Skarby geologiczne rezerwatu Góra Zborów

Z tego artykułu dowiesz się:

• Dlaczego wypas owiec ma istotne znaczenie dla środowiska i krajobrazu jurajskiego;
• Na czym polegają procesy krasowe;
• Jak powstaje szata naciekowa jaskini;
• O czym mówią nam osady jaskiniowe;
• Co eksploatowano w Jaskini Głębokiej;
• Jakie skały budują Jurę Krakowsko-Częstochowską.

Rezerwat Góra Zborów to istniejący od 1957 roku rezerwat przyrody nieożywionej, utworzony ze względu na wyjątkowe walory typowych dla regionu obiektów geologicznych – skał wapiennych górnej jury, występujących w nich form krasowych oraz charakterystycznych zbiorowisk roślinnych, w tym muraw kserotermicznych.

Procesy krasowe miały duży udział w kształtowaniu dzisiejszego krajobrazu wyżyny. W rezerwacie można zaobserwować rzeźbę terenu charakterystyczną dla krasu powierzchniowego – skałki ostańcowe, kominy krasowe, żłobki krasowe jak i krasu podziemnego – jaskinie, schrony i nisze skalne.

Przy rezerwacie Góra Zborów powstało Centrum Dziedzictwa Przyrodniczego I Kulturowego Jury (GPS 50^o34’24,53”N, 19o31’20,82”E) (fot. 1), w którego zabudowaniach znajdują się ekspozycje geologiczna i paleontologiczna, sala multimedialna do prezentacji filmów edukacyjnych, prowadzenia prelekcji i warsztatów oraz Zagroda Edukacyjna z elementami tradycyjnego wyposażenia gospodarskiego. Prezentowane są tam różne aspekty współistnienia człowieka i otaczającej go przyrody od początków zasiedlania okolicy po ostatnim zlodowaceniu, ukazujące wykorzystanie naturalnych walorów obronnych wapiennych wzgórz z jaskiniami i schroniskami, kształtowanie krajobrazu okolicy przez człowieka w wyniku wykorzystania drewna jako źródła energii i budulca oraz zagospodarowywanie odsłoniętych terenów jako ekstensywnych pastwisk.

Charakterystyczne dla wapiennych wzniesień jurajskich murawy kserotermiczne (fot. 2) istniały dawniej dzięki wypasowi owiec. Gdy został on zarzucony jurajskie wzgórza zaczęły porastać lasami, prowadząc do zanikania tych cennych zbiorowisk roślinnych. Przywracany aktualnie na Jurze Krakowsko-Częstochowskiej wypas owiec i kóz stanowi istotną formę czynnej ochrony przyrody. Prowadzi on do odbudowywania muraw kserotermicznych z ich bogatą różnorodnością biologiczną, powoduje ożywienie lokalnych tradycji, w tym obrzędów pasterskich i wytwarzania produktów pochodzenia owczego: obróbki i filcowania wełny, wytwarzania serów owczych i innych potraw regionalnych.

W rezerwacie Góra Zborów poprowadzona jest ścieżka przyrodnicza, na której poznać można walory geologiczne rezerwatu, historię pasterstwa na Jurze oraz formy czynnej ochrony przyrody i krajobrazu jurajskiego.

Jednym z ciekawszych obiektów geologicznych rezerwatu jest przystosowana do ruchu turystycznego Jaskinia Głęboka (GPS 50^o34’31,77”N, 19o31’29,44”E) (rys. 1). Jest ona przykładem jaskini ukształtowanej przez procesy krasowe, rozwiniętej częściowo na szczelinach tektonicznych.

Procesy krasowe polegają na chemicznym rozpuszczaniu skał, w tym przypadku – wapiennych, a także deponowaniu wcześniej rozpuszczonych związków – składników skał wapiennych w postaci szaty naciekowej. Kwas węglowy, zawarty w wodach opadowych w wyniku pochłonięcia przez nie dwutlenku węgla (CO₂) z atmosfery i z gleby, reaguje z głównym składnikiem wapieni – węglanem wapnia (CaCO₃), co prowadzi do rozpuszczania skał i powstawania podziemnych pustek.

Roztwory penetrujące skały wnikają zatem we wszystkie napotkane szczeliny i pęknięcia, często wykorzystując szczeliny powstałe na uskokach tektonicznych. Rozpuszczając skałę poszerzają i wydłużają szczeliny, doprowadzając do powstania systemów korytarzy, sal i studni jaskiniowych. W sprzyjających warunkach, z wód przenikających przez skały wytrąca się uprzednio rozpuszczony węglan wapnia (CaCO₃) w postaci minerałów kalcytu lub aragonitu. Tak powstają nacieki jaskiniowe, m.in.: stalaktyty, stalagmity, kolumny naciekowe czy polewy.

Węglan wapnia to główny, lecz nie jedyny składnik skał wapiennych. Po jego rozpuszczeniu przez wodę na dnie jaskini pozostają nierozpuszczalne, a zawarte pierwotnie w wapieniu, osady ilaste. Wody przepływające przez jaskinię przynoszą do niej również osady z zewnątrz. Powstaje w ten sposób tzw. namulisko, nieraz wypełniające większość lub nawet cały przekrój korytarza czy sali jaskiniowej. Osady nagromadzone w jaskini przechowują świadectwa historii geologicznej, czasów prehistorycznych i historycznych, stając się bardzo istotnym obiektem badań: zarówno geologicznych, paleontologicznych, jak i archeologicznych.

Jaskinia Głęboka to korytarze, pochylnie i progi skalne, których sumaryczna długość wynosi 190 m, a różnica wysokości między najniżej i najwyżej położonym punktem – tzw. deniwelacja – sięga 16,5 m. Znaczna część jaskini udostępniona jest do zwiedzania z przewodnikiem z Centrum Dziedzictwa Przyrodniczego i Kulturowego Jury.

W Jaskini Głębokiej przygotowano stanowiska objaśniające profil osadów oraz ukazujące osady w postaci luźnych bloków (fot. 3).

Szata naciekowa w Jaskini Głębokiej występuje zarówno w postaci starszych, częściowo zniszczonych stalaktytów, stalagmitów, kolumn i polew naciekowych (fot. 4), jak i zupełnie młodych, rosnących „na naszych oczach” makaronów – pierwotnych formy stalaktytów (fot. 5). Pod tym względem jaskinię tę należy zaliczyć do tzw. jaskiń „żyjących” – z aktywnym krasem.

Uważny obserwator ma szansę zauważyć również szczotkę kalcytową tkwiącą w ścianie jaskini, powstałą w warunkach powolnej i swobodnej, nieograniczonej przestrzennie krystalizacji, o czym świadczą regularne, ładnie wykształcone, duże kryształy.

Jaskinia Głęboka jest jaskinią w znacznym stopniu przekształconą przez człowieka. Przez wiele lat eksploatowano tu grubokrystaliczną odmianę kalcytu tzw. szpat islandzki (fot. 6). Pozyskiwano go dla potrzeb przemysłu szklarskiego, w którym był wykorzystywany jako surowiec ułatwiający topienie krzemionki, tzw. topnik.

Rozkwit wydobycia szpatu nastąpił w końcu XIX w. i w pierwszej połowie XX w. Na Jurze Krakowsko-Częstochowskiej istniały dwa główne ośrodki wydobycia szpatu: rejon skał Kroczyckich i Podlesickich (w tym Góra Zborów) oraz okolice Olsztyna koło Częstochowy. Ponieważ eksploatacja surowca następowała do jego całkowitego wyczerpania, spowodowała ona znaczne zniszczenie środowiska abiotycznego regionu, w szczególności szaty naciekowej jaskiń wyżyny. Ślady po dawnej eksploatacji można zaobserwować m.in. w salach jaskini, w postaci pozostałości po grubych warstwach kalcytu z otworami po wierceniach górniczych, fragmentów połamanych polew i bloków kalcytu oraz zgromadzonych narzędzi szpatowców. Również w skalnym krajobrazie Jury po eksploatacji szpatu pozostały ślady w formie zagłębień, często pustych szczelin oraz hałd górniczych.

Obecnie Jaskinia Głęboka, mimo że w dużym stopniu przekształcona, poza dużą wartością edukacyjną jest ważnym stanowiskiem bytowania nietoperzy.

W obrębie rezerwatu Góry Zborów znajduje się również lapidarium (GPS 50^o34’27,16”N, 19^o31’21,91”E), prezentujące najbardziej typowe skały Jury Krakowsko-Częstochowskiej oraz jej obrzeżenia (fot. 7). Ekspozycja składa się z 15 bloków skalnych umieszczonych wzdłuż ścieżki prowadzącej do Jaskini Głębokiej w kolejności od skał najstarszych do najmłodszych. Główną część lapidarium stanowią bloki typowych odmian wapieni jury górnej, powstałych około 163-157 mln lat temu. Odznaczają się one różnorodnością litologiczną (barwą, teksturą, strukturą, udziałem frakcji ziarnistej) w zależności od miejsca ich powstania na dnie morza. Różnią się między sobą również zawartością skamieniałości i efektami działania na nie procesów krasowych.

Są tu więc okazy typowych, masywnych, bloków wapienia skalistego (okazy nr 1, 9, 10, 11 i 14), niektóre silnie skrasowiałe. Te twarde, odporne na wietrzenie skały budują charakterystyczne dla Jury Krakowsko-Częstochowskiej ostańce skalne. Są one pozostałością budowli zwanych biohermami, wznoszonych na dnie morza jurajskiego przez gąbki krzemionkowe z udziałem sinic i bakterii w okresie 160-150 mln lat temu.

Najczęściej spotykanymi w nich skamieniałościami są gąbki, których ciała uległy zwapnieniu – mumifikacji i dzięki temu miały szansę zachować się do naszych czasów. Można je zauważyć w postaci wyraźnie ciemniejszych od otoczenia przekrojów mumii gąbek (fot. 8). Miejscami wyraźnie zaznaczają się struktury cyjanobakteryjne (sinicowe) o żółtopomarańczowej barwie, powstałe w wyniku wiązania węglanu wapnia z wody morskiej przez mikroorganizmy otaczające obumarłe ciało gąbki. Rzadziej spotyka się wyraźnie widoczne przekroje organizmów szkieletowych.

Wapienie skaliste noszą ślady zachodzenia procesów krasowych – formy krasu powierzchniowego, takie jak żłobki czy jamki krasowe, niektóre wydrążone na wylot, przyjmujące postać niewielkich okien skalnych (fot. 9). Widoczne miejscami na skale czarne zabarwienie pochodzi od miejscowego nagromadzenia tlenków manganu.

Na ekspozycji znajdują się dwa bloki wapienia piaszczystego (okazy nr 5 i 6), pochodzące z kamieniołomu w Zalasie koło Krzeszowic. Skały te formowały się około 164 mln lat temu (w jurze środkowej) w środowisku płytkiego morza, stosunkowo blisko lądu, o czym świadczy duża zawartość ziaren piasku kwarcowego. W warunkach takich intensywnie rozwijało się życie, co potwierdzają obecne w skałach skamieniałości. Miejscami widoczne jest charakterystyczne, delikatne warstwowanie, tworzące niekiedy kopułkowate formy. Jest to stromatolit – struktura powstała w wyniku gromadzenia się piasku na kolejno narastających cienkich warstewkach nitkowatych sinic (cyjanobakterii).

Wapienie margliste (okazy nr 7 i 8) to skały, w których duży udział, poza węglanem wapnia, ma materiał ilasty. Powstawały one około 163-157 mln lat temu w wyniku swobodnego osadzania się (sedymentacji) mułu wapiennego w głębszych strefach morza. Nagromadzenia takiego materiału następowały na obszarach pomiędzy zespołami biohermalnymi (zespołami budowli gąbkowo-sinicowo-bakteryjnych) w tzw. basenach międzybiohermalnych oraz w obrębie zespołów biohermalnych w zagłębieniach i szczelinach pomiędzy poszczególnymi biohermami. W skałach tych spotyka się amonity i belemnity (fot. 10), a więc szczątki organizmów żyjących w toni wodnej, również organizmy osiadłe: gąbki (w zależności od miejsca powstania), rzadziej inne organizmy bentoniczne. Obydwa okazy pochodzą z kamieniołomów wapieni jurajskich z okolic Krzeszowic.

Okaz nr 12 – wapień z krzemieniami, to również dość typowy jurajski wapień uławicony, często towarzyszący strukturom biohermalnym (występuje z nimi obocznie). Jest on inkrustowany szarymi lub brązowoszarymi konkrecjami krzemiennymi nieregularnych kształtów (fot. 11), powstałymi z rozpuszczonych igieł gąbek krzemionkowych. Konkrecje najczęściej występują wzdłuż płaszczyzn uławicenia. Wapienie te łatwo ulegają erozji, „uwalniając” twarde konkrecje krzemienne, znajdowane później często w zwietrzelinach wapieni czy na wtórnym złożu w piaskach czwartorzędowych. Były one wykorzystywane przez ludzi pierwotnych do wyrobu prostych narzędzi, np. noży krzemiennych. Blok ten pochodzi z kamieniołomu w okolicach Działoszyna.

Okaz nr 13, o odmiennej nieco strukturze, zbudowany jest ze stosunkowo dużych ziaren wapienia (do kilku milimetrów), które powstały w wyniku rozdrobnienia litej skały (np. wapieni skalistych) w warunkach silnego ruchu wody (np. fale sztormowe). Ziarna te zostały następnie przetransportowane do podstawy budowli biohermalnych, po czym uległy scementowaniu tworząc wapień ziarnisty. Okaz pochodzi z okolic Krzeszowic.

Ładnie wykształcone formy krasowe obserwujemy w zasadzie tylko na okazach nr 1 i 14.

Skamieniałości występują na większości bloków wapiennych. Na kilku z nich (okazy nr 5, 6, 8, 9, 11, 13) szczególnie dobrze widoczne są amonity i belemnity, małże, ramienionogi, gąbki. Spośród innych niż wapienie skał osadowych w lapidarium znajdziemy jeszcze blok ciemnego dolomitu dewońskiego (okaz nr 2) z okolic Krzeszowic – drobnoziarnistej skały pozbawionej skamieniałości, a także konkrecje syderytowe (okaz nr 4) z Częstochowy (fot. 12). Są to bułowate formy zbudowane z minerału syderytu, występujące w iłach rudonośnych jury środkowej. Z takich właśnie konkrecji syderytowych wytapiano dawniej w rejonie Częstochowy żelazo.

Ponadto w lapidarium znajdują się dwa okazy skał magmowych: ryodacyt (okaz nr 3) wieku permskiego, pochodzący z kamieniołomu Zalas koło Krakowa, popularnie zwany porfirem oraz granitoid skandynawski (okaz nr 15) (fot. 13), przywleczony na obszar Jury przez lądolód w czwartorzędzie. Z pomocą lupy można na nim rozpoznać minerały skałotwórcze: kwarc, skaleń i mikę.

• Po przeczytaniu tego tekstu wiesz, że:
• Wypas owiec jest niezbędny dla zachowania unikatowych zbiorowisk florystyczno-faunistycznych Jury Krakowsko-Częstochowskiej;
• Procesy krasowe polegają na chemicznym rozpuszczaniu skał wapiennych oraz na wytrącaniu nacieków węglanowych, tworzących szatę naciekową jaskiń;
• Osady jaskiniowe są cennym źródłem wiedzy geologicznej, paleontologicznej, jak i archeologicznej;
• Dewastacja jaskiń, m.in. Jaskini Głębokiej, następowała w wyniku pozyskiwania z nich szpatu islandzkiego – istotnego dla przemysłu szklarskiego, wykorzystywanego jako surowiec ułatwiający topienie krzemionki, tzw. topnik;
• Najczęściej występującymi na Jurze Krakowsko-Częstochowskiej skałami są wapienie w różnych odmianach, które zaprezentowane są w lapidarium w Rezerwacie Góra Zborów.

Opracowano na podstawie treści serwisu internetowego „Zrozumieć Ziemię” (red. G. Pieńkowski, S. Cwojdziński, A. Fijałkowska–Mader, M. Krzeczyńska, T. Krzywicki, J. Malec, J. Pacuła, K. Pochocka–Szwarc, J. Rychel, S. Salwa, Z. Szczepanik, P. Szrek, A. Wierzbowski, P. Woźniak, Z. Złonkiewicz). Aktualizacja i adaptacja w ramach zadania psg pn. „Ochrona georóżnorodności, geoedukacja i geoturystyka”, finansowanego ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej: M. Krzeczyńska, 2025.