Jak powstały karkonoskie granity?

Choć w Sudetach i na ich przedpolu jest kilka wystąpień granitów, to ten karkonoski uznawany jest za najpiękniejszy. Swoją urodę zawdzięcza obecności różowych kryształów skaleni potasowych, wyróżniających się wielkością na tle ziaren minerałów o mniejszych rozmiarach. Dodatkowo granit karkonoski jest najlepiej wyeksponowany, bo buduje w dużej części najwyższe pasmo Sudetów, czyli Karkonosze. Widoczny jest tu doskonale na powierzchniach licznych skałek oraz zboczach kotłów polodowcowych i dolin. Można nawet powiedzieć, że ze względu na położenie nad poziomem morza, góruje nad swoimi kolegami z innych pasm Sudetów i Przedgórza Sudeckiego. Granit karkonoski buduje nie tylko Karkonosze, spotkamy go również w Rudawach Janowickich, Kotlinie Jeleniogórskiej i Górach Izerskich. Jego wychodnia (obszar na którym odsłania się na powierzchni terenu) rozciąga się równoleżnikowo na długości około 70 km i szerokości od 10 do 25 km.

Granit jest skałą magmową głębinową, co oznacza, że powstał poprzez powolne zastygnięcie magmy na dużej głębokości (rzędu 5-10 km). Dzięki temu ziarna poszczególnych minerałów są duże i możemy bez problemu rozpoznać je gołym okiem. Granit karkonoski budują głównie kwarc, skalenie sodowo-wapniowe czyli plagioklazy, biotyt oraz wspomniany już skaleń potasowy. Ciekawostką jest, że skała ta powstała z mieszających się ze sobą stopów magmowych o różnym składzie chemicznym, dzięki czemu występuje tu wiele jej odmian. Jedna partia magmy pochodziła z górnego płaszcza – była zasadowa tzn. zawierała mało krzemionki i powstające z niej skały miały ciemną barwę. Jej wytopienie związane było z kolizją kontynentów, która miała miejsce na przełomie dewonu i karbonu, podczas waryscyjskich ruchów górotwórczych. Druga partia magmy powstała przez stopienie skał skorupy ziemskiej. Była ona kwaśna, zawierała więcej krzemionki, a po zastygnięciu dawała jasną skałę. Ze względu na niższą od otoczenia gęstość, wytopione magmy przemieszczały się ku górze, aż wcisnęły się pomiędzy znane nam dziś np. z Gór Izerskich, gnejsy i łupki łyszczykowe i powoli zastygły tworząc granity. Termin „powoli” należy tu rozpatrywać w kontekście geologicznym, bo trwało to jakieś 24 miliony lat. Takie „wciskanie” się magmy w wyższe partie skorupy ziemskiej nazywamy intruzją. Intruzją nazywamy także ciało geologiczne (pluton), które w efekcie tego powstaje.

Zastygająca granitowa magma pochodziła ze stopienia skał skorupy. Jednak, jak wspomniałam wcześniej, doszło tutaj do jej wymieszania z magmą z płaszcza. Jak to się stało? Otóż naukowcy przypuszczają, że pod wielką komorą z magmą kwaśną, znajdowała się komora z magmą bardziej zasadową. To stamtąd miała być ona transportowana ku górze i mieszać się z magmą „skorupową”. Takie dostawy magmy z dołu w pierwszych milionach lat zastygania były całkiem spore. To wtedy powstała najpiękniejsza odmiana karkonoskiego granitu, czyli granit porfirowaty z dużymi skaleniami potasowymi. Szacunkowe dane wskazują, że do jego powstania było potrzebne około 75 km3 dodatku magmy zasadowej. Póki obie magmy były jeszcze w miarę gorące, oba stopy mieszały się i wspólnie krystalizowały. Dowodem na to są np. białe obwódki plagioklazów na różowych kryształach skaleni potasowych, które miały powstawać po takich „zastrzykach” magmy o innym składzie chemicznym. Przy niższych temperaturach ciemna magma zastygała w obrębie jasnej, tworząc m.in. ciemne enklawy. Ruch stygnącej powoli granitowej masy wewnątrz komory dokumentują szliry biotytowe, czyli ciemne smugi zbudowane z biotytu. Powstawały one poprzez nagromadzenie wykrystalizowanych już kryształów (biotyt ma wyższą temperaturę krystalizacji niż np. kwarc) na brzegach „strumieni” magmy. Odmiana porfirowata powstawała bardzo długo – datowania wskazują, że trwało to od 328 do 314 milionów lat temu. Po tym okresie nastąpiło wygaszenie procesu mieszania się magm, powstawał wtedy granit równoziarnisty, który buduje główny grzbiet Karkonoszy. Zawiera on dużo mniej śladów zasadowej magmy. Jego wiek to 309 – 302 miliony lat.

Ponieważ karkonoski granit tak dobrze dokumentuje wspomniane wyżej procesy magmowe, geolodzy nazywają tę intruzję naturalnym laboratorium mieszania i krystalizacji stopów magmowych. Jednak skała ta jest ciekawa nie tylko dla naukowców. Jest to ceniony surowiec ozdobny, a płyty z granitu karkonoskiego można zobaczyć w formie okładzin lub płytek w Pałacu Kultury i Nauki w Warszawie czy Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Największym zainteresowaniem cieszy się oczywiście odmiana porfirowata, a zwłaszcza ta zawierająca kryształy skaleni potasowym z plagioklazowymi obwódkami, będącymi efektem mieszania się różnych magm setki milionów lat temu.

Wielki Śnieżny Kocioł

Szwedzkie Skały

Granit karkonoski porfirowaty fot. Stanisław Madej

Granit karkonoski równoziarnisty fot. Stanisław Madej

Szliry biotytowe na Pielgrzymach

Skaleń potasowy z obwódką z plagioklazu fot. Stanisław Madej

1 Komentarz
  • wojtek

    27 lutego 2020 at 14:18 Odpowiedz

    wspaniały artykuł, porażająca głębia czasowa tych wydarzeń. Krystalizować sobie powoli prez 20mln lat…

Napisz komentarz

Nie masz uprawnień do rejstracji
X