Budowa geologiczna

Nauka która zajmuje się odtwarzaniem historii zmian w dziejach Ziemi to geologia historyczna. To dzięki badaniu skał możemy współcześnie określić, jakie przemiany następowały od początku powstania Ziemi. Aby rozpatrywać budowę geologiczną warto znać całą tablicę stratygraficzną, która dokonuje podziału dziejów Ziemi na epoki, okresy i ery. Za najstarszą erę w dziejach Ziemi uznaje się (w kolejności od najstarszej do najmłodszej):

• prekambr (dzielony na dwa okresy archaik i proterozoik, datowany wiek od 4600 mln lat, występowały ruchy górotwórcze tzw. prekambryjskie)
• paleozoik (dzielony na okresy: kambr, ordowik, sylur, dewon, karbon, perm, datowany od 590 mln lat, występowały ruchy górotwórcze kaledońskie i hercyńskie (inaczej waryscyjskie)
• mezozoik (dzielony na okresy: trias, jura, kreda, datowany od 250 mln lat, występowały alpejskie ruchy górotwórcze - ich początkowa faza)
• kenozoik (dzielony na okresy trzeciorzęd i czwartorzęd, datowany od 65 mln lat do czasów współczesnych, występowały ruchy górotwórcze alpejskie).

W każdej z poszczególnych er Ziemi, na terytorium Polski, zachodziły liczne zmiany geologiczne, stąd też podział Polski na kilka jednostek geologicznych: platformę wschodnioeuropejską, struktury paleozoiczne, struktury mezozoiczne, struktury kenozoiczne. W erze prekambryjskiej cały obszar naszego kraju był zalany wodami morskimi, co oznaczało występowanie licznych skał osadowych na grubej warstwie podłoża krystalicznego (bazalt, granit, skały metamorficzne) zwanego Platformą Wschodnioeuropejską. To właśnie na obszarze naszego kraju znajduje się tzw. granica geologiczna dzieląca dwie duże struktury geologiczne Europy, a więc wyżej wskazaną platformę wschodnioeuropejską i platformę paleozoiczną. Linia graniczna na terytorium Polski biegnie od Kołobrzegu, przez Chojnice, Toruń, Warszawę, dalej w kierunku Zamościa, jest zwana tzw. linią T-T (Teisseyrera-Tornquista, od naukowców , którzy badali struktury geologiczne).

Za najstarszą strukturę geologiczną na obszarze Polski uznaje się platformę prekambryjską, zbudowaną z fundamentu krystalicznego na którym zalega warstwa osadów. W obrębie platformy krystalicznej występują wyniesienia i obniżenia; miejsca, w których skały krystaliczne (powstałe w prekambrze) wystają ponad powierzchnię ziemi, są zwane tzw. tarczami krystalicznymi. Na skutek ruchów tektonicznych często dochodziło pofałdowań, wówczas skały krystaliczne zostawały pokryte skałami osadowymi o zmiennej miąższości, dochodzącej nawet do kilku kilometrów. W Polsce prekambryjskie struktury zalegają na różnych głębokościach, tworząc obniżenia (obniżenie Nadbużańskie, Podlaskie, Perybałtyckie) i wyniesienia (wyniesienie Mazursko-Suwalskie, Łeby, Podlaskie).

Kolejną strukturą geologiczno-tektoniczną Polski jest struktura paleozoiczna, zajmując znaczny obszar Polski środkowej i zachodniej. Do struktury paleozoicznej zaliczamy: Sudety, Góry Świętokrzyskie, Zapadlisko Śląsko-Krakowskie i platformę paleozoiczną (tworzą jednostki tektoniczne: niecka Szczecińska, Łódzka, Miechowska, Mogielińska, monoklina Przedsudecka i wał Kujawsko-Pomorski). Obszar platformy paleozoicznej podlegał oddziaływaniu orogenezy kaledońskiej i hercyńskiej. Podczas ruchów górotwórczych kaledońskich doszło do wypiętrzenia częściowego Sudetów i Gór Świętokrzyskich (sylur, dewon), natomiast w trakcie orogenezy hercyńskiej (karbon, perm) doszło do ostatecznego wypiętrzenia Sudetów. Wówczas powstało zapadlisko Śląsko-Krakowskie, wypełnione skałami osadowymi (piaskowce, wapienie). Tym samym wykształciła się monoklina Przedsudecka, z łagodnym nachyleniem terenu na przedpolu Sudetów w kierunku północno-wschodnim. Podczas orogenezy hercyńskiej również Góry Świętokrzyskie ulegały popękaniu i częściowemu odmłodzeniu warstw skalnych. Dzięki położeniu Polski na trzonie krystalicznym starych i stabilnych struktur, bardzo rzadko występują u nas trzęsienia ziemi czy wybuchy wulkanów, co ma ogromne znaczenie dla życia człowieka. Podczas ery paleozoicznej obszar polski był nadal zalany wodą (stąd pokłady skał wapiennych), tylko niewielki obszar znajdował się na powierzchni (wypiętrzone Sudety, Góry Świętokrzyskie). Fałdowaniu Sudetów towarzyszyły częste wylewy lawy, stąd obecność złóż niklu, żelaza czy magnezu. Pod koniec dewonu klimat stopniowo się ocieplał, morze ustępowało, coraz więcej powierzchni Polski było odsłonięte (orogeneza hercyńska), nadal pod wodą zostawały tereny dzisiejszej Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej (stąd liczne pokłady wapieni). W trakcie orogenezy hercyńskiej znaczna część Europy uległa wypiętrzeniu, miedzy innymi: Góry Harz, Ardeny, Wogezy, Masyw Centralny, Las czeski, Schwarzwald. W tym czasie w Polsce powstały złoża granitów na Przedgórzu Sudeckim (rejon Strzelina i Strzegomia). Do skamieniałości tej ery należą stawonogi, tzw. trylobity i graptolity.

Kolejna struktura geologiczna na terenie Polski to struktura mezozoiczna, wówczas dochodzi do powstania tzw. wału Kujawsko-Pomorskiego (będącego antykliną, zbudowaną na zewnątrz ze skał młodszych a wewnątrz starszych), tutaj wykształciły się pokłady soli kamiennej. Era mezozoiczna w Polsce to klimat gorący i suchy, częste regresje i transgresje morza, aby pod koniec ery doszło do najsilniejszych ruchów górotwórczych - początkowej fazy orogenezy alpejskiej wraz ze zjawiskami wulkanicznymi. Jako skamieniałości przewodnie tej ery uznaje się amonity i belemnity.

Ostatnia struktura geologiczno-tektoniczna Polski to struktura kenozoiczna, obejmująca zasięgiem Karpaty i tzw. Zapadlisko Przedkarpackie. Karpaty zostały wypiętrzone na skutek orogenezy alpejskiej w erze kenozoicznej, są zbudowane z trzonu skał krystalicznych z tzw. wapienna warstwą reglową i wierchową oraz fliszu karpackiego. Karpaty dzielą się na trzy jednostki, różniące się budową geologiczną: Tatry, Pieniny i Podhale. Podczas fałdowania Karpat na skutek dużego nacisku płaszczowin z południa, doszło do powstania Zapadliska Przedkarpackiego (początkowo zalane morzem, klimat ciepły więc doszło do powstania dużych pokładów soli kamiennej - Bochnia, Wieliczka, złóż siarki - Tarnobrzeg, Staszów, także gipsów - Niecka Nidziańska) . Równocześnie dochodzi do odmłodzenia rzeźby Sudetów, powstają zręby i zapadliska tektoniczne, wykształca się tzw. uskok brzeżny oddzielający Sudety od Przedgórza Sudeckiego. Koniec trzeciorzędu to również zakończenie fałdowań alpejskich,  także ukształtowanie obecnej rzeźby lądów i mórz na kuli ziemskiej. Z kolei okres czwartorzędu przynosi zlodowacenie plejstoceńskie, które swoim zasięgiem objęło znaczne tereny Polski - około 85 % (północna, środkowa).

Wyróżniamy następujące zlodowacenia w Polsce, które miały znaczny wpływ na rzeźbę:

• zlodowacenie południowopolskie (Sanu), jako najstarsze o największym zasięgu występowania, miąższość osadów polodowcowych około 50 metrów, miejscami tylko głębiej
• zlodowacenie środkowopolskie (Odry), miąższość osadów polodowcowych między 50-150 metrów
• zlodowacenie północnopolskie (Wisły) , jako najmłodsze zwane również bałtyckim, miąższość osadów polodowcowych największa, na znacznym obszarze 200 metrów, a na Pojezierzu Suwalskim przekracza 200 metrów

Podczas epoki lodowcowej na terenach wolnych od lodu (Tatry, Karkonosze) powstawały lodowce górskie, także specyficzne formy rzeźby, na przykład cyrki polodowcowe (współczesne jeziora jak Morskie Oko, Czarny Staw), doliny U-kształtne, które świadczą o istnieniu zlodowaceń w przeszłości geologiczne Polski.

Z budową geologiczną Polski ściśle wiąże się występowanie surowców mineralnych, także wielkość złóż danego surowca i głębokość zalegania rud. Biorąc pod uwagę pochodzenie złóż, można je podzielić na złoża osadowe (powstają na skutek gromadzenia się skał osadowych), magmowe (ich powstanie jest związane z ruchami magmy pod powierzchnia ziemi) i metamorficzne (są rezultatem krystalizacji skał osadowych czy też magmowych pod wpływem oddziaływania wysokiej temperatury i ciśnienia).

Z kolei uwzględniając formę złóż mineralnych wyodrębnia się złoża: kominowe (podłużne ułożone jako efekt wydostawania się magmy kominem na powierzchnię ziemi), masywne izometryczne (na przykład gniazd czy słupy), pyłowe (maja zazwyczaj kształt zżył, pokryw pokładów) oraz nieregularne (mieszanka wszystkich wymienionych form). Największe bogactwo surowców mineralnych w Polsce spotykamy w południowej części kraju, gdyż tutaj było najwięcej ruchów tektonicznych i różnorodnych procesów; występowanie orogenez, liczne transgresje na przemian z regresjami morza, ciągłe zmiany warunków klimatycznych.

Uwzględniając warunki przyrodnicze i zmiany środowiska oraz wiek powstania złóż mineralnych i miejsce występowania w Polsce można dokonać następującej klasyfikacji:

• rudy żelaza - jako skały pochodzenia magmowego i osadowego, powstałe już w prekambrze i erze paleozoicznej na skutek silnych ruchów tektonicznych i zalewania wodami morskimi; obecnie w Polsce spotykane w rejonie Suwałk (miejscowość Krzemianka), w Sudetach
• rudy miedzi - powstawały jako złoża pochodzenia osadowego, które gromadziły się podczas licznych transgresji morskich w erze paleozoicznej, obecnie w Polsce spotykane na Dolnym Śląsku
• węgiel brunatny - pokłady węgla powstawały w klimacie ciepłym, wilgotnym, ze szczątków roślin, drzew które z czasem ulegały zwęglowieniu, duże pokłady tego surowca występują w Polsce z trzeciorzędu; największe pokłady węgla brunatnego występują w rejonie Bełchatowa, Konina, Turka, Koła
• węgiel brunatny - najbardziej zasobne pokłady surowcowe w Polsce; ich powstanie nastąpiło na skutek oddziaływania klimatu wilgotnego i gorącego, który umożliwiał rozwój bujnej roślinności, do tego zalewy wód morskich, w których na skutek beztlenowych warunków obumierały szczątki roślinne; pokłady węgla kamiennego w Polsce pochodzą z karbonu (era paleozoiczna); obecnie złoża węgla kamiennego spotykamy w: Górny Śląsk, Zagłębie Lubelskie w rejonie Bogdanki, Zagłębie Wałbrzyskie
• sól kamienna i sól potasowa - powstanie złóż tego surowca wymaga obecności morza i ciepłego klimatu, co miało miejsce w permie (era paleozoiczna) i trzeciorzędzie (era kenozoiczna); sól kamienna uchodzi za jeden z najstarszych surowców mineralnych wydobywanych w Polsce, znaczne ilości spotykamy w rejonie Wieliczki, Bochni, Rybnika, Żor (pochodzenie z trzeciorzędu) oraz na Wale Kujawsko-Pomorskim w rejonie miejscowości Inowrocław i Kłodawa (pochodzenie z permu);z kolei największe złoża soli potasowej występują w rejonie Wejherowa i Kłodawy
• rudy cynku i ołowiu - ich złoża datuje się na erę mezozoiczną, powstawały na skutek zalewów morza i odsłaniania lądu w klimacie ciepłym i suchym; obecnie w Polsce są wydobywane w rejonie Olkusza, Zawiercia  czy Tarnowskich Gór
• siarka - powstanie złóż siarki w Polsce wiąże się z oddziaływaniem procesów chemicznych na pokłady gipsów w trzeciorzędzie; duże pokłady siarki spotykamy w rejonie Tarnobrzegu, Jeziórka, Grzybowa
• ropa naftowa i gaz ziemny - najlepsze warunki do powstania bitumin były w okresach transgresji morskich, gdzie ze szczątków roślinnych i zwierzęcych na dnie zbiorników wodnych wytwarzały się gaz i ropa; złoża tego surowca obecne w Polsce pochodzą z permu i trzeciorzędu i są stosunkowo małe; występują w Karpatach - rejon Przemyśla, Jarosławia, Jedlicze, na Wale kujawsko-Pomorskim - rejon Grodziska Wielkopolskiego, w dnie Bałtyku oraz na Pobrzeżu Bałtyku - rejon Kamienia Pomorskiego, Żarnowca, Karlina
• surowce skalne - wapienie, margle, dolomity, gipsy, piaski, żwiry; powstawały na przestrzeni wszystkich er, zarówno w wodzie jaki i lądzie wskutek gromadzenia się różnych składników mineralnych; obecnie w Polsce spotykane najczęściej w rejonie: Gór Świętokrzyskich, Wyżyny Lubelskiej, Wyżyny Krakowsko- Częstochowskiej, Sudetach, Przedgórzu Sudeckim.