Download This PDF File
GEOLOGIA SUDETICA VOL. XX, NR 2. 1985 PL ISSN 0072-I00X
POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGÓRSKIEGO I JEGO WPŁYW NA PALEOGEOGRAFIĘ PALEOZOIKU SUDETÓW ŚRODKOWYCH* Geological position of the Sowie Góry block and its influence on the paleogeography of the Paleozoic of Central Sudetes
Tadeusz GUNIA Instytut Nauk Geologicznych Uniwersytetu Wrocławskiego ul. Cybulskiego 30, 50-205 Wrocław
Wstęp 83 Niektóre dawniejsze i współczesne poglądy na pozycję geologiczną bloku sowiogórskiego i jego wpływ na paleogeografię paleozoiku Sudetów środkowych 84 Serie skalne bloku sowiogórskiego 86 Próba rekonstrukcji serii premetamorficznych 89 Problem wieku serii premetamorficznych 90 Problem ewolucji strukturalnej bloku sowiogórskiego 93 Wiek izotopowy gnejsów i migmatytów Gór Sowich na tle datowari wieku izotopowego prekambryjskich serii metamorficznych Europy środkowej 94 Wpływ bloku sowiogórskiego na paleogeogrąfię paleozoiku obszarów przyległych ... 99 Północno-zachodnie obrzeżenie — depresja Świebodzic . 99 Południowo-wschodnie obrzeżenie — Góry Bardzkie i metamorfik kłodzki .... 103 Zachodnie obrzeżenie — niecka śródsudecka 106 Wschodnie obrzeżenie — metamorfik kamieniecko-niemczański 110 Wyniki badań 112 Literatura 114 Summary 117
STRESZCZENIE. Praca jest syntezą najnowszych badań datowania wieku izotopowego gnejsów i migmatytów Gór wykonanych w obrębie gnejsowego bloku sowiogórskiego oraz Sowich na tle datowań wieku izotopowego prekambryjskich na obszarach przyległych. Przedstawiono w niej charaktery- serii metamorficznych Europy środkowej, oraz wpływ bloku stykę serii skalnych, próbę rekonstrukcji serii premetamorficz- sowiogórskiego na paleogeografię paleozoiku Sudetów Środ- nych Gór Sowich, paleontologiczne udokumentowanie ich kowych. wieku, problem ewolucji strukturalnej bloku sowiogórskiego.
WSTĘP
Pozycja geologiczna bloku sowiogórskiego ja- sowiogórskiego i na obszarach przyległych, które ko jednostki strukturalnej Sudetów Środkowych, stawiają w nowym świetle zarówno problem po- była problemem dyskutowanym przez dziesiątki zycji geologicznej bloku sowiogórskiego, jak i jego lat w literaturze. Rozpatrywano go w pracach do- znaczenia dla paleogeografii paleozoiku Sudetów tyczących regionalnej geologii Sudetów oraz w syn- Środkowych. Niniejsza praca jest próbą syntezy tetycznych opracowaniach odnoszących się do ca- nowszych badań wykonanych w tej części Sude- łego północnego obrzeżenia Masywu Czeskiego. tów. Przedstawiono w niej również niektóre daw- W minionym trzydziestoleciu przeprowadzono niejsze poglądy dla porównania z wynikami współ- wiele specjalistycznych badań na obszarze bloku czesnych badań.
* Praca została wykonana w ramach planu Polskiej Akademii Nauk MR 1-16 oraz w Programie 22 IGCP (UNESCO). 84 TADEUSZ GUNIA
NIEKTÓRE DAWNIEJSZE I WSPÓŁCZESNE POGLĄDY NA POZYCJĘ GEOLOGICZNĄ BLOKU SOWIOGÓRSKIEGO I JEGO WPŁYW NA PALEOGEOGRAFIĘ PALEOZOIKU SUDETÓW ŚRODKOWYCH
Sowiogórski blok gnejsów jako jednostka geo- górskich w górnym dewonie depresji Świebodzic logiczna Sudetów od dawna budził zainteresowa- świadczy o tym, że gnejsy istniały już przed gór- nie geologów. W wielu szczegółowych, syntetycz- nym dewonem. Pogląd ten potwierdza później nych i porównawczych pracach przedstawiono róż- Pawlik (1939). Według Bederkego (1929) na połud- ne poglądy na to zagadnienie. W niniejszej pracy niowym obrzeżeniu bloku gnejsowego występują wybrano tylko niektóre, dotyczące problemu wie- dolnokarbońskie zlepieńce gnejsowe i wapień wę- ku bloku gnejsowego i jego wpływu na paleo- glowy piętra glyphiocerasowego, które zachowały geografię paleozoiku obszarów przyległych. się także na gnejsach w rowach tektonicznych, Cloos (1922) w swojej monografii sugeruje, że przy czym nie zostały one tu sfałdowane w od- blok gnejsowy Gór Sowich w stosunku do są- różnieniu od osadów dolnego karbonu obszarów siednich obszarów, na których odbywała się sedy- sąsiednich. Przynajmniej część bloku sowiogór- mentacja paleozoiku, był przypuszczalnie „masą skiego w górnym dewonie była erodowana, nato- oporową". Problem wieku gnejsów nie jest jego miast w starszej części dolnego karbonu obszar zdaniem wyjaśniony, być może gnejsy stanowią sowiogórski był obszarem wysokogórskim. Na wydźwignięty w stosunku do młodszej osłony frag- krawędzi południowej osadziły się niższe ogniwa ment prekambryjskiego Masywu Czeskiego lub — dolnego karbonu (piętro Pericyclus) natomiast na zgodnie z opinią Lepsiusa — byłby on młodszy samych gnejsach osadziły się tylko młodsze ogni- od starszego paleozoiku i przez to porównywalny wa (piętro Glyphioceras). Zachodnia granica tek- z osłoną Karkonoszy i saksońskich Gór Granuli- toniczna z niecką śródsudecką powstała w fazie towych. Cloos podkreśla ponadto, że w sylurze sudeckiej, natomiast w fazie kruszcogórskiej i astu- Gór Bardzkich oraz w zlepieńcach górnego de- ryjskiej była ona „powierzchnią ruchów". Blok wonu Dzikowca nie występują otoczaki gnejsów gnejsowy Gór Sowich wypiętrzony został w cza- sowiogórskich. Finckh (1923) przyjmował, że gnej- sie ruchów waryscyjskich. sy Gór Sowich są wysoko zmetamorfizowanymi Północną granicę bloku gnejsowego Gór So- skałami paleozoicznymi przypuszczalnie wieku wich według tego autora wyznacza również uskok, kambro-sylurskiego. który jest młodszy od struktur fałdowych depresji W kilka lat później Kossmat (1925) i Suess Świebodzic. Ku wschodowi uskok ten odgranicza (1926) przedstawili nowy pogląd, że blok sowio- gnejsy sowiogórskie od serpentynitów grupy gór- górski ma cechy „bloku płaszczowinowego" oder- skiej Ślęzy. Serpentynity zaś są płasko nasunięte wanego od Masywu Czeskiego w czasie ruchów na gnejsy. waryscyjskich. Kossmat (1925) stwierdził, że na Wschodnia granica z seriami łupków meta- południu z gnejsami sowiogórskimi graniczą „trans- morficznych (metamorfik kamieniecko-niemczań- gresywne" zlepieńce kulmowe z Productus gigan- ski) ma według Bederkego również charakter dyslo- tem, które lokalnie sięgają na obszar Gór Sowich, kacji, przy czym „seria fyllitowa" tej strefy byłaby gdzie leżą niezgodnie na gnejsach, dalej zaś ku nasunięta na gnejsy. Autor ten dyskutuje z po- południowi występuje sylur, natomiast na północy glądem Finckha, który przyjmował, że na granicy w depresji Świebodzic górny dewon. W takim z gnejsami występują zmetamorfizowane szarogła- otoczeniu zdaniem Kossmata pozycja bloku sowio- zy kulmu złożone z materiału gnejsowego, na górskiego jest obca, analogicznie jak obca jest po- które później zostały nasunięte sylurskie łupki zycja geologiczna masywów Frankenberg-Wilden- i kwarcyty. Te szarogłazy stanowiłyby według fels i Miinchberg w stosunku do ich geologicz- Finckha zaklinowane resztki dawnej pokrywy kul- nego otoczenia. mowej gnejsów sowiogórskich. Zdaniem Bederke- W roku 1929 Bederke przeprowadził meryto- go bardziej uzasadnione byłoby przyjęcie, że te ryczną dyskusję z poglądami Kossmata i Suessa szarogłazy mogłyby odpowiadać „podstawowym przedstawiając argumenty przeczące tej hipotezie. ogniwom" serii sylurskiej. Można przypuszczać, Według Bederkego granice bloku sowiogórskiego jak twierdzi Bederke, że zarówno występujące na z sąsiednimi jednostkami są tektoniczne i wyzna- północnym obrzeżeniu łupki sylurskie Wzgórz Jen- czone przez uskoki, a częściowo także przez na- kowskich, jak również fyllity i łupki szarogłazowe sunięcia. Występowanie otoczaków gnejsów sowio- Kłodzka (południowe obrzeżenie) zbudowane są POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 85 z detritusu gnejsów, chociaż w tym przypadku łańcuchów fałdowych. Brzegi „trójkąta" bloku so- jego pochodzenie z bloku gnejsowego Gór Sowich wiogórskiego wyznaczają strefy dyslokacyjne to- nie zostało bezpośrednio udowodnione. warzyszące rozłamom sięgającym głęboko w sko- W późniejszej pracy Bederke (1934) ponownie rupę ziemską. Intruzje magmowe oraz silny wulka- zajmuje się problemem pozycji geologicznej bloku nizm występujące na obwodzie trójkąta sowiogór- sowiogórskiego. Powtórzone tu zostały poglądy skiego w okresach wzmożonych ruchów tekto- z poprzedniej pracy. Nowy jest pogląd odnośnie nicznych wskazują na istnienie takich rozłamów. do granicy bloku sowiogórskiego z niecką śród- Problem pozycji geologicznej bloku sowiogór- sudecką. Według tego autora gnejsy sowiogórskie skiego dyskutowany był również w pracach Ober- występują w podłożu niecki śródsudeckiej, przy ca. W jednej z pierwszych prac (Oberc 1957) czym jednostka fleksuralna gnejsów oddziela nieckę autor ten przyjmuje, że sam blok sfałdowany zo- wałbrzyską od pozostałych części tego obszaru. stał w starszych ruchach przedtakońskich, nato- Poglądy Bederkego o wpływie gnejsów sowiogór- miast w młodszych ruchach przedtakońskich sta- skich na paleogeografię górnego dewonu depresji nowił już masę śródgórską mającą wpływ na kie- Świebodzic, a przede wszystkim na transport oto- runki struktur związanych z tymi ruchami. Po- czaków gnejsowych potwierdza później swoimi ba- nadto sugeruje, że gnejsy były prawdopodobnie daniami Pawlik (1939). przykryte seriami metamorficznymi analogicznymi Nowsze poglądy odnośnie do pozycji geolo- do tych, jakie występują w ich obrzeżeniu i stąd gicznej gnejsowego bloku sowiogórskiego przed- też można przyjąć, że masa śródgórską gnejsów stawione zostały w kilku pracach. Do najwcześniej- Gór Sowich wyciśnięta jest z „młodszego przed- szych należy zaliczyć pracę H. Teisseyre'a (Teis- takońskiego" górotworu i ukazuje się w jądrze seyre, Smulikowski, Oberc 1957). Według tego elementu mającego charakter potężnej antykliny. autora „kra sowiogórska" w okresie orogenezy W późniejszej pracy Oberc (1966) podtrzymuje waryscyjskiej stanowiła już element zesztywniały, wcześniej wypowiedziany pogląd, przy czym pre- niepodatny na odkształcenie fałdowe. Pozycja cyzuje bliżej wiek struktur. „Masa śródgórską" wspomnianej kry była już w górnym dewonie nie- Gór Sowich, zdaniem tego autora, jest wycin- mal ta sama co dziś. Cytowany autor podkreśla kiem orogenu starszego od proterozoicznego, któ- również, że jednostka ta tworzyła w dobie ruchów ry otaczają, mające trójkątny zarys, ramiona wir- kaledońskich blok zesztywniały stanowiący śród- gacji późnoproterozoicznej. Fałdowanie molda- górską masę oporową. Rekonstrukcja fałdów ka- nubskie doprowadziło do powstania struktur ledońskich zdaniem H. Teisseyre'a wskazuje na o kierunku NW-SE w południowo-wschodnim to, że fałdy te opływały trójkątną krę sowiogór- odcinku bloku sowiogórskiego. W nowszej pracy ską z trzech stron tworząc wyraźne wirgacje cytowany autor (Książkiewicz, Oberc, Pożaryski w partiach sąsiadujących z jej narożami, zwłaszcza 1977) uznaje blok sowiogórski za tektogen mol- z narożem północno-zachodnim i narożem połud- danubski otoczony trzema gałęziami struktur sta- niowo-wschodnim. Dostosowanie się kierunków roasyntyjskich, dla których ten orogen był śród- kaledońskich do zarysów kry sowiogórskiej prze- górską masą oporową. mawia raczej wyraźnie za jej prekambryjskim Nowych danych dla wyjaśnienia pozycji geo- wiekiem. Ponadto Teisseyre stwierdza, że polime- logicznej sowiogórskiego bloku gnejsowego do- tamorficzny kompleks paragnejsowy, odbiegający starczyły wieloletnie badania Grocholskiego (1961, zasadniczo od młodszego prekambru Sudetów 1964, 1966, 1967) oraz Grocholskiego i Majero- silniejszym stopniem metamorfozy, uważać moż- wicza (1975). Autor ten zebrał bardzo bogaty na zgodnie z poglądami Smulikowskiego, Polań- materiał w czasie obserwacji terenowych oraz skiego i innych za archaik. Młodszy kompleks z niektórych wierceń, co pozwoliło mu na roz- ortognejsów mógłby natomiast reprezentować al- strzygnięcie wielu dyskusyjnych dotychczas proble- gonk, a jego dynamiczną przeróbkę i objawy mów, w tym między innymi zagadnienia ewolucji zmian diaftorycznych można by łączyć z ruchami strukturalnej gnejsów i ich granicy z niecką śród- kaledońskimi, podczas gdy z ruchami waryscyj- sudecką. Granica bloku gnejsowego z niecką śród- skimi wiązałyby się niektóre objawy mylonityzacji sudecką, jak wykazały badania Grocholskiego wzdłuż stref dyslokacyjnych. (1961), przebiega wzdłuż szeregu dyslokacji o za- W późniejszej pracy H. Teisseyre (1975) wypo- łożeniach kaledońskich. Brzeg ten wyznaczony wiada pogląd, że blok gnejsowy Gór Sowich sta- przez dyslokacje rozwijał się, w wyniku szeregu nowi wypiętrzony fragment głębokiego podłoża nakładających się na siebie procesów górotwór- ukazujący się na powierzchni wśród późniejszych czych, w czasie od starszego paleozoiku po trze- 86 TADEUSZ GUNIA ciorzęd włącznie. Lokalnie wzdłuż krawędzi gnej- etapy fałdowań. Najstarsze ruchy zdaniem cyto- sów powstały brzeżne niecki, tj. wizeńska synklina wanego autora mogłyby być związane z orogenezą Ptasiej Góry (Wałbrzych) i namurska niecka Głu- sfekokarelidów i przy takim założeniu gnejsy blo- szycy. W nowszych pracach Grocholski (1967,1975) ku sowiogórskiego należałyby do starszego pro- opierając się na wynikach wieloletnich swoich ba- terozoiku. dań strukturalnych dochodzi do wniosku, że Góry Odrębną grupą prac odnoszących się do bloku Sowie są fragmentem głębokiego podłoża Sudetów, gnejsowego Gór Sowich są specjalistyczne prace w którym zachowały się relikty prekambryjskich petrologiczne. Zawarte w nich wyniki i poglądy struktur fałdowych, przy czym można tu wydzielić przedstawione są w odrębnym rozdziale niniejszej co najmniej trzy odrębne, rozdzielone w czasie, pracy.
SERIE SKALNE BLOKU SOWIOGÓRSKIEGO
Serie skalne bloku sowiogórskiego opisane zo- Smulikowski nie wyklucza też hipotezy Finckha, stały przez wielu autorów. Nie byłoby celowe iż pierwotne naprzemianlegle uwarstwienie ma- powtarzanie tych opisów. Z prac tych wybrano teriału szarogłazowego i ilastego mogło mieć tylko niektóre problemy łączące się tematycznie wpływ na powstanie gnejsów warstewkowych. z zakresem pracy. Przedstawiono przede wszyst- Wśród migmatytów występują też migmatyczne kim nowsze poglądy na ewolucję metamorficzną granity, które miejscami zawierają jeszcze ślady serii skalnych z podkreśleniem etapowości tych smużystości odziedziczone po rozpłyniętych gnej- wydarzeń w skali chronostratygraficznej. Przed- sach, często przyjmują typowo masywne tekstury. stawiono też informacje o skałach niezmetamor- Takie niemagmowego pochodzenia, szare grano- fizowanych leżących na gnejsach. dioryty i tonality biotytowe znane są cytowanemu W budowie geologicznej bloku sowiogórskiego autorowi z kilku wystąpień w Górach Sowich. dominują gnejsy i stąd przyjęta w literaturze Problem genezy migmatyzacji zdaniem Smu- nazwa „gnejsowy blok Gór Sowich" (fig. 1). W star- likowskiego wymaga specjalistycznych badań. Au- szej literaturze i na dawnych mapach geologicz- tor ten przewiduje kilka możliwych wariantów nych stosowano różne podziały gnejsów: jedne wyjaśnienia tego zagadnienia. Procesy te mogą oparte na strukturach i teksturach, inne na skła- należeć do tego samego cyklu orogenicznego, co dzie mineralogicznym. Stosowano też podział ge- metamorfoza paragnejsów i ich złupkowanie, albo netyczny na paragnejsy, ortognejsy i „gnejsy mie- mogły powstać później w toku odrębnego cyklu szane" zwane też injekcyjnymi lub migmatytami. górotwórczego. Zdaniem Smulikowskiego orto- Do tego podziału nawiązuje swoje badania Smu- gnejsy mają znacznie mniejszy zasięg i są to likowski (1952). Autor ten wydziela w grupie pa- granity dwułyszczykowe o teksturze słojowatej ragnejsów bardzo drobnoziarniste, szare gnejsy z wyraźnymi cechami postkrystalicznej deformacji facji leptytowej o niewidocznej lub słabej lamina- dynamicznej. Forma ich występowania wśród cji, które przechodzą w gnejsy równolegle lub paragnejsów wskazywałaby na to, że stanowią słojowato laminowane oraz gnejsy syllimanitowe. one młodszą od paragnejsów intruzję syntekto- Najbardziej rozpowszechnione są zdaniem cyto- niczną w osi wypiętrzenia górskiego o kierunku wanego autora różne odmiany migmatytów. Są to NW-SE. Uległy one wraz z całym swoim otocze- migmatyty żyłkowe, czyli arteryty zawierające niem silnej deformacji w jakiejś późniejszej epoce zgodnie ułożone z uławiceniami gnejsów żyły górotwórczej po całkowitym zakrzepnięciu. Swoją średnioziarnistych granitów dwumikowych. Lokal- budową oczkową i regionalną diaftoryczną mu- nie żyły te przechodzą w smugi pegmatytowe lub skowityzacją upodabniają się do granitognejsów żyły kwarcowe. Drugą odmianę migmatytów sta- izerskich, orlickich i śnieżnickich, wieku algon- nowią tzw. gnejsy warstewkowe, których nazwa ckiego, które zostały zdeformowane w czasie fał- wynika z naprzemianlegle ułożonych czarnych dowań kaledońskich. Oprócz ortognejsów grani- warstewek łyszczykowych głównie biotytowych towych według Smulikowskiego występują na oma- i białych — skaleniowo-kwarcowych. Autor ten wianym obszarze także inne skały gnejsowe mag- podaje w wątpliwość wcześniejszy pogląd, że mię- mowego pochodzenia, a mianowicie gnejsy horn- dzyłupkowa injekcja obcej magmy granitowej mo- blendowe, które mogły powstać z przeddeforma- gła spowodować tak regularną naprzemianległość cyjnych żył diorytowych, i gnejsy aplitowe pow- wymienionych ciemnych i jaśniejszych warstewek. stałe z żył leukokratycznej magmy granitowej. POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 87
Fig. 1. Szkic geologiczny obszaru gnejsów sowiogórskich wg Grocholskiego i Sawickiego (1967). Stratygrafia uzupełniona przez autora. Miocen: 1 — piaski i żwiry; 2 — bazalty. Karbon górny — perm dolny: 3 - porfiry, porfiryty i ker- santyty; 4 - granitoidy. Karbon dolny (środkowy-górny wizen); 5 - brekcje i zlepieńce gnejsowe i gabrowe; 6 — ka- taklazyty i mylonity gnejsowe (wiek bliżej nie znany — waryscyjskie?). Proterozoik górny: 7 — hiperyty; 8 — serpenty- nity: 9 - amfibolity; 10 — granulity; U — granitognejsy oczkowe: 12 — gnejsy migmatyczne o teksturach homofanicznych; 13 — gnejsy kordierytowe; 14 — gnejsy syllimanitowe; 15 — gnejsy migmatyczne; 16 — uskoki; 17 — stanowiska mikroflory; A — północno-zachodnie obrzeżenie gnejsów sowiogórskich — depresja Świebodzic; B - południowo-wschodnie obrzeżenie gnejsów sowiogórskich — struktura bardzka; C — zachodnie obrzeżenie gnejsów sowiogórskich — niecka śródsudecka; D — wschodnie obrzeżenie gnejsów sowiogórskich — metamorfik kamieniecko-niemczański Geological sketch of the Sowie Góry gneisses area, after Grocholski and Sawicki (1967). The stratygraphy supplemented by the present author. Miocene: 1 — sands and gravels; 2 — basalts. Upper Carboniferous-Lower Permian: 3 — porphyres, porphyrites and kersanitites; 4 — granitoids. Lower Carboniferous (Middle/Upper Visean): 5 — gneissic and gabbroic breccias and conglomerates: 6 — gneissic cataclasites and mylonites (age unknown — Variscan?). Upper Pro- terozoic: 7 — hyperites: 5 — serpentinites; 9 — amphibolites: 10 — granulites; 11 — augen granite-gneisses; 12 — migmati- tic gneisses with homophanous texture; 13 - cordierite gneisses; 14 — sillimanite gneisses; 15 — migmatitic gneisses; 16 — faults: 17 — localities with microflora; A — NW border of the Sowie Góry gneisses — Świebodzice Depression; B — SE border of the Sowie Góry gneisses — Bardo Structure; C — W border of the Sowie Góry gneisses — Intrasudetic Basin; D — E border of the Sowie Góry gneisses — Kamieniec-Niemcza metamorphic zone 88 TADEUSZ GUNIA
Szczegółowe informacje dotyczące ewolucji me- krytów. Lokalnie serpentynity przechodzą w łupki tamorficznej krystaliniku górskiej części bloku so- talkowe. Drugą, młodszą generację serpentynitów wiogórskiego znajdujemy w obszernej monografii stanowią niewielkie ich wtrącenia, które wykazują Polańskiego (1955). Autor ten przedstawia szcze- podobieństwo petrograficzne do intruzji występu- gółową petrologiczną i geochemiczną charaktery- jących w obramowaniu bloku sowiogórskiego i mo- stykę poszczególnych odmian skalnych. Przyjmuje gą być związane ze staropaleozoicznymi masywa- on również genetyczną klasyfikację gnejsów wy- mi serpentynit owymi Sobótki i okolic Ząbkowic. dzielając wśród paragnejsów obszaru południo- Podobnie, jak sugeruje Smulikowski (1952), z ma- wego Gór Sowich drobnoziarniste paragnejsy nie- sywami gabrowymi Sobótki i Woliborza łączyć by migmatyczne bez lub ze słabo tylko zaznaczoną można wtrącenia skał niemetamorficznych nazy- laminacją oraz gnejsy o wyraźnych znamionach wanych hiperytami. fałdowania tzn. gnejsy o fałdowo-łupkowej tek- Dość licznie, lecz w małych wystąpieniach, sturze, natomiast na obszarze północnym gnejsy spotyka się w Górach Sowich granulity, które są fibrolitowe. Zdaniem Polańskiego w grupie mig- ważnymi wskaźnikami facji metamorficznych. matytów również zaznacza się różnica pomiędzy Wapienie krystaliczne należą do rzadko spoty- obszarem południowym a północnym. Migmatyty kanych. Według Smulikowskiego seria osadowa, części południowej wykazują lokalnie smugowe z której powstały gnejsy, była uboga w węglany ułożenie biotytu, natomiast w odmianie grubo- i składała się wyłącznie z klastycznych osadów ziarnistej kierunkowość ta zanika. Ponadto wystę- piaszczysto-ilastych. Na istnienie wapnistych do- pują tu tzw. gnejsy mieszane, w których biotyt mieszek w pierwotnych pelitowo-ilastych osadach jest nieregularnie rozmieszczony w stosunku do wskazywałyby również kuliste lub soczewkowate jasnych składników skały. skupienia o koncentrycznej budowie występujące Na obszarze północnym migmatyty są bardziej w paragnejsach. zróżnicowane. Obok odmian gruboziarnistych wy- Wśród innych odmian skalnych Smulikowski stępują tu także gnejsy warstewkowe. Ponadto wymienia też pegmatyty, które przecinają zarów- w migmatytach tego obszaru występuje, podobnie no gnejsy jak i amfibolity. Tworzą one wśród jak w towarzyszących im paragnejsach, fibrolit, gnejsów soczewki lub gniazda i mogą być zwią- którego brak na obszarze południowym. Ponadto zane z uplastycznieniem paragnejsów w procesie cytowany autor stwierdza, że gnejsy obszaru po- anateksis. łudniowego wykazują wyraźniejsze ślady postme- Szczegółową charakterystykę skał bogatych tamorficznego zaangażowania tektonicznego. Z za- w amfibol i piroksen przedstawił Polański (1955). burzeniami tektonicznymi, zdaniem cytowanego Wydzielił on trzy zasadnicze grupy tych skał, tj. autora, łączą się zapewne metasomatyczne infil- amfibolity i gnejsy hornblendowe, skały amfibolo- tracje węglanów i epigenetyczne żyłki skalenia wo-piroksenowe i serpentynity oraz granulity. potasowego. Amfibolity powstały z marglistej serii osadowej Wśród gnejsów Gór Sowich podrzędnie wy- bogatej w żelazo i wapień. Zmienność składu stępują także inne skały metamorficzne, które mineralogicznego tych skał może wynikać z pier- według Smulikowskiego (1952) powstały z żył wotnego zróżnicowania osadu, którego pewne i intruzji magmowych bądź też z wkładek osa- partie były bardziej margliste, bogate w wapń, dowych w pierwotnym kompleksie skalnym. Do a inne bardziej ilaste i bogate w potas. Wystę- najczęściej spotykanych należą wtrącenia amfibo- pujące razem z amfibolitami gnejsy hornblendo- litów. Jak przypuszcza cytowany autor, są to we mogły powstać bądź to z osadów o nieco w większości ortoamfibolity, które powstały z in- odmiennym składzie chemicznym, bądź mogły być truzji pokładowych i żył magmy gabrowej względ- produktami migmatyzacji amfibolitów. Druga od- nie z law i tufów bazaltowych. Niektóre amfibo- miana, tj. skały amfibolitowo-piroksenowe, pow- lity zbite lub drobnoziarniste można uznać, zda- stała ze skał magmowych ultrazasadowych z grupy niem wymienionego autora, za paraamfibolity, perydotytów i piroksenitów. Ponadto Polański które mogły powstać z kontaktowo przeobrażo- opisuje również serpentynity oraz granulity stwier- nych skał osadowych dolomityczno-marglistych dzając, że te ostatnie mają skład mineralny po- oraz z mniej lub bardziej żelazistych wkładek dobny do paragnejsów i powstały z takiego sa- w pierwotnej serii osadowej. mego materiału wyjściowego, jak paragnejsy. Dość licznie według Smulikowskiego (1952) Problemami petrogenezy granulitów zajmowali występują soczewki lub pokładowe wtrącenia ser- się później Juskowiak i Ryka (1960). Z obszernego pentynitów, które powstały z perydotytów i pi- studium dotyczącego tej problematyki przytoczyć POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 89 tu należy przede wszystkim dwa istotne stwier- wych, natomiast wapienie krystaliczne, występu- dzenia, a mianowicie, że zbadane przez autorów jące w sąsiedztwie amfibolitów lub też jako ku- granulity są typowymi skałami metamorficznej liste lub soczewkowate formy, mogły powstać facji granułitowej z charakterystycznym dla tej z wkładek marglistych w pierwotnej serii osadowej. facji zespołem mineralnym oraz że są to niewątpli- Podobnie jak Grocholski, autor ten przedstawia wie paragranulity. też poglądy na ewolucję strukturalną bloku so- Nowsze dane dotyczące formacji krystalicznej wiogórskiego. Gór Sowich znajdujemy w pracy Grocholskiego Ostatnio trudną i dyskusyjną do tej pory pro- (1967). Autor ten przedstawia megaskopową i czę- blematyką migmatytyzacji gnejsów sowiogórskich ściowo opartą na szlifach charakterystykę serii zajął się Kryza (1981). Dokonał on również szcze- metamorficznych. Dotychczasowe dane dotyczące gółowego podziału gnejsów i migmatytów według gnejsów uzupełnia własnymi obserwacjami zarów- składu mineralogicznego oraz występujących w no składu mineralnego, jak i zróżnicowania pod nich struktur i tekstur. Na podstawie bardzo licz- względem strukturalnym i teksturalnym. Bardzo nych obserwacji terenowych oraz badań petrolo- ważne dla rekonstrukcji pierwotnych serii wyjścio- gicznych i geochemicznych przedstawił nową hi- wych są obserwacje tego autora dotyczące ewolu- potezę powstania migmatytów. Autor ten przyj- cji strukturalnej i teksturalnej różnych odmian muje, że zespół skał wyjściowych, z których pow- gnejsów. Uzupełnione zostały też dotychczasowe stały gnejsy i migmatyty, był zróżnicowany pod charakterystyki petrologiczne innych skał krysta- względem chemicznym i proces migmatyzacji objął licznych tworzących wtrącenia wśród gnejsów, tylko niektóre odmiany gnejsów. Mniejszy udział a mianowicie: granulitów, wapieni krystalicznych w tym procesie przypisuje Kryza procesom meta- i skał wapienno-krzemianowych, serpentynitów, somatycznym. Cenne są również jego sugestie od- amfibolitów, piribolitów i pegmatytów. Niektóre nośnie do skał wyjściowych, z których powstały z tych obserwacji ściśle wiążące się z etapami poszczególne odmiany gnejsów i migmatytów. To ewolucji strukturalnej należy tu podkreślić. zagadnienie przedstawione zostało bardziej szcze- Ważne jest stwierdzenie, że amfibolity są zróż- gółowo w następnym rozdziale niniejszej pracy. nicowane pod względem struktur, składu mineral- nego, genezy i wieku geologicznego. Autor ten wydziela amfibolity nieustalonego pochodzenia PRÓBA REKONSTRUKCJI SERII oraz ortoamfibolity. Pierwsze z nich mogły pow- PREMETAMORFICZNYCH stać z osadów marglistych występujących w serii szarogłazowej, natomiast drugie są pochodzenia Problem rekonstrukcji skał wyjściowych, z któ- gabrowego. Skały piroksenowo-amfibolitowe naz- rych powstały serie metamorficzne bloku sowio- wane zostały przez Grocholskiego piribolitami. górskiego, jest jednym z trudniejszych do wyjaś- Ważne są również obserwacje występowania wa- nienia. pieni krystalicznych i skał wapienno-krzemiano- Badania petrologiczne i geochemiczne oraz wych. Wapienie krystaliczne występują nie tylko strukturalne, wykonane przez Smulikowskiego w sąsiedztwie amfibolitów, lecz również jako wtrą- (1952), Polańskiego (1955), Juskowiaka i Rykę cenia w gnejsach. Podobnie skały wapienno-krze- (1960), Grocholskiego (1967), Morawskiego (1973), mianowe występują w sąsiedztwie amfibolitów Żelaźniewicza (1979) oraz Kryzę (1981), wskazują i pegmatytów oraz w postaci form kulistych i wrze- na złożoność procesów metamorfozy, ich wieloeta- cionowatych w różnych odmianach gnejsów. powość oraz na zróżnicowanie stref głębokości Syntetyczne ujęcie wyników badań (własnych w poszczególnych etapach przeobrażeń. i innych autorów) skał krystalicznych Gór Sowich Opierając się na bogatym materiale analitycz- znajdujemy również w pracy Morawskiego (1973). nym cytowani autorzy podjęli próbę ustalenia Szczególnie interesujące są poglądy dotyczące ge- skał wyjściowych, z których powstały różne skały nezy amfibolitów. Autor ten stwierdza, że w nie- metamorficzne bloku sowiogórskiego. których odmianach zachowały się relikty struktur Paragnejsy i migmatyty, według wymienionych diabazowych i te mogły powstać jako ortoamfi- autorów, powstały z łupków ilasto-piaszczystych, bolity z przeobrażenia niewielkich interkalacji law szarogłazów i arkoz. Trudno jednak dokładnie zasadowych. Amfibolity przewarstwione z gnejsa- ustalić. jakie były pierwotne relacje poszczegól- mi lub występujące w sąsiedztwie wapieni krysta- nych odmian względem siebie, tj. przewarstwianie licznych mogły powstać jako paraamfibolity z osa- się i miąższości. Można jedynie przypuszczać na dów marglistych lub z tufów wulkanitów zasado- podstawie wyników badań geochemicznych i pe-
12 - Geologia Sudetica Vol. XX, nr 2 90 TADEUSZ GUNIA trologicznych, że jedne z nich były bogatsze Jedną z odmian skalnych bloku sowiogór- w glinkę, inne zaś w krzemionkę. Interesującą skiego, której geneza budziła wiele dyskusji, są hipotezę co do pierwotnej zmienności litologicznej ortognejsy zwane też gnejsami oczkowymi lub sło- przedstawił Kryza (1981) biorąc pod uwagę che- jowymi względnie mikroklinowymi, występujące mizm gnejsów i migmatytów oraz ich cechy struk- na SW części Gór Sowich, wśród paragnejsów. turalne i teksturalne. Zdaniem tego autora gnejsy Według Smulikowskiego (1952) i Polańskiego bardzo drobnoziarniste i łuseczkowe powstały (1955) ortognejsy powstały przypuszczalnie z młod- z drobnoziarnistych osadów piaszczysto-mułowco- szej od paragnejsów intruzji granitoidowej, która wych o składzie szarogłazów lokalnie bogatych uległa deformacji w czasie fałdowań kaledońskich. w składniki ilaste, gnejsy smużyste z drobnoziar- Jak podaje Grocholski (1967) opierając się na nistych osadów piaszczysto-mułowcowych i szaro- niepublikowanych wynikach badań Morawskiego głazów o dużej zawartości minerałów ilastych, oraz na badaniach własnych, tzw. „gnejsy oczko- natomiast gnejsy syllimanitowe powstały z bardzo we" uważane dotychczas za ortognejsy powstały drobnoziarnistych ciemnych skał piaszczysto-ila- z paragnejsów w strefie synkinematycznej rekry- stych ubogich w skalenie i węglany, gnejsy kor- stalizacji, a lokalnie pegmatytyzacji wywołanej dierytowe zaś mogły powstać z różnych osadów metasomatozą mikroklinową. Nie są więc one po- piaszczysto-mułowcowych bogatych w składniki chodzenia magmowego. Alternatywny pogląd na to ilaste. Według Smulikowskiego (1952) obecność zagadnienie znajdujemy w pracy Kryzy (1981). kordierytu w gnejsach sowiogórskich można łą- Zdaniem tego autora gnejsy mikroklinowe (ocz- czyć z procesami lokalnej metamorfozy kontak- kowe i słojowe) powstały z monotonnej serii towej. jasnych drobnoziarnistych szarogłazów skalenio- Migmatytom Kryza (1981) poświęca najwięcej wych lub ze skał magmowych bądź piroklastycz- uwagi w swojej pracy. Dzieli je na kilka odmian nych o składzie zbliżonym do granitu. teksturalnych: stromatyty nierównomiernie war- Skałom metamorficznym Gór Sowich towarzy- stewkowe i ptygmatyty, w których ciemniejsze szą pegmatyty. Zdaniem Smulikowskiego (1952) warstewki (melanosom) mogły powstać z osadów i Grocholskiego (1967) występują tu dwie różno- piaszczysto-mułowcowych o składzie szarogłazów wiekowe generacje: starsze pegmatyty (soczewko- z domieszką minerałów ilastych, natomiast jaśniej- wate), związane z procesem nadtapiania paragnej- sze warstewki (leukosom) z anatektycznych apli- sów w czasie migmatyzacji, oraz młodsze przeci- tów o składzie leukogranitów. Inne odmiany tek- nające starsze struktury. sturalne, tj. migmatyty równomiernie warstewkowe Różnowiekowe są również aplity Gór Sowich. i fałdkowe, mogą być produktami dyferencjacji, Według Grocholskiego (1967) aplity zachodniej jaka nastąpiła w procesie metamorfozy jasnych części Gór Sowich należałoby łączyć z ruchami skał piaszczysto-mułowcowych drobno- i średnio- fałdowymi późnych faz orogenezy prekambryj- ziarnistych lub bogatych w kwarc szarogłazów. skiej, natomiast występujące we wschodniej części Nebulity natomiast powstały z przeobrażenia śred- uznać za waryscyjskie. nio- i gruboziarnistych szarogłazów skaleniowych o spoiwie zawierającym węglany. Wyjściowa seria osadowa, z której powstały paragnejsy i migmatyty, była uboga w węglany. PROBLEM WIEKU SERII Nieliczne soczewki wapieni kystalicznych, jakie PREMET AMORFICZNYCH występują na obszarze bloku sowiogórskiego, są najczęściej związane z amfibolitami, rzadziej z gnej- Zagadnienie wieku pierwotnych serii, z któ- sami i migmatytami. Osadowe pochodzenie przy- rych powstały gnejsy i migmatyty oraz towarzy- pisuje się granulitom sowiogórskim. Według Jusko- szące im inne skały krystaliczne, nie było roz- wiaka i Ryki (1960) są to na pewno paragranu- patrywane dotychczas jako zagadnienie odrębne. lity. Morawski (1973) przypuszcza, że mogły one W starszych pracach przeważał pogląd o archaicz- powstać z tufogenicznego materiału law kwaśnych, nym wieku gnejsów sowiogórskich. W nowszych natomiast Kryza (1981) przypuszcza, że materia- pracach Smulikowski (1952), Polański (1955), Gro- łem wyjściowym dla granulitów były jasne drobno- cholski (1967), Grocholski i Majerowicz (1975), ziarniste skały piaszczysto-mułowcowe o składzie Oberc et al. (1977) zaliczano gnejsy sowiogór-
szarogłazów, bogate w K20 i A1203, a ubogie skie do starszego proterozoiku. Oberc (op. cit.) w Ca, Mg i Fe, lub skały magmatogeniczne wydziela nawet odrębne piętro strukturalne Gór o składzie granitoidów bogatych w kwarc. Sowich mogące odpowiadać karelidom (dolny, POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 91
częściowo środkowy proterozoik — 2000-1750 min kambru platformy wschodnioeuropejskiej. Zespół lat). Piętro to byłoby starsze niż piętro moldanub- ten uzupełniają także Cyanophyta — Palaeonacystis skie w Masywie Czeskim, które według Zoubka ci.funkulum Sch., ora z Eumycophyta — Eumycetop- (1980) nie jest w pełni udokumentowane, a jego sis rugosa Mait., Eumycetopsis pflugii Mait., znane interwał czasowy przypadałby na 1800-1000 min z górnego ryfeju Indii, Afryki oraz Australii. lat (górna część proterozoiku dolnego + protero- Zespół mikroflory z drugiego odsłonięcia, tj. zoik środkowy; tab. 1). z drobnoziarnistych paragnejsów Jugowic, jest W nowym świetle stawiają problem wieku serii znacznie gorzej zachowany, mniej zróżnicowany premetamorficznych nowe liczne badania straty- i nieliczny. Jego opis przedstawiony został w od- graficzne i sedymentołogiczne wykonane na obsza- rębnej pracy (Gunia 1984). Podobnie jak w po- rach przyległych do sowiogórskiego bloku gnejso- przedniej odkrywce dominują tu również Acri- wego, a ostatnio także badania mikropaleonto- tarcha, wśród których wyraźnie zaznaczają się logiczne paragnejsów. Badania stratygraficzne ob- dwa zespoły. Jeden reprezentowany jest przez ta- szarów przyległych pozwalają na przybliżone usta- kie rodzaje, jak: Protosphaeridium flexuosum Tim,. lenia górnej granicy wieku metamorfozy serii Protosphaeridium scabridum Tim., Protosphaeridium skalnych bloku sowiogórskiego. Znacznie trudniej torulosum Tim., Kildinella cf. sinica Tim., Kildinella jednak ustalić wiek serii wyjściowych. cf. hyperboreica Tim., Stictosphaeridium sp. i Glo- Opierając się na dotychczasowych wynikach eocapsomorpha sp. Jest to zespół bardzo zbliżony badań mikropaleontologicznych metamorfiku Su- do zespołu cytowanego przez Siergiejewą et al. detów i ich przedpola, które przyniosły dobre (1974) z serii terskiej Półwyspu Kola, której wiek rezultaty, autor podjął także próbę zbadania pa- izotopowy określony został na 1263+40-1080 + 40 ragnejsów Gór Sowich. Po przeprowadzeniu wielu min lat (ryfej środkowy). Drugi zespół stanowią eksperymentów, wykonanych w Instytucie Nauk rodzaje i gatunki znane dotychczas z wendu i dol- Geologicznych Uniwersytetu Wrocławskiego oraz nego kambru platformy wschodnioeuropejskiej w Geologisch-Palaontologisches Institut Justus (Wołkowa et al. 1979; Moczydłowska 1980). Na- Liebig Universitat Giessen (RFN), po wielu dy- leżą do nich: Baltisphaeridium cf. brachyspinosum skusjach z prof. dr. H. Pflugiem i zastosowaniu Jank., Baltisphaeridium sp., Micrhystridium cf. bre- wielu metod udało się w końcu znaleźć meto- vicornum Jank., Micrhystridium sp., Granomargi- dę właściwą dla poszukiwań mikroflory w para- nata sp., Leiosphaeridia sp., i Aiiumella sp. gnejsach. Zastosowane metody opisane zostały Podobna asocjacja rodzajów i gatunków Acri- przez autora w odrębnych pracach (Gunia 1981a, b). tarcha, cytowanych dotychczas z ryfeju, wendu W pierwszej kolejności zbadano wystąpienia i dolnego kambru Europy, opisana została rów- paragnejsów drobnowarstewkowych z odkrywek nież z górnoryfejskiej formacji Bushimay Zairu nad jeziorem zaporowym w Zagórzu Śląskim (Maithy 1975). Niektóre rodzaje, jak: Micrhystri- (fig. 1), a następnie zbadano paragnejsy „bardzo dium sp., Baltisphaeridium sp., oraz formy zbliżone drobnoziarniste" z odkrywki w Jugowicach. do Leiosphaeridia opisane zostały przez Konza- W pierwszych z nich znaleziono dość liczny lovą (1974) z metamorfiku (górny proterozoik- i zróżnicowany, chociaż nie najlepiej zachowany, -środkowy kambr) Masywu Czeskiego. zespół mikroflory. W zespole tym dominują Acri- W zespołach mikroflory paragnejsów Gór So- tarcha, z których wymienić należałoby niektóre wich dominują rodzaje i gatunki znane z ryfeju, rodzaje i gatunki znane z proterozoiku innych a szczególnie z górnego ryfeju. Można zatem są- obszarów. Pełną listę mikroflory z Zagórza Ślą- dzić, że zbadane odmiany paragnejsów z Zagórza skiego zawierają odrębne prace autora (Gunia Śląskiego i Jugowic należą do ryfeju. Są to za- 198la, b). Są to: Protosphaeridium densum Tim., ledwie dwa stanowiska w gnejsach zajmujących Protosphaeridium flexuosum Tim., Protosphaeridium powierzchnię ok. 600 km2 o miąższości kilku ty- patelliforme Tim., Kildinella cf. sinica Tim., Kildi- sięcy metrów. Nie można zatem tych wyników nella cf. hyperboreica Tim., Nucellosphaeridium sp., odnosić do wszystkich gnejsów bloku sowiogór- Zonosphaeridium sp., Symplassosphaeridium sp., skiego. Dalsze badania być może pozwolą na wy- Synsphaeridium sp., Baltisphaeridium sp., Veryha- jaśnienie tego problemu. Wstępnie do czasu prze- chium sp., Vavososphaeridium sp., Leiosphaeridia sp. prowadzenia dalszych badań można przyjąć, że Ponadto występują tu również rodzaje i gatunki część paragnejsów należy do ryfeju (tab. 2). Jaką takie, jak: Baltisphaeridium sp. 2 Volk., Baltisphae- część pierwotnego profilu stratygraficzno-litolo- ridium varium Volk., Micrhystridium sp., Aranidium gicznego (dolną, środkową czy górną) reprezentu- sp.,? Aiiumella sp., znane dotychczas z dolnego ją, jeszcze nie wiadomo. Tabela 1. Porównawcza tabela stratygraficzna Correlations stratigraphic table
S » Fazy gOrotwdrcze 111| Orogenic phases u e ó o
230 gdrny 2« Upper 250 ...
260 dolny salijska 270 Lower Soolian 280
290 -290 — osturyjska - - Asturian 300 gOrny t» c 'j o c i o o 310 o Upper -310 — kruszcogorsko — Erzgebirgian 320 a § o o * > sudecka 330 dolny
570 5 c — kadomska II Grupa briowerska gdrna w wend o i E E Cadomian II Upper Brioverian group 600 Vendian o o 20 B2 E § s kadomska 1 a -X u a Cadomian 1 c Grupa briowerska dolna 700 1 5 gflrny karatou 1 1 2 | B Lower Brioverian group 'o l O o * Upper ł 1 a X c I % o 2 Jj m 3 ®1 a dl s. moldanubska — 1000 50 dalslondzka Moldanubian Środkowy yurmatin = a. o. Greń villian Middle ^ a. Oalslandian JC c * 5 £c u» g ° O M -O J3 N N 1 t 50 | 11c i £ — | o i o* 2> O 2 o O m dolny o> o burzian -O I T> o. •o o ISfS o o 2 O. £L Lower •8 O-DO a z e I 5 2 50 - - subjotnion
1800 vepsian -iaoo$ 50 — karelska starsza Early Karelian - -
2000 jatakian a. - il | c i 1 o
min lat * 1 ? i ś o. My.yaers sumian a. a. — 2500 —- kenorartska Kenoran
1 Podział stratygraficzny prekambru obszaru ZSRR według Kellera et al. (1977), [w:] Cogne et al. (1981). The precambrian stratigraphy of the USSR after Keller et al. (1977), [in:] Cogne et al. (1981). 2 Podział stratygraficzny prekambru obszaru europejskich waryscydów zestawiony przez Cogne et al. (1981) IGCP Program 22. Ihe Precambrian stratigraphy of the European variscides compiled by Cogne et al. (1981) IGCP Pro- gramm 22. Tabela 2. Sowiogórski blok gnejsowy Gneissic Block of the Sowie Góry Mts
Rekonstrukcja serii pre metamorficznych i ich Charakterystyka serii metamorficznych, magmowych Wiek oznaczony metodą K—Ar i Rb-Sr wiek i wulkanicznych oraz osadowych K-Ar and Rb-Sr isotopic age Reconstruction of the premetamorphic series Characteristic ot metamorphic igneous and and its age ^ volcanic series — 251
a o * s Porfiry/ porfiryty i kersantyty Sf Porphyries, porphyrites and kersantites
Luka (hiatus}? 1 n c rb o i -325 Wizen s rodkcwy/gor ny: mułowce, sza rogła z y, brekcje o i zlepieńce z otoczakami gnejsów i gabra o Visean Middle /Upper shales greywackes breccias and conglomerates with pebbles of gneisses and gabro NW CZ9&C-dolny i Środkowy fran sedymentacja NW part Lower-Middle Frasnian sedimentation SE czese fomen-dolny turnej sedymentacja SE part Famenian and Lower Tournasian sedimentation Gabro i diabazy Gabro and diabazy i 1
I t biotyty z paragnejsdw i migma-
sylu r -«23 tytdw, muskowity z pegmaty- o tdw muskowitowych biot ties from paragneisses and I migmatites, muscovites from -450 g muscovite pegmatites X
-470 ordowi k Ordovicia r
500
-515
c o -O E J> o E -540 o
paragnejsy i migmatyty z wtrqceniami granuHtdw, ? biotyty z pegmatytdw.hornblen- para- i ortoamfibolitdw, serpentynitów, skał wapienno- -570 ®2 da z arnfibolitów, niektńre mig- krzemianowych, wapieni krystalicznych matyty paragneisses and migmatites with intercalations of osady fliszoidowe-łupki piaszczysto-mułowco- granulites paro- and orthoamphibotites, serpentinites, biotites from pegmatites, wate i szarogtazy z wtrqceniami wutkanitdw erlans and crystalline limest-ones hor blende from amphibolites, zasadowych i ich tufów, tufow law kwaśnych, Bi some migmatites materiału morgi isto-dolomitycznego oraz wapieni i nieliczne sille i dajki gabra pery- dotykdw i pikrytów 1000
tlyschoid sediments—sandstone, mudstone shales with intercalations of basic volco — nics,tuffs material and limestones , marly — M dotomitic (not numerus), sills and dykes of gabro* peridotites arid pik rites -1350
-1600
* Rekonstrukcja serii premetamorfkznych według Smulikowskiego (1952), Polańskiego (1955). Grocholskiego (1967). Morawskiego (1973), Kryzy (1981): wiek według Guni (1981b, c. 1982). The reconstruction of the premetamorphic series after Smulikowski (1952), Polański (1955), Grocholski (1967), Morawski (1973), Kryza (1981); age after Gunia (1981b,c, 1982). ** Według autorów cytowanych w kolumnie 1. After the authors cited in col. 1. *** Wiek izotopowy K-Ar według Depciucha. Lisa i Sylwestrzaka (1980); wiek Rb-Sr według Zinkiewicza (1973). K-Ar isotopic age after Depciuch, Lis, Sylwestrzak (1980); Rb-Sr age after Zinkiewicz (1973).
PROBLEM EWOLUCJI STRUKTURALNEJ nieważ „odczytanie" przebiegu tych procesów na- BLOKU SOWIOGÓRSKIEGO wet przy zastosowaniu specjalistycznych metod Problem wieku fałdowań i metamorfozy serii petroiogicznych, geochemicznych i strukturalnych skalnych bloku sowiogórskiego należał zawsze do napotyka wiele trudności. najtrudniejszych w geologii Sudetów. Powszech- Po raz pierwszy w sposób syntetyczny etapo- nie przyjmowano wieloetapowość tych procesów. wość przebiegu procesów metamorfozy przedsta- Istniały jednak i nadal istnieją różnice zdań co wiona została przez Smulikowskiego (1952) i Po- do ich liczby. Jest to zupełnie zrozumiałe po- lańskiego (1955). Według Polańskiego metamorfo- 94 TADEUSZ GUNIA za odbywała się w trzech etapach. W pierwszym nia struktur o kierunku NW-SE, młodszy, w któ- serie piaszczysto-mułowcowe z wtrąceniami mag- rym nastąpiła przebudowa starych struktur i pow- mowców dostały się w głęboką strefę metamor- stanie nowych o kierunku SW-NE, i trzeci zwią- fozy sięgającej do facji granulitowej, a nawet zany z orogenezą waryscyjską, w wyniku którego częściowo eklogitowej. W następnym etapie w stre- powstały zręby i zapadliska. Według Żelaźniewi- fie facji amfibolitowej nastąpiła migmatytyzacja cza (1979) ewolucja strukturalna Gór Sowich prze- części gnejsów. W czasie metamorfozy retrogre- biegała w sześciu etapach. sywnej serie metamorficzne przemieszczone zosta- Zagadnienie ewolucji strukturalnej bloku so- ły w strefę hipergeniczną, w której zachodziły wiogórskiego rozpatrywać należy na tle wieku fał- przemiany diaftoryczne, W tym czasie, zdaniem dowań i metamorfoz najbliżej położonego Ma- Polańskiego, w wyniku dźwigania się całego blo- sywu Czeskiego i innych obszarów strefy wary- ku sowiogórskiego przy mechanicznych przesunię- scydów. W nowszych pracach (Zoubek 1980) do- ciach poszczególnych bloków skalnych nastąpiła tyczących Masywu Czeskiego, z którym przez dzie- kataklaza i mylonityzacja. siątki lat porównywano blok sowiogórski, wyra- W późniejszych pracach Morawskiego (1973) żany jest pogląd, że najstarszym cyklem oroge- i Kryzy (1981) potwierdzone zostały poglądy Smu- nicznym mógł być tam cykl moldanubski obej- likowskiego i Polańskiego oraz uzupełnione no- mujący górną część dolnego proterozoiku oraz wymi danymi dotyczącymi petrogenezy. Zarówno proterozoik środkowy (vide tab. 1). Wspomniany Morawski, jak i Kryza zgadzają się, że z naj- autor wyznacza dolną granicę tego cyklu oroge- starszego etapu metamorfozy (facja granulitowa) nicznego w Masywie Czeskim jako przypuszczalną. zachowały się tylko relikty paragenez mineralnych. Według Kryzy (1981) drugi etap, tj. etap migma- tyzacji, wywarł największy wpływ na ukształto- WIEK IZOTOPOWY GNEJSÓW I MIGMATYTÓW wanie się skał krystalicznych bloku sowiogór- GÓR SOWICH NA TLE DATOWAŃ skiego. W tym czasie ustalił się zasadniczy skład WIEKU IZOTOPOWEGO PREKAMBRYJSKICH mineralogiczny gnejsów i migmatytów łącznie SERII METAMORFICZNYCH z powstaniem ich tekstur. Autor ten wyłącza EUROPY ŚRODKOWEJ z tego procesu gnejsy kordierytowe. Według Gro- cholskiego (1967) etap migmatytyzacji był związa- Problem datowań wieku izotopowego skał po- ny z intensywnym fałdowaniem, w wyniku któ- limetamorficznych jest bardzo złożony i stąd licz- rego powstały struktury o kierunku NW-SE. Pro- ne krytyczne opinie o wartości oznaczeń. Nie cesy te skłonny jest on łączyć z orogenezą algo- zawsze wiadomo, jaki proces określone datowanie mańską (orogeneza na przełomie archaiku i pro- oznacza, gdyż mogą być zarejestrowane procesy terozoiku - 2600 min lat). homogenizacji izotopowej poprzedzającej ostatnią Następny etap ewolucji metamorficznej zda- rekrystalizację, ostatnia rekrystalizacja lub też niem Kryzy (1981) polegał na częściowej inten- ostatnie podwyższenie temperatury skał powodu- sywnej homogenizacji gnejsów i migmatytów. Wed- jące dyfuzję izotopu radiogenicznego. Niektórzy ług Grocholskiego (1967) proces ten odbywał się autorzy (Depciuch et al. 1980) przyjmują, że wy- po ruchach fałdowych, gdy gnejsy dostały się konane przez nich datowania oznaczają „ostatni w strefę ciśnień zbliżonych do statycznych. etap wydarzeń termicznych", jakim podlegały ba- U schyłku etapu homogenizacji, zdaniem Kry- dane serie skalne. W ostatnich latach cytowani zy, powstały intruzje granitów i najmłodszych autorzy wykonali dla skał metamorficznych Gór pegmatytów. Z tym etapem wymieniony autor Sowich 43 oznaczenia metodą K-Ar. Jedno ozna- łączy także powstanie gnejsów kordierytowych. czenie (całej próby) migmatytów metodą Rb-Sr Ostatnim etapem było przemieszczenie gnejsów wykonane zostało już wcześniej przez Zinkiewicza w strefy niskich ciśnień i niskiej temperatury, (1973). W tym samym czasie dokonano też ozna- w których zachodziły procesy diaftorezy. Nie zaw- czenia hornblendy z pegmatytu hornblendowego sze możliwe jest zsynchronizowanie etapów ewo- (Wojtkiewicz fide Sachanbiński 1973). lucji metamorficznej z etapami fałdowań. Współ- Analizując wyniki oznaczeń, przedstawione cześnie stosowane metody analizy strukturalnej przez wymienionych wyżej autorów, dostrzegamy w wielu przypadkach okazały się zawodne. Dla trzy różne przedziały wieku izotopowego. Wiek bloku sowiogórskiego Grocholski przyjmuje trzy hornblendy z pegmatytu hornblendowego wystę- odrebne etapy fałdowań: starszy główny, dopro- pującego wśród skały piroksenowo-amfibolowej wadzający do procesów migmatytyzacji i powsta- oznaczony przez Wojtkiewicza (wg Sachanbiński POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 95
1973) wynosi 1340 + 45 min lat. Jest to jedno niem tego autora najbardziej uzasadnionym byłby i jedyne oznaczenie wskazujące na środkowy pro- jednak wiek 623 min lat, który odpowiadałby terozoik-dolny/środkowy ryfej = 1350+ 50 min lat. najwyższej części proterozoiku. W drugim przedziale mieszczą się: jedno ozna- Jeżeli przyjąć za wiarygodne jedno tylko ozna- czenie wieku (również metodą K-Ar) hornblendy czenie wieku hornblendy (Sachanbiński 1973) z peg- z amfibolitu i dwa oznaczenia wieku biotytu z peg- matytu hornblendowego wynoszące 1340 +45 min matytów wykonane przez Depciucha et al. (1980). lat, to wówczas należałoby przypuszczać, że jest Wiek hornblendy wynosi 665 min lat, natomiast to być może relikt dalslandzkiego (=? moldanub- wiek biotytu 653 i 654, co odpowiadałoby naj- skiego) cyklu orogenicznego. Podobną wątpliwość wyższej części górnego proterozoiku (granica górny wyraża również Zoubek (1980) analizując dato- ryfej/wend = 650+10 min lat). Dla porównania wania wieku izotopowego masywu Brna, gdzie warto w tym miejscu przytoczyć za Zoubkiem z tej samej skały dla hornblendy uzyskano wy- (1980) oznaczenia metodą K-Ar wieku izotopo- nik 1400-1070 min lat, natomiast dla biotytu wiek wego spilitów z okolicy Pilzna, których wiek 600 + 30 min lat. Zdaniem Zoubka tak różne da- określono na 660 min lat, i amfibolitów z miej- towania dwóch minerałów z tej samej skały nie scowości Tepla, dla których wiek ten ustalono na pozwalają na jednoznaczne przyjęcie prekadom- 550 min lat. W trzecim przedziale mieszczą się skiego cyklu orogenicznego. oznaczenia wieku izotopowego biotytów z para- Dla porównania warto przytoczyć datowania gnejsów, tj. z gnejsów i migmatytów, wykonane wieku izotopowego prekambryjskich skał meta- przez Depciucha et al. (1980), metodą K-Ar. Łącz- morficznych z innych obszarów europejskich. nie wykonano 19 oznaczeń, w których wiek izo- Szczególnie interesujące są oznaczenia wieku gra- topowy waha się w granicach 426-498 min lat. nulitów (metodą Rb-Sr) z południowej części mol- Podobny wiek wymienieni autorzy ustalili rów- danubiku (obszar Austrii) wykonane przez Arnol- nież dla biotyzów z tzw. „ortognejsów", tj. gnej- da i Schaberta (1973). Badane przez nich granu- sów słojowych i oczkowych. Waha on się (5 ozna- lity występują w „orto- względnie paraseriach czeń) w granicach 435 482 min lat. Z tymi dato- moldanubskich". Wiek izochronowy dla całych waniami zbieżny jest również wiek muskowitów prób masywnych granulitów wynosi 459+11 min pochodzących z pegmatytów. Waha on się (13 lat, natomiast wiek granulitów uwarstwionych oznaczeń) w granicach 429-472 min lat. Datowa- 431 + 35 min lat. Młodszy wiek tej drugiej od- nia gnejsów i pegmatytów mieszczą się w prze- miany wynika z późniejszych nieznacznych pro- dziale ordowik-dolny sylur, przy czym największa cesów przeobrażeń. Wiek biotytów z badanych częstotliwość datowań przypada na okres 420-460 granulitów wynosi 259 + 12 min lat oraz 277 + 11 min lat, co odpowiadałoby fazie takońskiej. Ordo- min lat. Wiek metamorfozy w strefie granulito- wicki wiek biotytów i muskowitów cytowani auto- wej przypada na okres ordowik-sylur, natomiast rzy tłumaczą podgrzaniem skały do temperatury wiek biotytów wskazuje na konsolidację pod ko- pozwalającej na uwolnienie argonu ze struktury niec metamorfozy waryscyjskiej. Najniższy pier- krystalicznej minerałów lub — co jest bardziej wotny wiek skał wyjściowych, z których powstały prawdopodobne — podniesieniem bloku sowiogór- granulity, mieściłby się w interwale prekambr- skiego do strefy temperatury niższej niż 300°C, -kambr. wystarczającej do zatrzymania radiogenicznego Arnold i Schabert (1973) przytaczają też ozna- argonu w strukturze minerałów. czenia z czeskiej i bawarskiej części moldanubiku, Górnoproterozoiczny wiek (643-655 min lat) gdzie w czeskiej części wiek biotytów i granuli- ustalony dla hornblendy z amfibolitu i biotytu tów oznaczony metodą K-Ar wynosi 260 min lat z pegmatytów biotytowych, zdaniem tych autorów, (górny karbon-dolny perm), natomiast w bawar- jest trudny do tłumaczenia i traktować go należy skiej części moldanubiku oznaczając wiek biotytu jako tzw. „wiek reliktowy", wynikający ze zwięk- z ortognejsów metodą Rb-Sr uzyskano wynik szonej retencji argonu w hornblendzie lub z nad- 437 + 27 min lat. W tym przypadku wiek ten, wyżkowej ilości argonu w biotytach, pochodzące- jak podają Arnold i Schabert (1973), interpreto- go ze skał otoczenia. wany jest dwojako, tzn. jako wiek granulityzacji Odrębny wynik datowania mtodą Rb-Sr mig- lub późniejszej diaftorezy w facji amfibolitowej. matytów sowiogórskich uzyskał Zinkiewicz (1973). Interesujące wyniki datowań wieku izotopowe- Autor ten zbadał jedną próbę całej skały i uzy- go dla polimetamorficznych gnejsów i migmaty- skał dwa wyniki: 329 min lat (dolny karbon-gra- tów bawarskiej części moldanubiku przedstawili nica turnej/wizen) oraz 623 min lat (wend). Zda- Grauert et al. (1974). Oznaczyli oni wiek izoto- 96 TADEUSZ GUNIA powy metodą Rb-Sr dla całej skały i dla biotytów, min lat, z Gór Kruszcowych — 445 min lat, oraz natomiast metodą U-Th-Pb oznaczyli wiek cyrko- z Wogezów - 526 ±71 min lat i 415 ±30 min lat. nów i monacytów. Wiek najstarszych detrytycz- Oznaczenia te są zbieżne z oznaczeniami wieku nych cyrkonów z metakwarcytów lokalnie wystę- izotopowego metodą K-Ar wykonanymi przez pujących oznaczony został na 2000-2300 min lat. Depciucha et al, (1980) dla gnejsów i migmaty- Maksymalny wiek powstania skał osadowych, do tów bloku sowiogórskiego (498-426 min lat), których te cyrkony dostały się, nie przekracza ich w których również występują niewielkie wtrące- zdaniem 550 min lat (dolny kambr). Wiek ich nia granulitów. Behr przypuszcza, że granulity metamorfozy określić można na 471 ±10 min lat Europy Środkowej powstały w ordowiku w cza- (ordowik), odpowiadałby on fałdowaniom kaledoń- sie fałdowań kaledońskich. Ponadto cytowany skim, natomiast wiek migmatytyzacji określony zo- autor stwierdza na podstawie własnych badań, stał na 318-335 min lat jako maksymalny i 309- że w Saksonii struktury migmatyczne powstały 312 min lat jako minimalny. Wiek biotytów wy- przed utworzeniem się granulitów i stąd też ru- noszący 310-290 min lat wskazywałby na zakoń- bidowo-strontowy wiek odnosi się do migmatycz- czenie metamorfozy waryscyjskiej. nej homogenizacji, natomiast granulityzacja jest Interesujące są również datowania wieku izo- młodsza. Interesujący jest również pogląd tego topowego niektórych skał metamorficznych Ma- autora na wiek serii wyjściowej. Opierając się sywu Centralnego, przedstawione przez Burgha na cytowanych przez innych autorów proporcjach i Mattego (1978). Wymienieni autorzy stwierdzają, pierwotnej ilości Sr w granulkach Europy Środ- że ustalono tu metodą Rb-Sr wiek izotopowy kowej, dochodzi do wniosku, że wiek serii wyj- dwóch generacji ortognejsów: starszych — 550 min ściowych, z których powstały granulity, mieścił lat i młodszych — 450 min lat. Ponadto, co jest się w przedziale górny proterozoik-dolny ordo- również interesujące z uwagi na podobieństwo wik. Najbardziej prawdopodobny byłby wiek 470 z Górami Sowimi, zaznaczyć należy, że występuje min lat (środkowy ordowik), natomiast granulity- tu również grupa skał, nazwanych przez wymie- zacja nastąpiła w górnym ordowiku. nionych autorów leptoamfibolitowymi, powstałych Informacje dotyczące wieku izotopowego przed- ze skał piroklastycznych, bazaltów i gabra, któ- stawione zostały również w syntetycznej pracy rych skład chemiczny wskazuje na podobieństwo Zoubka (1980). Powołując się na innych autorów do oceanicznych skał wulkanicznych mogących przytacza on dane dotyczące wieku metawulka- być fragmentami skorupy oceanicznej. Z części nitów Masywu Armorykańskiego — 634 i 627 min tych skał, jak przypuszczają cytowani autorzy, łat. Wulkanizm ten, zdaniem Zoubka, odpowiadał- postały w prekambrze (cykl kadomski lub starszy) by starszym ogniwom inicjalnego wulkanizmu ka- granulity. Ewolucja metamorficzna na tym obsza- domskiego analogicznie jak formacja Davle-Jilove rze rozpoczęła się działalnością magmową, po w Masywie Czeskim. Inne datowania z Masywu czym nastąpiła metamorfoza w strefie facji gra- Armorykańskiego — 472-433 min lat (ordowik-sy- nulitowej, podobnie jak w Górach Sowich, na- lur), według Zoubka byłyby związane z „opóźnio- tomiast w trzecim etapie proces metamorfozy nym frontem termicznym subsekwentnego magma- przebiegał w strefie facji amfibolitowej. Ten ostat- tyzmu kadomskiego". Autor ten przytacza między ni etap według Burgha i Mattego (1978), którzy innymi także datowania wieku izotopowego para- powołują się na datowanie wieku izotopowego gnejsów i migmatytów Masywu Centralnego, wy- metodą K-Ar wykonane przez innych autorów, noszące 556-398 min lat, oraz gnejsów kordiery- związany byłby z dwoma interwałami czasowymi towych, których wiek wynosi 682±25-661 ±29 min metamorfozy waryscyjskiej: starszym — 340 min lat. Dla porównania podaje, że wiek gnejsów lat (górny dewon-dolny karbon) i młodszym — kordierytowych w moldanubikum ustalony został 300 min lat (górny karbon). na 440 ±117 min lat. ' Na szczególną uwagę w dyskusji dotyczącej Z przytoczonych porównawczych danych do- izotopowego wieku metamorfiku Europy Środko- tyczących wieku izotopowego różnych skał me- wej zasługuje praca Behra (1978). Autor ten ze- tamorficznych Europy Środkowej niezależnie od stawił mapę wystąpień granulitów w Europie zastosowanych metod wynika, że dominujący jest uwzględniając na niej również granulity Gór So- przedział wieku ordowik-dolny sylur, odpowiada- wich. Oprócz cytowanych już wyżej oznaczeń jący fałdowaniom i metamorfozie kaledońskiej. wieku izotopowego, przytacza on również dato- Druga grupa datowań izotopowego wieku skał wania metodą Rb-Sr z innych obszarów, w tym metamorficznych, mniej powszechna, odnosząca granulitów Saksonii — 452 + 36 min lat i 369+14 się do niektórych tylko obszarów, zamyka się POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 97
w przedziale górny karbon-dolny perm i wskazuje wiogórskiego, obejmującym łącznie 44 oznaczenia na młodszą metamorfozę związaną z orogenezą metodą K-Ar, brak oznaczeń wskazujących na waryscyjską. Trzecią grupę stanowią pojedyncze młodszą waryscyjską metamorfozę, której przeja- datowania wieku izotopowego, najczęściej dysku- wy stwierdzono między innymi w różnych czę- syjne, znane z niektórych tylko obszarów, wyko- ściach Masywu Czeskiego, w Masywie Centralnym nane różnymi metodami, dla całej próby skalnej oraz na niektórych innych obszarach. lub pojedynczych minerałów przede wszystkim Z danych geologicznych można wnioskować, hornblendy i biotytu, rzadziej muskowitu i cyr- że gnejsy i migmatyty, jak również część peg- konów. Ta grupa datowań obejmuje interwał wie- matytów powstały przed górnym dewonem, gdyż ku proterozoik-dolny kambr. Należy tu podkreślić, otoczaki tych skał występują w niezmetamorfizo- że częściej najstarsze są minerały metabazytów wanych zlepieńcach górnodewońskich depresji i metaultrabazytów, rzadziej innych skał. Świebodzic. Podkreślić należy również, że na gnej- Datowania wieku izotopowego skał metamor- sach zachowały się (w rowach tektonicznych) osa- ficznych bloku sowiogórskiego mieszczą się w dy wizenu. Z datowań wieku izotopowego wy- dwóch grupach obejmujących różne interwały wie- nika, że ostatni etap „wydarzeń termicznych" blo- ku. Podobnie jak i na innych obszarach Europy ku sowiogórskiego jest zbieżny z orogenezą ka- Środkowej, o czym wyżej wspomniano, najwięk- ledońską. sza liczba datowań wieku dla gnejsów, migmaty- Jeżeli przyjmiemy takie założenia, to niewy- tów i większości pegmatytów mieści się w prze- jaśniony pozostaje nadal problem ewentualnych dziale ordowik-dolny sylur, co odpowiadałoby fał- dalszych procesów deformacji i przeobrażeń, któ- dowaniom i metamorfozie kaledońskiej. re mogły zachodzić w interwale od górnego sy- Podobnie jak i na innych obszarach europej- luru po środkowy dewon. O tych wydarzeniach skich również w Górach Sowich otrzymano (Dep- możemy jedynie pośrednio wnioskować opierając ciuch et al. 1980) pojedyncze datowania (3 ozna- się na danych geologicznych z obszaru przyle- czenia) wieku izotopowego, w tym jedno dla horn- gającego na południe od bloku sowiogórskiego. blendy z amfibolitów, a dwa dla biotyzów po- Jak już wcześniej podano, zarówno w ordowiku, chodzących z pegmatytów, wskazujące na najwyż- jak i sylurze Gór Bardzkich (fig. 3) brak otocza- szy proterozoik, czyli wend. ków gnejsów sowiogórskich. Można zatem przy- Jedno datowanie wieku — 1340 min lat, wy- puszczać, że gnejsy sowiogórskie, w których pro- konane przez Wojtkiewicza (vide Sachanbiński cesy termiczne zakończyłyby się na przełomie or- 1973) dla hornblendy z pegmatytu hornblendo- dowiku i syluru, nie były jeszcze erodowane. wego w skale piroksenowo-amfibolowej, jest naj- Zarejestrowany w osadach proces erozji północ- bardziej problematyczne. Sam autor tego oznacze- nej części ówczesnego masywu gnejsowego rozpo- nia (informacja ustna) przyjmował taki wiek z wie- czął się dopiero w górnym dewonie. loma zastrzeżeniami. Jeszcze jedno zjawisko zasługujące na uwagę Nie wnikając w zawiłe problemy metod badań przy rozpatrywaniu wieku metamorfozy bloku so- wieku izotopowego dla skał polimetamorficznych, wiogórskiego, a mianowicie paleontologiczne udo- stwierdzić tu należy, że wyniki datowań z Gór kumentowanie (Gunia, Wojciechowska 1971) me- Sowich nie są odosobnione, lecz odpowiadają po- tamorficznego górnego syluru i być może czę- dobnym, również dyskusyjnym datowaniom z in- ściowo dolnego dewonu na południowym obrze- nych obszarów Europy Środkowej, o czym już żeniu współczesnego bloku sowiogórskiego. Moż- wspomniano wyżej. Uwzględniając przede wszyst- na by zatem przypuszczać, że w tej części Su- kim datowania wykonane przez Depciucha et al. detów proces metamorficzny trwał dłużej i za- (1980) należałoby sądzić, że w Górach Sowich kończył się dopiero po górnym sylurze lub dol- mogły się zachować „relikty" starszej metamorfo- nym dewonie. Nie można też wykluczyć prawdo- zy, związanej z cyklem kadomskim (1000-500 podobieństwa, że po sfałdowaniu i metamorfozie min lat). Dla uzupełnienia takiego poglądu na- masywu gnejsowego Gór Sowich nastąpiło prze- leży dodać, że pierwotny wiek skał wyjściowych, sunięcie się strefy metamorfozy ku południowi wprawdzie fragmentarycznie dotychczas ustalony lub, że były to dwie strefy metamorfizmu od na podstawie mikroflory, o czym wspomniano siebie niezależne. Zdaniem Grocholskiego (1967) w innym rozdziale niniejszej pracy, wskazywałby po ruchach fałdowych gnejsy sowiogórskie uległy na górny ryfej (1000-700 min lat; tab. 2). częściowej homogenizacji teksturalnej i rekrystali- Zastanawiający jest fakt, że w zestawieniu wie- zacji w warunkach ciśnień zbliżonych do statycz- ku izotopowego skał metamorficznych bloku so- nych, co sprzyjało według tego autora powsta-
13 — Geologia Sudetica Vol. XX. nr 2 98 TADEUSZ GUNIA
niu gnejsów homofanicznych, tonalitopodobnych. Lokalnie na tym obszarze w tzw. zlepieńcach Późniejsze ruchy waryscyjskie doprowadziły je- gnejsowych z Książa (Gunia 1967a) spotyka się dynie do powstania zrębów i rowów w gnejsach duże otoczaki gabra występujące razem z otocza- sowiogórskich, na co wskazują badania Grochol- kami gnejsów i migmatytów sowiogórskich. Do- skiego (1961, 1964, 1967) oraz Grocholskiego dać przy tym należy, że lokalnie w południo- i Majerowicza (1975). wym obrzeżeniu bloku sowiogórskiego (okolica Dalszym zagadnieniem, niezwykle trudnym Dzikowca k. Nowej Rudy) górny dewon leży na i złożonym, jest umiejscowienie poszczególnych gabrze. Być może są to równowiekowe intruzje etapów fałdowań i metamorfozy w czasie geo- gabrowe. Przyjmując izotopowy wiek ostatniego logicznym. Jak wykazały specjalistyczne badania etapu „zjawisk termicznych" w gnejsach i migma- petrologiczne i geochemiczne, o czym dość szero- tytach Gór Sowich na przełom ordowiku i syluru ko napisano w odrębnym rozdziale, procesy te można przypuszczać, że gabro i diabaz Gór So- nakładały się na siebie, przy czym każdy młod- wich są wieku górny sylur-środkowy dewon. Naj- szy prezes doprowadzał do tak dużych przeobra- bardziej prawdopodobny jest, jak się wydaje, środ- żeń, że z poprzednich etapów zachowały się naj- kowodewoński ich wiek (tab. 2). częściej tylko relikty paragenez mineralnych czy Znacznie więcej uwagi poświęcić należy leżą- też relikty struktur lub tekstur. Na podstawie cym niezgodnie na gnejsach osadom dolnego kar- danych petrologicznych i geochemicznych specja- bonu, stanowiącym fragmenty pierwotnie większej liści wnioskują jedynie o względnym wieku po- pokrywy osadowej. Jak ilustruje figura 1, osady szczególnych etapów wydzielając etap najwcześ- dolnego karbonu występują w rowach tektonicz- niejszy, późniejszy i najmłodszy, przy czym każdy nych równoległych do głównej dyslokacji oddzie- z nich odpowiadałby innej facji metamorficznej lającej sowiogórski blok gnejsowy od niecki śród- (eklogitowo-granulitowej i amfibolitowej). sudeckiej. We wcześniejszych pracach Bederke Podobnie względny wiek przyjmowano też dla (1929) zwraca uwagę na to, że osady dolnokar- struktur o różnych kierunkach uznając jedne z nich bońskie leżące na gnejsach nie zostały tak inten- za starsze, a drugie za młodsze. Niektórzy auto- sywnie sfałdowane, jak na obszarach przyległych. rzy, o czym wspomniano w poprzednich rozdzia- Badania Żakowej (1960, 1966) i Grocholskiego łach, próbowali łączyć struktury o określonych (1967) wykazały, że warstwy dolnego karbonu są kierunkach z różnymi cyklami orogenicznymi. jednak zaburzone tektonicznie, a zwłaszcza w stre- Syntetyczny pogląd na ewolucję metamorficzną fach dyslokacyjnych. Gór Sowich (etap geosynklinalny, metamorfoza Drugim zagadnieniem, które dyskutowano w li- wysokociśnieniowa, migmatytyzacja dyferencjalna, teraturze, było zagadnienie stratygrafii tych osa- homogenizacja i młodsze intruzje oraz etap kon- dów. Bederke (1929) i inni wcześniejsi autorzy solidacji) przedstawił Kryza (1981) w swojej obszer- przypuszczali, że należą one do piętra Glyphio- nej pracy. Można jedynie tu dodać, że etap geo- ceras (wizen). Dopiero nowsze, szczegółowe bada- synklinalny, jak wynika z badań mikropaleontolo- nia stratygraficzne wykonane przez Żak ową (1960, gicznych (Gunia 198la, b, 1984), istniał już w gór- 1963, 1966) pozwoliły na uściślenie podziału stra- nym proterozoiku (cykl kadomski), a ostatni etap tygraficznego. Z badań tych wynika, że bez- wydarzeń termicznych zakończył się na przełomie pośrednio na gnejsach leżą lokalnie brekcje i zle- ordowiku i syluru (cykl kaledoński). pieńce gabrowe i gnejsowe, czasem tworzą one so- Na obszarze bloku sowiogórskiego znane są czewki w serii łupkówo-szarogłazowej, leżącej bez- niewielkie wystąpienia gabra i diabazów, które pośrednio na gnejsach. W jednym z wierceń (So- zdaniem Grocholskiego (1961) związane są ze stre- kolec) Grocholski (1961) stwierdził, że w zlepień- fami dyslokacyjnymi. Wiek tych skał nie jest do- cach gabrowych występują także pojedyncze oto- kładnie znany. Można jedynie pośrednio wniosko- czaki czarnych wapieni. Dodać przy tym należy, wać, że są one starsze od wizenu, ponieważ ich że w serii szarogłazowo-łupkowej lokalnie (Ża- otoczaki (Grocholski op. cit.) występują w zlepień- kowa 1960, 1966) występują także wkładki łup- cach wizeńskich, leżących na gnejsach sowiogór- ków węglistych i soczewki wapieni względnie mar- skich. Nie można też wykluczyć, że wspomniane gli. Najniższe ogniwa dolnego karbonu według gabro jest starsze od górnego dewonu. Takie Żakowej należą do środkowego i częściowo gór- przypuszczenie wynikałoby z analiz składu oto- nego wizenu. Sedymentacja dolnego karbonu, wed- czaków zlepieńców górnodewońskich depresji ług tej autorki, kończy się lokalnie występującymi Świebodzic. zlepieńcami kwarcowymi (tzw. zlepieńce z Kamio- POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 99 nek — niższa część górnego wizenu, tab. 2). Łącz- ficznej karbonu mają również obserwacje tego na miąższość osadów dolnokarbońskich Gór So- autora dotyczące dyslokacyjnej granicy bloku so- wich oceniana jest przez Żak ową na 300-600 m. wiogórskiego z niecką śródsudecką. W tej strefie Według Grocholskiego (1961, 1964, 1966, 1967) Grocholski stwierdził (1961, 1967) lokalne wystą- należałoby raczej przyjąć nieco mniejsze miąż- pienia dolnonamurskich zlepieńców kwarcowych, szości. leżących bezpośrednio na zmylonityzowanych gnej- Istotny też jest fakt, który podkreśla Grochol- sach sowiogórskich. Z Gór Sowich znane są rów- ski (1967), że osady dolnego karbonu znane są nież młodsze, waryscyjskie porfiry, porfiryty i ker- tylko z sudeckiej części, natomiast nie są znane santyty, które przecinają w formie żył osady kar- one z przedsudeckiej części bloku sowiogórskiego. bonu (Grocholski 1967; tab. 2). Duże znaczenie dla rekonstrukcji paleogeogra-
WPŁYW BLOKU SOWIOGORSKIEGO NA PALEOGEOGRAFIĘ PALEOZOIKU OBSZAROW PRZYLEGŁYCH
Wyraźnie dostrzegalny wpływ bloku sowio- PÓŁNOCNO-ZACHODNIE OBRZEŻENIE - górskiego na paleogeografię paleozoiku obszarów DEPRESJA ŚWIEBODZIC przyległych zaznacza się dopiero od górnego de- wonu. Znacznie trudniej natomiast ustalić jego Depresja Świebodzic jako jednostka struktu- oddziaływanie na paleogeografię starszego paleo- ralna graniczy z blokiem sowiogórskim wzdłuż zoiku. Podejmując próbę rekonstrukcji paleogeo- dyslokacji zwanej uskokiem Szczawienka (fig. 2). graficznej uwzględnić musimy fakt, że współczesne Jak wykazały wcześniejsze badania Bederkego obserwacje sedymentologiczne, pałeoekologiczne, (1929) i późniejsze badania H. Teisseyre'a (1956), jak również analizy facjalne, odnoszą się do frag- uskok ten ma przebieg ukośny względem struk- mentów większych pokryw osadowych. W bada- tur górnego dewonu. Jest on zatem młodszy od niach tych nie zawsze możliwe jest ustalenie górnego dewonu. W dotychczasowej literaturze istniejących stref facjalnych czy też pełnych sek- (Bederke 1929; H. Teisseyre 1956, 1958) określa wencji warstw. Dodatkowym poważnym utrudnie- się uskok Szczawienka jako dyslokację waryscyj- niem jest intensywne sfałdowanie serii skalnych ską. Wzdłuż tej linii uskokowej z gnejsami so- na wszystkich obszarach przyległych do bloku so- wiogórskimi graniczą mułowce z soczewkami wa- wiogórskiego. Przy tak skomplikowanych warun- pieni oraz szarogłazy i zlepieńce górnego franu kach geologicznych każda próba wyjaśnienia wpły- (Gunia 1968, fig. 2). wu bloku sowiogórskiego na paleogeografię paleo- Szczególnie interesujące dla interpretacji paleo- zoiku tej części Sudetów obciążona będzie mniej- geograficznych są badania sedymentologiczne, szym lub większym błędem. Nowsze badania stra- w tym również analizy składu otoczaków gór- tygraficzne, sedymentologiczne, petrologiczne i nego dewonu i najniższego karbonu. Już od strukturalne wykonane zarówno na bloku sowio- dawna znane były zlepieńce złożone z otoczaków górskim, jak i na obszarach przyległych jednostek gnejsów sowiogórskich występujące w środkowej strukturalnych, dostarczyły wiele cennych danych i północnej części depresji Świebodzic. Tę od- do wyjaśnienia paleogeografii paleozoiku tej czę- mianę, różniącą się od innych zlepieńców, Dathe ści Sudetów. (1892) określił nazwą „kulmu z Książa". Przypi- W dyskusji dotyczącej problematyki paleogeo- sywano im początkowo wiek dolnokarboński (Dat- graficznej bardziej uzasadnione byłoby stosowa- he 1892; Bederke 1929; Pawlik 1939; H. Teisseyre nie nazwy „gnejsy prasowiogórskie", zamiast po- 1956; H. Teisseyre et al. 1957). Nowe badania jęcia „sowiogórski blok gnejsowy", które odnosi (Gunia 1967, 1968) wskazują raczej na dłuższy się do współcześnie istniejącej jednostki struktural- okres ich powstania obejmujący interwał wieku nej o trójkątnym zarysie, graniczącej z sąsiednimi od górnego franu po niższe poziomy turneju jednostkami wzdłuż młodszych dyslokacji. W roz- (tab. 3, A). dziale dotyczącym rekonstrukcji paleogeograficz- Pojedyncze otoczaki gnejsów sowiogórskich ra- nej paleozoiku rozpatrywać będziemy przede wszy- zem z otoczakami innych metamorficznych skał stkim nowe wyniki badań wykonanych na obsza- oraz otoczaki wapieni znane były także Bederke- rach przyległych do bloku sowiogórskiego. mu (1929) i Pawlik (1939) z południowej części 100 TADEUSZ GUNIA
Fig. 2. Szkicowa mapa geologiczna północno-zachodniego obrzeżenia gnejsów sowiogórskich - depresja Świebodzic, wg Teisseyre'a (1956, 1957), uzupełniona przez Porębskiego (1981). Stratygrafia wg autora (Gunia 1968). Proterozoik górny: 1 — paragnejsy i migmatyty bloku sowiogórskiego. Metamorfik kaczawski (kambr górny-ordowik): 2 — zieleńce i fyllity. 1 — dewon górny (górny fran-dolny famen — formacja z Pogorzaly): i — zlepieńce polimiktycznc lokalnie z otoczakami gnejsów sowiogórskich, piaskowce, mułowce; 4 — mułowce z soczewkami wapieni koralowo-brachiopodowych. piaskowce; 5 — zlepieńce polimiktyczne. piaskowce. II — dewon górny/turnej dolny — formacja z Pełcznicy: 6 — mułowce z soczew- kami wapieni klimeniowych, piaskowce; 7 - zlepieńce gnejsowe z Książa, piaskowce (formacja zlepieńców z Książa): sandstones and mudstones; 4 — mudstones with lenses of coral-brachiopodal limestones, sandstones; 5 — polymictic conglomerates, sandstones. II — Upper Devonian (Lower Tournaisian — Formation of Pelcznica): 6 — mudstones with lenses of Clymenia limestones, sandstones; 7 - gneissic conglomerates of Książ, sandstones (Książ Conglomerates Formation); 8 — polymictic conglomerates, sandstones (Chwaliszów Conglomerates Formation). 9 — polymictic conglomerates of the Intrasudetic Basin
depresji Świebodzic, czyli obszaru przyległego bez- przypuszczać, że należą również do niższych po- pośrednio do bloku sowiogórskiego. Późniejsze ziomów franu. badania autora (Gunia 1962), wykonane w zna- Wspomniane otoczaki wapieni i innych skał nych Bederkemu i Pawlik odkrywkach zlepieńców osadowych występują razem z otoczakami gnej- z otoczakami wapieni południowej części depresji sów sowiogórskich, stanowiącymi ok. 21% ogółu Świebodzic, wykazały, że wspomniane otoczaki składników, kwarcytów (ok. 20%), diabazów i zie- wapieni zawierają faunę koralowo-brachiopodową leńców (ok. 13%), wapieni krystalicznych (3%), dolnego i środkowego franu, nie znaną dotychczas granitoidów (2%), keratofirów i porfirów (2%) z wapieni in situ na obszarze depresji Świebo- i pojedynczych otoczaków fyllitów (1%). Podkreś- dzic. Obok wapieni, stanowiących ok. 25% skład- lić przy tym należy, że współcześnie kwarcyty, ników, występują także otoczaki innych, niemeta- fyllity i zieleńce nie są znane z gnejsowego obsza- lu orficznych skał: szarogłazów, mułowców, a na- ru Gór Sowich. Znane są natomiast lokalnie wet drobnoziarnistych zlepieńców. W nich nieste- występujące na tym obszarze wapienie krystalicz- ty nie udało się znaleźć fauny i stąd też wiek ne i skały wapienno-krzemianowe oraz diabazy. ich nie został udokumentowany. Można jedynie Podobnie znane są również porfiry, lecz przypi- POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 101
Tabela 3. Podział stratygraficzno-litologiczny serii skalnych w północno-zachodnim (A) i południowo-wschodnim (B) obrzeżeniu gnejsowego bloku Gór Sowich Lithostratigraphic division of rock series at north-western (A) and south-eastern (B) boder of the Sowie Góry gneissic block
A B Północno-zachodnie obrzeżenie (depre- Południowo-wschodnie o irzeżenic Gór Sowich sja Świebodzic)* South-east border of Sowie Góry Mts North-west border of the Sowie Góry Góry Bardzkie** Metamorfik kłodzki*** Mts (Świebodzice Depression) Bardo Mts Kłodzko metamorphic unit
C2 granitoidy masywu kłodzko-złotostoc- kiego (westfal-stefan) granitoids of the Kłodzko-Złoty Stok massif (Westphaiian-Stephanian) warstwy wałbrzyskie (namur A) Wałbrzych beds (Namurian A)
C! brekcje gnejsowe i konglomeraty, flisz (środkowy + górny wizen) gneissic breccias and conglomerates, fiysh (Middle + Upper Visean) luka (hiatus) luka (hiatus) luka (hiatus)
C, zlepieńce, szarogłazy, mułowce z so- C, piaskowce i mułowce (sandstones and mudstones) dolny turnej (Lower czewami wapieni — górny fran-dol- D3 łupki ilaste i krzemionkowe z wtrą- ny turnej ceniami piaskowców Tournasian) wapienie (limestones) conglomerates, greywackes, mudsto- D2 clayey and siliceous shales with inter- zlepieńce (conglomerates) nes with limestones lenses — Upper calations of the sandstones ?S2-'.'D2 gabro i diabazy masywu Nowej D3 Frasnian-Lower Tournasian Rudy gabbro and diabases of the podłoże Nowa Ruda massif basement fyllity z wkładkami metalidytów oraz D] czarne, zielone i szare łupki krzemion- z soczewkami wapieni krystalicznych lo- kowe i ilaste z wtrąceniami tufitów kalnie zawierającymi koralowce dolnego black, greenish and gray silicaceous ? N część — zieleńce formacji zieleńco- łudlowu(Mały Bożków — S2-D,); meta- and clayey shales with intercalations wej Gór Kaczawskich (starszy pa- ryolity, metadiabazy i łupki chlorytowe of tuffites leozoik) pSr?D,), S czarne łupki krzemionkowe i ilaste (N part) — greenstones of the green- phyllites with intercalations of metaly- (łupki graptolitowe), lidyty stone formation of the Kaczawa Mts dites and crystalline limestone lenses black silicaceous and clayey shales (Old Paleaeozoicum) locally with Ludlovian coral fauna (Ma- (graptolite shales), lydites S część — ? paragnejsy i migmatyty ły Bożków, Si-Di); metaryolites, meta- Gór Sowich (ryfej) diabases and chlorite schists (S part) — paragneisses and migma- tites of the Sowie Góry (Riphaean) gnejsy blast omyl on ityczne i paraamfibo- lity częściowo diaftoryczne (? górny pro- '.' 03 piaskowce kwarcytowe quarzitic sandstones terozoik) podłoże nieznane blastomylonitic gneisses and paraamphi- basement unknown bolites partially diaphtoritic (? Upper Proterozoic)
* Według Guni (1962, 1967, 1968). After Gunia (1962, 1967, 1968). ** Według Malinowskiej (1955), Żakowej (1963), Tellera (1969), Haydukiewicz (1979), Porębskiej (1980). After Mali- nowska (1955), Żakowa (1963), Teller (1969), Haydukiewicz (1979), Porębska (1980). *** Według Guni i Wojciechowskiej (1971). After Gunia i Wojciechowska (1971).
suje się im wiek waryscyjski (Grocholski 1967). odsłonięć w depresji Świebodzic przedstawioną Nie znane są natomiast keratofiry. we wcześniejszej pracy H. Teisseyre'a (1956). Przedstawiony skład lokalnie występujących Szczegółowe badania petrograficzne górnode- zlepieńców z otoczakami wapieni południowej czę- wońskich skał osadowych, w tym również zlepień- ści depresji Świebodzic jest zbieżny z ogólną syn- ce południowej części depresji Świebodzic (synkli- tetyczną charakterystyką składu zlepieńców innych na Pogorzały), przeprowadzone zostały przez Łyd- 102 TADEUSZ GUNIA kę (1963). Autor ten w zlepieńcach synkliny Po- obszarze źródłowym, prowadzące do jego inten- gorzały stwierdził otoczaki granitów, w tym rów- sywnego wypiętrzenia przy równoczesnym inten- nież z turmalinami o cechach zbliżonych do tur- sywnym obniżeniu się dna basenu sedymentacyj- malinów pochodzących z leukogranitów Gór Izer- nego. Powtarzanie się megacykli wskazywałoby — skich, granitognejsów, gnejsów biotytowych i my- zdaniem tego autora — na pulsacyjny charakter lonitów, ryolitów, ryodacytów i dacytów, por- ruchów podnoszących obszar alimentacyjny, z czym firoidów, spilitów, hornfelsów, łupków albitowo- łączyły się zmiany intensywności jego erozji. Wa- -chlorytowych, wapieni zsylifikowanych, piaskow- chlarzowy rozkład kierunków transportu o domi- ców kwarcyt owych i karcytów, kwarcu żyłowego nacji północno-wschodniej wskazywałyby zdaniem oraz otoczaki osadowych skał górnodewońskich, Porębskiego na to, że aktywna strefa uskokowa tj. wapieni, szarogłazów, mułowców i drobno- miała przebieg NW-SE i leżała na południowy ziarnistych zlepieńców. Tak różnorodny skład zle- zachód od współczesnych granic depresji Świebo- pieńców nie pozwala na jednoznaczne określenie dzic. Wzdłuż strefy uskokowej rozwijały się alu- położenia obszaru alimentacyjnego. Stopień obto- wialne stożki. Takie usytuowanie aktywnej strefy czenia składników zlepieńców zdaniem Łydki uskokowej na obrzeżeniu ówczesnego basenu se- wskazywałby na ich transport z odległości 10- dymentacyjnego górnego dewonu depresji Świebo- 30 km. Wskaźnikowe dla interpretacji paleogeo- dzic można by łączyć ze strefą dyslokacyjną, któ- graficznych, według tego autora, mogłyby być ra być może przebiegała równolegle do strefy otoczaki spilitów, keratofirów i porfiroidów. Te dyslokacyjnej znanej z pogranicza współczesnego skały znane są z obszarów Gór Kaczawskich, obszaru niecki śródsudeckiej i bloku sowiogór- z metamorfiku kłodzkiego oraz z osłony granito- skiego. Strefa ta według Grocholskiego (1959, wego masywu Karkonoszy. Z analizy struktur 1961, 1967) mająca kaledońskie założenia była kierunkowych zdaniem Łydki można wnosić o ist- strefą ruchów pionowych także w czasie oroge- nieniu prądów SSE-NNW. W swojej konkluzji nezy waryscyjskiej. autor ten przychyla się do wcześniejszych poglą- Tak więc opierając się na dotychczasowych dów, że obszar alimentacyjny położony był na badaniach sedymentologicznych i stratygraficznych południe od synkliny Pogorzały. górnego dewonu depresji Świebodzic możemy Bardziej jednoznaczny wniosek odnośnie do z bardzo dużym prawdopodobieństwem sądzić, że obszaru alimentacyjnego wynika z analizy składu utwory górnego dewonu miały pierwotnie szersze zlepieńców gnejsowych Książa („kulm Książa"). rozprzestrzenienie niż współczesne. Zbadane kie- Jak już wspomniano wyżej, dominują tutaj oto- runki transportu otoczaków skał górnodewońskich czaki gnejsów sowiogórskich, a razem z nimi — wskazują, że obszar alimentacyjny występował na co wykazały badania autora (Gunia 1967a) — wy- południowy zachód od współczesnej południowej stępują lokalnie otoczaki gabra, amfibolitów, łup- (dyslokacyjnej) granicy depresji Świebodzic. Dłu- ków krzemionkowych, zieleńców, kwarcytów oraz gość drogi transportu otoczaków oceniana na pod- pojedyncze otoczaki keratofirów, pegmatytów i stawie ich selekcji i stopnia obtoczenia przyjmo- aplitów. Poza łupkami krzemionkowymi, zieleńca- wana jest przez Łydkę (1963) na 10-30 km, a przez mi, keratofirami i kwarcytami pozostałe skały zna- Porębskiego (1981) na kilka do kilkanaście km. ne są z obszaru gnejsowego Gór Sowich. Dość licz- Uwzględniając te założenia i uzupełniając je re- nie w niektórych odkrywkach zlepieńców z Książa dukcją upadów (40-50°) warstw górnodewońskich występują także otoczaki szarogłazów, mułowców w bezpośrednim sąsiedztwie z blokiem sowiogór- i wapieni z górnofrańską fauną koralowo-brachio- skim możemy przyjąć, że droga transportu się- podową. gała ok. 20 km. Ekstrapolując tę odległość do- Niezwykle cennych i istotnych danych do inter- chodzimy do wniosku, że osady górnego dewonu pretacji wpływu gnejsów sowiogórskich na warun- sięgały na współczesny obszar Gór Sowich i niecki ki sedymentacji górnego dewonu depresji Świebo- śródsudeckiej. Pierwotnego ich zasięgu niestety nie dzic dostarczyły szczegółowe badania sedymento- możemy zrekonstruować. Możemy jedynie sądzić logiczne wykonane przez Porębskiego (1981). Bio- opierając się na otoczakach, że najniższe ogniwa rąc pod uwagę znaczną miąższość osadów (około franu wykształcone były podobnie jak młodsze 4 tys. m) z dominacją zlepieńców oraz znaczne ogniwa franu znane in situ, tj. w postaci szaro- miąższości megacykli, w których ku górze zwięk- głazów, mułowców, zlepieńców i wapieni koralo- sza się średnica ziarn, dochodzi on do wniosku, wo-brachiopodowych. że głównym czynnikiem takiego charakteru sedy- Problemem trudnym do wyjaśnienia pozostaje mentacji były procesy tektoniczne zachodzące na nadal ustalenie obszaru alimentacyjnego dla oto- POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 103 czaków niektórych skal metamorficznych, nie zna- metamorficznych. Na nich osadziła się seria szaro- nych współcześnie z gnejsowego obszaru Gór So- głazów i mułowców z soczewkami wapieni ko- wich, a mianowicie: kwarcytów, keratofirów, por- ralowo-brachiopodowych. firoidów, łupków krzemionkowych, spilitów, łup- Na przełomie górnego franu i famenu nastą- ków albitowo-chlorytowych i fyllitów, które wy- piło podniesienie obszaru wzdłuż nieznanej bliżej stępują razem z otoczakami niezmetamorfizowa- strefy dyslokacyjnej. W tym czasie nastąpiła inten- nych skał górnodewońskich. Uwzględniając różną sywna erozja osadów dolnego i środkowego franu. odporność na transport i biorąc pod uwagę bar- Ich otoczaki transportowane były na niewielką dzo wysoki stopień obtoczenia, zwłaszcza kwar- odległość i osadzone zostały — jak przypuszcza cytów, możemy przypuszczać, że odbyły one znacz- Porębski (1981) — wzdłuż skarpy uskokowej, gdzie nie dłuższą drogę transportu, niż otoczaki górno- tworzyły się stożki aluwialne. Erozja podniesionego dewońskie. Niektóre otoczaki zwłaszcza wulkani- obszaru obejmowała częściowo także gnejsy sowio- tów próbowano łączyć ze skałami występującymi górskie, których otoczaki licznie występują w zle- in situ w Górach Kaczawskich (Łydka 1963). pieńcach dolnofameńskich. Lokalnie erozja gnej- Podobnie przypuszczano, że otoczaki kwarcytów sów rozpoczęła się najprawdopodobniej już w gór- mogą pochodzić z Gór Kaczawskich, z osłony nym franie i trwała do najniższych poziomów granitowego masywu Karkonoszy lub z obszaru dolnego karbonu, z czym łączyć należy powsta- Gór Bardzkich. W świetle współczesnych wyni- nie gnejsowych zlepieńców z Książa zwanych też ków badań stratygraficznych w NE i W części „kulmem z Książa". Gór Kaczawskich, gdzie udokumentowano meta- W interwale czasu od górnego franu do naj- morficzne serie ordowiku, dewonu, jak również niższego karbonu, poza wymienionymi etapami górnego oraz dolnego karbonu (Baranowski, Urba- intensywnej erozji, w osadach górnodewońskich nek 1972; Chorowska 1978; Urbanek 1978), tran- zarejestrowane zostały także (Porębski 1981) słab- sport materiałów z Gór Kaczawskich jest proble- sze ruchy pulsacyjne obszaru ramowego. matyczny. Podobnie ordowickie kwarcyty struk- Obok zlepieńców gnejsowych z Książa w Za- tury bardzkiej różnią się zbyt wyraźnie od kwar- chodniej części depresji Świebodzic występują zle- cytów występujących jako otoczaki w zlepieńcach pieńce, w których dominują otoczaki różnych od- górnodewońskich depresji Świebodzic. mian łupków metamorficznych, wapieni kystalicz- Można jednak przypuszczać, że część otocza- nych, keratofirów, zieleńców i innych, a lokalnie ków pochodzi z serii metamorficznych osłony także szaroglazów, mułowców i wapieni z fauną granitowego masywu Karkonoszy lub serii meta- górnego franu. Powstanie tych zlepieńców nazwa- morfiku izerskiego, gdyż istnieje bardzo duże nych przez H. Teisseyre'a (1949) „kulmem z Chwa- prawdopodobieństwo, że serie te, znane tam na liszowa" łączono z erozją kaledoniku kaczaw- powierzchni, takie jak: łupki łyszczykowe, łupki skiego. krzemionkowe, fyllity, kwarcyty, amfibolity, zieleń- Nowe badania stratygraficzne metamorfiku NE ce i keratofiry, sięgały na współczesny obszar części Gór Kaczawskich, gdzie udokumentowano niecki śródsudeckiej i były erodowane w górnym metamorficzne serie dolnego, środkowego i gór- dewonie. Nie można też wykluczyć, co już wcześ- nego dewonu, a w zachodniej części Gór Ka- niej przypuszczali Fischer (1936) i Oberc (1957), czawskich nawet metamorficzny dolny karbon, że serie płytszej strefy metamorficznej mogły two- przeczą tej hipotezie i stawiają problem transpor- rzyć pokrywę gnejsów sowiogórskich, która mo- tu materiału dla tzw. zlepieńców z Chwaliszowa gła być zerodowana w górnym dewonie. Do czasu w innym świetle. Być może część z nich pocho- wykonania głębokich wierceń sięgających w przed- dzi z rozmycia górnodewońskich zlepieńców lub karbońskie podłoże niecki śródsudeckiej problem też z zerodowanego nie znanego bliżej przedkar- ten należy uznać za otwarty. bońskiego podłoża niecki śródsudeckiej. Problem Z przedstawionej dyskusji można by wniosko- ten wymagać będzie zatem ponownego wyjaśnienia wać, że transgresja morza górnodewońskiego, któ- za pomocą badań sedymentologicznych. ra rozpoczęła się na początku franu, objęła być może w postaci zatoki także część obszaru współ- POŁUDNIOWO-WSCHODNIE OBRZEŻENIE czesnej niecki śródsudeckiej i gnejsów sowiogór- - GÓRY BARDZKIE I METAMORFIK KŁODZKI skich. Już w czasie transgresji mogło nastąpić rozmycie części pokrywy metamorficznej leżącej Drugą jednostką Sudetów środkowych, w której na gnejsach i utworzenie się zlepieńców podsta- zaznaczył się wpływ gnejsów sowiogórskich na wowych dolnego franu zawierających otoczaki skał sedymentację młodszego paleozoiku, jest struktura 104 TADEUSZ GUNIA bardzka, leżąca na południowo-wschodnim obrze- niższego turneju. Luka stratygraficzna obejmuje żeniu obecnego bloku sowiogórskiego. W obrębie wyższy turnej i niższy wizen (Żakowa 1963), na- południowo-wschodniego obrzeżenia gnejsów so- tomiast ponowna sedymentacja rozpoczyna się wiogórskich wydziela się dwie jednostki różniące w wyższej części dolnego wizenu i trwa jeszcze się wiekiem serii skalnych i wiekiem ewolucji w niższych poziomach wizenu górnego (tab. 3B). strukturalnej: Góry Bardzkie i tzw. „metamorfik Sylur i dewon wykształcone są tu w facji pela- kłodzki" (tab. 3, fig. 3). Pierwszy z tych obszarów gicznej. Brak w nich, o czym już wspomniano, graniczy bezpośrednio z gnejsami wzdłuż strefy okruchowego materiału gnejsowego. Jeżeli to zja- dyslokacyjnej. Występują tu niezmetamorfizowane wisko połączymy z ordowickim i dolnosylurskim serie osadowe w ciągłości sedymentacyjnej i stra- wiekiem izotopowym ostatniej metamorfozy so- tygraficznej od problematycznego ordowiku do wiogórskich gnejsów i migmatytów, to możemy POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 105 sądzić, że ówczesny obszar prasowiogórski był epimetamorfozę. Na epimetamorficznych seriach jeszcze głęboko zanurzony w obręb skorupy ziem- osadziły się zlepieńce, a na nich wapienie gór- skiej i nie można wykluczyć, że na nim mogły nego dewonu. Transgresja morza górnodewoń- też osadzać się utwory syluru i dewonu, których skiego sięgała wówczas także na prasowiogórski fragmenty zachowały się współcześnie w Górach obszar gnejsów, który wówczas był jeszcze obni- Bardzkich. Pierwotnego rozmieszczenia stref facjal- żony (Oberc, Górecka 1959). nych w tym basenie niestety nie znamy. Dopiero w wizenie dostrzegamy podnoszenie Na obszarze drugiej jednostki, tzw. metamor- się tej części bloku prasowiogórskiego. Badania fiku kłodzkiego, występują serie epimetamorficzne, Bederkego (1929), Oberca (1957) oraz Oberca przede wszystkim fyllity, zieleńce oraz wtrącenia i Góreckiej (1959) wykazały, że na południowo- innych skał metamorficznych i keratofirów, któ- -wschodnim obrzeżeniu gnejsów sowiogórskich rych wiek nie został dotychczas jednoznacznie występują dolnokarbońskie brekcje i zlepieńce ustalony. Lokalnie udokumentowano faunę dol- gnejsowe, w których występują też otoczaki wa- nego ludlowu (Gunia, Wojciechowska 1971), a le- pieni z fauną górnego dewonu i niższego karbonu żące wyżej w tym profilu zieleńce warunkowo (Oberc, Górecka 1959). Według tych autorów zaliczono do najwyższego syluru lub dolnego de- osady najwyższego dewonu i najniższego karbo- wonu. Można na tej podstawie sądzić, że epi- nu tworzyły pokrywę na południowym obrzeżeniu metamorfoza w jednostce tej nastąpiła w prze- gnejsów sowiogórskich. Zasięg tej pokrywy ku pół- dziale stratygraficznym pomiędzy górnym sylurem nocy nie jest bliżej znany. lub dolnym dewonem a górnym dewonem. Przy- Badania stratygraficzne Żakowej (1958, 1963) puszczać też można, że obszar ten był strefą pozwoliły na uściślenie przynależności stratygra- bardziej labilną z dużą aktywnością wulkaniczną. ficznej brekcji, zlepieńców, wapieni oraz serii sza- Być może były to czynniki, które spowodowały rogłazowo-łupkowej, natomiast badania petrogra-
Fig. 3. Szkicowa mapa geologiczna południowo-wschodniego obrzeżenia gnejsów sowiogórskich - struktura bardzka i me- tamorfik kłodzki, wg Oberca (1957), Wojciechowskiej (1966) i Pacholskiej (1980). Stratygrafia uzupełniona na podstawie prac: Malinowskiej (1955). Żakowej (1963). Guni i Wojciechowskiej (1971). Haydukiewicz (1979, 1980), Porębskiej (1980).
Chorowskiej (1979, 1980). Proterozoik górny (Pt3) bloku sowiogórskiego: 1 - gnejsy i migmatyty ?Proterozoik górny jednostki zwanej „metamorfikiem kłodzkim": 2 - gnejsy blastomylonityczne; i - paraamfibolity częściowo zdiaftorezowane.
Sylur górny-dewon dolny (S2-D,): 4 — fyllity z wkładkami metalidytów z soczewkami wapieni krystalicznych zawie- rających lokalnie (Mały Bożków) koralowce dolnego ludlowu, metaryolity. mctadiabazy i lupki chlorytowe (?S2-'?D,). 5 — diabazy masywu gabrowo-diabazowego Nowej Rudy f.'S2-'.'D2). '.'Ordowik-dewon środkowy (?03-D2) niezmetamorfizo- wany Gór Bardzkich: 6 — piaskowce kwarcytowe, lidyty, łupki krzemionkowe i lupki ilaste lokalnie z wkładkami tufitów
(nierozdzielone). Dewon górny (D3) strefy metamorfiku kłodzkiego (wapienie) i Gór Bardzkich (łupki): 7 — wapienie i zlepieńce, mułowce, łupki ilaste i krzemionkowe lokalnie z wkładkami tufitów, piaskowce (nierozdzielone). Karbon dolny (C,): 8 — katakiazyty (?dolny wizen); 9 — brekcje i zlepieńce gnejsowe (dolny-?środkowy wizen); 10 — wapień węglo- wy (dolny-?środkowy wizen); II — mułowce, szarogłazy (flisz), lokalnie zlepieńce, tzw. zlepieńce z Wilczy (górny wizen).
Karbon górny (C2): 12 — warstwy wałbrzyskie (namur A); 13 — granitoidy masywu kłodzko-zlotostockiego (westfal-stefan); 14 — skały żyłowe. Perm dolny (P,): 15 - piaskowce, zlepieńce, mułowce; 16 - porfiry i ich tufy; 17 — melafiry. 18 — trzeciorzęd i czwartorzęd. 19 — uskoki i nasunięcia; 20 — stanowiska fauny górnodewońskiej; 21 — stanowiska fauny syluru oraz dolnego i środkowego dewonu Geological sketch map of SW border of the Sowie Góry gneisses - Bardo Structure and Kłodzko metamorphic unit, after Oberc (1957), Wojciechowska (1966), and Pacholska (1980). The stratigraphy supplemented from the studies of Mali- nowska (1955), Żakowa (1963), Gunia and Wojciechowska (1971), Haydukiewicz (1979, 1980), Porębska (1980). and Cho- rowska (1979, 1980). Upper Proterozoic (Pt3) of the Sowie Góry block: 1 - gneisses and migmatites. '.'Upper Pro- terozoic of the so called "Kłodzko metamorphic unit": 2 — blastomylonitic gneisses; 3 — partly diaphtoritized paraamphi- bolites. Upper Silurian-Lower Devonian (S2-D,): 4 — phyllites with intercalations of metaiydites and lenses of cry- stalline limestones locally (Mały Bożków) containing corals of Lower Ludlow, metarhyolites, metadiabases and chlorite schists (?S2-?D,). 5 — diabases of the Nowa Ruda gabbro-diabase massif (?S2-?D2). '.'Ordovician-Middle Devonian
(?03-D2) of Bardo Mts. (nonmetamorphic): 6 — quartzitic sandstones, lydites, siliceous shales and clayey shales locally with intercalations of tuffites (not divided). Upper Devonian (D3) of the Kłodzko metamorphic zone (limestones) and Bardo Mts. (shales): 7 — limestones and conglomerates, mudstones, clayey and siliceous shales locally with intercalations of tuffites, sandstones (not divided). Lower Carboniferous (C,): 8 — cataclasites ('.'Lower Visean); 9 — gneissic breccias and conglomerates (Lower-?Middle Visean); 10 - carbonaceous limestone (Lower-?Middle Visean); 11 — mudstones, graywa- ckes (flysch), locally conglomerates, so called conglomerates of Wilcza (Upper Visean). Upper Carboniferous (C2): 12 — Wałbrzych Beds (Namurian A); 13 — granitoids of the Kłodzko-Złoty Stok Massif (Westphalian-Stephanian); 14 - vein- rocks. Lower Permian (Pi): 15 — sandstones, conglomerates, mudstones; 16 — porphyres and tuffs; 17 — melaphyres. 18 - Tertiary and Quaternary. 19 — faults and overthursts. 20 — localities of Upper Devonian fauna. 21 - localities of Silurian and Lower-Middle Devonian fauna
14 - Geologia Sudetica Vol. XX. nr 2 106 TADEUSZ GUNIA ficzne i sedymentologiczne wykonane przez Pa- na wcześniejszą pracę Bederkego i Frickego (1943), cholską (1980) i Wajsprycha (1980) dostarczyły wywarło decydujący wpływ na ukształtowanie się nowych materiałów do wyjaśnienia wpływu gnej- znacznej miąższości osadów. sów sowiogórskich na sedymentację dolnego kar- Wspomniane zlepieńce dolnokarbońskie zali- bonu. Według Pacholskiej (op. cit.) bezpośrednio czane do górnego turneju, zwane także kulmem z gnejsami sowiogórskimi graniczą brekcje osado- z Sadów Górnych, według A. K. Teisseyre'a (1971) we i brekcje tektoniczne. Ich powstanie było syn- składają się głównie z materiału dostarczonego chronizowane z procesami brekcjowania gnejsów ze wschodu z bloku prasowiogórskiego. Erodo- i stąd trudno oddzielić brekcje osadowe od brek- wana była wówczas przede wszystkim pokrywa cji tektonicznych. Tak więc opierając się na da- osadowa górnego dewonu i dolnego turneju leżą- nych stratygraficznych, petrograficznych i sedy- ca na gnejsach. Erozja ta sięgała wówczas czę- mentologicznych możemy stwierdzić, że na począt- ściowo i w obręb gnejsów, na co wskazuje obec- ku wizenu nastąpiło intensywne wydźwignięcie ność ich otoczaków występujących razem z oto- współczesnej, południowo-wschodniej części bloku czakami górnego dewonu i dolnego turneju. Ma- sowiogórskiego. Podnoszeniu tej części gnejsów teriał sypany był, zdaniem cytowanego autora, towarzyszyło powstanie licznych dyslokacji i zwią- w postaci stożków aluwialnych. Ku wschodowi, zanych z nimi stref zbrekcjowania (Pacholska jak przypuszcza A. K. Teisseyre, ówczesny basen 1980). sedymentacyjny graniczył z silnie elewowanym Wzdłuż strefy dyslokacyjnej, jak przypuszcza blokiem prasowiogórskim, natomiast otwierał się Grocholski (1961), mogły powstać nie tylko stoż- ku zachodowi, gdzie łączył się z większym zbior- ki napływowe, lecz także osady tworzące się nikiem dolnego karbonu sięgającym aż po oko- u podstawy klifu. W tym czasie zerodowane zo- lice Zgorzelca. Wydźwignięcie i erozja bloku pra- stały leżące na gnejsach osady najwyższego de- sowiogórskiego nie trwały jednak zbyt długo. Już wonu i najniższego karbonu. Po etapie intensyw- w dolnym wizenie (?) — jak przypuszcza A. K. Teis- nego wypiętrzenia, jakie miało miejsce na począt- seyre (1971, 1975) — zachodnia część basenu dol- ku wizenu, następne tak intensywne ruchy nie nokarbońskiego została wypiętrzona, natomiast zostały zarejestrowane w młodszych ogniwach wi- wschodnia uległa obniżeniu, na co wskazuje wzra- zenu struktury bardzkiej. stająca ku wschodowi miąższość osadów jezior- nych (tzw. kulm z Bogaczowic). W tym czasie zapadała się również północna część bloku praso- ZACHODNIE OBRZEŻENIE wiogórskiego i została włączona w obręb dolno- - NIECKA ŚRÓDSUDECKA karbońskiego basenu sedymentacyjnego, który w Problem powstania niecki śródsudeckiej jako kierunku wschodnim mógł łączyć się z innym basenu sedymentacyjnego graniczącego z blokiem zbiornikiem kulmowym. Według Żakowej (1963) sowiogórskim był różnie wyjaśniany. Według Be- problem podziału niższej części dolnego karbonu derkego (1929) i H. Teisseyre'a (1956) gnejsy jest złożony z uwagi na fluwiatylny charakter osa- sowiogórskie występują w podłożu górnego de- dów. Stąd też przynależność stratygraficzna po- wonu południowej części depresji Świebodzic, jak szczególnych odmian zlepieńców przyjmowana jest również w podłożu NE części niecki śródsudec- z zastrzeżeniem. Wspomniane zlepieńce z Sadów kiej. Współczesną granicę bloku sowiogórskiego Górnych i Bogaczowic razem z innymi odmiana- z niecką śródsudecką wyznacza strefa dyslokacji mi łączy Żakowa w zespół warstw zwany „war- (Grocholski 1959, 1961) o założeniach kaledoń- stwami z Marciszowa", obejmującymi interwał skich, odmładzana wielokrotnie w czasie ruchów stratygraficzny od górnego turneju po środkowy waryscyjskich (fig. 4). Proces ten zakończył się wizen (tab. 4C). dopiero w czasie ruchów saksońskich. Przyjmując to uzupełnienie, dotyczące podzia- Wpływ bloku sowiogórskiego na rozwój sedy- łu najniższej części dolnego karbonu, możemy mentacji karbonu niecki śródsudeckiej rozpatrywać przyjąć, że proces obniżania się bloku prasowio- możemy w dwóch przedziałach stratygraficznych. górskiego, który rozpoczął się w dolnym wize- W dolnym karbonie wydźwignięta część obszaru nie, jak wykazały badania A. K. Teisseyre'a (1971), gnejsów sowiogórskich wywierała wpływ na pow- trwał aż do niższej części wizenu górnego. W środ- stanie niektórych odmian zlepieńców, natomiast kowym wizenie — jak przypuszcza Żakowa (1963) — w górnym karbonie obniżanie się części kry gnej- część ówczesnego bloku prasowiogórskiego była sowej występującej w podłożu niecki śródsudec- śródgórskim obniżeniem, w którym gromadziły się kiej, jak podaje Augustyniak (1975) powołując się brekcje zwietrzelinowe oraz lądowe osady zlepień- POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 107
Tabela 4. Podziai stratygraficzno-litologiczny serii skalnych w zachodnim (C) i we wschodnim (D) obrzeżeniu gnejsowego bloku sowiogórskiego Lithostratigraphic division of rock series at western (C) and eastern (D) border of the Sowie Góry gneissic block
c D Zachodnie obrzeżenie bloku sowiogórskiego Wschodnie obrzeżenie bloku sowiogórskiego (niecka śródsudecką)* (strefa metamorfiku kamieniecko-niemczańskiego)** West border of the Sowie Góry gneissic block East border of the Sowie Góry gneissic block (Intrasudetic Basin) (Kamieniec-Niemcza metamorphic unit)
Px zlepieńce, piaskowce, mułowce oraz wulkanity Conglomerates, sandstones, mudstones and volcanics
C2 piaskowce, mułowce z pokładami węgla oraz zlepieńce Wiek izotopowy K —Ar (namur-stefan) K-Ar isotopic age
Sandstones and mudstones with coal beds and conglo- C2 276-301 min lat — granodioryty (westfal) merates (Namurian-Stephanian) 276-301 mil. years — granodiorites (Westphalian) Q szarogłazy, zlepieńce, mułowce (wizen) C, metamulowce (górny wizen-dolny namur) greywackes, conglomerates, mudstones and limestones metamudstones (Visean) (Upper Visean-Lower Namurian) brekcja, zlepieńce (górny turnej) breccia and conglomerates (Upper Tournaisian)
W i N część — metamorfik karkonosko-izerski i kaczawski Cml łupki łyszczykowe, łupki kwarcytowo-grafitowe z wtrą- W and N part — metamorphic series of the Karkonosze, ceniami kwarcytów i metawulkanitów
Izera and Kaczawa Mts B2 mica schists, graphitic-quarzitic schists with intercala- ? E część — paragnejsy i migmatyty Gór Sowich tions of quarzites and metavolcanics E part — paragneises and migmatites of the Sowie Góry B, ?
* Podział stratygraficzny według Żakowej (1963), Teisseyre'a (1971, 1975), Augustyniaka (1973), Dziedzica (1971). Stratigraphic division after Żakowa (1963), Teisseyre (1971, 1975), Augustyniak (1973), Dziedzic (1971). ** Podział stratygraficzny według Dziedzicowej i Góreckiej (1965), Guni (1979a, 1981, 1981 c), wiek izotopowy grano- diorytów (K-Ar) według Depciucha (1972). Stratigraphic division after Dziedzicowa, Górecka (1965), Gunia (1979a, 1981, 1981c), isotopic (K-Ar) age of granodiorites after Depciuch (1972). cowo-piaskowcowe. Dopiero na przełomie wizenu nie przesunięte wzdłuż dyslokacji tak, że obecnie środkowego i górnego na tę część obszaru wkro- ich kontakt z gnejsami jest tektoniczny. czył płytki zalew morski, który obejmował rów- Późniejsze badania Dziedzica (1971) dostar- nież obszar niecki śródsudeckiej. W niecce śród- czyły ważnych danych do wyjaśnienia paleogeo- sudeckiej zalew ten zdaniem cytowanej autorki grafii górnego karbonu w niecce wałbrzyskiej miał zróżnicowany zasięg. Lokalnie sedymentacja i noworudzkiej. Spośród szeroko i szczegółowo morska trwała do końca dolnego karbonu (tab. 4C). omawianych problemów sedymentologicznych i pa- Sedymentacja górnego karbonu nie była już leogeograficznych górnego karbonu, który jak wia- tak silnie związana z gnejsami sowiogórskimi. domo powstał w basenie limnicznym, na uwagę Tylko lokalnie udało się stwierdzić przekraczają- zasługują poglądy tego autora na temat wpływu ce zalegania osadów namuru na gnejsach lub bloku prasowiogórskiego na powstanie zlepieńców różnych ogniwach dolnego karbonu. Według Gro- niektórych ogniw górnego karbonu. I tak z po- cholskiego (1961) i Krawczyńskiej-Grocholskiej miarów kierunków transportu zdaniem cytowa- (1966) niezgodne zaleganie namuru na gnejsach nego autora wynika, że w niższym namurze (na- sowiogórskich znane jest z tzw. niecki Woliborza mur A — zlepieńce warstw wałbrzyskich) obszar oraz z rowu tektonicznego góry Golec (południo- gnejsów sowiogórskich był obniżony i nie dostar- wo-zachodnia część strefy dyslokacyjnej między czał materiału do basenu górnokarbońskiego. niecką śródsudecką a blokiem sowiogórskim). Pod koniec namuru (namur C) i na początku W innym miejscu osady namuru leżą bezpośred- westfalu (niższa część westfalu A) lokalnie ma- nio na serpentynitach. Podobnie lokalnie stwier- teriał transportowany był z obszaru gnejsów so- dzono również, że namur zalega na różnych ogni- wiogórskich, na co wskazywałyby kierunki trans- wach kulmu, tj. na zlepieńcach gnejsowych, zle- portu oraz otoczaki gnejsów i kataklazytów wy- pieńcach gabrowych i łupkach szarogłazowych. stępujące w zlepieńcach warstw białokamieńskich Cytowani autorzy zaznaczają przy tym, że lo- (fig. 4). Nie można wykluczyć możliwości, że ma- kalnie stwierdzone brekcje i zlepieńce zostały wtór- teriał ten pochodzi z rozmycia dolnokarbońskiej 108 TADEUSZ GUNIA POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 109
Fig. 4. Szkicowa mapa geologiczna zachodniego obrzeżenia gnejsów sowio- górskich — niecka śródsudecką, wg Teisseyre'a (1957), Grocholskiego (1961),
uzupełniona przez autora. Proterozoik górny (Pt3): 1 — paragnejsy i migmatyty; 2 — granitognejsy; 3 — amfibolity; 4 — serpentynity; 5 — apli-
ty. Kambr górny-ordowik (Cm3-0) — metamorfik kaczawski: 6 — zie-
leńce, fyllity, kwąrcyty. ?Sylur górny-?dewon środkowy (?S2-?D2):
7 — gabro; 8 — diabazy. Dewon górny (D3): 9 — wapienie i zlepieńce. Karbon dolny (C,): 10 — kataklazyty i myionity; 11 — brekcje dolo- mityczne; 12 — zlepieńce polimiktyczne lokalnie z otoczakami gnejsów so- wiogórskich; 13 — brekcje i zlepieńce gnejsowe; 14 — zlepieńce gabrowe; 15 — wapienie, tzw. „wapień węglowy"; 16 - szarogłazy, mułowce i zlepień-
ce. Karbon górny (C2): 17 — warstwy wałbrzyskie; 18 — warstwy z Bia- łego Kamienia lokalnie z otoczakami gnejsów sowiogórskich; 19 — warstwy żaclerskie; 20 — warstwy stefańskie lokalnie z otoczakami gnejsów sowio- górskich. Perm dolny (P,): 21 — osadowe serie czerwonego spągowca. Wulkanity (górny karbon-dolny perm): 22 — kersantyty; 23 — porfiry i ich tufy; 24 — melafiry. 25 — uskoki i nasunięcia Geological sketch map of W border of the Sowie Góry gneisses — Intrasudetic Basin, after Teisseyre (1957), Grocholski (1961), supplemented
by the present author. Upper Proterozoic (Pt3): 1 - paragneisses and migmatites; 2 — granite-gneisses; 3 — amphibolites; 4 — serpentinites; 5 —
aplites. Upper Cambrian-Ordovician (Cm3-0) - Kaczawa Mts. meta- morphic zone: 6 — greenschists, phyllites, quartzites. ?Upper Silurian-
-?Middle Devonian (?S2-?D2): 7 - gabbro; 8 - diabases. Upper De-
vonian (D3): 9 — limestones and conglomerates. Lower Carboniferous (C,): 10 — cataclasites and mylonites; 11 — dolomitic breccias; 12 - po- lymictic conglomerates locally with pebbles of the Sowie Góry gneisses; 13 — gneissic breccias and conglomerates; 14 — gabbroic conglomerates; 15 — limestones, so called "carbonaceous limestones"; 16 — graywackes,
mudstones and conglomerates. Upper Carboniferous (C2): 17 — Wał- brzych Beds; 18 - Biały Kamień Beds locally with pebbles of the Sowie Góry gneisses; 19 - Żacler Beds; 20 - Stephanian Beds locally with pebbles of the Sowie Góry gneisses. Lower Permian (Pj>: 21 — se- dimentary series of the Rotliegendes. Volcanics (Upper Carboniferous- Lower Permian): 22 — kersantites; 23 — porphyres and tuffs; 24 — melaphy- res. 25 - faults and overthursts 110 TADEUSZ GUNIA
pokrywy bloku prasowiogórskiego i został rede- obszar, bloku prasowiogórskiego. Zalew morski ponowany. w obrębie niecki śródsudeckiej lokalnie przetrwał W czasie osadzania się warstw żaclerskich do końca dolnego karbonu, natomiast z obszaru (wyższa część namuru A do górnego westfalu) gnejsowego wycofał się już na początku górnego zdaniem Dziedzica (1971) podnosiły się wschodnie wizenu. Duża zmienność osadów, ich cechy litolo- peryferie basenu, co doprowadziło do zmian giczne, a przede wszystkim zróżnicowany zasięg w litologii, w tym również do wyklinowywania litofacji wskazywałyby na wyraźne zróżnicowanie się pokładów węglowych i zmniejszania miąższo- rzeźby ówczesnego bloku prasowiogórskiego. ści. Zjawisko zróżnicowania litofacji oraz zmiany Na początku górnego karbonu blok prasowio- miąższości zarówno w niecce wałbrzyskiej, jak górski był przypuszczalnie obniżony i w znacz- i noworudzkiej mogły być związane według Dzie- nej części przykryty osadami wizeńskimi, stąd dzica (1971) z procesem przemieszczania mas mag- też nie wywierał wpływu na powstanie osadów mowych. Pod koniec sedymentacji warstw żacler- namurskich. Dopiero w westfalu i Stefanie zazna- skich, jak przypuszcza cytowany autor, lokalnie cza się słaby wpływ bloku sowiogórskiego na wa- mogły być erodowane wcześniej powstałe osady runki sedymentacji. karbońskie (fig. 4).
W Stefanie (warstwy glinieckie) wpływ bloku WSCHODNIE OBRZEŻENIE - METAMORFIK sowiogórskiego zaznaczył się jedynie na południo- KAMIENIECKO-NIEMCZAŃSKI wym wschodzie, tj. w niecce noworudzkiej. Wska- zują na to kierunki transportu materiału i wy- Na wschodzie przedsudecka część sowiogór- stępowanie między innymi otoczaków gnejsów, skiego bloku gnejsowego graniczy z seriami łup- aplitów, pegmatytów, i kataklazytów (Dziedzic ków metamorficznych jednostki nazwanej przez 1971). Meistera i Fischera (1935) „kamieniecko-niemczań- Z analizy badań sedymentologicznych i paleo- ską strefą łupków łyszczykowych". Granicę tę geograficznych karbonu niecki śródsudeckiej wy- wyznaczają linie dyslokacyjne. Według Bederkego nika, że gnejsowy masyw prasowiogórski był jed- (1929, 1931) na pograniczu z blokiem sowiogór- nym z obszarów wywierających zróżnicowany skim zaznacza się „wąski rów fałdowy" zwany wpływ na warunki sedymentacji. Zjawisko to za- strefą Niemczy. W późniejszych pracach (H. Teis- znacza się szczególnie w dolnym karbonie. W osa- seyre et al. 1957; Oberc 1972) jednostkę tę na- dach dolnokarbońskich wschodniej części tego zywano „strefą dyslokacyjną Niemczy" lub „linea- obszaru zarejestrowane zostały pulsacyjne ruchy mentem Niemczy" (fig. 5). bloku prasowiogórskiego, co uwidoczniło się w wy- Zagadnieniem łączącym się tematycznie z za- raźnej cykliczności osadów. Z badań stratygraficz- kresem niniejszej pracy jest przede wszystkim po- nych wynika, że czas trwania tych ruchów był zycja stratygraficzna serii metamorficznych tej jed- dość znaczny. Północna część bloku prasowiogór- nostki. skiego została intensywnie wypiętrzona wzdłuż li- Na szczegółowych mapach geologicznych i w nii dyslokacyjnej już w górnym dewonie na prze- objaśnieniach (Barsch, Finckh 1924, 1925; Meister łomie franu i famenu, dostarczając materiału dla 1929, 1932) wydzielono „paleozoiczne łupki meta- osadów depresji Świebodzic, gdzie sedymentacja morficzne nieustalonego wieku". Kwarcyty grafito- zakończyła się w niższej części turneju. we stanowiące jedno z ogniw tej serii porówny- W niecce śródsudeckiej osady dolnego turneju wano z niezmetamorfizowanymi seriami sylurski- nie są znane. Przypuszczalnie obszar współczesnej mi Gór Bardzkich, natomiast szarogłazy i szaro- niecki śródsudeckiej był w tym czasie wydźwignię- głazy zgnejsowane zaliczano do dolnego karbonu. ty. Dopiero w górnym turneju rozpoczęła się tu Nieco później Bederke (1929) zakwestionował ten sedymentacja osadów fluwiatylnych. W tym cza- pogląd proponując dla kwarcytów grafitowych sie obszarem alimentacyjnym dla niektórych od- wiek algoncki, natomiast dla szarogłazów wiek mian zlepieńców tego obszaru był między innymi sylurski, uznając je za najniższe podstawowe ogni- blok prasowiogórski. wo syluru. W dolnym wizenie rozpoczęło się obniżanie Interesujący był również pogląd Fischera (1936). północnej części bloku prasowiogórskiego. Jego Autor ten przyjmował, że na gnejsach sowiogór- maksimum przypada na pogranicze środkowego skich leżała pokrywa łupków łyszczykowych wie- i górnego wizenu. Z nim związany jest zalew ku algonk-kambr, która została rozmyta przed morski, który objął cały obszar współczesnej niecki górnym sylurem. Jej zachowaną część stanowiłyby śródsudeckiej i wkroczył także na przylegający łupki łyszczykowe występujące na wschód od blo- Fig. 5. Szkicowa mapa geologiczna wschodniego obrzeżenia gnejsów sowiogórskich według Barscha i Finckha (1910-1921) oraz Meistera (1925), uzupełniona na podstawie pracy Niśkiewicza (1967). Stratygrafia uzupełniona przez autora. Protero- zoik górny (Pt3): 1 — gnejsy i migmatyty z wtrąceniami granulitów (blok sowiogórski); 2 — migmatyty zmylonityzo- wane; i — serpentynity; 4 — amfibolity; 5 — gabro o strukturze ofitowej przechodzące w amfibolit. ?Proterozoik górny- -kambr dolny: 6a — łupki metamorficzne i metaszarogłazy, 6b — łupki metamorficzne i metaszarogłazy częściowo zgnej- sowane; 7 — jasne kwarcyty; 8 - łupki kwarcytowo-grafitowe; 9 — metamułowce (wkop) — górny wizen/dolny namur. 10 — monzodioryty i granodioryty strefy Niemczy (westfal). 11 — bazalty (miocen). 12 — otwory wiertnicze. 13 — stanowisko mikroflory wend/kambr w łupkach kwarcytowo-grafitowych wzgórza Buk Geological sketch map of E border of the Sowie Góry gneisses, after Barsch and Finckh (1910-1921) and Meister (1925), supplemented on the basis of the work of Niśkiewicz (1967). The stratigraphy supplemented by the present author.
Upper Proterozoic (Pt3): 1 — gneisses and migmatites with intercalations of granulites (Sowie Góry block); 2 — my- lonitic migmatites; 3 — serpentinites; 4 - amphibolites; 5 — gabbro with ophitic texture passing into amphibolite. ?Upper Proterozoic-Lower Cambrian: 6a — metamorphic schists and metagraywackes, 6b - metamorphic schists and meta- graywackes partly gneissose; 7 — light quartzites; 8 — quartzitic-graphitic schists; 9 — metamudstones (dug hole) — Upper Visean/Lower Namurian. 10 — monzodiorites and granodiorites of Niemcza zone (Wesphalian). 11 — basalts (Miocene). 12 — bore holes. 13 — locality of microflora of the Vendian/Cambrian in quartzitic-graphitic schists on the Buk hill 112 TADEUSZ GUNIA ku sowiogórskiego. Na zdenudowanej powierzchni su ich zakończenia problem wieku serii metamor- gnejsów sowiogórskich osadziła się transgresywna ficznych strefy Niemczy pozostanie nadal otwarty. formacja górnosylurska złożona z szarogłazów, Dotychczasowe badania mikropaleontologiczne lidytów i łupków ilastych. Wprawdzie, jak pod- metamorficznych łupków i kwarcytów obszaru le- kreśla ten autor, nie stwierdzono tu nigdzie sylur- żącego na wschód od strefy Niemczy wskazują na skich zlepieńców transgresywnych, zawierających przynależność tych serii do wendu i niższego kam- otoczaki gnejsów, lecz ich brak może być zja- bru (Gunia 1979, 1981c). wiskiem wtórnym, wynikającym z późniejszych Tak więc w obecnym stanie badań stratygra- procesów tektonicznych. Pogląd ten o pokrywie ficznych trudno wyjaśnić, czy w ogóle gnejsy so- metałupkowej leżącej na gnejsach powtórzony zo- wiogórskie mogły wywierać wpływ na paleogeo- stał później przez Oberca (1957). grafię młodszych serii powstających na wschód Nowsze wieloletnie badania Dziedzicowej (1961, od współczesnych granic bloku sowiogórskiego. 1966, 1979) pozwoliły na wyjaśnienie problemów Niewątpliwie słuszny jest pogląd Fischera (1936), petrogenezy i tektoniki. Cytowana autorka stwier- że na gnejsach leżała pokrywa serii skalnych pow- dziła, że tylko lokalnie na granicy z gnejsami stałych w płytszych strefach metamorfozy. Trudno sowiogórskimi w strefie Niemczy występują skały jednak rozstrzygnąć, czy była to pokrywa złożo- kataklastyczne i mylonityczne, natomiast serie łup- na z łupków łyszczykowych i towarzyszących im ków metamorficznych i kwarcytów należą do innych skał metamorficznych podobnych do wy- odrębnej formacji. Opierając się na wcześniejszej stępujących obecnie w strefie metamorfiku kamie- dokumentacji palinologicznej (Dziedzic, Górecka niecko-niemczańskiego, i czy rzeczywiście można 1965), wskazującej na górnowizeński i częściowo by jej przypisać wiek algonk-kambr. Wprawdzie — dolnonamurski wiek metamułowców z Kietlina jak już wspomniano — nowe wyniki badań straty- (fig. 5), oraz na występowaniu większych przy- graficznych wskazują na taki wiek zarówno łup- puszczalnie klastycznych fragmentów serpentyni- ków łyszczykowych, jak i łupków kwarcytowo- tów i skał wapienno-krzemianowych w seriach o za- -grafitowych oraz kwarcytów występujących na chowanych cechach głębokom orskich szlamów wa- wschód od strefy Niemczy, lecz, co zostało już pienno-krzemianowych ze strukturami konwolut- podkreślone, oddziela je od gnejsów sowiogórskich nymi. Dziedzicowa dochodzi do wniosku, że serie wspomiany rów tektoniczny zwany strefą Niemczy, strefy Niemczy są młodsze od gnejsów sowiogór- w którym miałyby występować metamorficzne skich oraz od łupków łyszczykowych występujących utwory młodsze, w tym nawet lokalnie udoku- na wschód od strefy Niemczy. Trudno obecnie jed- mentowany metamorficzny najwyższy wizen i dol- noznacznie ustosunkować się do tego poglądu. ny namur. Być może dalsze badania mikropa- Badania mikropaleontologiczne w strefie Niemczy leontologiczne pozwolą na wyjaśnienie tego skom- zostały przez autora dopiero rozpoczęte i do cza- plikowanego problemu (tab. 4D).
WYNIKI BADAŃ
Wyniki badań minionego trzydziestolecia sta- których odmian paragnejsów doprowadziły po nowią znaczący postęp w poznaniu złożonych raz pierwszy do odkrycia zespołów Acritarcha, problemów petrologicznych, stratygraficznych i se- Cyanophyta i Mucophyta wskazujących na ryfej- dymentologicznych gnejsowego bloku sowiogór- ski wiek części pierwotnych serii osadowych. Wy- skiego oraz obszarów bezpośrednio przyległych. niki tych badań stawiają w nowym świetle pro- Ustalono, że paragnejsy i migmatyty tego bloku blem ewolucji strukturalnej bloku sowiogórskiego. powstały z fliszowatych serii piaszczysto-mułow- Według nowszych opinii petrologów paragnejsy cowych i szarogłazowych ubogich w węglany, i migmatyty bloku sowiogórskiego powstały w stre- z wtrąceniami law przeważnie zasadowych, rza- fie granulitowej. dziej kwaśnych wraz z towarzyszącymi im tufami. Pozostaje do wyjaśnienia problem istnienia W serii fliszowatej występowały też sille i dajki na gnejsach serii metamorficznych powstałych gabra, perydotytów i innych skał ultrazasadowych. w płytszej strefie metamorfozy, jak to przyjmo- Problem wieku serii premetamorficznych nie był wali niektórzy autorzy. Sądzono, że fragmentem dotychczas odrębnie rozpatrywany. Przyjmowano tej metałupkowej serii leżącej dawniej na gnej- archaiczny i dolno- lub środkowoproterozoiczny sach jest metamorfik tzw. strefy Niemczy, którego wiek gnejsów i migmatytów. Przeprowadzone wiek był różnie interpretowany. Dotychczas nie przez autora badania mikropaleontologiczne nie- zbadano jeszcze mikropaleontologicznie serii me- POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 113 tamorficznych strefy Niemczy, natomiast zbadano szej literaturze nie zwrócono uwagi. Brak materia- analogiczne serie w przyległym obszarze, gdzie łu gnejsowego również w zlepieńcach górnego de- ustalono ich wiek na wend i częściowo na naj- wonu regionu kłodzkiego wskazywałby na to, że niższy kambr. Gdybyśmy przyjęli założenie, że w czasie sedymentacji syluru i dewonu blok pra- istotnie jest to fragment pokrywy metamorficznej sowiogórski był jeszcze głęboko pogrążony i naj- gnejsów sowiogórskich, to należało by wyjaśnić prawdopodobniej odbywała się na nim sedymen- czy wendyjskie serie łupkowe osadzały się w ciąg- tacja. Jaki był zasięg ówczesnych stref sedymen- łości sedymentacyjnej z ryfejskim? osadami fliszo- tacyjnych, nie potrafimy wyjaśnić. Dodać przy watymi bloku sowiogórskiego, czy też dzieliła je tym należy, jeżeli uznamy za miarodajne datowa- dyskordancja spowodowana ruchami fałdowymi nia wieku izotopowego gnejsów i migmatytów na granicy ryfeju i wendu. Nie można wykluczyć, sowiogórskich, że na przełomie ordowiku i syluru że wendyjskie osady powstały w odrębnym ba- nastąpiły w nich ostatnie procesy termiczne. senie geosynklinalnym, jaki uformował się po sfał- Nowym nie znanym dotychczas faktem było dowaniu serii fliszowatych w I fazie kadom- odkrycie w południowym obrzeżeniu bloku sowio- skiej, tj. na pograniczu wendu i ryfeju. Te prob- górskiego zmetamorfizowanych serii górnosylur- lemy pozostają nadal nie rozstrzygnięte. skich z fauną, co jeszcze bardziej skomplikowało W północnym obrzeżeniu, tj. w depresji Świe- tektoniczny obraz struktury bardzkiej. bodzic, od dawna było wiadomo, że w zlepień- Tak więc na południu gnejsów sowiogórskich cach górnodewońskich występują otoczaki gnej- występują: przemieszczony tektonicznie niezmeta- sów sowiogórskich oraz otoczaki innych skał me- morfizowany starszy paleozoik Gór Bardzkich, tamorficznych nie znanych in situ w tej części epimetamorficzny górny sylur i być może najniż- Sudetów. Dawniej łączono ich występowanie mię- szy dewon oraz niezmetamorfizowany górny de- dzy innymi z erozją kaledoniku kaczawskiego. won leżący niezgodnie na tzw. metamorfiku kłodz- W świetle nowych badań stratygraficznych wy- kim. Niewątpliwie wymienione serie powstały pier- konanych w Górach Kaczawskich, gdzie udoku- wotnie w różnych, odległych od siebie strefach mor- mentowano paleontologicznie zmetamorfizowany skiego basenu sedymentacyjnego o różnej labil- paleozoik, między innymi także górny dewon, na- ności. Istniała tu zapewne strefa bardziej labilna leży wykluczyć transport otoczaków skał meta- z aktywną działalnością wulkaniczną, w której morficznych z tego obszaru. W świetle tych da- nastąpiła epimetamorfoza osadów górnosylurskich nych można przypuszczać, że część otoczaków i być może dolnodewońskich. Procesy te miały skał metamorficznych, nie znanego dotychczas po- miejsce po górnym sylurze lub dolnym dewonie, chodzenia, a występujących w górnodewońskich a przed górnym dewonem. zlepieńcach depresji Świebodzic, pochodzi z roz- W górnym dewonie i w dolnym karbonie ów- mycia nie znanej obecnie pokrywy metamorficznej czesny zesztywniały blok sowiogórski był jednostką gnejsów sowiogórskich. podlegającą pulsacyjnym ruchom pionowym Bardziej skomplikowany jest problem tektoni- wzdłuż linii dyslokacyjnych dzielących go na rowy ki i sedymentacji paleozoiku w południowym i zręby. Intensywność tych ruchów na początku obrzeżeniu bloku sowiogórskiego, tj. w strukturze górnego dewonu była jeszcze słaba. Zarówno na bardzkiej. W starszej literaturze, gdy znane były północy, jak i na południu górny dewon osadzał tylko niezmetamorfizowane serie Gór Bardzkich się na gnejsach. Proces ten na północy był krótko- oraz niezmetamorfizowany górny dewon w regio- trwały, natomiast na południu sedymentacja trwa- nie kłodzkim, istniał zgodny pogląd, że południo- ła dłużej. W części północnej już w górnym franie wa część gnejsów sowiogórskich nie była wów- nastąpiła intensywna erozja gnejsów sowiogór- czas erodowana, o czym świadczyłby brak oto- skich i trwała ona do najwyższego dewonu, na- czaków gnejsowych w tych osadach. Z nowych tomiast na południu maksimum erozji gnejsów badań stratygraficznych w Górach Bardzkich wy- sowiogórskich przypada dopiero na wizen. Erozja nika, że istnieje tu ciągły profil stratygraficzno- ta nie objęła jednak całego bloku sowiogórskiego. -litologiczny, obejmujący interwał chronostraty- W części obniżonej odbywała się sedymentacja graficzny ordowik-najniższy karbon, oraz że zarów- osadów wizenu. Materiał z erodowanęj części blo- no sylur, jak i dewon wykształcone są w facji ku sowiogórskiego transportowany był w dolnym pelagicznej. Trudno więc oczekiwać, ażeby w tego karbonie również ku zachodowi, tj. na obszar typu osadach występowały zlepieńce, w tym rów- niecki śródsudeckiej. W górnym karbonie dopływ nież z otoczakami gnejsów, na co niestety w star- ten zanika*.
* Problem pozycji geologicznej gnejsów sowiogórskich rozpatrywany jest także w kontekście „formacji ofiolitowej" bloku przedsudeckiego. Są to odrębne, specjalistyczne zagadnienia wykraczające poza zakres niniejszej pracy.
15 - Geologia Sudetica Vol. XX, nr 2 114 TADEUSZ GUNIA
LITERATURA
ARNOLD A.. SCHABERT H.. 1973: Rb-SR - Alterbestim- FINCKH L„ 1923: Die Stellung der Gabbros und Serpentine mungen an Granuliten der sudlichen Bóhmischen Masse, Niederschlesiens und ihre Beziehungen zu den Gneisen Ósterreich. Schweiz. Miner. Petr. Mitteil. 53/1, s. 61-78. und den Graniten. Jb. Preuss. Geol. L.A.B. 42, 2, s. 825-838. AUGUSTYNIAK K„ 1975: Zagadnienia geologii karbonu — 1925: Erlauterungen zur geol. Karte etc., Blatt Lauterbach górnego niecki wałbrzyskiej. Przewodnik XLVII Zjazdu L. 222. Preuss. Geol. L.A., s. 5-60. Pol. Tow. Geol., Wyd. Geol. Warszawa, s. 203-212. FISCHER G„ 1936: Das Dach des Moldanubikum in Schle- BARANOWSKI Z., URBANEK Z., 1972: Ordovician conod- sien dem Bayerischen Wald und MShren. Jb. preuss. onts from the epimetamorphic complex from Rzeszówek geol. L.A. B. 56, H. 1, s. 733-741. in the Kaczawa Mts (Western Sudetes). Bull. Acad. Sci. GRAUERT B„ HANNY R„ SOPTRAJANOVA G., 1974: Polon. 20/3, s. 211-216. Geochronology of a polymetamorphic and anatectic gneiss BARSCH O., FINCKH L„ 1924: Geol. Kane etc. Blatt region, the Moldanubicum of the area Lam-Deggendorf, Lauterbach. Preus. Geol. L.A. Eastern Bavaria, Germany; Contr. Miner. Petrol. 45/1, — 1925: Erlauterimgen zur geol. Karte etc. Blatt Lauterbach. s. 37-63. Preus Geol. L.A. 1-40. GROCHOLSKI W„ 1959: Stosunek warstw żaclerskich do BEDERKE E., 1929: Die varistische Tektonik der mittleren gnejsów sowiogórskich między Głuszycą a Sierpnicą Sudeten. Fortschr. Geol. Paldont. VII/23, s. 429-524. w Sudetach Środkowych. Relation of the Żacler beds to — 1931: Die moldanubische Uberschiebung im Sudetenvor- the Sowie Góry gneisses in Central Sudetes Mts. Acta lande. Centralbl. Min. Geol. etc. B, s. 394-408. Geol. Pol. 9/3, s. 419-431. — 1934: Sudetenrand und Eulengneisproblen; Von deutschen — 1961: Tektonika południowo-zachodniego obrzeżenia blo- Osten, Veroff- Schles. Ges. Erdk. E. K 21, s. 351-366. ku gnejsów sowiogórskich. Tectonics of the south — BEHR H., 1978: Subfluenz-Prozesse im Grundgebirge-Stock- western border of the Sowie Mts. gneissic block (Sude- werk Mitteleuropas. Z. dt. geol. Ges. 129/1, s. 283-318. tes Mts). Studia Geol. Pol. 8, s. 7-75. BURGH J., MATTE P., 1978: A cross-section through the — 1964: Drobne struktury masywu Wielkiej Sowy. Minor French Massif Central and the scope of its Variscan structures of the Wielka Sowa Massif (Sowie Góry Mts). geodynamic evolution. Z. dt. geol. Ges. 129/2, s. 429-460. Rocz. Pol. Tow. Geol. 34, s. 509-530. CHOROWSKA M„ 1978: Wizeńskie wapienie w epimeta- — 1966: Niektóre nowe wyniki badań geologicznych w Gó- morficznym kompleksie Gór Kaczawskich. Visean limesto- rach Sowich. Some new results of geologie investigations nes in the metamorphic complex of the Kaczawa Mts in the Sowie Góry Mts. Z geologii Ziem Zachodnich, (Sudetes). Rocz. Tow. Geol. 48/2, s. 245-259. s. 85-101. CLOOS H., 1922: Der Gebirgsbau Schlesiens und die Stellung — 1967: Tektonika Gór Sowich. Structure of the Sowie seiner Bodenschatze, Berlin, s. 1-107. Mts. Geol. Sudetica 3, s. 181-234. COGNE J., GRAINDOR M„ KLEIN G.. ZOUBEK V. et GROCHOLSKI W., MAJEROWICZ A., 1975: Zagadnienia ul. 1982 [w:] The Precambrian in Younger Fold Belts, petrologiczne i tektoniczne gnejsów sowiogórskich oraz (red.) V. Zoubek, D. Kozhukharov, John Willey. plutonu strzegomskiego wraz z osłoną. Przewodnik XLVII DATHE E.. 1892: Geologische Beschreibung der Umgebung Zjazdu PTG, Świdnica, s. 109-115. von Salzbrunn. Abh. preuss. geol. L.A.N.F. 13., s. 1-48. GUNIA T., 1962: Fauna otoczaków wapieni a zagadnienie DEPCIUCH T„ 1972: Wiek bezwzględny (K-Ar) granitoidów wieku zlepieńców Witoszowa (Dolny Śląsk). The fauna klodzko-zlotostockich i strefy Niemczy. Absolute age of limestone pebbles and the problem of age of the (K-Ar) of granitoids from the Klodzko-Zloty Stok area Witoszów conglomerates (Lower Silesia). Rocz. Pol. Tow. and the Niemcza Zone. Kwart. Geol. 1, s. 103-112. Geol. 32, 4, s. 493-523. DEPCIUCH T„ LIS J., SYLWESTRZAK H„ 1980: K-Ar — 1967a: Fauna i wiek otoczaków wapieni z kulmu Ksią- ages of the Owl Mts gneiss raft. Acta Geol. Pol. 30/4, ża. Fauna and age of limestone pebbles from the Culm s. 501-517. of Książ. Geol. Sudetica, 3, s. 297-320. DZIEDZIC K., 1971: Sedymentacja i paleogeografia utworów — 1967b; Cambrotrypa (Tabulata) z metamorfiku Sudetów górnokarbońskich w niecce śródsudeckiej. Sedimentation zachodnich. Cambrotrypa (Tabulata) from metamorphic and palaeogeography of the Upper Carboniferous deposits rocks of the Western Sudetes. Rocz. Pol. Tow. Geol. in the Intrasudetic Depression, Geol. Sudetica, vol. V, 37, 3, s. 417-427. s. 8-67. — 1968: Fauna, stratygrafia i warunki sedymentacji górnego DZIEDZICOWA H„ 1961: O wieku niektórych skal strefy dewonu depresji Świebodzic. On the fauna, stratigraphy dyslokacyjnej Niemczy. On the age of some rocks of and conditions of sedimentation of the Upper Devonian the Niemcza dislocation zone. Zesz. Uniw. Wrocl. B. 6/III, in the Świebodzice Depression (Middle Sudetes). Geol. s. 55-66. Sudetica 4, s. 115-218. — 1966: Seria łupków krystalicznych na wschód od strefy — 1974: Mikroflora prekambryjskich wapieni okolic Dusz- Niemczy w świetle nowych badań. The schist series east nik Zdroju (Sudety Środkowe). Microflora of Pre-Cam- of the Niemcza Zone in the light of new investigations. brian limestones of the Duszniki Zdrój region (The Z Geologii Ziem Zachodnich, s. 101-120, Wrocław. Central Sudetes). Rocz. Pol. Tow. Geol. 44/1, s. 65-92. — 1979: Deformacje i metamorfizm we wschodnim obrze- — 1979: Nowe stanowiska mikroflory w metamorfiku wschod- żeniu gnejsów sowiogórskich. Deformation and metamorp- nich okolic Niemczy. New microfloristic localities in hism in the region east of the Sowie Góry gneissic metamorphic rocks east of Niemcza. Materiały Konfe- massif. Mat. Konferencji Terenowej, s. 53-61. rencji Terenowej. Nowa Ruda, s. 62-77. DZIEDZICOWA H„ GÓRECKA T„ 1965: On the occurrence — I981a: Problemy stratygrafii metamorfiku Sudetów i blo- of metamorphosed Carboniferous rocks in the Niemcza ku przedsudeckiego w świetle nowych badań paleontolo- Zone. Bull. Acad. Sci. Polon. XIII/2, s. 161-165. gicznych. Stratigraphic problems of the metamorphic terra- POZYCJA GEOLOGICZNA BLOKU SOWIOGORSKIEGO 115
nes of the Sudetes and the Fore-Sudetic Block in the — 1935: Geol. Ubersichtskarte etc. Blatt Schweidnitz light of new paleontological studies. Ann. Soc. Geol. 1:200000, Preuss. Geol. L.A. Polon., 51/1-2, s. 241-247. MEISTER E, FISCHER F„ 1935: Geolog ische Ubersichtskar- — 1981b: The first discovery of Precambrian microflora te von Deutschland, 1 :200 000. Blatt Schweidnitz. Preuss. in paragneisses of the Sowie Góry Mts., Sudetes. Bull. Geol. Landesanstalt. Berlin. Acad. Sci. Polon. 29/2, s. 39-47. MOCZYDŁOWSKA M., 1980: Acritarcha z osadów kambru — 1981c: Mikroflora z paragnejsów Gór Sowich (Sudety). wiercenia Okuniew IG-1. Acritarcha from the Cambrian Microflora from paragneisses of Sowie Góry Mts, Sude- of the borehole Okuniew IG-1. Kwart. Geol. 24/3, tes. Geol. Sudetica 16/2, s. 7-21. s. 461-487. — 1981d: Mikroskamieniałości z metamorfiku wschodnich MORAWSKI T„ 1973: The Sowie Góry area and its peno- okolic Niemczy. The microfossils from the metamorphic logical problems. Revue des problemes geologiques en rock series east of Niemcza, Southwerstern Poland. Geol. Basse Silesie. Guide XV Session AZOPRO, s. 44-57. Sudetica 16/2, s. 25-45. OBERC J., 1957: Zmiany kierunków nacisków górotwórczych — 1984: Mikroflora z drobnoziarnistych paragnejsów oko- w strefie granicznej Sudetów zachodnich i wschodnich. lic Jugowic (Góry Sowie — Sudety). Microflora from fine Acta Geol. Pol. 7/1, s. 1-27. grained paragneisses of Jugowice vicinity (Sowie Mts, — 1966: Ewolucja Sudetów w świetle teorii geosynklin. Sudetes). Geol. Sudetica 17/1, s. 7-17. Evolution of the Sudetes in the light of geosyncline GUNIA T„ WIERZCHOŁOWSKI B„ 1979: Mikroproble- theory. Pr. Inst. Geol. 47, s. 5-80. matyki z paragnejsów Gór Bystrzyckich. Problematical — 1972: Budowa geologiczna Polski. IV Tektonika, cz. 2. microfossils in the paragneiss of the Bystrzyckie Mts. Sudety i obszary przyległe, s. 307. (Sudetes). Geol. Sudetica 14/2, s. 7-24. OBERC J„ GÓRECKA T„ 1959: Dolnokarbońska erozja GUNIA T„ WOJCIECHOWSKA I., 1971: Zagadnienie wieku serii górnodewońskich na południowym brzegu gnejsów wapieni i fyllitów z Małego Bożkowa (Sudety środko- sowiogórskich, Lower Carboniferous erosion of the Upper we). On the age of limestones and phyllites from Mały Devonian series on Southern margin of Sowie Góry Bożków (Central Sudetes); Geol. Sudetica 5, s. 137-161. Gneisses. Kwart. Geol. 3/1, s. 44-56. HAYDUKIEWICZ J., 1979: Stratigraphy of the Zdanów OBERC J. et at., 1977: The Pre-assyntian and Assyntian series in the northern part of the Bardo unit on the (Baikalian) elements in South-Western Poland, [w:] Geo- basis of conodonts. Geol. Sudetica 14/2, s. 75-102. logy of Poland. IV. Tectonics, s. 99-169. — 1980: Stratygrafia serii Zdanowskiej. Stratigraphy of the PACHOLSKA A., 1980: Rozwój brekcji tektonicznych i osa- Zdanów series. Rozwój struktury bardzkiej w świetle dowych dolnego karbonu przy południowej krawędzi blo- nowych badań stratygraficznych. Development of the ku sowiogórskiego. Development of tectonic and sedi- Bardo structure (Sudetes) on the basis of new strati- mentary breccias of Lower Carboniferous age at southern graphical data. Mat. Konf. Terenowej. Wrocław, s. 47-52. margin of the Sowie Góry block, [w:] Rozwój struk- JUSKOWIAK O., RYKA W„ 1960: Uwagi o granulitach tury bardzkiej w świetle nowych badań stratygraficznych z Zagórza Śląskiego i Bystrzycy Górnej (Góry Sowie). etc. Development of the Bardo structure on the basis Notes on granulites from vicinity of Zagórze Śląskie of new stratigraphical etc. Mater. Konf. Terenowej, and Bystrzyca Górna (Sowie Mts). Kwart. Geol. 412, Wroclaw University Press, s. 61-70. s. 291-310. PAWLIK S„ 1939: Zur Stratigraphie des sudlichen Freibur- KONZALOWA M„ 1974: Acritarchs from the Bohemian ger Oberdevongebietes (Schlesien). Neues Jb. Min. etc. Precambrian (Upper Proterozoic) and Lower-Middle Beilage B. 81, s. 23-80. Cambrian. Rev. Palaeont. and Palyn. 18, s. 41-56. POLAŃSKI A., 1955: Studia nad metamorfozą formacji KOSSMAT F., 1925: Erscheinungen und Probleme des Uber- krystalicznych Gór Sowich. On the metamorphism of schiebungsbaues im varistischen Gebrigen Sachsen und der crystalline formations of the Sowie Mts. Arch. Miner. Sudetenlander. Centralb. Miner. B„ s. 348-358. 18/2, s. 211-284. KRAWCZYŃSKA-GROCHOLSKA H„ 1966: Namur zagłę- PORĘBSKA E„ 1980: Stratygrafia, litologia i sedymentacja bia noworudzkiego w świetle badań sporowych. Le na- ordowiku, syluru i dewonu dolnego Gór Bardzkich. murian de bassin de Nowa Ruda a la lumiere des Stratigraphy, lithology and sedimentation of the Ordo- etudes palynologiques. Geol. Sudetica, 2, s. 323-382. vician, Silurian and Lower Devonian in the Góry Bardz- KRYZA R., 1981: Migmatytyzacja w gnejsach północnej czę- kie Mts, [w:] Rozwój struktury bardziej w świetle nowych ści Gór Sowich. The migmatitisation of the gneisses of badań stratygraficznych etc. Development of the Bardo the Sowie Góry Mts. Geol. Sudetica, 16/1, s. 7-100. structure (Sudetes) on the basis of new stratigraphical ŁYDKA K., 1963: Petrografia i paleogeografia górnego de- etc. Mat. Konf. Terenowej, Wrocław University Press, wonu synkliny Pogorzaly. Petrography and paleogeo- s. 23-34. graphy of the Upper Devonian of the Pogorzała syncline PORĘBSKI S., 1981: Sedymentacja utworów górnego dewonu (Middle Sudetes). Arch. Miner. 24/1, s. 141-223. i dolnego karbonu depresji Świebodzic (Sudety zachod- MA1THY P., 1975: Micro-organisms from the Bushimay nie). Świebodzice succesion Upper Devonian-Lowest Car- System (Late Precambrian) of Kanshi, Zaire. Paleobot. boniferous: a prograding mass flow dominated fan-delta 22, s. 133-149. complex. Geol. Sudetica 16, 1, s. 101-185. MALINOWSKA L.. 1955: Stratygrafia gotlandu Gór Bardz- SACHANBIŃSKI M„ 1973: Mineralizacja apatytowa z By- kich. Stratigraphy of the Gotlandium of the Bardo strzycy Górnej (Sowie Góry). Prz. Geol., 7. s. 401-402. Mountains. Inst. Geol. Biul. 99. s. 5-66. SIERGIEJEWA E. I., TIMOFIEJEW B. W., SIERGIEJEW MEISTER E., 1929: Geol. Karte etc. Blatt Gnadenfrei. Preuss. A. S., 1974: Litobiostratigraficzeskaja charaktieristika turb- Geol. L.A. skoj i tierskoj swit. Akad. Nauk SSSR, Nauka, 24-27. — 1932: Erlauterungen zur geol. Karte etc. Blatt Gnadenfrei. SMULIKOWSKI K„ 1952: Uwagi o starokrystalicznych for- Preuss. Geol. L.A. s. 7-70. macjach Sudetów. The old crystalline formation of the 116 TADEUSZ GUNIA
Sudetes Mts. Rocz. Pol. Tow. Geol. 21/1, s. 67-124. northeastern part of the Góry Kaczawskie. Geol. Sudetica, SUESS F„ 1926: Intrusionstektonik und Wandertektonik im 13. 1, s. 7-28. rutistischen Grtimlgebirge. s. 1-268. WAJSPRYCH B., 1980: Sedymentacja utworów dolnego kar- TE1SSEYRE A. K„ 1971: Charakterystyka sedymentologiczna bonu w północnej części Gór Bardzkich a problem kulmu z Ciechanowie i paieogeografia najniższego kulmu allochtonizmu. Sedimentation of lower Carboniferous de- niecki śródsudeckiej. Sedimentology of the Kulm of posits in northern part of the Góry Bardzkie versus Ciechanowice and palaeogeography of the lower Kulm allochtonism problem, [w:] Rozwój struktury bardzkiej of the Intrasudetic Basin. Geol. Sudetica 5, s. 237-273. w świetle badań stratygraficznych etc. Development of - 1975: Sedymentologia i paieogeografia kulmu starszego the Bardo structure (Sudetes) on the basis of new strati- w zachodniej części niecki śródsudeckiej. Sedimentology graphical etc. Mat. Konf. Terenowej, Wrocław University and paleogeography of the Kulm alluvial fans in the Press, s. 76-85. western intrasudetic basin (Central Sudetes, SW Poland). WOŁKOWA N. A., GNIŁOWSKAJA M B. et al., 1979: Geol. Sudetica 9/3, s. 7-113. Paleontołogija wierchniedokiembrijskich i kiembrijskich otłożenii wostoczno-jewropiejskoj platformy. Akad. Nauk. TEISSEYRE H„ 1949: Problem kulmu w Sudetach środko- SSSR, Nauka, 3-192. wych i próba jego podziału na obszarach na północ ZINKIEWICZ J., 1973: Wyznaczanie wieku bezwzględnego od Wałbrzycha. Spraw. Pozn. Tow. Przyjaciół Nauk, s. 1-45. skał metodą rubidowo-strontową. Absolute age determi- - 1952: Budowa geologiczna północnej okolicy Wałbrzycha. nation of rocks by Rb-Sr method. Prz. Geol. 5, 251-254. Geological structure of the northern region of Wałbrzych. ZOUBF.K V.. 1980: On the recent state of research of the Biul. PIG, 62, s. 5-47. Precambrian in the European Variscides. Ann. Inst. Geol. - 1956: Depresja Świebodzic jako jednostka geologiczna. et Geoph. 42. s. 57-99. Bucharest. Świebodzice depression as geological unit. Biul. Inst. Geol. ŻAKOWA H.,1958:Biostratygrafia utworów morskich dolnego 106, s. 5-49. karbonu z obszaru Wałbrzycha Miasta na Dolnym Śląsku - 1958: Sedymentacja, paieogeografia i tektonika karbonu Biostratigraphy of the Lower Carboniferous marine de- dolnego w Sudetach środkowych. Sedimentation, paleo- posits of the area of Wałbrzych Miasto (Lower Silesia). geography and tectonics of the Lower Carboniferous in Pr. Inst. Geol. 19, s. 9-213. the Middle Sudetes. Kwart. Geol. 2/3, s. 576-591. — 1960: Poziom Goniatites crenistria z Glinna (Góry Sowie). - 1963: Siodło Bolków —Wojcieszów jako charakterystyczny Horizon Goniatites crenistria from Glinno (Sowie Góry, przykład struktury kaledońskiej w Sudetach zachodnich. Sudetes Mts). Kwart. Geol. 4/2, s. 349-366. The Bolków — Wojcieczów anticline as representative Ca- — 1963: Stratygrafia i zasięgi facjalne karbonu dolnego ledonian structure in the Western Sudetes. Pr. Inst. Geol. w Sudetach. Stratigraphy and facial extents of the Lower 30, s. 279-290. Carboniferous in Sudetes. Kwart. Geol. 1/7, s. 73-93. - 1975: Rozwój i sekwencja deformacji tektonicznych — 1966: Poziom Goniatites crenistria Phill. w okolicy So- w metamorfiku Sudetów. Przewodnik XLVII Zjazdu Pol. kolca i Jugowa u podnóży Gór Sowich (Sudety Środ- Tow. Geol.. Świdnica, s. 21-47. kowe). Zone Goniatites crenistria Phill. in the vicinity TEISSEYRE H„ SMULIKOWSKI K„ OBERC J„ 1957: of Sokolec and Jugów and the foot of the Sowie Góry Regionalna geologia Polski, t. 3, z. 1, Sudety, Pol. Tow. Mts. (Central Sudetes) Pr. Inst. Geol. t. 43, s. 9-173. Geol., Kraków. — 1968: Karbon dolny, [w:] Budowa geologiczna Polski, TELLER L., 1969: The Silurian stratigraphy of Poland based Stratygrafia cz. 1, s. 371-386. on graptolites. Acta Geol. Polon. 19/3, s. 393-501. ŻELAŹNIEWICZ A., 1979: Preliminary notes on structural URBANEK Z., 1978: The significance of devonian conodont features of the gneissic complex in the centra! part of the faunas for the stratigraphy of epi-metamorphic rocks of Sowie Góry, Sudetes. Bull. Acad. Sci. Pol. 26/3-4, s. 191-201. GEOLOGICAL POSITION OF THE SOWIE GÓRY BLOCK AND ITS INFLUENCE ON THE PALEOGEOGRAPHY OF THE PALEOZOIC OF CENTRAL SUDETES*
Tadeusz GUNIA Institute of Geological Sciences, the University of Wroclaw ul. Cybulskiego 30, 50-205 Wroclaw, Poland
Summary
ABSTRACT. On the basis of micropalcontoiogical studies a Riphean age of the Caledonian orogenesis at the turn of Ordovician and Silurian. Radiometric dating pre-metamorphic series of the Sowie Góry block has been ascertained. The prior from the Sowie Góry area and other places of the "'European Variscides zone" opinions on the age of the gneisses and migmatites of that area have been revised. have been compiled. The opinion is put forward that the processes of folding and metamorphism began It is ascertained that the influence of the Sowie Góry block on the paleogeog. subsequently to the Riphean. that is in the Cadomian cycle, and ended during the raphy of the Paleozoic of Central Sudetes began at the time of the Variscan movements.
INTRODUCTION
The problem of geological position of the Sowie Góry graben of Niemcza". Bederke considered the age of these gneissic block and its influence on the paleogeography cf the schists as Silurian. Paleozoic of Central Sudetes has been discussed in geological In later papers (H. Teisseyre et al. 1957) the view was literature for decades. During the last thirty years, many taken that during the Caledonian folding the gneissic block petrological, geochemical, stratigraphical and sedimentological was a "rigid mass" surrounded by Caledonian structures. studies were done, placing this problem in a new light. According to A. K. Teisseyre (1975), the faults which are the This paper presents a synthesis of the new studies. limits of the Sowie Góry block follow abyssal fissures deep- According to Cloos (1922) the Sowie Góry gneissic block seated in the earth crust. is a fragment of the Precambrian Czech Massif and was Oberc (1975), similarly to Cloos (1922) and Fischer (1936), a "resistant mass" during the Caledonian folding. Finckh (1923) assumes that the gneissic block constituted an "intermontane assumed a Cambro-Silurian age of the gneisses. Also Kossmat resistant mass" and was overlaid with metamorphic schists (1925) and Sues (1926) postulated that the Sowie Góry block analogous to those which occur at the eastern border (Fig. 4). is a tectonically displaced fragment of the Czech Massif. In a later paper Oberc (1966) considered the Sowie Góry Bederke (1929, 1934) considered the position of the Sowie block to be a fragment of orogen older than Proterozoic, Góry gneisses as autochthonous and assumed that the limits but in his latest work (Oberc et al. 1977) he regarded it as of the block were outlined by Variscan faults (Fig. 1). That a Moldanubian tectogene surrounded by three branches of author identified occurences of pebbles of the gneisses within Early Assynthian structures. the Upper Devonian conglomerates of the Świebodzice De- Long studies of Grocholski (1961, 1964, 1966, 1967) Gro- pression (Fig. 2) as well as in the Visean breccias and cholski and Majerowicz and (1975) have evidenced two trends conglomerates near the SW border of the gneissic block of fold structures of different age within the Sowie Góry (Fig. 3). He also pointed out that the gneissic material is gneisses. The older trend would be related to the Sveko- lacking in the Silurian of that area. In the east — according karelian orogeny. According to this author, the marginal to that author - the gneisses, along a dislocation, border faults of the block were to be of Caledonian origin. upon a series of metamorphic schists of the so-called "folded
ROCK SERIES OF THE SOWIE GORY BLOCK
The Sowie Góry gneissic block consists of monotonous diabases. Among the paragneisses and migmatites many diffe- series of paragneisses and migmatites with minor intercala- rent textural and structural varieties have been distinguished tions of amphibolites, granulites, serpentinites and crystalline (Smulikowski 1952; Polański 1955; Kryza 1981). The amphi- limestones (Table 2). They are discordantly overlaid with bolites have been divided into ortho- and paraamphibolites preserved in grabens Middle and partly Upper Visean sedi- (Smulikowski 1952; Polański 1955; Morawski 1973). Moreo- ments which contain marine fauna (Żakowa 1960, 1963, 1966), ver, paragranulites were distinguished (Juskowiak and Ryka and locally also with deposits of the lowest Namurian (Gro- 1960; Kryza 1981). cholski 1961, 1967) as well as small bodies of gabbro and
* The work completed under MR 1-16 Programm of Polish Academy of Sciences and 22 IGCP Programm (UNESCO), 118 TADEUSZ GUNIA
AN ATTEMPT OF RECONSTRUCTION OF THE Not shaking the methods being applied in structural PRE-METAMORPHIC SERIES studies of polymetamorphic series, the problem of the age of folding and metamorphism in the Sowie Góry gneisses should On the basis of petroiogical and geochemical studies, be determined more accurately in the light of the recent some attempts have been made to reconstruct the protoliths stratigraphical data which were unknown to the authors cited. of the Sowie Góry rocks (Smulikowski 1952; Polański 1955; On the basis of micropaleontological studies the age of initial Juskowiak and Ryka 1960; Morawski 1973; and Kryza 1981). sediments should be referred to as Riphean (probably Upper). The view is generally taken by the authors cited that the Folding and metamorphic processes began after sedimentation gneisses and migmatites have originated from series of clayey- of the flyschoid Riphean series and most likely were connected sandy deposits, graywackes and arkoses. with the Cadomian orogeny. It has also been proved that the The initial flysch-type sedimentary series were deficient in metamorphic processes are of polycyclic nature. Unfortuna- carbonates. They contained small sills and dykes of gabbro, tely, we are not able to ascertain which of the three phases peridotites, picrites and other ultramafic rocks and associated (Table 1): Cadomian I — Riphean/Vendian, Cadomian II — tuffs. From these rocks, two generations of serpentinites, as Vendian/Cambrian or Cadomian III — Lower/Middle Cam- well as ortho- and paraamphibolites and granulites origina- brian, of this orogenesis was of the greatest importance for ted. The gneisses and migmatites are accompanied with two those processes. In that case, only hypothetic interpretation generations of pegmatites. can be assumed. If we consider as justified the opinion of Fischer (-1936) and Oberc (1957) about existance of the THE PROBLEM OF THE AGE OF THE metamorphic schist cover over the gneisses, the relics of PRE-METAMORPHIC SERIES which could be observed near the eastern margin of the Sowie Góry gneisses, and the micropaleontological age of The question of the age of the initial series has not which is ascertained as Upper Vendian and maybe Lowest been considered as yet as an individual problem. The age Cambrian (Gunia 1981a), then we should assume that the of the gneisses was commonly assumed in papers but there folding and metamorphism took place after sedimentation of was diversity of opinion. Smulikowski (1952), Polański (1955), the Vendian. Was three any discordance between the Ven- H. Teisseyre et al. (1957), and Grocholski (1967) considered dian and Riphean deposits or continous sedimentation from the age of the gneisses and migmatites as Archaean or the Riphean till the Upper Vendian, and only Cadomian Proterozoic. Also Oberc (1957, 1966) initially regarded the phase II brought about folding and metamorphism of both gneisses of the Sowie Góry block as Archaean, but in his the series: Riphean in a deeper (granulite) zone, and Ven- later paper (Oberc et al. 1977) he defined these rocks as dian — in a shallower (amphibolite) zone? It is not easy to Early Proterozoic and distinguished a separate structural answer that question univocally. "horizon of the Sowie Góry" related to the Karelides. Some Similarly, we do not know the processes which the rock indirect data concerning the age of the Sowie Góry gneisses series were affected by in the chronostratigraphic interval were obtained during stratigraphical studies in the area adja- of the Vendian-Silurian. The Silurian deposits lack any de- cent to this structural unit (Figs. 1-5). Lately, micropaleonto- trital gneissic material. Probably, the gneissic block of the logical studies of the paragneisses have been undertaken. At Sowie Góry was still deeply sunken and was not eroded at two localities have been recognized in the paragneisses assem- that time. Processes of erosion of the Sowie Góry gneisses blages of Acrilarcha, Cyanophyta and problematic structures and migmatites have been recognized not till the Upper (Gunia 1981a, 1981b, 1984) earlier known from the Riphean Devonian deposits of the Świebodzice Depression (Fig. 2; of Eastern Europa, Africa and India. Bassing on these results, Bederke 1929; Pawlik 1939; Gunia 1967a, 1968; Łydka 1963; it is assumed that at least a part of the initial sedimentary and Porębski 1981). series, from which the paragneisses originated, can be referred In this case, one can overestimate the value of isotopic to as Riphean. The studies are continued in other localities dating in the Sowie Góry area (Depciuch et al. 1980) because of the paragneisses (Table 2). the data on polymetamorphic rocks could be results related either to isotopic homogenization processes antecedent to the THE PROBLEM OF STRUCTURAL EVOLUTION latest recrystalization, to the latest recrystalization itself or OF THE SOWIE GÓRY BLOCK the period of time when minerals pass down the temperatu- res of closing their structures for the escape of argon at the The opinion is commonly taken that the process of time of cooling. Furthermore, the results could be the so- metamorphism and folding was multi-stage, but the location called "mixed ages", that is originally old and subsequently of that event in the chronostratigraphic scale is still a matter reduced dates. Some authors also use the term of "the latest of debate. According to Smulikowski (1952), Polański (1955), heating" of the rocks studied. and Kryza (1981) the initial miogeosynclinal flyschoid depo- Using the K-Ar method, Depciuch et al. (1980) have sits were buried into the granulite zone during progressive estimated the ages of a hornblende from amphibolite and metamorphism, and then, at the time of retrogressive meta- biotites from biotite-pegmatites at 653-665 Ma (Riphean/Ven- morphism, they were uplifted to the hypergenetic zone. The dian) and the ages of biotites from paragneisses and migma- earliest stage of the metamorphism is evidenced with only tites and muscovites from muscovite-pegmatites at 498-426 relict mineral parageneses (Morawski 1973; Kryza 1981). Ma, with the maximum frequency in the range of 460-420 Ma In the opinion of Grocholski (1967) and Grocholski and (Ordovician/Silurian). Zinkiewicz (1973) has made a single Majerowicz (1975), in the area of the Sowie Góry gneissic whole-rock measurement of the Rb-Sr age of a Sowie Góry block can be distinguished at least three clearly separated migmatite and obtained a 623 Ma date (Vendian). Significant in time stages of folding. The first could be connected with appear the results which suggest — according to the authors the Svekokarelian orogeny. A fiew years later Zelaźniewicz cited — that the latest "thermal" events in the Sowie Góry (1979) recognized six folding stages, but did not suggest what ended at the turn of Ordovician/Silurian. orogeneses they could be related to. The results of radiometric dating from the Sowie Góry GEOLOGICAL POSITION OF THE SOWIE GORY BLOCK 119
are comparable to results on metamorphic rocks from other THE INFLUENCE OF THE SOWIE GÓRY BLOCK ON areas of the European Variscides. According to Zoubek (1980), THE PALEOGEOGRAPHY OF THE PALEOZOIC OF the following isotopic age data are known from the near ADJACENT AREAS situated area of Czechoslovakia: spilites from Pilzno — 660 Ma, amphibolites from Tepla — 550 Ma, cordierite-gneisses from the Czech Massif — 440+117 Ma. From the Austrian A clear influence of the Sowie Góry block on the part of the Czech Massif the isotopic ages of granulites are paleogeography of the Paleozoic of adjacent areas was in known (Arnold and Schabert 1973). The isochrone age of evidence during the Upper Devonian and Lower Carboni- massive granulites is estimated as 459+11 Ma, layered gra- ferous. At the beginning of the Upper Devonian, the NW nulites - 431 + 35 Ma, and the isotopic age of biotites of the part of the block (Fig. 2) was lowered and there took place granulites — 299-277 Ma. According to these authors, meta- sedimentation of the Lower and Middle Frasnian deposits morphism in the granulite zone fall to the Ordovician/Silurian (Table 3). As early as the Upper Frasnian and Lower Fa- turn, while the age of the biotites could be related to con- menian that part of the block was uplifted along a fault solidation at the end of the Variscan orogeny. The lowest and took place intense erosion of the Lower and Middle age of the initial rocks from which the granulites originated Frasnian deposits (Gun^a 1962, 1967, 1968) and gneisses and could fall within the time period of the Precambrian-Cam- migmatites as well. That material in the form of pebbles, brian. Arnold and Schabert also cite radiometric ages for together with a material from other areas (Łydka 1963) was granulites of the Czech part of Moldanubicum, where the transported into the Upper Devonian sedimentary basin of ages of biotites yield 260-300 Ma, as well as isotopic results the Świebodzice Depression (Fig. 2; H. Teisseyre 1956; for biotites from orthogneisses of the Bavarian part of H. Teisseyre et al. 1957; Gunia 1968; Porębski 1981). The Moldanubicum which equal to 320-440 Ma. In the latter area, sedimentological studies of the Devonian deposits (Porębski Grauert et al. (1974) have determined the age of detrital 1981) have evidenced a pulsating character of uplifting and zircons and monazites from metaquartzites within gneisses lowering movements of the pre-Sowie Góry block along and migmatites and obtained a date of 2000-2300 Ma, but dislocation lines. the maximum age of the sedimentary rocks which these Analogously, in the SW part of the Sowie Góry block zircons got into, was estimated by the authors at 550 Ma (Fig. 3) the Famenian and Lower Tournaisian sediments (Lower Cambrian) and the age of metamorphism of the whole were deposited (Oberc, Górecka 1959), but as early as the series — at 471 + 10 Ma (Ordovician). The isotopic age of Visean this area was elevated along a dislocation and then migmatization has been ascertained as maximum 318-335 Ma the Famenian and Tournaisian deposits underwent erosion. and minimum 309-312 Ma, and these dates are related to Alongdislocation lines, developed syntectonic gneissic breccias, the latest movements of the Variscan orogeny. conglomerates, limestones, and flysch at the top (Table 3; Behr (1978) has compiled and interpreted isotopic ages Bederke 1929; Oberc 1957; Oberc and Górecka 1959; Pa- of granulites from certain areas of Europe, including the cholska 1980; Wajsprych 1980). At the same time, another radiometric dates for granulites from Saxony: 452±36 Ma — part of the Sowie Góry block was lowered and directly for migmatitic homogenization, and 369+ 14 Ma - for granu- over the gneisses (Fig. 1) detrital and clayey deposits of the litization. The radiometric age of granulites from the Erzge- Visean accumulated (Żakowa 1963). birge is ascertained as 415 ±30 Ma and from the Wogezen — At the beginning of the Upper Visean, the Sowie Góry as 526±71 Ma and 415±30 Ma. On the basis of isotopic block area was elevated. There was a break of sedimentation dating, Behr comes to the conclusion that the granulites of in the Visean deposits and subsequently those deposits were Central Europe originated in the Ordovician. In the map eroded and transported westward into the adjacent Intra- enclosed, he marked also the Sowie Góry granulites which sudetic Basin (Table 4). Erosion and transportation of the still lack isotopic dating. material from the gneissic area of the Sowie Góry were Among others, the isotopic ages of two generations of remarkable also in the Namurian and Westfalian (Dzie- orthogneisses in the Massif Central have been obtained dzic 1971). (Burgh and Matte 1978): 550 Ma (Lower Cambrian) and At the eastern margin of the Sowie Góry gneisses (Fig. 5), 450 Ma (Ordovician). along a complex dislocation zone, occur metamorphic schists, Radiometric data from the Armoricanian Massif are cited serpentinites, amphibolites, and locally quartzites and quartzi- by Zoubek (1980). The isotopic age of some volcanics from tic-graphitic schists, crystalline limestones, and calc-silicate that area was estimated at 634-627 Ma, and isotopic dates rocks (Table 4; Fischer 1936; Barsch, Finckh 1924, 1925; for other metamorphic rocks from that massif fall within the and Meister 1929; Bederke 1929, 1931; Teisseyre et al. 1957; interval of 472-433 Ma. From the quoted isotopic dating Oberc 1972). In a regional tectonic division this zone has in the Precambrian metamorphic series of the Central-Euro- been named as the "Kamieniec-Niemcza metamorphic zone", pean Variscides zone, it follows that there dominates the age and a part of the zone is also known either as the "graben" interval of the Ordovician-Silurian. Not numerous are both or lineament of Niemcza. The studies of Dziedzicowa (1961, the earlier and the later ages, the latter connected with the 1966 and 1979) have cleared up the problem of petrogenesis Variscan orogeny. The isotopic ages from the Sowie Góry and structural evolution of these metamorphic series. The fail also within the same group of ages known from other micropaleontological studies of the present author have allowed areas of Central Europe and it suggests that the latest thermal an estimation of their age as Vendian/Lower Cambrian (Gu- events ended at the Ordovician-Silurian turn. On the other nia 1979, 1981). But the problem whether the series are hand, there are no isotopic ages there which point out really a fragment of a metamorphic cover of the Sowie Góry thermal processes connected with the Variscan orogeny. gneisses, as it was suggested by Fischer (1936) and Oberc During the Variscan orogenesis, the Sowie Góry block (1957), is not explained as yet. was already stiffened and affected by discontinuous de- formations. Translated by R. Kryza