Historia geologiczna aktywności wulkanicznej na obszarze polski

• Authors: Ewa Krzemińska , Marek Awdankiewicz

Title variants

EN

Geological history of volcanic activity in the territory of Poland

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

W czasach historycznych erupcje wulkanów oraz ich niszczące skutki nie przejawiały się w Polsce, ponieważ terytorium kraju znajduje się w centrum stabilnej płyty euroazjatyckiej. Jednakże liczne ślady dawnej aktywności wulkanicznej odnaleźć można w zapisie skalnym bardziej odległych w czasie epok na terenach każdego z kilku regionów geologicznych Polski: północno-wschodniego, związanego z prekambryjskim kratonem wschodnioeuropejskim, południowo- zachodniego, związanego z waryscyjską strefą Sudetów i południowego, związanego z zachodnimi Karpatami. Wulkanizm odzwierciedlał różne stadia wzmożonej aktywności tektonicznej i rozwój procesów tektoniki płyt w okresie ostatnich 2 mld lat. Najstarsze ślady wulkanizmu stwierdzone zostały w regionie Podlasia i Mazowsza, gdzie w wierceniach na głębokości ponad 1 km występują pogrążone i zmetamorfizowane lawy paleoproterozoicznych (1,84-1,80 mld lat) wulkanów związanych z łukiem wulkanicznym i dawną strefą subdukcji. Kolejny epizod wulkanizmu miał miejsce pod koniec prekambru 0,552 mld lat temu. W tym czasie, w rozległym systemie basenów ryftowych związanych z otwieraniem się wschodniej części oceanu Iapetus powstawały potężne pokrywy bazaltowe i piroklastyki. Te formacje wulkanogeniczne rozciągają się od wschodniej Polski, przez Wołyń na terytorium Ukrainy, do Mołdawii i Białorusi i reprezentują najniższą poziomo zalegającą i niezmetamorfizowaną osadową pokrywę podłoża krystalicznego. Młodsze przejawy wulkanizmu znajdujemy w skałach południowo-zachodniej Polski, szczególnie w Sudetach. Wulkanizm staropaleozoiczny (kambr-dewon) wiązał się z rozwojem kontynentalnych stref ryftowych, a później basenów oceanicznych. Świadectwem tych procesów są m.in. bazaltowe lawy poduszkowe Gór Kaczawskich i Pogórza Kaczawskiego oraz sudeckie ofiolity, w tym ofiolit Ślęży. Pod koniec paleozoiku, końcowym akcentem orogenezy waryscyjskiej i kolizji paleokontynentów Laurazji i Gondwany był intensywny wulkanizm o wieku ok. 300 mln lat. Liczne relikty stosunkowo niewielkich wulkanów zbudowanych z law i tufów ryolitowych i trachyandezytowych występują w seriach skalnych karbon i permu w rejonie Świerzawy, Wałbrzycha, Nowej Rudy. Najmłodszy wulkanizm w erze kenozoicznej wiązał się z rozwojem niewielkich, wewnątrzpłytowych, kontynentalnych stref ryftowych na północnym przedpolu Alp. Między 31 a 4 mln lat temu na Dolnym Śląsku powstało kilka pól wulkanicznych z licznymi bazaltowymi pokrywami law i stożkami wulkanicznymi, np. w rejonie Złotoryi. Z tego okresu pochodzą również wystąpienia andezytów w Pieninach. Pod względem genezy skały te są odmienne od bazaltów Dolnego Śląska i wiążą się z późnymi procesami górotwórczymi na obszarze Karpat. W bliskiej przyszłości raczej nie należy spodziewać się erupcji wulkanów w bezpośrednim sąsiedztwie naszego kraju. Jednak niedawny wybuch wulkanu Eyjafjallajökull na Islandii w 2010 r. dowiódł, że nawet niezbyt silne erupcje w bardziej odległych regionach mogą poważnie wpływać na funkcjonowanie współczesnej gospodarki i codzienne życie również w Polsce.

EN

Volcanoes and the potentially devastating effects of their eruption have not occurred in historical times in Poland, since the country is located in the middle of the stable Eurasian plate. However, various indications of ancient volcanism are found within each of the main geological regions of Poland: in the north-eastern region, connected with the Precambrian East European Craton, in the south-western area related to the Variscan units of the Sudetes, and in the southernmost part related to the Western Carpathians. Volcanism reflected various episodes of increased tectonic activity and plate tectonic processes during the last two billion years. The oldest evidence of volcanism is found in the Podlasie and Mazowsze regions, where buried and metamorphosed lavas erupted from Paleoproterozoic (1.84-1.80 Ga) volcanoes related to an ancient volcanic arc and subduction zone have been documented by drilling to a depth of about 1 km. The next event took place at the end of the Precambrian at 0.552 Ga. At that time, large volume flood basalts and pyroclastic rocks were extruded in an extensive system of rift basins related to the opening of the eastern part of the Iapetus Ocean. These volcanic formations extend from eastern Poland through Volhyn at the Ukrainian territory, to the present day Moldova and Belarus and represent the lowermost, flat-lying and unmetamorphosed sedimentary cover of the crystalline basement. Evidence of younger volcanism is found in rocks of south-western Poland, in particular in the Sudetes. Old Palaeozoic volcanism was related to the development of continental rift zones and, later, oceanic basins. The record of these processes in provided by, for example, basaltic pillow lavas of the Kaczawa Mts. and Foreland and by the Sudetic ophiolites, including the Ślęża Ophiolite. Near the end of the Palaeozoic, the final stages of the Variscan orogeny and the collision of the Laurasia and Gondwana palaeocontinents included widespread volcanism at ca. 300 Ma. Abundant relics of relatively small volcanoes composed of lavas and tuffs of rhyolitic and trachyandesitic composition occur in Carboniferous and Permian successions near Świerzawa, Wałbrzych and Nowa Ruda. The youngest, Cenozoic volcanism can be linked to the development of small, continental intraplate rift zones in the northwestern foreland of the Alps. In Lower Silesia, e.g. near Złotoryja, several volcanic fields with basaltic lavas and cones developed at that time, between 31 and 4 Ma. Andesites of the Pieniny range in southern Poland are of similar age, although genetically different and related to post-orogenic processes in the Western Carpathians. Volcanic eruptions in close proximity to Poland are unlikely in the near future. However, the recent eruption of the Eyjafjallajökull volcano in Iceland in 2010 shows that even relatively small eruptions in more distant areas may seriously affect the modern economy and everyday life in Poland.

• Journal: Kosmos
• Year: 2011
• Volume: 60
• Issue: 3-4
• Pages: 261-275

Dates

published

2011

Contributors

author

Ewa Krzemińska

• Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy, Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa, Polska

author

Marek Awdankiewicz

• Uniwersytet Wrocławski, Instytut Nauk Geologicznych, Cybulskiego 30, 50-205 Wrocław, Polska

References

• Awdankiewicz M., 1999 a. Volcanism in a late Variscan intramontane trough: Carboniferous and Permian volcanic centres of the Intra-Sudetic Basin, SW Poland. Geologia Sudetica 32, 13-47.
• Awdankiewicz M., 1999 b. Volcanism in a late Variscan intramontane trough: the petrology and geochemistry of the Carboniferous and Permian volcanic rocks of the Intra-Sudetic Basin, SW Poland. Geologia Sudetica 32, 83-111.
• Awdankiewicz M., 2004. Sedimentation, volcanism and subvolcanic intrusions in a late Palaeozoic intramontane trough (the Intra-Sudetic Basin, SW Poland). [W:] Physical geology of high-level magmatic systems. Breitkreuz C., Petford N. (red.). Geological Society, London, Special Publications 234, 5-11.
• Awdankiewicz M., 2005. Reconstructing an eroded scoria cone: the Miocene Sooenica Hill volcano (Lower Silesia, SW Poland). Geol. Quart. 49, 439-448.
• Awdankiewicz M., Kurowski L., Mastalerz K., Raczyński P., 2003. The Intra-Sudetic Basin - a record of sedimentary and volcanic processes in late- to post-orogenic tectonic setting. Geolines 16, 165-183.
• Badura J., Przybylski B., 2004. Dolnośląska formacja bazaltowa. [W:] Budowa geologiczna Polski. Tom I. Stratygrafia. Część 3a. Kenozoik, Paleogen. Neogen. Peryt T. M., Piwocki M. (red.). Państowy Instytut Geologiczny, Warszawa, 161-168.
• Bogdanova S., Gorbatchev R, Grad M., Janik T., Guterch A., Kozlowskaya E., Motuza G., Skridlaite G., Starostenko I., Taran L., Eurobridge and Polonaise Working Group, 2006. EUROBRIDGE: new inslight into the geodynamic evolution of East European craton. [W:] European Lithosphere Dynamics. Gee D. G., Stephenson R. A. (red.) Geol. Soc. London Memoirs 32, 599-625.
• Cas R. A. F., Wright J. V., 1987. Volcanic successions modern and ancient: A geological approach to processes, products and successions. Allen & Unwin (Publishers) Ltd.
• Furnes H., Kryza R., Muszyński A., Pin C., Garmann L. B., 1994. Geochemical evidence for progressive, rift-related early Paleozoic volcanism in the western Sudetes. Journal of the Geological Society, London 151, 91-109.
• Holmes A., 1944. Principles of Physical Geology. Edinburgh: Thomas Nelson & Sons.
• Jackowicz E., 1994. Permskie skały wulkanoklastyczne północnej części monokliny przedsudeckiej. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego CXLV, Warszawa.
• Kryza R., 2010. The Central Sudetic ophiolites: SHRIMP zircon geochronology (preliminary results). Mineralogia - Special Papres 37, 89-90.
• Krzemińska E., 2005. The outline of geochemical features of the Late Proterozoic volcanic activity in the Lublin-Podlasie Basin, eastern Poland. Mineral. Soc. Poland, Special Papers 26, 47-51.
• Krzemińska E., 2010. Geochemiczna i izotopowa rekonstrukcja środowiska geitektonicznego domeny mazowieckiej w podłożu prekambryjskim północno-wschodniej Polski. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego 195, 1-156.
• Lewandowska A., Rospondek M. J., Nawrocki J., 2010. Stephanian-Early Permian basaltic trachyandesites from the Sławków and Nieporaz-Brodła grabens near Kraków, southern Poland. Ann. Societatis Geologorum Poloniae 80, 227-251.
• Lexa J., Seghedi I., Németh K., Szakács A., Konečný V., Pécskay Z., Fülöp A., Kovacs M., 2010. Neogene-Quaternary Volcanic forms in the Carpathian-Pannonian Region: a review. Cent. Eur. J. Geosci. 2, 207-270.
• Li Z. X., Bogdanova S. V., Collins A. S., Davidson A., De Waele B., Ernst R. E., Fitzsimons I. C. W., Fuck R. A., Gladkochub D. P., Jacobs J., Karlstrom K. E., Lu S., Natapov L. M., Pease V., Pisarevsky S. A., Thrane K., Vernikovsky V., 2008. Assembly, configuration, and break-up history of Rodinia: A synthesis. Prekambr. Res. 160, 179-210.
• Majerowicz A., 2006. Krótki przewodnik terenowy po skałach ofiolitowego zespołu Ślęży oraz ich petrologicznej i geologicznej historii. Wydawnictwa Uniwersytetu Wrocławskiego, Wrocław.
• Maliszewska A., Kiersnowski H., Jackowicz E., 2003. Wulkanoklastyczne osady czerwonego spągowca na obszarze Wielkopolski. Prace Państwowego Instytutu Geologicznego CLXXIX, Warszawa.
• Mazur S., Aleksandrowski P., Kryza R., Oberc-Dziedzic T., 2006. The Variscan Orogen in Poland. Geol. Quart. 50, 89-118.
• Motuza G., 2005. Structure and formation of the crystalline crust in Lithuania. Special Papers Polish Mineral. Soc. 26, 69-79.
• Nawrocki J., Boguckij A., Katinas V., 2004. New late Vendian paleogeography of Baltica and the TESZ. Geol. Quart. 48, 309-316.
• Poprawa P., Pacześna J., 2002. Rozwój ryftu w późnym neoproterozoiku - wczesnym paleozoiku na lubelsko - podlaskim skłonie kratonu wschodnioeuropejskiego - analiza subsydencji i zapisu facjalnego. Przegląd Geologiczny 50, 49-63.
• Rogers J. J.W., Santosh M., 2002. Configuration of Columbia, a Mesoproterozoic supercontinent. Gondwana Res. 5, 5-22.
• Ryka W., 1991. Geology of the Tajno massif carbonatites. [W:] Geology of the Tajno massif (northeastern Poland). Ryka W. [red.]. Prace Państ. Inst. Geol. 139, 43-77.
• Sadowski G. R., Bettencourt S. J., 1996. Mesoproterozoic tectonic cerrelations between eastern Laurentia and western border of the Amazon Craton. Precambrian Res. 76, 213-227.
• Słaby E., Breitkreuz C., Żaba J., Domańska-Siuda J., Gaidzik K., Falenty K., Falenty A., 2010. Magma generation in an alternating transtensional-transpressional regime, the Kraków-Lubliniec Fault Zone, Poland. Lithos 119, 51-268.
• Wegener A. L., 1929. Die Entstehung der Kontinente und Ozeane. Druck und Verlag von Friedr. Vieweg & Sohn Akt.-Ges.
• Wilson M., Downes H., 2006. Tertiary-Quaternary intra-plate magmatism in Europe and its relationship to mantle dynamics. [W:] European Lithosphere Dynamics. Gee D. G., Stephenson R. A. (red.). Geological Society, London, Memoirs, 32, 147-166.
• Zhao, G., Cawood P A., Wilde S. A., Sun M., 2002. Review of global 2.1-1.8 Ga orogens: implications for a pre-Rodinia supercontinent. Earth-Science Reviews 59, 125-162.
• Ziegler P. A., 2005. Europe: Permian to Recent Evolution. [W:] The Encyclopedia of Geology. Selley R. C., Cocks L. R., Plimer I. R. (red.). Elsevier, 102-125.