Ruchy górotwórcze

Nasz cykl artykułów o rzeźbiarzach powierzchni Ziemi powoli dobiega końca. W ostatnich wpisach skoncentrowaliśmy się na procesach endogenicznych, które w znaczący sposób modelują ukształtowanie terenu – były to kolejno: trzęsienia ziemi, plutonizm oraz wulkanizm. Dziś pora na ostatnie z nich – odpowiadają one za powstawanie najwyższych na naszej planecie, wielkich form ukształtowania powierzchni terenu, a więc gór. Procesami tymi są ruchy górotwórcze. Jaka jest ich geneza? Kiedy miały one miejsce i czy zachodzą także współcześnie? Tego dowiecie się z dzisiejszego wpisu.

Ruchy górotwórcze – definicja

Ruchy górotwórcze definiujemy na ogół jako procesy tektoniczne, których efektem jest powstawanie łańcuchów górskich. Często ruchy te określa się mianem orogenez. Jak więc widać, jest to pojęcie bardzo ogólne i może obejmować szereg różnorodnych procesów. Z tego względu powstała klasyfikacja gór, w której kryterium stanowi ich sposób powstania (geneza).

Typy gór

Najpopularniejszym kryterium podziału gór jest, jak wspomnieliśmy, sposób ich powstania. Z tego względu geolodzy wyróżniają góry fałdowe, zrębowe oraz wulkaniczne. Poniżej przedstawiłem Wam ich krótką charakterystykę.

Góry fałdowe

Góry fałdowe powstają na granicach zbieżnych płyt tektonicznych (a więc takich, gdzie płyty te zbliżają się do siebie). Gdy płyta oceaniczna ulega subdukcji (zanurzeniu) pod płytą kontynentalną, osady występujące na jej powierzchni są zdzierane przy płycie kontynentalnej, a następnie fałdowane i zgniatane. W ten sposób powstały ciągnące się na przestrzeni tysięcy kilometrów łańcuchy górskie takie jak Kordyliery (Ameryka Północna) oraz Andy (Ameryka Południowa). Do powstania gór fałdowych może dojść także przy innym typie granic zbieżnych – w strefie kolizji dwóch płyt kontynentalnych. Najbardziej znanym tego przykładem jest wzajemne nacieranie na siebie płyty eurazjatyckiej i indoaustralijskiej, w wyniku czego osady morskie zgromadzone między nimi zostały również sfałdowane oraz wypiętrzone. Na skutek tego procesu powstało najwyższe pasmo górskie na świecie, czyli Himalaje. W ten sposób utworzyło się też szereg niższych pasm górskich, np.: Alpy, góry Atlas czy też nasze Karpaty. Fałdowanie skał jest niejednokrotnie widoczne w górach – w miejscu różnego rodzaju odkrywek. Niekiedy fałdy, czyli deformacje skalne powstające na skutek tego procesu, przybierają fantastyczny wygląd. Różnice pomiędzy skałami, na przykład w ich zabarwieniu, stają się natomiast nie lada atrakcją turystyczną. Najlepszym zaś przykładem tego jest Vinicunca w Peru, zwana także Górą Tęczową (ryc. 1.).

Ryc. 1. Vinicunca, zwana także Tęczową Górą, jest jedną z największych atrakcji turystycznych w Peru. Położony w Andach szczyt nie tylko wygląda okazale, ale jest także znakomitym przykładem warstw skalnych, które zostały sfałdowane, a tym samym wypiętrzone.

Warto wiedzieć… Z powstawaniem gór fałdowych ściśle związane są geosynkliny. Są to wielkie, mocno wydłużone obniżenia skorupy ziemskiej. Według jednej z teorii powstają w wyniku wciągania skorupy ziemskiej w kierunku płaszcza ziemskiego przez zanurzające prądy gorącej magmy na obszarach mórz i oceanów. Takie geosynkliny wypełniają się z czasem osadami, które w momencie dostania się w okolice granicy zbieżnej płyt litosfery podlegają fałdowaniu, a tym samym wypiętrzeniu. Powszechnie uważa się, że w geosynklinach powstają naprzemianległe warstwy piaskowców, łupków i margli, zwane fliszem. Co ciekawe, serie fliszowe skał spotykane są w zewnętrznych partiach niemalże wszystkich gór fałdowych na całym świecie.

Góry zrębowe

Góry zrębowe, w przeciwieństwie do gór fałdowych, nie powstają w wyniku fałdowania skał i ich wypiętrzania na granicach zbieżnych płyt litosfery, ale na skutek wynoszenia wzdłuż uskoków. Zdarza się, że gdy już one powstaną, to wzdłuż jego linii jedno ze skrzydeł zostaje zrzucone (na jego powierzchni powstaje wówczas rów tektoniczny) a drugie – wydźwignięte (nazywamy je zrębem tektonicznym). Różnica wysokości pomiędzy nimi może sięgać nawet kilkuset metrów. Co ciekawe, wypiętrzone bloki skalne zachowują swoją wewnętrzną strukturę (mogą mieć nawet układ równoległych warstw skalnych – o charakterze płytowym). Zdarza się też, że zręby i rowy tektoniczne powstają na skutek poprzecinania uskokami obszarów wcześniej sfałdowanych – wówczas mamy do czynienia z budową gór, którą określamy mianem fałdowo-zrębowej. Góry zrębowe zwykle osiągają mniejsze wysokości bezwzględne niż góry fałdowe. Ich liczne przykłady znajdziemy w Europie (Sudety, Harz, Schwarzwald), a także m.in. w Afryce (Góry Smocze). Dla gór zrębowych charakterystyczne jest istnienie wyraźnych powierzchni uskokowych, widocznych czasami w krajobrazie – w postaci stromych stoków, a nawet urwisk (ryc. 2.).

Ryc. 2. W Sudetach liczne badania poświęca się sudeckiemu uskokowi brzeżnemu, gdyż to wzdłuż niego Sudety zostały podniesione o kilkaset metrów w stosunku do Przedgórza Sudeckiego. Bardzo dobrze uskok ten jest widoczny dzięki oprogramowaniu komputerowemu, które pozwala na tworzenie cyfrowych modeli terenu – na rysunku jeden z nich, przygotowany na potrzeby artykułu w ,,Przeglądzie Geologicznym”.

Góry wulkaniczne

O górach wulkanicznych wspominaliśmy ostatnim razem przy omawianiu wpływu wulkanizmu na rzeźbę terenu. Dla porządku jedynie należy przypomnieć, że ten typ gór powstaje na skutek wypływu i zastygania lawy na powierzchni Ziemi. Ponadto stożki wulkanów mogą być zbudowane także z materiału piroklastycznego – wydostaje się on z wnętrza wulkanu podczas erupcji. Mimo że góry wulkaniczne kojarzymy z obecnym wulkanizmem (np. Etna na Sycylii czy Hekla na Islandii), to należy pamiętać, że na obszarze naszego kraju także mamy góry, które są stożkami dawnych, wygasłych wulkanów. Z tego powodu mogą być również klasyfikowane jako góry wulkaniczne. Ich przykład to Ostrzyca leżąca na Pogórzu Kaczawskim (ryc. 3.).

Ryc. 3. Ostrzyca to góra wulkaniczna leżąca w południowo-zachodniej Polsce na Pogórzu Kaczawskim. O jej genezie świadczy chociażby niemalże idealnie symetryczny stożek, który przypomina kształtem aktywne do dziś wulkany.

Historia ruchów górotwórczych – orogenezy

W historii naszej planety, liczącej około 4,6 miliarda lat, wystąpiły trzy główne orogenezy, czyli ruchy górotwórcze: kaledońska, hercyńska oraz alpejska. Każda z nich trwała miliony lat – należy zdać sobie przy tej okazji sprawę z tempa wypiętrzania się gór – jest ono bardzo wolne z punktu widzenia życia człowieka i wynosi zwykle od kilku milimetrów do maksymalnie kilku centymetrów rocznie. Kluczową rolę, jak zaznaczyłem, odgrywa tutaj czas. Przykładowo: jeśli tempo ruchów górotwórczych wynosi 0,5 centymetra rocznie, to po milionie lat trwania orogenezy wysokość bezwzględna gór może wzrosnąć aż o 5000 metrów! Poniżej scharakteryzowałem dla Was trzy główne orogenezy, o których najczęściej wspomina się w szkole. Dodatkowo zwróciłem uwagę na inne – nieco rzadziej się o nich mówi, ale bez wątpienia miały miejsce.

Orogeneza kaledońska

Najczęściej pierwszą orogenezą, omawianą w szkole, jest orogeneza kaledońska – trwała ona zasadniczo od późnego kambru do syluru, a więc na początku ery paleozoicznej. Z racji tego, że te ruchy górotwórcze dawno już się zakończyły (ponad 400 milionów lat temu), to góry, które wówczas powstały, w znacznym stopniu zostały już zniszczone przez procesy erozyjne i nie osiągają spektakularnych wysokości. W Polsce wypiętrzyły się wtedy Góry Świętokrzyskie (dziś ledwo przekraczające 600 m n.p.m.) oraz zachodnie Sudety. W Europie ponadto utworzyły się liczne pasma górskie w północnej części kontynentu (np.: Góry Kaledońskie, Grampiany oraz Góry Skandynawskie). Do innych, bardziej znanych pasm górskich, powstałych podczas orogenezy kaledońskiej, zaliczamy Góry Flindersa (Australia), Appalachy (ich północno-wschodnią część) oraz azjatyckie Sajany, Góry Jabłonowe, Ałtaj. Z racji orogenezy, w której się wypiętrzyły, góry te określamy mianem kaledonidów.

Orogeneza hercyńska

Drugą z orogenez, która trwała w środkowym i górnym paleozoiku, konkretniej od późnego syluru aż do końca permu, z największym nasileniem w karbonie, jest orogeneza hercyńska. Zwie się ją czasami także waryscyjską. W Polsce wypiętrzone zostały wówczas przede wszystkim Sudety. W Europie ponadto utworzyły się liczne pasma górskie – od Gór Iberyjskich na zachodzie, przez Wogezy, Rudawy, Harz i Schwarzwald w zachodniej i środkowej Europie, aż po Ural na krańcach wschodnich kontynentu. W Ameryce Północnej wypiętrzone zostały Appalachy, w Afryce – Góry Smocze i Przylądkowe na południu kontynentu, a w Australii – Wielkie Góry Wododziałowe. Ponadto w tej orogenezie powstały niektóre pasma górskie w Azji, m.in. Góry Czerskiego oraz część gór Tienszan. Z racji orogenezy, w której się wypiętrzyły, określamy je mianem hercynidów.

Orogeneza alpejska

Ostatnia z orogenez – która rozpoczęła się w erze mezozoicznej (dokładniej: w triasie), ze szczególnym natężeniem w kredzie oraz neogenie, i trwa aż do dnia dzisiejszego – to orogeneza alpejska. Jest ona dla nas szczególnie istotna, gdyż podczas jej trwania powstały najwyższe i największe łańcuchy górskie na świecie. Wiele pasm górskich, które były utworzone w poprzednich orogenezach, uległo w trakcie tych ruchów górotwórczych odmłodzeniu i poprzecinaniu licznymi uskokami. W Polsce wypiętrzone zostały Karpaty z najwyższym pasmem górskim w naszym kraju, a więc Tatrami. Sudety z kolei zyskały charakter dzisiejszych gór zrębowych. Orogeneza alpejska szczególny wpływ na rzeźbę miała w Europie – na naszym kontynencie utworzyły się liczne pasma górskie w jego środkowej i południowej części – m.in.: Góry Betyckie, Pireneje, Alpy, Apeniny, wspomniane Karpaty oraz Góry Dynarskie. W Azji wypiętrzyły się natomiast Góry Kaukaz, Elburs, Taurus, Zagros, Hindukusz, Pamir, Karakorum, Himalaje i Góry Południowochińskie. Wzdłuż zachodnich wybrzeży obu Ameryk powstał ciągnący się przez wiele tysięcy kilometrów łańcuch górski Kordylierów (Ameryka Północna) oraz Andów (Ameryka Południowa). Mniejsze znaczenie te ruchy górotwórcze miały w Afryce (odpowiadają jedynie za powstanie gór Atlas w północno-zachodniej części kontynentu), natomiast w Australii ślady tej orogenezy praktycznie nie istnieją. Z racji orogenezy, w której powstały wymienione góry, określamy je mianem alpidów. Na poniższej ilustracji zobrazowałem Wam czas trwania poszczególnych orogenez na tablicy stratygraficznej (ryc. 4.).

Ryc. 4. Czas trwania poszczególnych orogenez na tle tablicy stratygraficznej

Inne ruchy górotwórcze

Wymienione w naszym dzisiejszym artykule trzy główne orogenezy stanowią najczęściej przedmiot zainteresowania uczniów i nauczycieli w szkole podczas lekcji geografii. Należy jednak pamiętać, że we wczesnej historii geologicznej naszej planety, a więc w prekambrze (w okresie poprzedzającym erę paleozoiczną), dochodziło do licznych fałdowań cienkiej jeszcze wówczas litosfery. W niektórych opracowaniach można nawet znaleźć ich nazwę (orogeneza kadomijska lub kadomska). Informację tę należy potraktować jako ciekawostkę, gdyż wpływ tych ruchów górotwórczych na rzeźbę terenu, z racji odległej przeszłości geologicznej, jest niewielki. Warto też wiedzieć, że w poszczególnych orogenezach wyznaczane są ich poszczególne fazy – jest to jednak zagadnienie na poziomie akademickim i nie będziemy się nim tutaj zajmować.

Podsumowanie

Ruchy górotwórcze mają ogromny wpływ na rzeźbę terenu – wystarczy powiedzieć, że odpowiadają za najwyższe formy ukształtowania powierzchni terenu na Ziemi. Należy pamiętać, że orogenezy nie tylko prowadzą do podnoszenia lądów, ale mogą także przyczyniać się do powstania rozległych zapadlisk śródgórskich lub przedgórskich. Najlepszym tego przykładem jest zapadlisko przedkarpackie, gdzie dziś znajdują się w Polsce takie regiony jak Kotlina Sandomierska czy Kotlina Oświęcimska. Bez wątpienia ruchy górotwórcze to niezwykle skuteczny rzeźbiarz powierzchni Ziemi, jednak trwają one miliony lat. Tempo modelowania rzeźby terenu w porównaniu z wcześniej omawianymi procesami, takimi jak wulkanizm czy trzęsienia ziemi, można określić jako niewielkie. Efekt jest za to znacznie bardziej długotrwały – np. w postaci łańcuchów górskich osiągających nawet kilka tysięcy km długości.

To już ostatni wpis z cyklu rzeźbiarzy powierzchni Ziemi. Mam nadzieję, że Wam się podobał 🙂 Jednocześnie zachęcam do śledzenia naszych kolejnych geograficznych wpisów i serii – te już wkrótce.

Materiały źródłowe