Karbon

Autor opracowania: prof. dr hab. Stanisław Skompski

Urozmaicony obraz paleogeograficzny platformy dewońskiej uległ znacznemu uproszczeniu w karbonie. Postępujące w kierunku południowym „obłamywanie” i stopniowe pogrążanie kolejnych bloków podłoża doprowadziło we wczesnym karbonie do pokrycia strefy kieleckiej (tylko tutaj zachowały się utwory karbonu) kompleksem łupków ilasto-krzemionkowych formacji zarębiańskiej

Fig. 6. Uproszczony schemat litostratygraficzny karbonu Gór Świętokrzyskich (według Tabeli Stratygraficznej Polski 2008)

(fig. 6, Żakowa i Migaszewski 1995), reprezentujących szeroko rozprzestrzenioną w Europie fację kulmu. Sedymentacja tych głębokowodnych osadów, prawdopodobnie najgłębszych w całym paleozoiku świętokrzyskim, poprzedzona była jednak osadzaniem się znacznie płytszych, zawierających węglany, warstw radlińskich, które obserwować można w dwóch nieodległych, ale różnych facjalnie regionach synkliny gałęzicko-bolechowickiej: w kłm. Ostrówka k. Gałęzic i kłm. Kowala we wschodniej części synkliny. W rejonie Ostrówki nad skondensowanymi wapieniami famenu zalegają osady złożone z żółtawoszarych łupków ilastych z kilkunastocentymetrowej miąższości przewarstwieniami wapieni i margli. Aczkolwiek zazwyczaj są one pozbawione makroskamieniałości, zdarzają się warstewki nimi przepełnione (trylobity, człony liliowców), czasami z wyraźnym uziarnieniem frakcjonalnym bądź laminacją. Dość często stropowe granice wkładek węglanowych obfitują w struktury bioturbacyjne. Pogranicze D/C w skarpie kamieniołomu Kowala (coraz lepiej odsłaniane wraz z postępami eksploatacji) wykształcone jest również w mieszanej ilasto-wapiennej facji, ale czarna barwa osadów wskazuje na głębsze, niedotlenione środowisko sedymentacji, które sprzyjało doskonałemu zachowaniu prowadzących nektoniczny tryb życia goniatytów. W sumie wydaje się, że w początkach karbonu utrzymywał się odziedziczony po dewonie podział dna morskiego na głębsze partie basenowe i obszary wyniesionych bloków. Te ostatnie dostarczały materiału węglanowego, który okresowo znoszony był do głębszych partii zbiornika dając wapienno-margliste przeławicenia warstw radlińskich. Połączenie efektów przyspieszonej subsydencji i wzniosu eustatycznego doprowadziło dopiero w końcu turneju (najstarsze piętro karbonu) do ujednolicenia sedymentacji na stosunkowo głębokowodnym poziomie (Szulczewski i in. 1996).

Utwory kulmu, dokładniej scharakteryzowane w opisie odsłonięcia w kamieniołomie Ostrówka powstawały przez kilkanaście milionów lat i ze względu na swój głębokowodny charakter prawdopodobnie obejmowały również region łysogórski, obecnie pozbawiony karbonu. Ich sedymentacji towarzyszył zróżnicowany wulkanizm, którego zapis w postaci wkładek piroklastycznych występuje w prawie całym profilu karbońskim, a szczególnie w jego najniższej części (Żakowa i in. 1984, Chlebowski 1995, Migaszewski 1995). Aktywność wulkaniczna mogła wpływać na ogólną obfitość krzemionki w wodzie morskiej i bujny rozwój radiolarii, mikroorganizmów budujących krzemionkowe elementy szkieletowe, bardzo licznie występujących w osadach kulmu. Sedymentacja taka trwała niezmiennie prawie do końca wizenu. Powolne tempo sedymentacji radykalnie wzrosło w późnym wizenie i doprowadziło do wyraźnego spłycenia facji ilastych (formacja z Lechówka). Nieco wcześniej, w rejonie Gałęzic powstały szczególne warstwy wapienne, które zawsze budziły zainteresowanie wielką obfitością skamieniałości, a przez to wyraźną odmiennością od warstw otaczających. W obszernej literaturze, traktującej o tym niewielkim i niezwykłym kompleksie wapieni organodetrytycznych, przepełnionych ramienionogami, członami liliowców i koralami, dominują rozważania paleontologiczne, wskazujące płytkowodną naturę niezwykle bogatego zespołu organizmów bentosowych towarzyszących osadom (zestawienie literatury w: Żakowa 1981, Bełka i Skompski 1988). Masowa obecność takiej właśnie fauny zaważyła na przyjęciu koncepcji uzasadniającej, że wapienie te reprezentują utwory „...ciepłego, stabilnego zalewu, utworzonego na płyciźnie szelfowej, o normalnym zasoleniu i doskonałym przewietrzaniu...” (Łydka i Żakowa 1975). Pogląd ten wyraźnie kłócił się z położeniem kompleksu wapiennego w obrębie generalnie głębokowodnej i pozbawionej utworów węglanowych sukcesji. Obserwacje poczynione w odsłonięciach w skarpie kamieniołomu Ostrówka pozwoliły sformułować odmienny pogląd na genezę wapieni, który uzasadnia, że powstały one jako osady grawitacyjnych spływów materiału pochodzącego ze stref płytszych, położonych na południe od Gór Świętokrzyskich, do głębokiego basenu (Bełka i Skompski 1988).

Utwory górnego wizenu kończą profil karbonu Gór Świętokrzyskich. Z końcem wizenu cały obszar prawdopodobnie uległ fałdowaniu i wypiętrzeniu, a miejsce głębokiego zbiornika morskiego dość raptownie zamieniło się w rozległy, choć niezbyt wysoki masyw górski. Jego cechy tektoniczne możliwe są do odcyfrowania na podstawie obserwacji prowadzonych w licznych odsłonięciach. Przez kolejne kilkadziesiąt milionów lat, obejmujących późny karbon i dużą część permu, był on zapewne wypiętrzany i niszczony przez erozję. Pomimo to, pewne jego rysy morfologiczne przetrwały i zaznaczyły się w krajobrazie późnego permu, kiedy to w regionie świętokrzyskim po raz kolejny pojawiło się morze.