Dewon w Górach Świętokrzyskich

Nazwę okresu - dewon (419 - 359 mln lat temu) ustanowili w 1839 roku Roderick Murchison i Adam Sedgwick. Pochodzi ona od, zlokalizowanego południowo-zachodniej Anglii, hrabstwa Devon (nazwa historyczna Devonshire), gdzie występowały najlepiej udokumentowane w XIX wieku odsłonięcia skał dewońskich.

Układ kontynentów w dewonie z przypuszczalną lokalizacją miejsca, w którym powstały skały obecnie odsłaniające się w Górach Świętokrzyskich.
(według Scotese 2016 oraz Świło i in. 2016, zmodyfikowany)

PALEOGEOGRAFIA I KLIMAT

We wczesnym dewonie doszło do ostatecznego uformowania się nowego kontynentu zwanego Laurosją, powstałego w wyniku połączenia się Laurencji i Bałtyki. W miejscu zetknięcia się starych kontynentów, tzw. szwu kontynentalnego, powstały pasma górskie zwane kaledonidami (nazwa od orogenezy kaledońskiej). Procesy tektoniczne, rozpoczęte w orogenezie kaledońskiej, nie ustały i płynnie przeszły w fazy orogenezy waryscyjskiej (hercyńskiej).
Globalny klimat dewonu charakteryzował się wyższymi średnimi temperaturami, niż współcześnie. Najprawdopodobniej przez większą jego część bieguny były pozbawione pokrywy lodowej. Dopiero pod koniec dewonu doszło do ochłodzenia związanego ze zlodowaceniem Gondwany.

.

Rekonstrukcja brzegu morza z czasów wyjścia na ląd pierwszych terapodów.
(według Olszyńska, 2016)

ŻYCIE W DEWONIE

W dewonie, dzięki sprzyjającym warunkom środowiskowym, powstały ekosystemy przypominające współczesne rafy. Ich budowniczymi były koralowce oraz stromatoporoidy – wymarłe organizmy należące do gąbek. Ponadto w morzach i oceanach żyły mszywioły, szkarłupnie (np. liliowce), ramienionogi, mięczaki (np. małże i głowonogi) i stawonogi (np. trylobity). We wczesnym dewonie pojawiają się pierwsze głowonogi z podgromady amonitowatych. Charakterystyczną skamieniałością przewodnią tego okresu są konodonty – mikroskopijne, zębokształtne elementy strunowców, które stanowią ważny wskaźnik w określaniu wieku skał.
Dewon jest zwany wiekiem ryb. Pojawiło się wówczas wiele grup tych kręgowców, m.in. rekiny, zbliżone wyglądem do form współczesnych. Rozwinęły się ryby promieniopłetwe, trzonopłetwe, w tym dwudyszne, mogące oddychać powietrzem atmosferycznym. W morzach dominowały pancerne bezszczękowce (ostrakodermy) oraz ryby pancerne (plakodermy). Należał do nich największy, mogący osiągać ponad 10 m długości, drapieżnik z rodzaju Duncleosteus.
W środkowym dewonie (eiflu) kręgowce wyszły na ląd. Najstarsze na świecie ślady czworonożnego zwierzęcia – tetrapoda znaleziono w kamieniołomie Zachełmie (gmina Zagnańsk).
Na lądzie rozwinęły się rośliny naczyniowe: widłaki, skrzypy i paprocie nagonasienne. Niektóre z nich przypominały swym wyglądem krzewy i drzewa. Pojawiły się owady. W późnym dewonie istniały już ekosystemy nazywane pierwszymi lasami.

Rekonstrukcja dna dewońskiego sprzed 380 mln lat: 1 - gąbka z grupy stromatoporoidów, 2 - koralowiec gałązkowy z grupy denkowców, 3 - osobniczy koralowiec czteropromienny, 4 - gąbki z rodzaju Amphipora, 5 - ryba pancerna z rodzaju Coccosteus, 6- ryba pancerna z rodziny Ptyctodontidae
(według Pytlika 2012, zmienione)

WYMIERANIE DEWOŃSKIE

Pod koniec dewonu, ok. 374 mln lat temu, nastąpiła seria zdarzeń, która doprowadziła do wymarcia wielu grup organizmów. Było to drugie z wielkich wymierań w historii Ziemi, które trwało kilkanaście mln lat. Obejmowało pogranicze franu i famenu oraz wczesny karbon i miało najprawdopodobniej związek ze zlodowaceniem Gondwany i osłabioną cyrkulacją wód w oceanach, gdzie głębsze strefy były słabo lub w ogóle nie natlenione. W czasie interglacjałów poziom oceanów podnosił się i powiększała się strefa anoksyczna.
Kryzys późnodewoński najbardziej dotknął zwierzęta morskie. Wymarły, zarówno całe grupy zwierząt (np. graptolity, ryby pancerne), jak i poszczególne gatunki ramienionogów, trylobitów, głowonogów czy ryb. Na granicy fran/famen zanikły rafy stromatoporoidowo-koralowcowe. Z końcem dewonu wyginęły także prymitywne rośliny zarodnikowe.

SKAŁY DEWOŃSKIE W POLSCE

W Górach Świętokrzyskich znajduje się wyjątkowo dużo odsłonięć skał dewońskich, które charakteryzują się dużą różnorodnością litologiczną, prezentując pełny profil tego okresu. Skały dewońskie odsłaniają się także na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej (m.in. okolica Siewierza, Klucz, Dębnik k. Krakowa) oraz w Sudetach (m.in. Góry Bardzkie, Góry Kaczawskie, okolice Świebodzic).

Najważniejsze odsłonięcia dewonu w Górach Świętokrzyskich z zaznaczonym zasięgiem występowania skał dewońskich (przy wyznaczaniu zasięgu nie uwzględniono pokrywy czwartorzędowej): 1 - Ostrówka, 2 - Góra Rzepka, 3 - Góra Zamkowa, 4 - Góra Zelejowa, 5 - Szewce, 6 - Bolechowice, 7 - Mogiłki, 8 - Kowala, 9 - Ślichowice, 10 - Góra Trójeczna, 11 - Kadzielnia, 12 - Wietrznia,13 - Zachełmie, 14 - Góra Józefka, 15 - Góra Podolaziana (Świnia Góra), 16 - Bukowa Góra, 17 - Łagów-Płucki, 18 - Skały, 19 - Doły Opacie, 20 - Ujazd, 21 - Kopiec.
(według Szczepanika 2015, zmienione).

DEWON W GÓRACH ŚWIĘTOKRZYSKICH

• W Górach Świętokrzyskich zlokalizowane są jedne z najlepszych na świecie odsłonięć skał dewońskich. Obszar, gdzie w dewonie powstały skały odsłaniające się obecnie w Górach Świętokrzyskich, zlokalizowany był w strefie międzyzwrotnikowej u wschodnich wybrzeży Laurosji.

• Dolny dewon zapisał się osadami lądowymi, deltowymi i płytkomorskimi. Znaleźć tu można liczne skamieniałości np. ramienionogów w tzw. piaskowcach spiriferowych (Bukowa Góra) lub ryb i bezszczękowców w piaskowcach plakodermowych (np. okolice Daleszyc).

• W piaskowcach dolonodewońskich na Górze Trójecznej znaleziono najstarsze na świecie skamieniałości zaawansowanych struktur korzeniowych. Ocenia się, że rośliny te mogły mieć nawet 5 metrów wysokości.

• W kamieniołomie Zachełmie, w dolomitach środkowego dewonu wieku 393 mln lat, znaleziono najstarsze na świecie ślady czworonogów (tetrapodów). Kamieniołom Zachełmie, dzięki temu odkryciu, znalazł się na liście 100 najważniejszych stanowisk światowego dziedzictwa geologicznego UNESCO.

• W kamieniołomach w Ujeździe, Zachełmiu i Kopcu znaleziono i opisano bardzo ciekawe ślady żerowania ryb. W kamieniołomie Skały, również w utworach węglanowych środkowego dewonu, występują jedne z najstarszych na świecie kopalnych, mezofotycznych raf koralowych, tj. położonych między 30 a 150 m pod powierzchnią morza.

• Skałkowe pasma Kadzielniańskie, Chęcińskie i Zelejowskie, w okolicach Kielc i Chęcin, budują wapienie środkowego dewonu, powstałe w tropikalnych, płytkich zbiornikach morskich. Na ich dnie tworzyły się ekosystemy, analogiczne do dzisiejszych raf koralowych, których głównymi budowniczymi były koralowce i stormatoporoidy.

• W kamieniołomie w Kowali odkryto, unikalne w skali światowej, skamieniałe szeregi wędrujących trylobitów. Mimo, iż te zwierzęta nie posiadały narządu wzroku, mogły się ze sobą komunikować za pomocą substancji chemicznych i przemieszczać jeden za drugim.

• Wymieranie w późnym dewonie doskonale zapisało się w profilach skalnych w Górach Świętokrzyskich.

Uproszczony schemat litostratygraficzny dewonu Gór Świętokrzyskich: 1 - ogniwo wapienia masywnego z Kadzielni, 2 - ogniwo wapienia z Laskowej Góry, 3 - wapienie mantikocerasowe, 4 - wapienie detrytyczne, 5 - skondensowane wapienie krynoidowo-głowonogowe.
(według Szulczewski 1995, Tabeli stratygraficznej Polski 2008, Narkiewcz i Narkiewcz 2010, Fijałkowskiej-Mader i Malca 2011 i Skompskiego 2012, zmienione)

WYKORZYSTANIE ŚWIĘTOKRZYSKICH SKAŁ DEWOŃSKICH

Świętokrzyskie skały dewońskie były wykorzystywane od wielu wieków w budownictwie. Na uwagę zasługują szczególnie tzw. marmury chęcińskie (kieleckie). Są to różnobarwne wapienie, głównie środkowodewońskie, które skamieniałościom oraz mineralizacji kalcytowej zawdzięczają walory dekoracyjne. Już od XVI wieku były one wydobywane na stosunkowo niewielkim obszarze między Kielcami a Chęcinami oraz obrabiane w warsztatach chęcińskiego ośrodka kamieniarskiego. Produkowano z nich głównie płyty okładzinowe, podłogowe i epitafijne, rzadziej inne elementy architektoniczne, jak kolumny, balustrady czy nagrobki. Ostatni marmurołom (Bolechowice), z którego wydobywano ten surowiec, jest nadal okresowo czynny. Obecnie skały dewońskie są eksploatowane i przetwarzane na potrzeby zarówno budownictwa (np. do produkcji kruszyw) oraz przemysłu: wapienniczego, cementowego, chemicznego, hutniczego (jako topnik, do wyrobu szkła), a nawet rolnictwa (do produkcji nawozów). Przemysł wydobywczy koncentruje się na obszarze między Kielcami, Chęcinami i Miedzianką oraz w okolicy Łagowa. Warto dodać, że wielowiekowa historia eksploatacji skał dewońskich w rejonie Kielc i Chęcin była przyczynkiem do lepszego poznania geologii regionu, gdyż każde antropogeniczne osłonięcie było i jest niezwykle cennym obiektem z naukowego punktu widzenia. Na przykład historyczne kamieniołomy znajdujące się na terenie Kielc: Kadzielnia, Wietrznia i Ślichowice, są obecnie rezerwatami przyrody nieożywionej. Wyjątkowe dziedzictwo geologiczne tego obszaru stanowiło podstawę utworzenia w 1996 r. Chęcińsko-Kieleckiego Parku Krajobrazowego, a od 2021 roku - Świętokrzyskiego Światowego Geopark UNESCO.