Historia geologiczna opolszczyzny

ERA PALEOZOICZNA (dewon – karbon)

            Najstarsze, odsłaniające się na powierzchni, skały południowej Opolszczyzny to utwory górnego dewonu i dolnego karbonu. Największe odsłonięcia tych skał są w Górach Opawskich, ale drobne wychodnie mamy też w okolicach Głubczyc (zwłaszcza w głębszych dolinach rzecznych), Toszku (góra zamkowa) i w Żyrowej (koło remizy strażackiej, obecnie przykryte glebą). Są to głównie ciemnoszare mułowce i piaskowce (tzw. szarogłazy), złożone z wielu różnych minerałów, wśród których widać skalenie, mikę i kwarc. Powszechnie można spotkać tam różne skamieniałości roślin, przede wszystkim uwęglone resztki łodyg skrzypów i paproci, rzadziej fragmenty liści czy nasion. Skamieniałości zwierząt są bardzo rzadkie i źle zachowane, opisano je głownie z Toszka. Po czeskiej stronie granicy znaleziono jednak w analogicznych utworach ładne amonity. Skały te powstały w głębokowodnym, oceanicznym zbiorniku, choć leżącym dość blisko lądów. Rzeki dostarczały piasek i muł pochodzący z niszczenia skał na lądzie do morza, gdzie osadzał się on w strefie przybrzeżnej, na szelfie. Co pewien czas gromadzony tam materiał, pod wpływem np. trzęsień ziemi albo sztormów zsuwał się po stoku kontynentalnym w głębsze partie oceanu. W trakcie tego zsuwania dochodziło do selekcji ziaren pod względem wielkości i w konsekwencji na dnie basenu oceanicznego powstawały powtarzające się sekwencje ławic: zlepieniec – piaskowiec – mułowiec - iłowiec. Takie regularne sekwencje, powstałe dzięki prądom transportującym zawiesinę osadu w głębiny, nazywamy fliszem. Najbardziej znany flisz, to oczywiście ten budujący znaczne partie Karpat, ale również opisywane szarogłazy oraz mułowce z Opolszczyzny można zaliczyć do fliszu.

            Zewnętrzna warstwa kuli ziemskiej, zwana litosferą, podzielona jest na potężne, nieustannie przesuwające się po półpłynnym podłożu, płyty kontynentalne lub oceaniczne. W efekcie tego, układ lądów i oceanów w przeszłości geologicznej całkowicie odbiegał od współczesnego. Na przełomie dewonu i karbonu Opolszczyzna leżała zupełnie w innym miejscu niż dziś – na południowej półkuli, blisko równika, ponad 6500 km od współczesnej lokalizacji.

            Około 318 mln lat temu, na przełomie wczesnego i późnego karbonu intensywne ruchy górotwórcze doprowadziły do drastycznych zmian. Głębokie morza i oceany w rejonie Śląska zanikły, osady paleozoiczne (w tym dewońskie i dolnokarbońskie) zostały sfałdowane, czasem wciągnięte w głąb Ziemi i miejscami lekko zmetamorfizowane, a na powierzchni zamiast oceanów wypiętrzyły się z tych osadów wyniosłe łańcuchy górskie. W pobliskim rejonie Wałbrzycha, w wielkiej kotlinie śródgórskiej, rozwinęły się potężne bagna porośnięte bujną roślinnością, z której następnie powstały złoża węgli. Podobnie było na sąsiednim Górnym Śląsku, choć tam roślinność rozwijała się głównie nad brzegami morza. Z rejonu Góry św. Anny nie mamy osadów górnego karbonu i permu. Czy powstały, a potem zostały zniszczone przez erozję? A może warunki nie sprzyjały trwałemu osadzaniu skał? Nie wiadomo. Na pewno przez długi okres późnego karbonu i permu, trwający blisko 70 mln lat wiele skał dolnokarbońskich uległo na Opolszczyźnie erozji, gdyż skały młodsze, triasowe leżą poziomo na mocno nachylonych i ściętych przez erozję warstwach dolnokarbońskich piaskowców, tworząc tzw. niezgodność kątową. Przed triasem zniszczone zostały także, wspomniane wcześniej góry.

ERA MEZOZOICZNA

trias

            W okresie triasowym, czyli w przedziale czasu 250-200 mln lat temu, rejon Góry Św. Anny, który dzisiaj znajduje się na szerokości geograficznej 50030’, leżał znacznie bardziej na południe (ponad 3 tys. km od dzisiejszego położenia), w okolicy zwrotnika Raka (23o szerokości geograficznej), a więc na szerokości obecnej Zatoki Perskiej. Dlatego klimat Opolszczyzny był wówczas gorący i suchy i na początku triasu osadzały się na Śląsku Opolskim osady kontynentalne, o typowej dla półpustynnych terenów czerwonej barwie. Są to głównie mułowce i piaskowce rzek i płytkich, choć rozległych jezior. Rzeki i jeziora wypełniały się wodą w okresie rzadkich, ale ulewnych deszczy, w pozostałym czasie były wyschnięte. Były to więc zbiorniki okresowe. Część czerwonawych osadów reprezentuje zapewne dawne wydmy, czyli duże wzgórza sypkiego piasku, nieustannie przesuwane przez pustynne wiatry. Takie utwory, powstałe dzięki działaniu wiatru, nazywamy eolicznymi. Rzeźba terenu była dość wyrównana, nizinna, bez większych gór, ponieważ długotrwała erozja w permie zniszczyła pasma górskie powstałe podczas karbońskich ruchów górotwórczych.

            W kontynentalnych utworach dolnego triasu skamieniałości jest mało i są one słabo zróżnicowane. Przeważają skamieniałe, mikroskopijnych rozmiarów pyłki roślin, a także bardzo drobne (kilka milimetrów) szkieleciki wodnych skorupiaków. W utworach tych bywają też zachowane, miejscami bardzo liczne, tropy wymarłych dziś grup płazów i gadów. Zwierzęta te wchodząc na wilgotny osad, pozostawiały odciski swych łap, które następnie zasypywała kolejna warstwa osadu, tworząc odlewy tropów. Bardzo liczne znaleziska tropów opisano z Gór Świętokrzyskich, na Opolszczyźnie jednak takich odkryć nie ma, zapewne z powodu braku kamieniołomów, odsłaniających te utwory. Z czego wynika ogólne ubóstwo skamieniałości w dolnym triasie? Jak wspomnieliśmy, utwory te powstały na suchych, półpustynnych obszarach. Wiadomo zaś, że na pustyniach i półpustyniach żyje niewiele roślin i zwierząt. W dodatku tylko znikoma ilość organizmów ma szanse po swojej śmierci przekształcić się w skamieniałości. Nawet w sprzyjających warunkach współczesnych mórz, zaledwie około 1 % żyjących w danym miejscu zwierząt zachowuje się jako skamieniałości. Na lądzie, w okresowo wysychających jeziorach i rzekach, szanse utworzenia się skamieniałości są znacznie mniejsze, choćby z racji dostępu tlenu atmosferycznego do zwłok padłych organizmów, co skutkuje kompletnym rozkładem, a także z powodu niszczenia zwłok przez czynniki atmosferyczne, np. ziarna piasku stopniowo kruszące kości czy wielkie różnice temperatury między dniem a nocą na pustyni, co powoduje wysuszanie, pękanie i rozpad szkieletów. W dodatku na lądzie zasypywanie zmarłych zwierząt i roślin przez osad przeważnie trwa bardzo długo, toteż większość świeżo zmarłych organizmów pada ofiarą padlinożerców.

            246 mln lat temu ogólnoświatowy trend podnoszenia się poziomu oceanów doprowadził do stopniowego zalania wcześniejszych lądów i utworzenia się rozległego, choć płytkiego morza, tzw. Morza Germańskiego, obejmującego prawie cały obszar dzisiejszej Polski (bez Karpat), Niemiec (bez Alp), Holandii, wschodnią Francję i Anglię. W Polsce utrzymało się ono przez 15 mln lat. Akwen ten był w znacznym stopniu izolowany od leżącego na południu oceanu Tetydy przez wielkie wyspy. Trzy wąskie i długie cieśniny, w dodatku czasami zanikające, nie wystarczały do łatwej wymiany wód i organizmów pomiędzy oboma basenami, toteż faunę Morza Germańskiego cechuje pokaźny endemizm, stwierdzony m.in. w utworach kamieniołomów Ligoty Dolnej i Góry św. Anny, gdzie w większości skalnych formacji ponad połowa gatunków, to formy znane wyłącznie z Opolszczyzny albo tylko z basenu germańskiego. Najważniejsza z tych trzech cieśnin zaczynała się właśnie na Śląsku, w rejonie czeskiej Ostrawy, skąd prowadziła na południe, ku oceanowi. Dlatego w opolskich skałach możemy znaleźć więcej zwierzęcych gości z odległego oceanu południowego, niż w Niemczech czy w rejonie świętokrzyskim. W najniższej części profilu triasu morskiego, widocznej w Gogolinie, można znaleźć dowody trzęsień ziemi, w postaci m.in. nagromadzeń dużych bloków skalnych oderwanych i przetransportowanych w głąb morza przez osuwiska i fale wywołane trzęsieniami (tsunami). Później aktywność sejsmiczna wyraźnie zmalała.

            Ogólnoświatowy trend do obniżania poziomu oceanów doprowadził do stopniowego wycofania się morza z rejonu opolskiego pod koniec środkowego triasu (około 230 mln lat temu). Powróciły warunki znane z wczesnego triasu – nizinne lądy o suchym, gorącym powietrzu, z czasowo zanikającymi jeziorami i okresowymi rzekami. Wskutek odparowania, woda w wysychających jeziorach często była mocno słona, stąd też wytrącały się z niej sole – gipsy, a sporadycznie także kryształki soli kamiennej. Powstały wtedy grube kompleksy czerwonawych rzecznych piaskowców i jeziornych iłowców.

            W bardziej wilgotnych okresach, na brzegach rzek i jezior, rozwijała się bujna roślinność skrzypów, drzew iglastych, paproci, na której żerowały małe zwierzęta, a na nich wielkie płazy i gady. Niestety większość z tych zwierząt nie zachowała się z powodu niezbyt korzystnych warunków środowiska. Jednak w kilku miejscach na Opolszczyźnie wystąpiły krótkotrwałe warunki sprzyjające skamienieniu szkieletów i muszli. Kilka takich miejsc znamy z okolicy wsi Lisów, ale najcenniejsze i najsławniejsze opisano w 2000 z Krasiejowa koło Ozimka. Znakomicie zachowane i niezwykle liczne czaszki i duże fragmenty szkieletu pozaczaszkowego stały się ogólnoświatową sensacją. Wydobyto stamtąd m.in. ponad 100 wielkich czaszek (przekraczających 0,5 m) drapieżnych płazów zwanych tarczogłowymi (ponieważ miały głowę i przednią część tułowia pokrytą ciężkimi płytami kostnymi). Długość ciała krasiejowskich płazów szacuje się na ponad 2 metry – mało w odniesieniu do monstrualnych dinozaurów jury, ale imponująco dużo w porównaniu do dzisiejszych płazów, np. żaby. Odkryto także wspaniałe szkielety rybożernego gada, którego czaszka osiąga 70 cm, a szacowana długość ciała 3,5m. Gad ten, choć nie spokrewniony z krokodylami, był bardzo podobny zewnętrznie do współczesnego gawiala z Indii. Wreszcie nieliczne, ale najcenniejsze znaleziska pradinozaura o nazwie silezaur. Jest to prawdopodobnie najstarszy dinozaur (lub jego bezpośredni przodek) na świecie.

kreda

            Utworów jury i kredy dolnej nie ma prawie na całej Opolszczyźnie, podobnie jak i w Sudetach. Dotyczy to także rejonu Góry św. Anny. Morze dotarło do św. Anny na początku późnej kredy (99 mln lat temu) i szumiało tu przez kilkanaście milionów lat. Miało to związek z największym w dziejach Ziemi globalnym podniesieniem się poziomu mórz i oceanów. W swoim maksimum poziom oceanów był wyższy od dzisiejszego o około 200 metrów, co skutkowało zalaniem prawie całej Europy, w tym większości Polski. Klimat był znacznie cieplejszy od współczesnego i jednocześnie dość wilgotny. W okolicach bieguna północnego temperatura latem osiągała 190C, a zimą wynosiła kilka stopni, nie spadając poniżej 00C. Temperatura wód powierzchniowych w morzach otaczających południowy biegun przekraczała 200C. Nie było olbrzymich czap lodowych na biegunach, toteż na Ziemi istniały małe różnice klimatyczne nawet pomiędzy odległymi rejonami.

            Morze opolskie nie było zbyt głębokie, nie przekraczało 150m. W takim ciepłym i płytkim morzu bujnie rozwijały się organizmy, głównie o wapiennych muszlach, cały czas dostarczając surowca do powstania osadów wapiennych. Jednocześnie z pobliskiej wyspy sudeckiej trafiało dużo piasku (gdy ląd był blisko) i iłu (gdy linia brzegowa oddalała się wraz z zalewaniem lądu). Dlatego początkowo osadzały się piaski, a potem margle i wapienie. Piaski kredowe cenomańskiego wieku odsłaniają się we wschodnich dzielnicach Opola, na południe od Głubczyc, a także na Górze Św. Anny, gdzie zachowały się jako wielkie bloki (do 70m) zatopione w lawie wulkanicznej. Natomiast margle i wapienie, zaliczane wiekowo do podjednostek kredy: turonu i koniaku, były przedmiotem eksploatacji w kamieniołomach Opola, a w niewielkich blokach lub płatach znane są także z Góry Św. Anny i okolic Głubczyc (np. Boguchwałów, Nowa Cerekiew).

ERA KENOZOICZNA

            Skał najwyższej kredy oraz dolnej części ery kenozoicznej (paleogenu – 65 - 23 mln lat) w większej części Opolszczyzny nie ma, za wyjątkiem bazaltów paleogeńskich. Nie znaczy to, że nic się wtedy nie działo. Na wielką płytę europejską zaczęła wówczas napierać sunąca od południa równie potężna płyta afrykańska. Leżący między nimi rozległy ocean Tetydy uległ wskutek tego likwidacji, a osady denne tego oceanu, w wyniku ściskania między dwoma płytami działającymi jak szczęki imadła, zostały sfałdowane, wypchnięte do góry lub wciągnięte w głąb Ziemi i często przemieszczone na północ przez pchającą płytę nawet na paręset kilometrów. Tak powstały Karpaty (w tym Tatry) i Alpy. Śląsk Opolski leżał na bardziej sztywnych skałach, daleko od likwidowanej w paroksyzmach Tetydy, toteż zmiany nie były tu tak drastyczne. Jednak stały nacisk płyty afrykańskiej na Europę spowodował pod koniec paleogenu rosnące naprężenie wewnątrz skał opolskich. Zaczęły powstawać głębokie pęknięcia, a następnie wzdłuż tych pęknięć fragmenty skorupy ziemskiej przesuwały się w górę lub w dół. Takie zjawisko nazywamy uskokiem. W tym czasie powstała większość istotnych uskoków Opolszczyzny. Czasami powstawała seria dużych uskoków, tak że wzdłuż nich wypiętrzał się na kilkadziesiąt metrów blok, tworząc wyniesione pasmo, wyraźnie wyróżniające się jako długie wyniesienie o stromych zboczach, z obu stron ograniczone uskokami. Taką strukturą, nazywaną zrębem tektonicznym, jest nim np. Grzbiet Chełmu, na którym leży Góra Św. Anny.

            Inną konsekwencją wzrastających naprężeń w głębi Ziemi oraz powstania głębokich uskoków, sięgających kilkadziesiąt kilometrów w głąb, było upłynnianie się części skał leżących pod skorupą ziemską, a następnie wypływanie ich wzdłuż uskoków w postaci lawy bazaltowej i powstawanie wulkanów. Większość wulkanów i law opolskich utworzyła się około 28-23 mln lat temu (późny paleogen, wczesny neogen).

            Jednocześnie gorący, wilgotny klimat paleogenu sprzyjał krasowieniu, czyli rozpuszczaniu licznych skał wapiennych triasu w rejonie Góry Św. Anny i tworzeniu się w nich jaskiń. Szereg małych jaskiń opisano w okolicy Góry Św. Anny, największą z nich w rejonie Ligoty Górnej jest Jaskinia Ligocka (12 m długości).

            W neogenie (23-1,8 mln lat) osady powstawały przede wszystkim na południe od Góry św. Anny, w ukształtowanym wcześniej rowie tektonicznym Kędzierzyna oraz koło Głubczyc. Były to m.in. utwory płytkiego morza, okresowo wysychającego, gdyż powstały wtedy duże złoża gipsów, wydobywane w Dzierżysławiu do 1974, a po czeskiej stronie granicy do dziś.

            Około 630 tys. lat temu na południową Opolszczyznę wkroczył lądolód (tzw. zlodowacenie południowopolskie), stopniowo nasuwający się od Skandynawii. Wydaje się pewne, że nawet Góra Św. Anny była przykryta grubą warstwą lądolodu. Po długotrwałym ociepleniu i cofnięciu się mas lodowych, kolejny lądolód (tzw. zlodowacenie Odry) pojawił się 300 tys. lat temu. Wówczas sam czubek Góry św. Anny być może wznosił się ponad powierzchnię lodową. W czasie schyłkowej fazy obu zlodowaceń z lodu wytapiały się wielkie masy osadu przyniesionego z dna Bałtyku i Skandynawii, w tym potężne głazy, głównie granitowe, zwane głazami narzutowymi. Te gliny lodowcowe oraz piaski i mułki rzek wypływających spod lądolodu uformowały pokaźną pokrywę osadów polodowcowych, obecną na północ i południe od rejonu Grzbietu Chełma. Na samym Grzbiecie erozja usunęła większość takich utworów. Ostatnie zlodowacenie (północnopolskie, około 20 tys. lat temu) nie dotarło na Opolszczyznę, jednak osadzał się tam wywiewany z pól lodowych północnej Polski drobny pył, kształtując grube pokrywy skały zwanej lessem, charakterystycznej zwłaszcza dla Płaskowyżu Głubczyckiego, ale obecnego także i na Górze Św. Anny. Na lessach rozwijały się następnie bardzo żyzne gleby, dzięki czemu słynęły one z wczesnego i dobrze rozwiniętego rolnictwa.

 

Materiały wykorzystane zostały z opracowania: Zanim Góra Św. Anny wynurzyła się z morza. Skamieniałości, jaskinie i drogie kamienie wokół sanktuarium św. Anny

Robert Niedźwiedzki, Marek Zarankiewicz

Wybrana bibliografia:

Bodzioch A., 1987: Uwagi o pochodzeniu Góry Świętej Anny. Przegląd Geograficzny, 59 (3): 379-384.
Niedźwiedzki R., 1994: Nowe dane o budowie geologicznej Góry Św. Anny (Śląsk Opolski). Ann. Soc. Geol. Pol., 63: 333 - 351.
Niedźwiedzki R., 2005: Stratygrafia, zapis paleontologiczny i warunki sedymentacji wapienia muszlowego na Górny Śląsku. W: Jureczka J., Buła Z. & Żaba J. (red.): Materiały 76 Zjazdu Naukowego Polskiego Towarzystwa Geologicznego, Rudy k/Rybnika: 161-165.
Niedźwiedzki R., 2006: Rekiny w opolskim morzu. Gazeta Wyborcza, opolska; 3 XI 2006
Niedźwiedzki R., 2006: Gdy zalewało nas tropikalne morze. Gazeta Wyborcza, opolska; 30 XII 2006
Spałek K., 2007: Wapienników coraz mniej. Gazeta Wyborcza, opolska; 5 IV 2007
Woźniak P., Sikora R. & Niedźwiedzki R., 2005: Góra Św. Anny oraz cmentarzysko triasowych gadów w Krasiejowie - możliwości wykorzystania aspektów geologicznych w turystyce. W: Jureczka J., Buła Z. & Żaba J. (red.): Materiały 76 Zjazdu Naukowego Polskiego Towarzystwa Geologicznego, Rudy k/Rybnika: 233-242.
Chryzogon Reisch, 2006: Historia Góry Świętej Anny na Górnym Śląsku. Franciszkańskie Wyd. św. Antoniego, Wrocław

*W niniejszym opracowaniu, wykorzystane są, dzięki uprzejmej zgodzie opolskiej redakcji Gazety Wyborczej, fragmenty tekstu autorstwa Roberta Niedźwiedzkiego, opublikowane w Gazecie Wyborczej 3 XI i 30 XII 2006. Wykorzystano także informacje archeologiczne udzielone nam przez dr Andrzeja Wiśniewskiego z Uniwersytetu Wrocławskiego.