BUDOWA GEOLOGICZNA KARPAT ZEWNĘTRZNYCH - część 2

Karpaty zewnętrzne są zbudowane niemal wyłącznie ze skał fliszowych powstałych w głębokim zbiorniku morskim przy udziale prądów zawiesinowych. Dominują tu skały detrytyczne: iłowce, mułowce, piaskowce i zlepieńce. Na powierzchni odsłaniają się głównie skały grubo- i średnioziarniste często o znacznej miąższości. Powstały one wskutek okresowego dopływu do zbiornika materiału grubodetrytycznego zazwyczaj w krótkim czasie. Jak wynika z analizy profilu stratygraficznego w zbiorniku Karpat zewnętrznych przeważnie rozwijała się sedymentacja drobnoziarnista: ilasta, lub mułowcowa niekiedy zawierająca domieszkę węglanu wapnia, a często tej domieszki pozbawiona.

Skały fliszowe Karpat zewnętrznych leżą między Karpatami wewnętrznymi i paleozoicznymi strukturami środkowej Polski. Ich pierwotne położenie nie jest znane. Trudna jest również rekonstrukcja basenu, mającego kiedyś dużą szerokość. Obecnie skały fliszowe sfałdowane lub złuskowane i nasunięte leżą na osadach mioceńskich zapadliska przedkarpackiego. W czasie ruchów tektonicznych w neogenie zostały one odkute od podłoża i przesunięte na północ, na odległość kilkudziesięciu kilometrów.

Badania geofizyczne przeprowadzone na obszarze Karpat wskazują, że w podłożu fliszu i miocenu występują dwie duże dyslokacje: uskok perypieniński na granicy Karpat wewnętrznych i zewnętrznych, oraz uskok perykarpacki dzielący podłoże Karpat zewnętrznych na dwa bloki A i B. W bloku A podłoże podmioceńskie zaznacza się wyraźnie na głębokości paru tysięcy metrów. W bloku B miąższości skał osadowych są bardzo duże a ich własności fizyczne są zbliżone do własności utworów fliszu i miocenu. Można przypuszczać, że te właśnie utwory znajdują się między blokiem A i blokiem C (reprezentującym blok Karpat wewnętrznych - transkarpacki). Szerokość basenu fliszowego w kredzie i paleogenie sięgała blisko 300 km. Głębokość basenu wynosiła średnio 3000 - 3500 m, a niektóre bezwapienne utwory łupkowe powstały poniżej 3500 m. Sedymentacja w basenie fliszowym przebiegała w zróżnicowanych warunkach głębokościowych i w różnej odległości od obszarów alimentacyjnych. R. Unrug (1979) wymienił trzy typy jednostek paleogeograficznych basenu Karpat zewnętrznych:

1) baseny sedymentacyjne głównych serii litostratygraficznych (podśląskiej, skolskiej, śląskiej i magurskiej);
2) grzbiety podmorskie pojawiające się na powierzchni w postaci wysp, które dostarczały materiał klastyczny;
3) strefy płytkowodne, przejściowe między basenami i grzbietami, gdzie tworzyły się osady węglanowe występujące we fliszu w postaci olistolitów, otoczaków egzotykowych, materiału bioklastycznego oraz drobnego detrytusu węglanowego.

W zbiorniku fliszowym polskich Karpat zewnętrznych R. Unrug wyróżnił następujące jednostki. Na północy rozciągał się północny grzbiet brzeżny. Na południe od niego występowały baseny: podśląski - na zachodzie i skolski - na wschodzie rozdzielone grzbietem centralnym północnym. Dalej na południe występował duży basen śląski oddzielony od basenu podśląskiego grzbietem Inwałdu, od basenu skolskiego grzbietem centralnym północnym. Wreszcie leżące na południu baseny śląski i magurski rozdzielał duży grzbiet nazwany przez M. Książkiewicza (1956) kordylierą śląską. Barierę między basenami Karpat zewnętrznych i pienińskim tworzył grzbiet południowy, który można identyfikować z grzbietem czorsztyńskim.

To zróżnicowanie basenu sedymentacyjnego Karpat zewnętrznych było powodem powstania różniących się litofacjalnie serii głównych: podśląskiej, skolskiej, śląskiej i magurskiej. Pomiędzy nimi powstały serie przejściowe zawierające elementy serii głównych np. seria przedmagurska, dukielska i inne.

M. Książkiewicz (1956, 1972) początek rozwoju basenu sedymentacyjnego Karpat zewnętrznych datuje na jurę, pierwszy okres został poznany wyłącznie na podstawie analizy egzotyków. Sedymentacja w jurze była węglanowa. Powstały wtedy, datowane na oksford - różowe wapienie bulaste i gruzłowe z bogatą fauną amonitów i wapienie białe uławicone z krzemieniami oraz występujące najpowszechniej w Karpatach fliszowych - wapienie sztramberskie. Nazwa pochodzi od Sztramberku, miejscowości na Morawach, gdzie po raz pierwszy zostały opisane. Są to wapienie rafowe, jasne, słabo uławicone lub skaliste z bogatą fauną tytonu górnego o wybitnie medyterańskim charakterze. W Polsce wapienie sztramberskie wykształcone najczęściej w postaci wapieni organodetrytycznych z pokruszonym materiałem rafowym, występują m.in. w okolicy Andrychowa, gdzie tworzą duże skałki tkwiące wśród skał fliszowych oraz w otoczakach we fliszu w Kruhelu koło Przemyśla.

Drugi okres rozwoju zbiornika Karpat zewnętrznych cechowała sedymentacja osadów fliszowych. W tym czasie powstało w basenie wiele różnych kompleksów skalnych. Na podstawie ich analizy wyróżniono 4 główne etapy rozwoju sedymentacji fliszowej:

1. Etap I dolnokredowo-cenomański - cechuje go jednolitość facji oraz znaczna głębokość zbiornika sedymentacyjnego. Przeważała sedymentacja ilasta początkowo ze znacznym udziałem węglanu wapnia następnie krzemionki. Okresowo tworzyły się początkowo wapienie a następnie radiolaryty i spongiolity. Sedymentacja głębokowodna osiągnęła maksimum w cenomanie kiedy na całym terenie zbiornika (poza serią dukielską) powstały łupki manganowe i radiolariowe oraz radiolaryty osady najgłębszej facji. Tylko okresowo do zbiornika dopływał materiał grubszy znoszony przez prądy zawiesinowe z dalekich szelfów. Powstały piaskowce grodziskie i lgockie a lokalnie również zlepieńce.

2. Etap II górnokredowo-dolnopaleogeński - cechuje największe zróżnicowanie między poszczególnymi seriami Karpat zewnętrznych oraz znaczny dopływ materiału średnio- i gruboziarnistego. Wiązało się to z górnokredowymi ruchami tektonicznymi w Karpatach wewnętrznych oraz w basenie fliszowym. W koniaku i santonie istniały trzy duże prowincje sedymentacyjne: śląska oraz dwie inoceramowe: północna i południowa. Dopływ materiału grubo- i średnioziarnistego trwał z różnym natężeniem aż do eocenu środkowego. Szczególnie silnie zaznaczył się on na zachodzie Karpat polskich, w prowincji śląskiej, gdzie osadziły się gruboławicowe piaskowce i zlepieńce godulskie. M. Książkiewicz wiąże to z wynurzeniem się kordyliery śląskiej, która tworzyła wtedy łuk wyspowy.
Łuk ten stopniowo ulegał podnoszeniu, będąc głównym obszarem alimentacyjnym materiału grubodetrytycznego serii karpackich. Inni autorzy jednak sugerują, że wielka ilość tego materiału wskazuje, iż musiał on pochodzić z powierzchni dużo większej niż powierzchnia wysp. Z charakteru petrograficznego (otoczaki skał paleozoicznych i krystalicznych) wynika, że obszary alimentacyjne miały budowę podobną do terenów leżących dziś pod osadami miocenu a kiedyś stanowiących zapewne północne obrzeżenie zbiornika fliszowego.
W etapie II jedynie seria podśląska o przewadze skał ilastych i marglistych osadziła się pomiędzy basenami serii skolskiej i śląskiej, przy niewielkim dopływie materiału detrytycznego.

3. Etap III górnoeoceńsko-dolnooligoceński - cechowało ujednolicenie facji i słaby dopływ materiału gruboziarnistego. W całym basenie fliszowym, z wyjątkiem prowincji magurskiej sedymentowały łupki zielone, margle globigerynowe, łupki krzemionkowe z radiolariami (łupki menilitowe) oraz radiolaryty świadczące o warunkach typowych dla bardzo głębokiego zbiornika morskiego.

4. Etap IV środkowo- i górnooligoceński - był okresem stopniowego zasypywania zbiornika materiałem detrytycznym. Sedymentowały warstwy krośnieńskie, w których ku górze rośnie zawartość materiału piaszczystego. We wschodniej części polskich Karpat w górnych warstwach krośnieńskich znaleziono faunę najniższego miocenu.

Inaczej nieco w etapach III i IV rozwijały się procesy na południu Karpat zewnętrznych gdzie na obszarze płaszczowiny magurskiej już w eocenie powstały piaskowce magurskie o dużej miąższości a ruchy wznoszące z początkiem oligocenu doprowadziły do zakorzenienia sedymentacji i do wynurzenia tej części Karpat. Tylko na południowym wschodzie płaszczowina magurska obejmuje skały oligoceńskie - warstwy malcowskie.