Wisłą przez geologię

W Roku Wisły i w Światowym Dniu Wody rozpoczynamy cykl artykułów poświęconych naszej największej rzece. W kolejnych odsłonach przedstawimy jej historię, warunki geologiczne i hydrogeologiczne panujące w dorzeczu, a także walory turystyczno-krajoznawcze. Dzisiaj – garść podstawowych informacji z punktu widzenia hydrogeologa.

Wisła spina swym biegiem o długości 1058 km obszar o powierzchni 194 000 km2 znajdujący się między Karpatami na południowym zachodzie a wybrzeżem Bałtyku na północy, gdzie znajduje ujście w Zatoce Gdańskiej.

Zgodnie z biegiem rzeki zostały wydzielone jej odcinki – górski, wyżynny, nizinny, wysoczyznowy w pasie pojezierzy oraz deltowy – Żuławy Wiślane. Z wyjątkiem Sudetów, Niziny Dolnośląskiej i Wielkopolski Wisła prowadzi wody przez wszystkie rejony kraju, zbierając z nich zarówno wody powierzchniowe pochodzące ze spływu powierzchniowego, jak i wody podziemne dominujące w odpływie rzeki w okresach posusznych.

Źródła Wisły znajdują się na wysokości ponad 1100 m n.p.m. na stokach Baraniej Góry w Beskidzie Śląskim. Dwa potoki – Wisełki Biała i Czarna – biorące swój początek na stokach Baraniej Góry łączą się w sztucznym zbiorniku po wybudowaniu zapory poniżej Kubalonki. W tym miejscu zaczyna się górski odcinek Wisły.

wisla 1

Czarna Wisełka przy ścieżce dydaktyczno-przyrodniczej na Baranią Górę (fot. Wikipedia)

W jej biegu wyróżnia się odcinku przełomowe. Brama Krakowska jest pierwszym naturalnym zwężeniem doliny, rozdzielającym Kotlinę Oświęcimską od Kotliny Sandomierskiej. Kolejny z biegiem rzeki to odcinek między Wyżyną Małopolską z Górami Świętokrzyskimi a Wyżyną Lubelską. Trzecim odcinkiem, mającym charakter przełomowy, jest rozpoczynający się od Fordonu k. Bydgoszczy pas pojezierny z deniwelacjami dochodzącymi do 100 m. Dorzecze Wisły jest bardzo asymetryczne, zlewnie dopływów wschodnich, prawostronnych, zajmują znacznie większą powierzchnię niż dopływy zachodnie – ponad 70% dorzecza.

Charakter rzeki zależy od pasmowo zróżnicowanych warunków klimatycznych i opadów, które znacznie przekraczają wartości średnie z wielolecia w pasie gór i pogórzy, natomiast najniższe są w pasie nizin. Zlodzenie rzeki przekracza średnio w wieloleciu 100 dni i rozpoczyna się w jej górnym odcinku, co sprzyja powstawaniu powodzi zatorowych obserwowanych wczesną wiosną. Powodzie opadowe biorą swój początek w górnym odcinku rzeki, z uwagi na wysokie opady i szybki spływ powierzchniowy w Karpatach i na wyżynach. Pojawiają się latem, najczęściej pod koniec czerwca lub na początku lipca.

Szkic geologiczny

Wisła bierze swój początek w najmłodszej strukturalnej jednostce geologicznej, czyli w pasie Karpat powstałych w czasie najmłodszej orogenezy – alpejskiej. Ściślej – bierze początek w Beskidzie Śląskim, należącym do Karpat zewnętrznych, które są zbudowane z kilku nasuniętych na siebie serii fliszowych – płaszczowin – składających się z naprzemianległych warstw łupków ilastych i piaskowców, lokalnie margli i wapieni. Po opuszczeniu Karpat Wisła wpływa na obszar zapadliska przedkarpackiego, wypełnionego w miocenie osadami molasowymi. Stożki napływowe rzek karpackich spychają Wisłę na północne obrzeżenia zapadliska przedkarpackiego.

wisla 2

Wisła w Krakowie. Nadwiślańskie wzgórze zbudowane z wapieni jurajskich (fot. Marek Ostrowski)

W rejonie Sandomierza rzeka natrafia na przełomowy odcinek, w którego podłożu napotyka wychodnie starych paleozoicznych skał (Góry Pieprzowe) należących do struktur znanych z Gór Świętokrzyskich. Płynie na północ i północny zachód wzdłuż krawędzi prekambryjskiej płyty wschodnioeuropejskiej. W podłożu koryta ma jednak grubą serię osadów paleozoicznych i mezozoicznych. Dolina Wisły i Prawisły do Puław została wyerodowana w podłożu mezozoicznych kredowych i danopaleoceńskich serii skał litych, natomiast już w niecce mazowieckiej pod osadami korytowymi Wisły występują lokalnie warstwy neogenu lub paleogenu.   

wisla 3

Przełom Wisły koło Kazimierza Dolnego (fot. Wikipedia)

wisla 4

Łachy wiślane. Wieś Błotna pod Warszawą (fot. Marek Ostrowski)

W okolicach Fordonu rzeka dotyka platformy paleozoicznej zachodniej Europy i skręca ku północy, przepływając nad starymi skałami platformy  wschodnioeuropejskiej, w której wyróżniono mniejszą jednostkę – syneklizę perybałtycka, przykrytą osadami paleozoiku i mezozoiku.

Obecny kształt rzeki został uformowany na początku holocenu, po ustąpieniu ostatniego zlodowacenia skandynawskiego – vistulianu – i po skaptowaniu przez rzekę płynącą z Fordonu na północ na Żuławy i dalej do Zatoki Gdańskiej.

wisla 5

Ujście Wisły. Sztuczny przekop z końca XIX wieku, umożliwiający spływ wód do Bałtyku (fot. Marek Ostrowski)

W czasie zlodowaceń rzeki karpackie łączyły się przed czołem lądolodów skandynawskich z wodami marginalnymi, które tworzyły pradoliny odprowadzające wody na zachód do Morza Północnego. Dawne rzeki o przebiegu zbliżonym do dzisiejszego nazywano Prawisłami, utrwalonymi w podłożu przez osady aluwialne i glacjofluwialne, których miąższość przekracza 100 m. Pierwotnie termin Prawisła stosowano w odniesieniu do rzeki funkcjonującej już pod koniec pliocenu na długo przed pojawieniem się najstarszego zlodowacenia, a która swoje dorzecze rozpoczynała w Karpatach.

Rzeka pełni funkcję ważnej arterii geologicznej, transportując miliony ton rumowiska unoszonego i wleczonego na dnie koryta. Co roku wnosi do Zatoki Gdańskiej prawie 2,5 mln ton osadów. Masa rumowiska jest największa podczas stanów powodziowych, a pozostawione po powodziach osady tworzą żyzne mady w dolinie Wisły. Największe powodzie w dolinie Wisły miały miejsce w latach 1813, 1844, 1903, 1934, 1960 i ostatnia w 2010 r.

Surowce mineralne w dolinie Wisły

Osadnictwo w dolinach Wisły i jej najbliższych dopływów rozpoczęło się już w paleolicie, natomiast w neolicie – 6 tys. lat temu – istniały kopalnie krzemieni w Krzemionkach Opatowskich. Były to pierwsze kopalnie podziemne z szybami, chodnikami eksploatacyjnymi, zabezpieczeniami stropu wyrobisk, zbliżone w swojej koncepcji do współczesnych kopalń. W tym rejonie i w tym samym czasie pozyskiwano rudy metali, początkowo do farbowania skór, do rysunków/ malowideł naskalnych i swego rodzaju „tatuaży” wojowników. W pierwszych wiekach naszej ery wydobywano darniowe rudy żelaza i wytapiano z nich przedmioty charakterystyczne dla epoki żelaza.

Rozwój budownictwa w średniowieczu zapoczątkował wydobycie surowców skalnych do budowy budowli obronnych i sakralnych. Były to początki górnictwa odkrywkowego. Złoża piasków, żwirów i ich mieszanina, czyli pospółki, zaliczane są do kruszyw naturalnych i najczęściej występują na tarasach doliny rzecznej lub jako złoża zawodnione w korycie rzeki oraz na tarasie zalewowym. Jako piaski podsadzkowe stosowano je na Górnym Śląsku w formie podsadzek do wypełnienia wyrobisk kopalnianych. Piaski pozbawione domieszek mineralnych, składające się z czystego kwarcu, wykorzystuje się do produkcji szkła (piaski szklarskie). W sąsiedztwie doliny Wisły, na skarpach w odcinkach przełomowych od wieków wykorzystywano kopaliny zwięzłe – w celu uzyskania kamienia łamanego i kruszyw. Począwszy od średniowiecza, w okresie renesansu i później wiele budynków, zamków i pałaców wznoszono z gez, wapieni lub margli eksploatowanych w kamieniołomach. Przykładem może być Sandomierz, Kazimierz Dolny lub Janowiec. Do dzisiaj wykorzystuje się te skały do budowy w korycie rzeki ostróg regulujących nurt i zabezpieczających brzegi. W sąsiedztwie doliny Wisły są eksploatowane wapienie do produkcji wapna palonego wykorzystywanego do zaprawy pneumatycznej i cementu do zaprawy hydraulicznej.

W okolicach Krakowa, rejon Alwernia – Krzeszowice, eksploatowane są skały magmowe wylewne – porfiry, tufy porfirowe, trachity i melafiry. W rejonie grzbietu dębnickiego eksploatowano różowy „marmur paczółtowicki”, biały kalcyt żyłowy oraz czarny „marmur dębnicki”.

Jeszcze w pierwszej połowie XX w. pospolitym surowcem energetycznym był torf, powstały w starorzeczach lub misach wytopiskowych. Eksploatowano go w podmokłych zagłębieniach na tarasie zalewowym. Obecnie torf nie jest zaliczany do kopalin i spełnia istotną funkcję ekologiczną.

Dolina uzdrowisk

W dolinie Wisły znajdziemy kilkanaście popularnych uzdrowisk. W odcinku górskim dobrze znany jest Ustroń-Zdrój. Dalej, już na krawędzi Górnego Śląska leżą Goczałkowice m.in. z leczniczymi solankami jodkowo-bromkowymi. Poprzez Kraków – Swoszowice, Busko, Solec trafimy do popularnego Nałęczowa z wodami żelazistymi wykorzystywanymi m.in. we wspomaganiu leczenia chorób kardiologicznych i nadciśnienia. Warto też pamiętać o uzdrowisku Wieniec-Zdrój w okolicy Włocławka, gdzie można liczyć na kąpiel w wodach o unikatowym składzie – siarczanowo-chlorkowo-wapniowo-sodowych i siarczkowych. Dalej przez niemalże legendarny Ciechocinek, a następnie Grudziądz dotrzemy do najmłodszego uzdrowiska – w Sopocie.

wisla 6

Tężnie w Ciechocinku. W dolinie Wisły występują słone wody – solanki. Pierwszą w Polsce tężnię wybudowano w Ciechocinku w 1836 r.

Wisła hojnie obdarowuje bogactwem mieszkańców swojej doliny. Hydrogeolodzy starają się jej odwdzięczać, chroniąc ją i badając, żeby jak najlepiej ją zrozumieć. O tym jednak napiszemy w kolejnych odsłonach naszego cyklu. Zachęcamy do lektury.

Autor: Andrzej Sadurski