Sylur

Autor opracowania: prof. dr hab. Stanisław Skompski

Z początkiem syluru związane jest wyraźne pogłębienie zbiornika morskiego, spowodowane zapewne w dużym stopniu podniesieniem poziomu oceanu po stopnieniu czapy lodowej na półkuli południowej. Nastąpiło także ujednolicenie facjalne i zanik stref tak wyraźnie rysujących się w późnym ordowiku. W wszystkich regionach zapanowała facja łupków graptolitowych (fig. 4),

Fig. 4. Uproszczony schemat litostratygraficzny syluru Gór Świętokrzyskich (według Tabeli Stratygraficznej Polski 2008)

w których dodatkowo występują cienkie wkładki skał krzemionkowych (Malec 2006). O ile oczekiwanym zjawiskiem jest pojawianie się w tej partii łupków licznych radiolarii (mikroorganizmów planktonicznych swobodnie unoszących się w przypowierzchniowych partiach oceanu, ale znajdowanych jako mikroskamieniałości zazwyczaj w osadach głębokowodnych), o tyle zaskakujące i kontrowersyjne jest pojawianie się tutaj mat sinicowych, opisanych przez Kremer i Kaźmierczaka (2005), a powstających zazwyczaj w wyraźnie płytszych zbiornikach.

Mniej więcej taki sam typ spokojnej i głębokowodnej sedymentacji utrzymywał się przez większą część syluru. W łupkach stopniowo zmniejszała się liczba przeławiceń krzemionkowych, a w ich miejsce pojawiały się wkładki i konkrecje węglanowe. Zasadnicza zmiana nastąpiła kilka milionów lat przed końcem syluru, w połowie piętra ludlow, kiedy to raptownie pojawiły się gruboziarniste osady szarogłazowe, w których składzie oprócz kwarcu i skaleni występują fragmenty bardzo różnych starszych skał zarówno osadowych jak i magmowych: głównie wylewnych, ale sporadycznie nawet głębinowych. Obszary źródłowe tych osadów położone były na zachód od basenu świętokrzyskiego, a w sensie genetycznym obejmowały strefę szwu pomiędzy kontynentem a wulkanicznym łukiem wysp (Kozłowski i in. 2004, Nawrocki i in. 2007). Miąższość szarogłazów sięgnęła 1500 m w regionie łysogórskim i maks. 500 m w regionie kieleckim (tutaj pierwotna miąższość prawdopodobnie została znacznie zmniejszona w wyniku erozji). Ich tempo sedymentacji wielokrotnie przewyższało tempo depozycji podścielających je osadów ilastych, nic też więc dziwnego, że początkowo głęboki basen sylurski stopniowo był zasypywany i spłycany, aż do pojawienia się przeławiceń płytkowodnych facji węglanowych (m.in. wapieni oolitowych), charakterystycznych dla warstw rzepińskich, odsłaniających się w antyklinie bronkowickiej i w okolicach Nowej Słupi (odsłonięcie Winnica, patrz: Kozłowski 2003).

Taka sukcesja skał osadowych jest zazwyczaj interpretowana jako typowa dla kaledońskiego basenu przedgórskiego, w którym część kielecka reprezentuje fragment basenu bliższy orogenu, zaś łysogórska - część bardziej odległą. Potwierdzeniem tej hipotezy są również deformacje tektoniczne, które są wyraźnie widoczne w rejonie wsi Bardo w części kieleckiej, gdzie silnie sfałdowane utwory kambru, ordowiku i syluru są niezgodnie przykryte jedynie lekko wygiętymi skałami dolnego dewonu. W części łysogórskiej niezgodności takiej nie obserwuje się, a przejście pomiędzy utworami syluru i dewonu jest najprawdopodobniej ciągłe.
Dodatkowym urozmaiceniem litologicznym sukcesji górnosylurskiej w strefie kieleckiej i jednocześnie echem fałdowań odległego orogenu kaledońskiego, jest pojawienie się kilkunastometrowej miąższości kompleksu żyłowych skał magmowych – diabazów, pomiędzy kompleksem łupków graptolitowych a kompleksem szarogłazowym. Najnowsze badania (Nawrocki 2000) wykazały późnosylurski wiek intruzji, która powstała po złożeniu łupków i szarogłazów, ale jeszcze przed ich sfałdowaniem, wykorzystując strefę graniczną tych dwóch masywnych kompleksów.

Tak więc na przełomie syluru i dewonu obszar Gór Świętokrzyskich (a przynajmniej jego południowa część) po raz drugi w swej fanerozoicznej historii stał się obszarem typowo górskim. Sfałdowane i wypiętrzane kompleksy zazwyczaj dostarczają dużych ilości materiału detrytycznego, zaścielającego przedpole gór i śródgórskie obniżenia. Najwyraźniejszą pozostałością tego pokaledońskiego procesu jest tzw. zlepieniec miedzianogórski, obecnie słabo odsłonięty w północno-wschodniej części Kielc. Zdaniem Szulczewskiego (1995a, 2006) powstanie tego osadu związane było ze środowiskiem stożków aluwialnych, nie brakuje jednak opinii o innej naturze tego kompleksu (stożek podmorski – Malec 1993, 2001; nasyp deltowy – Kowalczewski i in. 1998). Dyskusyjny jest również kierunek transportu (z północy bądź południa) klastów budujących zlepieniec, a nawet jego wiek (późnosylurski lub wczesnodewoński). W skrajnym przypadkach różnica ta wynosić może ok. 10 mln lat, a wnikliwy przegląd poglądów na ten frapujący temat prezentują prace Malca (2001) i Szulczewskiego (2006).

Pomimo niejasności związanych z interpretacją tego niewielkiego i słabo odsłoniętego kompleksu wydaje się pewne, że kończy on wczesnopaleozoiczny etap sedymentacyjno-diastroficzny, a warstwy leżące powyżej reprezentują powstały już w następnym, ciągnącym się aż do końca wczesnego karbonu etapie późnopaleozoicznym. Jak wspomniano już wcześniej, dla interpretacji całego wcześniejszego etapu, niezwykle istotne jest rozstrzygnięcie relacji geograficznej obydwu części tworzących dziś paleozoik świętokrzyski. Pomimo, że próby rozwikłania tego problemu zaczęły się wiele lat temu, nie brakuje tutaj przeciwstawnych poglądów.
Różnice w wykształceniu litologicznym profili, różny czas pojawiania się luk stratygraficznych i niezgodności, wreszcie odmienność stylu tektonicznego obydwu części paleozoiku Gór Świętokrzyskich dostrzegli już jego pierwsi badacze, którzy wprowadzili rozróżnienie części łysogórskiej i kieleckiej (np. Czarnocki 1919, 1957). Ewolucja poglądów na ten temat doprowadziła z biegiem lat do sformułowania skrajnej hipotezy, traktującej obydwie części jako niezależne terrany, dołączone w starszym paleozoiku do południowo-zachodniej krawędzi paleokontynentu Baltiki. Spór dotyczył pochodzenia tych terranów i czasu ich połączenia w dziś istniejącą strukturę. W grę wchodziło pochodzenie perygondwańskie (terrany egzotyczne - bloki odłączone od paleokontynentu Gondwany) lub perybałtyckie (terrany proksymalne - bloki sąsiadujące w swej prahistorii z krawędzią Baltiki). Czas łączenia poszczególnych części tej "układanki" też określany był rozmaicie: od późnego proterozoiku po epokę waryscyjską. Metody zaangażowane w wyjaśnienie problemu były bardzo zróżnicowane. Paleogeograficzną pozycję bloków określano na podstawie badań paleomagnetycznych, analizy prowincjonalizmu skamieniałości (trylobitów i ramienionogów) czy też analizy wieku ziaren detrytycznych, wchodzących w skład skał okruchowych. Przykładem argumentacji tu przywoływanej może być bałtyckie powinowactwo ramienionogów ordowickich czy też to samo źródło materiału szarogłazowego składanego w późnym sylurze w obydwu regionach. Czytelnik zainteresowany szczególnie tym problemem znajdzie krótkie, ale wyczerpujące wprowadzenie w krótkim artykule Nawrockiego (2006) lub też w zdecydowanie bardziej specjalistycznych opracowaniach Lewandowskiego (np. 1993), Bełki i in. (2002), Jaworowskiego i Sikorskiej (2006), Kowalczewskiego i in. (2006), Nawrockiego i in. (2007). Stosunkowo mniej wątpliwości dotyczy pochodzenie strefy łysogórskiej; dominuje dziś interpretacja traktująca tę część jako fragment mobilnej krawędzi kratonu wschodnioeuropejskiego (Malinowski i in. 2005). W odniesieniu do strefy kieleckiej, zazwyczaj włączanej do znacznie większej jednostki strukturalnej – bloku małopolskiego, stale ścierają się hipotezy sformułowane przez paleomagnetyków. Według Nawrockiego (2006) część kielecka co najmniej od środkowego kambru zajmowała pozycję bliską krawędzi kratonu wschodnioeuropejskiego. Według Lewandowskiego (1993) nastąpiło to znacznie później, bowiem dopiero od karbonu pozycja części kieleckiej względem Baltiki była ustabilizowana. Analiza rozprzestrzenienia jednostek litologicznych wskazuje, że już w dewonie obydwie części Gór Świętokrzyskich były ze sobą „spojone”, co jednak nie wyklucza czasami niedocenianych ruchów przesuwczych jednej części względem drugiej, na co zwraca uwagę Szulczewski (2006). Nie brakuje również poglądów negujących paleozoiczną mobilność bloków, bowiem kambr obydwu stref ma charakter zbliżony do tego, który jest na platformie wschodnioeuropejskiej (Dadlez i in. 1994 , Jaworowski i Sikorska 2006).

Niezależnie od tych kontrowersji pamiętać należy, że cała wczesnopaleozoiczna historia obszaru Gór Świętokrzyskich rozgrywała się na półkuli południowej, a opisywany obszar na początku dewonu znajdował się w strefie bliskiej równika. Panujący tam klimat miał zasadnicze znaczenie dla rozwoju sedymentacji w dewonie i karbonie.