Geologia Gorców

Powstanie Zewnętrznych Karpat Fliszowych
    Gorce zbudowane są w przeważającej części ze skał osadowych serii magurskiej. Skały tej serii zajmują w Zewnętrznych Zachodnich Karpatach Fliszowych największy obszar i są budulcem Beskidu Ży­wieckiego, większej części Beskidu Średniego, Beskidu Wyspowego, Beskidu Sądeckiego i części Beskidu Niskiego. Skały serii magurskiej zaliczamy do tzw. fliszu. Flisz to skały, które osadziły się w basenie morskim (geosynklinie). Składają się z naprzemianległych warstw piaskowców, łupków osadowych, zlepieńców, mułowców i iłowców. Fliszowi towarzyszą często skały węglanowe, takie jak wapienie, margle i dolomity. Seria magurska tworzyła się na stosunkowo dużej przestrzeni czasu, przez około 63 mln. lat. Jej najstarsze ogniwo — łupki pstre — osadziły się w turonie (piętro czasowe górnej kredy) około 94 mln. lat temu, a najmłodsze ogniwo tej serii — warstwy magurskie — w oligocenie (dolny trzeciorzęd około 31 mln. lat temu). Wszystkie szczyty Gorców i pozostałych wymienionych pasm zbu­dowane są z piaskowców magurskich, które osadziły się w morzu w górnym eocenie (dolny trzeciorzęd) przed około 42 mln. lat. Kom­pleks warstw piaskowców magurskich ma około 2000 m miąższo­ści. Są to skały gruboławicowe, grubo lub średnio ziarniste, w Gor­cach najczęściej koloru szarozielonawego z muskowitem, połyskują­cym w świetle. Warstwy luźnych osadów zostały przetransportowane przez wody płynące, a prądy morskie rozłożyły je na dnie. W ciągu ponad 60 mln. lat osady te poddane potężnemu ciśnieniu (w morzu o głę­bokości 5 tyś. m ciśnienie wody wynosi 5000 ton/m²) zmieniły się w lite skały. Ogromnemu ciśnieniu towarzyszył proces krystalizacji rozpuszczonych w wodzie morskiej minerałów, jak np.: dwutlenku kwarcu - SiO2 (krzemionka), węglanu wapnia — CaCO3 (kalcyt), węglanu wapnia i magnezu - CaCO3*MgCO3 (dolomit) i inne.Na przełomie oligocenu i miocenu, około 26 mln. lat temu, pod wpływem poziomych ruchów tektonicznych kompresyjnych (fazy sawskiej), południowe brzegi basenu morskiego zaczęły przybliżać się do północnych. Powodem tych ruchów był nacisk części skorupy ziem­skiej, tzw. kratonu lub platformy kontynentalnej, od strony Afryki na platformy europejskie. Pod wpływem potężnych sił, warstwy skalne znajdujące się na dnie rowu morskiego odkształcały się, przybiera­jąc formy fałdów obalających się w kierunku z południa na północ. W czasie trwania ruchów platformy, fałdy zostały oderwane od pod­łoża i pchnięte na północ na odległość od 20 do 30 km. Opisany pro­ces odkształcania warstw skalnych obrazuje powstanie płaszczowiny, w naszym przypadku magurskiej, która jest geometrycznie wyodręb­nioną skalną pokrywą, powstałą z obalonego fałdu oderwanego od swego podłoża. Proces tworzenia się płaszczowin w Karpatach Zewnętrznych, za­kończony został w miocenie (dokładnie — w górnym badenie w fazie ruchów styryjskich), prawdopodobnie 11-9 mln. lat temu. Basen mor­ski, w którym osadziły się fliszowe serie skalne Karpat Zewnętrznych liczył ponad 200 km szerokości, a obecnie ta część Karpat (na linii Kraków - Nowy Targ) ma zaledwie około 100 km szerokości. W górnym miocenie (sarmacie), prawdopodobnie 9-7 mln. lat temu, Gorce wraz z całymi Karpatami zostały wydźwignięte z wód oceanu w wyniku ruchów tektonicznych, już bez dalszych fałdowań. Młody górotwór poddawany był przy tym gwałtownej erozji, co dało początek kształtowania się rzeźby terenu. W dolnym pliocenie (w pię­trze pont), 7-6,5 mln. lat temu, powierzchnia śródgórska, uformowana w Sarmacie, uległa dalszemu wydźwignięciu, co pociągało za sobą głębsze erozyjne rozcięcia przez wody płynące i powstanie V-kształtnych dolin górskich. Trzecie wypiętrzenie górotworu nastąpiło w środkowym pliocenie (w piętrze dak), co spowodowało dalsze po­głębienie dolin przez płynące rzeki i potoki. Stało się to prawdopo­dobnie około 4-3,4 min. lat temu. Do dziś wypiętrzają się niektóre partie Karpat Zewnętrznych Fliszowych i Karpat Centralnych, a na południe od Gorców pogrąża się Kotlina Orawsko-Nowotarska. Stale trwa erozja gór, pogłębianie dolin rzecznych oraz transport materiału skalnego do morza. Ciepły i wilgotny klimat pliocenu, podobny do zwrotnikowego, zaczyna się ochładzać pod koniec tego podokresu, około 1,8 min. lat temu, Zmniejsza się ilość opadów atmosferycznych, zmienia się ro­ślinność — giną gatunki ciepłolubne, a pojawiają się rośliny charak­terystyczne dla obszarów północnych. Rozpoczyna się czwartorzęd. Około 1,8 min. lat temu, w plej­stocenie, doszło do załamania się temperatury na półkuli północnej, co spowodowało trzy nawracające okresy zlodowaceń: krakowskie, środkowo-polskie i bałtyckie. Najdalszy zasięg miało zlodowacenie krakowskie. Lądolód oparł się wówczas o północne zbocza Karpat Zewnętrznych do wysokości 420 m n.p.m., wchodząc nieco głębiej na południe w doliny Soły i Du­najca. Większość autorów jest zdania, że zlodowacenie krakowskie miało miejsce 530-430 tyś. lat temu. W tym czasie spływ wód gór­skich zosta) zamknięty przez lądolód, co spowodowało zapełnienie dolin rzecznych kruszywem. Lądolód nie dotarł do Gorców z północy, a z południa nie dosięgły ich także lokalne lodowce tatrzańskie. Pomiędzy okresami zimnymi (glacjałami) były okresy cieplejsze (interglacjały). Interglacjał mazowiecki (wielki) miał miejsce 430--240 tyś. lat temu. W tym czasie wezbrane rzeki przecinały i wypłuki­wały nagromadzone kruszywo, pozostawiając tarasy (lub terasy) nad korytami spływu wód. Podobnie przebiegały pozostałe zlodowacenia: środkowo-polskie (240-120 tyś. lat temu) i bałtyckie (90-10 tyś. lat temu). Lądolód europejski cofnął się w stronę Arktyki, klimat stopniowo się ocieplał, a wraz z nimi zmieniała się szata roślinna. Flora arktyczna ustąpiła lasom szpilkowym, a potem liściastym. I tak w geologicznej historii Karpat doszliśmy do dnia dzisiejszego.
 Andezyty Wdżaru
    Jak wspomniano, osadzanie się skał fliszowych dobiegło końca w oligocenie. Łączna miąższość osadów przekroczyła 6 tyś. m, wgniatając dno morskie w głąb skorupy ziemskiej, a w bliskim czasowo badenie nastąpiło sfałdowanie górotworu. Te zjawiska wyzwoliły po­tężne siły (sprężenie materii). Wywołało to z kolei wzrost tempe­ratury i powstanie ogniska magmowego ze stopionych skał. Magma trzykrotnie podnosiła się szczelinami w pobliże powierzchni ziemi, gdzie zastygała tworząc skały andezytowe. Z biegiem czasu erozja zdarła leżące nad nimi warstwy piaskowca i andezyty pojawiły się na powierzchni. Chcąc je zobaczyć na Wdżarze, idziemy z przystanku PKS na przełęczy Snozka w kierunku pomnika. Pagórek, na którym stoi pomnik jest zbudowany z andezytu starszej generacji. W górze Wdżaru (767 m) znajdują się kamieniołomy: „Snozka"—południowy, „Tyłka" — zachodni i „Lisi Łom". W głębokim wcięciu kamieniołomu „Snozka" widać pionowo zapadającą żyłę andezytową w kształcie płyty przecinającą ławice (tzw. dajkę) skał fliszu. Znaleziony tu andezyt jest skałą krystaliczną magmową, subwulkaniczną, o następującym skła­dzie mineralnym: plagioklaz — andezyt i albit, amfibol, piroksen — augit oraz drobne ilości ortoklazu, ilmenitu, magnetytu i apatytu. W „cieście skalnym" stalowej barwy, tkwią duże, ciemne lub czarne kryształy amfibolu i augitu. We Wdżarze występują andezyty amfibolowe i amfibolowo-augitowe. Najstarsza intruzja andezytu miała miejsce w środkowym badenie (środkowy miocen), a najmłodsza na granicy badenu i sarmatu. W tym czasie zaczęły tworzyć się płaszczowiny Zewnętrznych Kar­pat Fliszowych. Andezyty najmłodszej intruzji amfibolowo-augitowej były przedmiotem eksploatacji w kamieniołomach Wdżaru. Na grzbiecie Wdżaru znajduje się andezytowe gołoborze, a na jednej ze skałek można rozpoznać lokalną ujemną anomalię magnetyczną. Podobna występuje na szczycie Wdżaru. Obie możemy zlokalizować za pomocą kompasu. Po przyłożeniu go do skały, igła magnetyczna wskaże północ w kierunku południowym. Anomalie te powstały z powodu uderzenia pioruna.
Okna tektoniczne
    Na styku Gorców z Beskidem Wyspowym, w okolicy Szczawy i Mszany Dolnej, utworzyły się tzw. okna tektoniczne. Oknem tek­tonicznym określamy obszar, na którym wskutek zniszczenia nieod­pornych warstw skalnych płaszczowiny (np. rejon kompleksów łup­kowych) ukazuje się spod niej wychodnia skalna jej podłoża. W oknie tektonicznym Mszany odsłaniają się w ten sposób warstwy krośnień­skie serii okiennej, osadzonej w oligocenie, 38-26 mln. lat temu. Na brzegach okna tektonicznego Mszany Dolnej warstwy te są zaburzone i intensywnie zmięte przez nasunięcie płaszczowiny magurskicj. Sza­rość warstw krośnieńskich urozmaicają występujące tu grube żyły bia­łego kalcytu skupionego w efektownych kryształach. Kontakt tekto­niczny między warstwami krośnieńskimi (serii okiennej) i nasuniętą na nie płaszczowiną magurską, zaznacza się występowaniem warstw inoceramowych osadzonych około 70-65 mln. lat temu. Są to pia­skowce średnio i gruboławicowe, muskowitowe, przeważnie średnio-ziarniste, poprzekładane zielonawymi, szarymi lub czarnymi łupkami marglistymi. Nazwa tego ogniwa pochodzi od skorup małżów z ro­dzaju Inoceramus. Charakterystyczną cechą okien tektonicznych jest jednoczesne występowanie na ich obrzeżu najstarszych warstw płasz­czowiny (w tym przypadku warstw inoceramowych) z najmłodszą obrzeżoną warstwą skał okiennych — w tym przypadku warstw kro­śnieńskich. Kontakt tektoniczny omawianych jednostek możemy oglądać w re­jonie połączenia potoku Koninka z potokiem Poręba. Dla zobrazowa­nia rozległości okna tektonicznego Mszany należy dodać, że w jego zasięgu znajdują się miejscowości: Mszana Dolna, Niedźwiedź i Po­ręba Wielka. Znacznie mniejsze okno tektoniczne znajduje się w Szczawie. Ono również zaznacza się obecnością warstw krośnieńskich serii okiennej, na którą nasunęła się płaszczowiną magurską ogniwem warstw ino­ceramowych. Na stoku Obidowej koło Rdzawki wykonano otwór wiertniczy, który przebił płaszczowinę magurską. Spąg płaszczowiny (dolną po­wierzchnię) osiągnięto na głębokości około 2700 m, a skały znajdujące się pod nią to jednostka okienna.
Osuwiska
    W obrębie fliszu karpackiego często możemy spotkać lokalne osu­wiska. W Gorcach występują np. na zboczach potoku Zasadne nad wsią o tej samej nazwie, oraz w dolinie potoku Głębieniec. Osuwiska te powstały dzięki występującym tu łupkom, łagodnie nachylonym. W czasie dłużej trwających opadów, łupki spełniały rolę „smaru", po których obsuwały się całe połacie zboczy.
Źródła mineralne
    Na styku Gorców i Beskidu Wyspowego napotkamy źródła mine­ralne. Na terenie Rabki jest ich aż dziewięć. Są to solanki chlorowo-sodowe, bromkowe, jodkowe i żelaziste. Na terenie Poręby Wielkiej nawiercono solankę jodobromową o stężeniu 2,5%. W Szczawie i w jej okolicy znajdują się z kolei źródła wód wodorowęglanowo - chlorkowo – sodowo - wapniowych, dobrze nasyconych dwutlenkiem węgla CO2. Są to typowe szczawy mineralne. Należy spożywać je tylko wg wska­zań lekarskich, gdyż niektóre z nich mają bardzo silną mineralizację i mogą zaszkodzić.
Spacer doliną Głębieńca
    Do rzadkich w tym rejonie należy zaliczyć źródło wody siarczko­wej (H2O+H2S), wypływające na prawym brzegu potoku Głębieniec w odległości około l km od centrum Szczawy. Woda ta ma zasadni­cze znaczenie w leczeniu niektórych chorób przewodu moczowego — usuwa piasek i rozpuszcza kamienie. Przez pacjentów nie jest chętnie spożywana, z powodu nieprzyjemnego smaku i zapachu. Spacer w dolinę potoku Głębieniec dostarcza jeszcze innych, rów­nie ciekawych wrażeń. Powracając od źródła siarczkowego, po około 100 m w kierunku centrum Szczawy zobaczymy po lewej stronie drogi kompleks piaskowcowo-łupkowy warstw inoceramowych płaszczowiny magurskiej. Tuż przy przepuście widać grubą ławicę zlepieńcową (około 150 cm). Zlepieńce informują nas, z jakich skał zbudowane były góry (nazwijmy je umownie „Pragorcami"), zniszczone w górnej kredzie, przed około 70 min. lat. W oglądanej przez nas ławicy zlepieńca tkwią obtoczone ziarna kwarcytów, rogowców, białego i czar­nego kwarcu, gnejsów i różnych granitów, których we fliszu Gorców nigdzie na powierzchni nie spotkamy. W zlepieńcu są też duże ziarna wapieni i margli. Góry, które były z nich zbudowane, uległy zniszcze­niu (erozji) i dostarczyły materiału skalnego, obtoczonego w czasie transportu przez potoki. W powrotnej drodze w kierunku centrum Szczawy — poniżej wychodni zlepieńcowej na zakręcie potoku, zarówno w jego korycie jak i na prawym brzegu — odsłaniają się silnie sfałdowane i tektonicznie zaburzone skały, należące już do jednostki okiennej. W tym miejscu przebiega kontakt skał płaszczowiny magurskiej z oknem tektonicz­nym Szczawy. Wśród okruchów skalnych znaleźć można fragmenty piaskowców i łupków z wyraźnymi, równoległymi rowkami zadrapań i szklistymi powierzchniami. Te fragmenty skal świadczą o tym, że po ich powierzchni przesuwały się skały płaszczowiny magurskiej. Odłamki skał z „polewą lustrzaną" i śladami transportu stanowią do­kumenty tych ruchów. Te, tzw. lustra tektoniczne powstały wskutek działania wysokiej temperatury, jaka wytworzyła się w czasie wzajemnego tarcia mas skalnych.
Kamieniołom w Tylmanowej Rzece
    Z wyglądem piaskowców magurskich — o których wiemy już, że są głównym budulcem Gorców — możemy zapoznać się np. nie­daleko przystanku PKS w Tylmanowej Rzece. Znajduje się tam ła­two dostępny kamieniołom założony na warstwach magurskich, w cyplu skalnym utworzonym przez Dunajec i jego lewy dopływ - Ochotnicę. Odsłaniają się tu zespoły grubo- i cienko ławicowych piaskowców poprzekładanych szarozielonymi łupkami. W po­łudniowej części kamieniołomu występują osuwiska podmorskie. Wiek tych piaskowców określa się na około 42 min. lat (górny eocen).
Odkrywki flory kopalnej
    Gorce i Beskid Sądecki w rejonie przełomu Dunajca pod Tylmanową podniosły się w pliocenie w wyniku ruchów tektonicznych. Ograniczyło to spływ wód Dunajca i spowodowało powstanie roz­ległego jeziorzyska, od Tylmanowej przez Krościenko, przełom pieniński, Czorsztyn - aż do Dębna. Wody potoków transportowały osady z wyższych partii górskich Gorców, Beskidu Sądeckiego i Pie­nin. Wraz z osadami żwirów, piasków i iłów osadzały się resztki roślin wegetujących w pliocenie i starszym pliocenie. Odkryte tu osady zostały przebadane przez zespół naukowców z Władysławem Szaferem na czele. Osady takie znajdują się w Hubie (niedaleko przystanku PKS), w Mizernej i w Krościenku.
    W Hubie znaleziono stosunkowo najmniejszą ilość gatunków roślin — łącznie 41. Ponad 52% z nich obecnie występowałoby we wschodniej Azji, Północnej Ameryce lub rejonie bałkańsko-kaukaskim. Wiekowe flora ta odpowiada dolnemu pliocenowi. W Krościenku odkrywka flory kopalnej znajduje się w cegielni Po­toczki. Dolinka została utworzona w poncie (dolny pliocen). W wyrobiskach cegielni widać szaroniebieskie i czarno brunatne iły z licznymi szczątkami roślin kopalnych: nasion, szyszek, pyłków kwiatowych, lignitów. W 1949 r. w czasie badań, w dolnej części osadów znaleziono wielki siekacz bliżej niezidentyfikowanego zwierzęcia słoniowatego, prawdopodobnie mastodonta. Siekacz ten znajduje się w zbiorach PAN w Krakowie. Łącznie w Potoczkach odkrytych zostało 185 ga­tunków roślin kopalnych; ponad 60% z nich reprezentuje, podobnie jak w Hubie, elementy egzotyczne, m.in.: migdał, aralia chińska, aralia mandżurska, cedr, dereń szwedzki, 4 gatunki magnolii, azalia pontyjska, bez kanadyjski, cis kanadyjski, cis chiński. Flora ta zadecydowała o zaliczeniu odkrywki w Krościenku do dolnego pliocenu. Odkrywki w Mizernej znajdują się w dolinie potoku Mizerna (tutejsi mieszkańcy nazywają go „Mizerka") powyżej spływu potoków Mizerka i Koprocz. Są to osady słodkowodne w postaci piaszczystych iłów koloru zielonawego lub brunatnego, z dużą ilością okruchów zielonawego piaskowca i z licznymi szczątkami zwęglonych fragmentów roślin. Osady wypełniają wąską rynnę kopalnej doliny na długości 600 m. Ich miąższość wynosi przeciętnie 30 m. W wykonanych tu wierceniach stwierdzono występowanie rzecznego materiału pocho­dzenia tatrzańskiego (otoczaki granitowe, granodiorytowe i kwarcytowe), który został osadzony przez Dunajec na wtórnym złożu, w osadach słodkowodnych pliocenu. Nigdzie na Podhalu nie znaleziono otoczaków granitoidowych i kwarcytowych z Tatr na starszym pod­łożu. Na podstawie tego znaleziska zakłada się, że trzon granitoidowy Tatr został odsłonięty spod pokrywy osadowej (z fliszu podhalań­skiego oraz skał węglanowych: wapieni, dolomitów i margli) około 3.4 min. lat temu. Osady flory kopalnej w Mizernej podzielono na 7 poziomów. Znaleziono w nich 229 gatunków roślin, zaś łącznie w Hubie, Krościenku i Mizernej — 455. Znaleziska roślin kopalnych dały podstawę do określenia kli­matu, jaki panował w czasie ich wegetacji. Szczególną rolę odgrywają szczątki znalezione w poziomie Mizerna 11-111. Dzięki nim W. Szafer określił granicę dzielącą pliocen od plejstocenu. Odkrycie to stało się bardzo istotną przesłanką dla geologów, że trzeciorzęd od czwarto­rzędu należy odróżniać nie na podstawie osadów — jak w starszych formacjach — lecz klimatu.