SZABLE W DŁOŃ!

         Przedsłowie...

Dziś zajmiemy się kryształami, a konkretnie takimi co lubią zmiany, bo jeśli któryś z minerałów miałby zostać tytułowany "geologicznym proteuszem", to z całą pewnością do czołówki trafił by gips. Mnogość form w których gips potrafi wykrystalizować, przekłada się na urozmaiconą strukturę skał które tworzy. Bardzo ciekawe są formy makrokrystaliczne gipsu, np. takie które kształtem przybierają postać kling dzierżonych przez np. wojaków z ekipy Girejów. Mowa tu o pięknych kryształach gipsów szablastych, które potrafią osiągać całkiem spore rozmiary. Takich kryształów poszukamy sobie w Karpatach, a dokładnie na północnym krańcu Pogórza Dynowskiego u wylotu doliny Wisłoka.  

         Śródsłowie...

Teren na którym będziemy działać to tzw. Zatoka Rzeszowska - rozległe obniżenie terenu, wcinające się w krawędź Pogórzy Karpackich. Całość zatoki była kiedyś... No cóż, nazwa zobowiązuje - była zatoką morską Paratetydy w okresie środkowego i górnego miocenu, kiedy to doszło (a dokładniej, to dochodziło kilkukrotnie) do transgresji morskiej na niektóre tereny Karpat, przez co na pogrzebanym głębiej fliszu z jednostki skolskiej, leży spora warstwa osadów z tamtego okresu. Wliczają się w to głównie iły, piaski i żwiry, ale także dość ciekawe utwory węglanowe w postaci budowli rafowych, znanych z Niechobrza, czy opisanego kiedyś przeze mnie Olimpowa. Na koniec, do całej wyliczanki dołożymy wzięte dziś pod lupę ewaporaty z facji siarczanowej, odsłonięte na powierzchni na terenie przysiółka Broniakówka w Siedliskach.

W miejscu gdzie kończy się Pogórze Dynowskie, a zaczyna płaska, bądź tylko lekko falista Zatoka Rzeszowska zachowało się wiele ciekawych skał. W tym osady chemiczne miocenu.

Paratetyda przez większość swojego istnienia, byłą generalnie ciepłym morzem, ale  płytkie wody zatoki u stóp piętrzących się Karpat, były akwenem w którym masy wody osiągały jeszcze wyższe temperatury i w wyniku odparowywania lokalnie zwiększała się koncentracja jonów. Podobna sytuacja zachodzi obecnie np. na terenie Morza Kaspijskiego w zatoce Garabogazköl, czy w Morzu Martwym. Koncentracja solanki postępowała do czasu, aż w owej brynie nie doszło do przekroczenia punktu nasycenia roztworu i wówczas zaczęły się wytrącać sole. W naszym przypadku solą tą był uwodniony siarczan wapnia, zwany pospolicie gipsem. 

Związki o wiele łatwiej się wytrącają z roztworu, jeśli mają jakieś jądro krystalizacji. Takimi jądrami były, wytrącone uprzednio na starszym podłożu gipsy mikrokrystaliczne, do których stopniowo przyłączały się kolejne cząsteczki uwodnionego siarczanu wapnia. Krystalizacja, krystalizacją, ale w omawianym dziś przypadku niemałą rolę odgrywał tu także ruch wody. Niezbyt głęboka Zatoka Rzeszowska, na etapie powstawania gipsów szablastych charakteryzowała się kierunkową cyrkulacją mas wody. Kolejne cząsteczki uwodnionego siarczanu wapnia, niesione przez prąd przyłączały się tylko z jednej strony. W efekcie gipsy wytrącały się w formie specyficznych, wygiętych łukowato makrokryształów przypominających szable. Przyrost kryształu następował od nasady "głowni" w kierunku czubka "sztychu", który wskazywał kierunek paleoprądu morskiego. Cały proces przyrastania takich kryształów, można porównać do tworzenia się szreni na drzewach  po stronie podwietrznej.

Część kryształów nie zdążyła przyrosnąć by osiągnąć większe rozmiary, przez co szable tkwią w masie mniejszych kryształów i mikrokryształów, tworzących tło skalne. Prawie wszystkie kryształy wykazują kierunkową zgodność, co pozwala stwierdzić, że paleoprądy Zatoki Rzeszowskiej wykazywały stały przepływ z zachodu na wschód. Co więcej, ukierunkowanie gipsów szablastych z innych stanowisk na terenie dawnej Paratetydy pozwala stwierdzić, że wody cyrkulowały wzdłuż wybrzeży przeciwnie do ruchu wskazówek zegara. Taki ruch jest efektem działania siły Coriolisa, co dziś można obserwować w innych zbiornikach na półkuli północnej.   

Na samym dole odkrywki znajdziemy odsłonięcia gipsów szablastych.

Kadr z orężem. Gipsowe szable i nadziak do skali. 

Szable są wyraźnie zorientowane w jednym kierunku. Kryształy mają średnią długość ok. 20-30 cm.

Szable niczym pseudokompasy, zgodnie wskazują linie zachód-wschód, czyli tak jak przepływała solanka.

Ułamane kryształy, wystają z trzonu skały niczym zęby megalodona (który zresztą pływał w Paratetydzie) .

Poszczególne kryształy różnią się przejrzystością. Te zanieczyszczone domieszkami ilastymi, lub o skrasowiałej powierzchni są bardziej matowe. Ewentualnie są po prostu ubrudzone błotem :)

Idąc w górę odkrywki warstwy zaczynają się zmieniać. Pierwszą wyraźną zmianą jest zanik dużych kryształów. Gipsy szablaste ustępują miejsca najpierw drobnokrystalicznym gipsom układającym się w warstwy, czyli laminowanym gipsom ziarnistym, a później gipsom ilastym z niewyraźną laminacją. Zatem w przeszłości stało się coś, co zmieniło warunki sedymentacji chemicznej. Tak się składa, że trwające wówczas wypiętrzanie i nasuwanie się Karpat ku północy, powodowało pogłębianie się zapadliska przedkarpackiego, będącego misą Paratetydy (powstawały też zapadliska śródkarpackie). W głębszych wodach, gipsy na dnie nie były już pod wpływem prądów kierunkowych, przez co mikrokryształy wytrącone w toni opadały na dno równomiernie, tworząc kolejne warstwy gipsów, tym razem ziarnistych. Pewien udział miały też "dostawy" z niszczonych erozyjnie gipsów z płytszych warstw zatoki. Postępujące z czasem oziębienie klimatu i gorsze nagrzewanie się większych mas wody, zaowocowało kolejną zmianą jaką było zmniejszenie krystalizacji uwodnionego siarczanu wapnia, przy zwiększeniu w osadzie udziału frakcji ilastej i węglanowej. Czego efektem jest najwyżej położona frakcja gipsów ilastych. Cały schemat serii gipsowej z Siedlisk, położonej na styku dwóch wyżej wspomnianych serii przedstawiłem poniżej:

 
Gipsy szablaste z Karpat, są kontynuacją warstw gipsów szablastych z północnych brzegów Paratetydy (liczne odsłonięcia znajdziemy min. na Ponidziu) i zajmują specyficzną pozycję pośród osadów chemicznych z facji siarczanowej, którą można podzielić na dolną z dominacją skał tworzonych przez makrokryształy gipsu (gipsy szablaste lokują się w najwyższej części tego kompleksu) i górną z przewagą gipsów o strukturze mikrokrystalicznej. Niestety, z uwagi na stan odsłonięcia, nie mogłem stwierdzić, czy przejścia pomiędzy rodzajami warstw są płynne, czy też ostro się od siebie oddzielają. Przybliżone położenie stanowiska wobec innych utworów (przekrój na linii N - S) nakreśliłem poniżej:

1 - ewaporaty, 2 - miocen transgresywny (utwory piaszczysto-ilaste), 3 - flisz z brzeżnej łuski płaszczowiny skolskiej (kreda górna/paleocen), 4 - utwory czwartorzędu nierozdzielone (gliny, rumosze i lessy).

Kolejnym istotnym faktem związanym ze stanowiskiem jest to, że obecny brzeg Karpat nie leży w tym samym miejscu co brzeg Kartpat w połowie miocenu podczas odkładania się gipsów. Kształt Zatoki Rzeszowskiej, był rzecz jasna zarysowany mniej więcej w tym samym miejscu, ale linia brzegowa i masy skał położone były ok. 50 km na południe od obecnej lokalizacji. Czyli mniej więcej na szerokości geograficznej na której leży Sanok i Nowy Sącz. To co możemy dziś obserwować to efekt ok. 15 mln lat podróży ogromnych pakietów skał na północ. Przy czym większość facji siarczanowej z południa, została na powierzchni zniszczona w związku z tą podróżą, gdyż ruchy nasuwcze, albo pogrzebały serię siarczanową pod fliszem, albo spowodowały jej sfałdowanie i w następstwie wyniesienie i erozję. Gipsy z Siedlisk położone nie przed, ale na poruszającym się czole Karpat "trafiły w totka" i udało się im przetrwać do dziś w bardzo okrojonej formie, bo pokłady gipsów były kiedyś powszechniejsze na tym terenie. 

Środkowy fragment profilu z gipsami drobnoziarnistymi o wyraźnej laminacji.

W najwyższej części skarpy znajdują się gipsy ze znacznym udziałem frakcji ilastej.

Tak poza tym, to cała odkrywka powstała w sposób sztuczny i wiąże się z nią pewien wątek historyczny. Eksploatację gipsów w tym miejscu rozpoczęto w końcu XVII wieku po przejęciu dóbr tyczyńskich przez rodzinę Branickich (Branickich herbu Gryf, a nie Korczak znanych z konfederacji targowickiej). Na początku lat 30-stych XVIII wieku, Jan Klemens Branicki , hetman wielki koronny (choć wówczas jeszcze nie hetman), wydobywany tu gips, przeznaczył do nie byle jakich celów budowlanych. Ładunki gipsu były stąd transportowane drogą wodną wzdłuż Wisłoka, Sanu i Wisły na Mazowsze, skąd ostatecznie trafiały na Podlasie, gdzie zostały wykorzystane do stworzenia dekoracji stiukowych w "Wersalu Podlasia", czyli w barokowym pałacu Branickich w Białymstoku. Wyrobisko było wykorzystywane z przerwami do połowy lat 50-tych XX-go wieku. Zatem wydobycie w tym miejscu, to niemal 300 lat prac górniczych.  

Niewykorzystany odwiert na otwór strzałowy z końca eksploatacji w II połowie XX-go wieku, w jednej z wychodni gipsów mikrokrystalicznych. 

Pałac Branickich w Białymstoku. Większość sztukaterii powstała na bazie gipsów spod Rzeszowa (fot. Ania Borko).

   
        Posłowie...

Opisane dziś miejsce, to najlepsze odsłonięcie gipsów na terenie naszych Karpat. Inne, niestety bardziej zapełźnięte odsłonięcie gipsów, znajdziemy ok 120 km na zachód na wzgórzu Uzbornia nad Bochnią. Przy czym, jest to odsłonięcie nieco innej formy gipsu, mianowicie gipsu włóknistego, powstałego w innych warunkach sedymentacji chemicznej. Odsłonięcie w Siedliskach ma w sobie coś z książki z zapisaną historią. To kuriozum, ale na zwykłej, zarośniętej chaszczami skarpie z wystającymi skałkami zapisało się mnóstwo szczegółów. Począwszy od zmian klimatu sprzed 10 milionów lat, poprzez skład chemiczny wody, po nawet takie szczegóły jak kierunek przepływu prądów morskich w zatoce której już dawno nie ma. Geologia to właśnie zbiór takich opowieści, trzeba tylko odpowiednio podejść do czytania, by na długo zająć sobie wyobraźnie. Tym bardziej, że lektury pod stopami mamy całkiem sporo, nawet biorąc pod uwagę tylko Karpaty.