Przed Polakami, Niemcami, Czechami, Ślązakami, Celtami, kulturą łużycką i neandertalczykami Dolny Śląsk był krainą wulkanów, a niektóre z nich przywędrowały aż z półkuli południowej.
Marcin Kozłowski: Panie Profesorze, skąd tu te wulkany?
Dr hab. Marek Awdankiewicz: Dolny Śląsk to na geologicznej mapie Polski obszar dosyć wyjątkowy. Występujące tu skały świadczą o kilku okresach wzmożonej aktywności wulkanicznej w różnych warunkach. Wszystko zaczęło się około pół miliarda lat temu. Wtedy Dolny Śląsk nie istniał jeszcze jako zwarty obszar geograficzny. Kompleksy skalne, z których teraz się składa, powstawały najprawdopodobniej na półkuli południowej, a konkretnie na północnym obrzeżu Gondwany, ówczesnego superkontynentu.
I co się tam działo?
Przed ponad 500 mln lat litosfera, czyli zewnętrzna, sztywna powłoka Ziemi, ulegała w tym rejonie rozciąganiu w wyniku działania sił tektonicznych. To spowodowało, że pojawiały się w niej szczeliny, przez które magma bazaltowa płynęła w kierunku powierzchni, a czasem i na powierzchnię. Zapadnięty w wyniku tego rozciągania obszar, zwany ryftem, stopniowo wypełniała woda ze światowego oceanu. Lawa wylewała się więc na dnie morza i zastygała często w formie charakterystycznych law poduszkowych [obłych bochnów mniej więcej półmetrowej długości – przyp. red.].
Jak wyglądały te podmorskie wulkany?
Można sądzić, że miały stożki raczej szerokie i niezbyt strome, nie wiadomo dokładnie jak wysokie, może na kilkaset metrów? Faktem jest, że w ich sąsiedztwie rozwijały się organizmy spokrewnione z koralowcami, więc musiały sięgać w pobliże powierzchni wody.
Co nam zostało z tych podmorskich wulkanów?
Lawy poduszkowe z tamtego okresu można podziwiać w Górach Kaczawskich, m.in. przy zamku Wleń, a także w Wąwozie Myśliborskim. Mają różnorodne struktury, świadczące np. o pękaniu poduszek lawowych na mniejsze fragmenty. Z czasem obok bazaltowych law poduszkowych pojawiły się też inne typy skał wulkanicznych, zmieniał się typ erupcji.
Jaki był kolejny etap?
Z biegiem czasu wulkanizm podmorski zmienił się w płytkowodny, a po części lądowy. Mogły wyłonić się wyspy wulkaniczne. W tych warunkach dochodziło już do erupcji eksplozyjnych, podczas których wulkany gwałtownie wybuchały i wyrzucały z kraterów chmury popiołu oraz kawałki lawy. Obok potoków lawy tworzyły się tzw. spływy piroklastyczne – rodzaj lawin złożonych z popiołu i gorących kawałków lawy, które przemieszczały się z dużą prędkością. Mało wiemy o rozmiarach tych wulkanów i szczegółach ich rozwoju, ale z tych wydarzeń pozostały trachity, czyli skały magmowe różniące się od bazaltów m.in. wyższą zawartością krzemionki.
To wszystko działo się na półkuli południowej? Na kontynencie zwanym Gondwaną?
Tak, na północnych obrzeżach tego kontynentu. Ale 100–200 mln lat później, czyli około 350 mln lat temu, skały pochodzące z Gondwany przedryfowały na północ, na drugą stronę oceanu Rei. W wyniku kolizji Gondwany z innym kontynentem – Laurazją – utworzył się superkontynent Pangea, wtedy powstały też struktury, które dzisiaj budują obszar Dolnego Śląska. Po zderzeniu się dwóch bloków kontynentalnych dzielący je wcześniej ocean Rei przestał istnieć. Na „szwie” kolizji kontynentów wypiętrzyły się góry, m.in. „pra-Sudety”, a wewnątrz nich rozległe kotliny śródgórskie.
Klimat na terenie Dolnego Śląska po połączeniu kontynentów był gorący i wilgotny, rozwijała się intensywnie roślinność, m.in. paprocie. W śródgórskich kotlinach tworzyły się równiny rzeczne, bagna i torfowiska, których pozostałością jest np. wałbrzysko-noworudzkie zagłębie węglowe. Z czasem jednak nastąpiło osuszenie klimatu, bagna ustąpiły miejsca obszarom półpustynnym. W tym zmieniającym się środowisku przez 20–30 mln lat rozwijał się intensywny wulkanizm, który kulminację i zarazem kres osiągnął około 290 mln lat temu. Pozostałości wulkanów z tego okresu można znaleźć na obszarze tzw. niecki śródsudeckiej – od Kamiennej Góry przez okolice Wałbrzycha po Nową Rudę.
Czy ówczesne wulkany wybuchały gwałtownie, czy były raczej ospałe?
Ich aktywność była różnorodna. Na przykład w zachodniej części nie dochodziło do eksplozji, ale do wylewów lawy. Wulkany rosły w wyniku nagromadzenia kolejnych jej potoków. Gdybyśmy mogli sobie wyobrazić największy wulkan tego obszaru, był on tak naprawdę grubą, 500–600-metrową warstwą lawy ciągnącą się przez kilkanaście kilometrów. Dziś to m.in. rejon Kamiennej Góry i Lubawki, gdzie współcześnie znajduje się pasmo Gór Kruczych, zbudowane z ryolitów – skał wulkanicznych bardzo bogatych w krzemionkę.
Czy wszystkie wulkany tak wyglądały?
Nie, były też inne, takie jak kaldera, czyli wulkaniczne zapadlisko, w okolicach Nowej Rudy. Ma około 10 km średnicy. Magma ze zbiornika ulokowanego kilka kilometrów pod powierzchnią wyrzucana była na zewnątrz w wielkiej ilości, aż teren się zapadł. Na skutek silnej eksplozji powstały grube warstwy popiołu, które częściowo wypełniły wulkaniczne zapadlisko.
Jeszcze innego rodzaju pozostałością z tego okresu są Organy Wielisławskie, znany ryolit na zboczu góry Wielisławka w pobliżu Świerzawy. Lawa utworzyła tu spękania przypominające kolumny. Rozchodzą się one w dół i na boki, stąd ta specyficzna forma.
W jaki sposób powstał taki efekt?
Lawa, która próbowała wydostać się na powierzchnię, nie do końca się wylała i nie utworzyła typowego potoku. Część wydostała się na zewnątrz, ale większość zakrzepła tuż pod powierzchnią. Masa lawy schładzała się od brzegów do wnętrza.
Natomiast w sąsiedztwie Organów Wielisławskich, w rejonie Nowego Kościoła i Gozdna, lawa ryolitowa utworzyła typowe wylewy, grube na około 200–300 m.
Okolica przyciąga poszukiwaczy agatów. Skąd się one wzięły?
W pewnym uproszczeniu można powiedzieć, że kiedy lawa zastygała, tworzyły się w niej pęcherze gazów. Już po zakrzepnięciu lawy na ściankach tych pęcherzyków wytrącały się warstwami minerały, m.in. krzemionka. I to właśnie ona uformowała w ten sposób agaty. Można ich szukać w rejonie Świerzawy, Nowego Kościoła. Można je też znaleźć w nieczynnym od kilkudziesięciu lat kamieniołomie w Lubiechowej. Jego ściany są wysokie na 30–40 m, widać na nich nawarstwione potoki lawy, jeden na drugim.
Długo jeszcze wulkany męczyły Dolny Śląsk?
Po kulminacji około 290 mln lat temu wulkanizm zamarł, a obszar Dolnego Śląska stał się spokojnym kawałkiem lądu. W tym czasie skały wulkaniczne ulegały wietrzeniu, czyli rozpadowi. Później zostały przykryte przez młodsze warstwy osadów.
Aż tu nagle…
Około 30–20 mln lat temu ponownie doszło do ożywienia wulkanizmu. Obszar Dolnego Śląska podlegał rozciąganiu litosfery, zaczęły się tworzyć ryfty, rowy tektoniczne. Główny ryft w tej części Europy przebiegał przez Masyw Czeski i miał około 100 km szerokości. Na Dolnym Śląsku wulkanizm rozwijał się w sąsiedztwie północnego zakończenia tego ryftu. Mechanizm tego procesu był podobny do tego sprzed 500 mln lat, choć zachodził na lądzie, a nie pod wodą.
Czyli krajobraz też był płaski?
Raczej tak. Efektem aktywności były tzw. pola wulkaniczne – obszary, gdzie nie utworzył się pojedynczy duży wulkan, ale powstało wiele mniejszych stożków. Na Dolnym Śląsku było kilka takich pól, każde z nich mogło obejmować jakieś 100 stożków wysokości do 200 m i średnicy mniej więcej kilometra u podstawy.
Gdy wulkany te przestały być aktywne, mocno działała na nie erozja i z pierwotnych stożków zwykle niewiele pozostało. Ale np. w miejscowości Targowica, w kopalni bazaltu, widać pozostałości wulkanicznego stożka, który obecnie wciąż jeszcze tworzy kilkudziesięciometrowe wzgórze.
Gdzie jeszcze można znaleźć ślady tych wulkanów?
To na przykład wzgórze Ostrzyca niedaleko Proboszczowa, które wygląda jak dobrze zachowany stożek wulkaniczny, ale w rzeczywistości jest tylko reliktem dawnego wulkanu – oznacza to, że oryginalny stożek kiedyś istniał, ale już go nie ma, a Ostrzycę tworzą skały uformowane w głębi dawnego stożka, u jego podstawy, nawet kilkaset metrów poniżej dawnego szczytu. I w tym przypadku przyczyną była erozja, czyli stopniowy proces niszczenia terenu. Podobnym przykładem jest Wilcza Góra położona między Wilkowem, Jerzmanicami i Złotoryją, a także relikty wulkanów w Graczach.
Ta najmłodsza aktywność wulkaniczna na Dolnym Śląsku zakończyła się około 5 mln lat temu.
Czy można oszacować, ile wulkanów było aktywnych?
Młodszych wulkanów, tych powstałych kilkadziesiąt milionów lat temu, było około 300–400. Gorzej zachowane są wulkany sprzed kilkuset milionów lat i trudniej je policzyć. Przez ten czas ulegały erozji, zostały przykryte przez młodsze skały osadowe. Do lepiej poznanych należy obszar w okolicach Kamiennej Góry, Wałbrzycha i Nowej Rudy, wspomniana wcześniej niecka śródsudecka. Około 300 mln lat temu mogło istnieć tam kilkanaście, może kilkadziesiąt wulkanów.
Czy geologa nie boli serce, gdy widzi, jak pozostałości wulkaniczne są naruszane przez człowieka?
To fakt, na Dolnym Śląsku działa około 20 kamieniołomów założonych w skałach wulkanicznych, głównie bazaltach. Bazalt jest wykorzystywany np. przy budowie dróg. Z punktu widzenia ochrony przyrody kamieniołom rzeczywiście stanowi ranę na krajobrazie. Z drugiej jednak strony, gdyby nie działalność człowieka, wielu skał nie moglibyśmy zobaczyć lub przebadać. Naturalne odsłonięcia są często niewystarczające dla geologów, teren jest pokryty roślinnością, lasem, a w kamieniołomach geolodzy mogą obserwować skały jak na dłoni.
Wulkany definitywnie zakończyły już w Polsce swoją działalność?
W najbliższej przyszłości niemal na sto procent nam nie zagrażają.
W najbliższej przyszłości?
Mówię o tysiącach lat. Jednak w perspektywie milionów lat jest spora szansa, że wulkanizm powróci. Na Dolnym Śląsku wciąż obserwujemy aktywność mikrosejsmiczną, a dalej na południe – w Masywie Czeskim – także emisję dwutlenku węgla z wnętrza Ziemi. Niewykluczone, że w odległej przyszłości coś tu się będzie działo.
Dr hab. Marek Awdankiewicz:
Profesor Uniwersytetu Wrocławskiego, geolog, wulkanolog, kierownik Pracowni Mikroskopii Elektronowej oraz Zakładu Mineralogii i Petrologii Uniwersytetu Wrocławskiego. Laureat Nagrody Naukowej im. Ignacego Domeyki przyznanej przez Komitet Nauk Mineralogicznych oraz Wydział Nauk o Ziemi i Nauk Górniczych Polskiej Akademii Nauk za prace dotyczące skał wulkanicznych niecki śródsudeckiej.
Czytaj również:
