Piętro strukturalne

Piętro strukturalne (ros. структурный этаж, na j. angielski zostało przetłumaczone przez Slossa (1963) jako structural stage, częściej jednak tłumaczone jako structural level) to jednostka geologiczno-strukturalna złożona z sukcesji warstw, charakteryzujących się odmiennym stylem tektonicznym od graniczących z nią jednostek (nadległych i lub niżejległych) i oddzielona od nich przez niezgodności strukturalne (kątowe). Natomiast według definicji Depciucha i Lisa (1971) jest to "zespół struktur tektonicznych utworzonych w wyniku jednej, odpowiednio silnie zaznaczonej fazy tektonicznej".

Formacje wchodzące w skład piętra strukturalnego nie musiały powstać w wyniku nieprzerwanej sedymentacji, jednak powinny zostać razem zdeformowane tektonicznie. Dlatego każde piętro strukturalne stanowi produkt pewnego etapu ewolucji tektonicznej platformy kontynentalnej (zarówno cokołu, jak i pokrywy osadowej). Etap ten stanowi jeden cykl sedymentacyjno-diastroficzny związany z zamykaniem się geosynkliny. Porównanie wieku warstw osadowych poszczególnych pięter pozwala na określenie wieku procesów tektonicznych.

Jednostka piętra strukturalnego jest stosowana w literaturze polskiej, rosyjskiej, innych krajów byłego bloku wschodniego (także niektórych krajów Azji i Ameryki Łacińskiej). Termin został zastosowany w 1948 roku przez Schultza w opracowaniu na temat tektoniki Tien-Szanu i był związany z teorią geosynklinarną. W literaturze angielskojęzycznej w tym samym czasie Sloss (1949, 1963) wydzielił sześć sekwencji (w zbliżonym znaczeniu) w osadach fanerozoiku na kratonie Północnej Ameryki. Te sekwencje także były związane z cyklami tektonicznymi (dwie z ruchami orogenicznymi a pozostałe cztery z ruchami epejrogenicznymi). Niezgodności kątowe były jednak już dużo wcześniej wykorzystywane do oceny wieku faz orogenezy (na przykład James Hutton prowadził obserwacje już w roku 1788 a Hans Stille w 1924 w oparciu o niezgodności kątowe wyróżnił fazy orogenezy waryscyjskiej).

W Polsce koncepcja piętra strukturalnego została między innymi wykorzystana przez Sokołowskego i Znosko (1959) w klasyfikacji jednostek tektonicznych Polski. Ich opracowanie związane było z projektem mapy tektonicznej Polski w ramach szerszego programu "Międzynarodowej mapy tektonicznej Europy". Program został zainicjowany przez geologów radzieckich. W 1962 roku w związku z tym samym projektem, termin został opisany przez Bogdanowa i usystematyzowany wraz z innymi terminami strukturalnymi. Według jego klasyfikacji, na obszarach platformowych wyróżniono następujące rodzaje jednostek tektonicznych:

  • megakomplesy (jednostka pierwszego rzędu); tu dwa megakompleksy to podłoże krystaliczne i pokrywa kratoniczna (osadowa)
  • kompleksy fałdowe (jednostka drugiego rzędu) związane z głównymi fałdowaniami (kaledońskim, waryscyjskim, alpejskim)
  • piętra strukturalne (jednostka trzeciego rzędu) związane z fazami głównych fałdowań, charakteryzujące się podobną deformacją tektoniczną, stopniem metamorfizmu, magmatyzmem i rozdzielone przez niezgodności kątowe.

Sam Sloss (1963) porównuje jego sekwencję do kompleksu fałdowego (lub strukturalnego) wg. definicji Bogdanowa. Jednak odróżnienie piętra strukturalnego (ograniczonego przez niezgodności regionalne) od kompleksu jest trudne i często te dwa terminy są traktowane jako równorzędne (na przykład w zastosowaniu "kaledońskie piętro strukturalne"). Wielu autorów (np. Książkiewicz i in. 1965, Stupnicka 1997, Mizerski i Sylwestrzak 2002) stosują określenie piętra strukturalnego w odniesieniu do tego, co Bogdanow określa jako megakompleks (dwa piętra strukturalne: podłoża krystalicznego i pokrywy osadowej).

Piętro strukturalne może się składać z podpięter, które są ograniczone przez powierzchnie niezgodności niższego rzędu, niekoniecznie kątowe. Termin piętra tektonicznego stosowany jest także jako podrzędny do piętra strukturalnego. Oprócz tego, że piętro tektoniczne różni się od sąsiadujących jednostek odmiennym stylem tektonicznym i teoretycznie nie musi być ograniczone przez powierzchnie niezgodności (Mizerski i Sylwestrzak 2002), różnica w definicji tych jednostek nie jest jasna.

Literatura

Богданов А. А., 1962. О термине "структурный этаж" (в связи с составлением международной тектонической карты Европы масштаба 1:2 500 000). Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отдел геологический 38, № 1.
Depciuch, T., Lis, J. 1971. Izochronowa kontrola i interpretacja wyników oznaczeń. Kwartalnik geologiczny 15, Wydawnictwa Geologiczne
King, P.B. 1969. The Tectonics of North America - A Discussion to Accompany the Tectonic Map of North America Scale 1:5000000. Geological Survey Professional Paper 628
Książkeiwicz, M., Sokołowski, S., Ruhle, H. 1965. Zarys geologii Polski. Wydawnictwa Geologiczne
Mizerski, W. Sylwestrzak, H. 2002. Słownik geologiczny. Wydawnictwo Naukowe PWN
Sloss, L.L. 1963. Tectonic Cycles of the North American Craton. W Merriam, D.F. (ed.) 1964. Symposium on cyclic sedimentation: Kansas Geological Survey, Bulletin 169, 449-459 dostępne dzięki Kansas Geological Survey
Sokołowski, S., Znosko, J. 1959. Projekt mapy tektonicznej Polski jako części mapy tektonicznej Europy. Kwartalnik geologiczny 3, Wydawnictwa Geologiczne
Stupnicka, E. 1997. Geologia regionalna Polski. Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego
Шульц, С.С., 1948. Анализ новейшей тектоники и рельеф Тâнь-Шанâ. Огиз Государственное издательство географической литературы
Komitet Nauk Geologicznych PAN 2009. Regionalizacja tektoniczna Polski II. Lista terminów tektonicznych dla celów regionalizacji, online