Nemoku.lt » Geografija » Lietuvos žemės gelmės » Darbo peržiūra
Lietuvos geologai jau daugiau kaip du šimtmečius tiria Lietuvos gelmes. Prieš 200 metų, 1803, buvo įsteigta Vilniaus universiteto Geologijos ir mineralogijos katedra, kurioje ir prasidėjo sistemingas geologijos mokslas ir mokymas mūsų krašte. Lietuvoje išgręžta per 25 tūkst. gręžinių, giliausias iš jų – Vydmantų kaime netoli Palangos (2600 m gylio). Gręžiniais iškeliamas uolienų stulpelis – kernas, kurį galima tirti įvairiais būdais ir nustatyti uolienų sandarą, amžių, jose slypinčias organizmų liekanas – fosilijas. Be to, gręžinio sienelės ištiriamos prietaisais ir nustatomos jų fizinės savybės – tankis, poringumas, varža, radioaktyvumas.
Tiriant gelmes, taikomi geofiziniai, seisminiai metodai. Šiuo metu Lietuvos gelmių sandara ištirta iki 90 km gylio.
Giluminė sandara
Lietuvoje Žemės plutos storis labai nevienodas. Žemaitijoje ji yra 40–42 km storio, Vidurio Lietuvoje pluta gilėja ir Aukštaitijoje siekia 50–55 km. Plutos sandara taip pat skiriasi. Vakaruose viršutinę beveik 30 km storio plutos dalį sudaro uolienos, artimos granitui. Apatiniame vos 10–15 km storio sluoksnyje vyrauja sunkesnės uolienos, artimos bazaltui- gabrui. Plutos sandaros kaita čia nedidelė. Rytų Lietuvoje, kur pluta storesnė, jos sudėtis įvairesnė. Čia viršutinis, „granitinis“ sluoksnis daug plonesnis, o apatinis, „bazaltinis“, storesnis. Plutą sudarančių sluoksnių storis labai nevienodas, o juos skiriantys paviršiai nelygūs – lyg būtų sustumti ir užslinkę vienas ant kito. Šie Lietuvos plutos sandaros ypatumai turėjo didelės įtakos ir nuosėdinės dangos bei paviršiaus raidai.
Didžioji dalis Žemės plutos sudaryta iš kristalinių uolienų. Dalis jų – pirminės nuosėdinės ir vulkaninės uolienos, kurios žemės gelmėse, veikiamos aukštos temperatūros ir slėgio, persikristalizavo, deformavosi. Tai daugiausia gneisai ir skalūnai, tarp jų pasitaiko marmuro, susidariusio iš klinties ir dolomito, amfibolito – buvusio bazalto lavos. Kai kurios šių uolienų yra iš dalies išsilydžiusios – jose pilna įmantrios formos gyslučių, susidariusių iš granito sudėties lydalo. Tokios mišrios
sudėties uolienos vadinamos migmatitais. Tarp šių uolienų yra ir tokių, kaip antai gabras, granitas, dioritas, kurios išsikristalizavo iš magmos. Vietomis jos sudaro didelius kūnus, pvz., tarp Druskininkų ir Merkinės, kelių šimtų metrų gilumoje, tįso Randamonių plutonas, sudarytas iš gabro, diorito, granodiorito. Visą šiaurės vakarinę Žemaitijos dalį užima didžiulis, maždaug 8000 km2 ploto, Kuršių plutonas, sudarytas iš uolienų, vadinamų čarnokitoidais. O tarp Kintų, Šilutės ir Šilalės yra didžiulis granitinis kūnas, vadinamas Žemaičių Naumiesčio miestelio, kurio viduryje jis yra, vardu.
Lietuvos paviršiuje galima rasti tik kristalinių uolienų riedulių, ledyno atvilktų iš Šiaurės šalių, o kristalinė pluta čia ištisai uždengta nuosėdinėmis uolienomis. Dėl to ji ir vadinama kristaliniu pamatu. Nuosėdinė storymė, slūgsanti ant šio pamato, yra įvairaus storio. Ploniausia ji Pietų Lietuvoje. Čia gręžinyje, išgręžtame pačiame Čepkelių raisto pakraštyje, granitas pasiektas vos 211 m gylyje. Šiaurės ir vakarų kryptimis kristalinis pamatas gelmėja. Vilniuje jo gylis yra apie 500 m, ties Kaunu – jau apie 1 km, o vakaruose, apie Klaipėdą, jau daugiau kaip 2 km.
Nuosėdinę storymę sudaro įvairios sudėties sluoksniai, daugiausia smiltainio ir smėlio, molio, klinties, dolomito, mergelio, kreidos, gravelito, konglomerato ir kitokių uolienų. Jie susidarė įvairiu laiku: apatiniai, seniausieji, – maždaug prieš 600–700 mln. m., o jauniausieji – jau ledynmečiu ir po jo, t. y. jau „mūsų laikais“. Lietuvoje esama visų periodų darinių nuo prekambro iki neogeno, t. y. vendės, kambro, ordiviko, silūro ir t. t.
Kaip atsirado Lietuvos žemė
Ta Žemės dalis, kurioje dabar yra Lietuva, atsirado maždaug prieš 2 mlrd. m. pirmiausia vandenyne, vadinamame Svekofeniškuoju, kuris atsivėrė suskilus žemynui su sena pluta, susidariusia dar archėjuje, prieš 2,8–3,4 mlrd. m. Vienas šio vandenyno krantas – dabartinė Šiaurės Suomija, Karelija, Kolos pusiasalis. Kur kitas krantas – nežinia. Vieni geologai jo ieško Kanadoje ar Grenlandijoje, kiti – Pietų Amerikoje. Tokie reiškiniai kaip žemynų skilimas ir naujų vandenynų susidarymas nuolat vyksta Žemės rutulio išoriniame apvalkale, vadinamame litosfera. Ji suskilusi į plokštes, kurios slenka 5–10 cm per metus greičiu. Ten, kur plokščių pakraščiai tolsta, iš gelmių liejasi bazalto lava, susidaro nauja vandenyno pluta. O kur plokštės susiduria, iškyla kalnynai, susidaro žemynų pluta. Panašūs reiškiniai vyko ir Svekofeniškajame vandenyne. Plokštėms tolstant, jo dugne liejosi lava, klostėsi nuosėdos. Vėliau plokštės ėmė slinkti priešpriešiais, gurintis, nirti viena po kita. Gilumoje tokia nyranti plokštė lydėsi, o paviršiuje virš tų vietų susidarė ugnikalnių lankai. Galiausiai šie sugurinti, suraukšlėti, magma persisunkę plokščių pakraščiai būdavo pristumiami prie senojo žemyno, tarsi „priauginant“ prie jo ištisus naujos plutos ruožus. Panašiai maždaug prieš 1,8–1,9 mlrd. m. susidarė ir Lietuvos pluta. Tuo metu nuo Lazdijų, per visą Vidurio Lietuvą, pro Kauną iki Biržų tęsėsi ugnikalnių juosta, susidariusi plokščių sandūros vietoje. Ji galėjo atrodyti kaip dabartiniai Kurilų ar Aleutų salų lankai
Ramiajame vandenyne. Maždaug prieš 1,46–1,5 mlrd. m. plutoje susidarė daug granito kūnų, kai kurie iš jų iki kelių šimtų kvadratinių kilometrų ploto. Jie aptikti pietvakarių Lietuvoje, ties Kabeliais, Veisiejais, Lazdijais, o vakaruose – ties Ariogala ir Žemaičių Naumiesčiu. Tuo ankstyvuoju laikotarpiu Lietuva nebuvo lygumų kraštas. Šiaurinėje Žemaitijoje ir pietryčių Lietuvoje driekėsi kelių kilometrų aukščio kalnagūbriai, o ugnikalniai Vidurio Lietuvos ruože irgi turėjo siekti tokį aukštį. Panašiai dabar atrodo Karpatų kalnai. Kaip tik dėl kalnuoto reljefo sparčiai iro ir kilo pluta. Tos uolienos, kurios dabar yra kristalinio pamato paviršiuje, kažkada buvo nugrimzdusios į 15–20 km gylį, o vietomis ir dar giliau. Vadinasi, tokia uolienų storymė ir nuiro. Tai truko apie milijardą metų.
Iš ardomų kristalinių uolienų susidarė ir pirmosios nuosėdinės uolienos, susiklosčiusios ant aplyginto kristalinio pamato, – konglomeratas, gravelitas, rupus smėlis. Šių uolienų amžius yra apie 600–700 mln. m. Jos ištisai dengė tik Rytų Lietuvą, o Vakarų Lietuva vis dar iro.
Kambras
Kambro periodo pradžioje, maždaug prieš 540 mln. m., Lietuvą visu žemyno pakraščiu buvo plačiai užliejusi jūra. Šis žemynas, vadinamas Baltika, apėmė dabartinę Rytų Europą. Kitos Europos dalies, esančios į vakarus nuo Vidurio Lenkijos, tuo metu dar apskritai nebuvo. Ji atsirado vėliau, prie Baltikos dėl daugkartinių litosferos plokščių susidūrimų priaugant naujos plutos ruožams.
Baltikos žemynas tuo metu buvo pietiniame pusrutulyje, netoli dabartinės Antarktidos (kuri tuo metu irgi buvo kitur). Per visą laikotarpį nuo kambro iki dabar jis iš lėto plaukė šiaurės link. Keitėsi platumos, klimatinės sąlygos, aplinka ir atitinkamai nuosėdinės uolienos, sudarančios sluoksnius – jau minėtos geologijos knygos puslapius, kuriuose ir išliko šios ilgos, daugiau kaip pusės milijardo metų kelionės pėdsakai. Seniausios kambro uolienos – tai vadinamieji mėlynieji moliai. Viršutinėje kambro storymės dalyje slūgso smiltainiai, susidarę beveik vien iš kvarco grūdelių. Juose slūgso ir naftos telkiniai, esantys Lietuvos sausumoje ir Baltijos jūroje.
Kambro periodu ėmė grimzti Vakarų Lietuva. Tai truko apie 100 mln. m. ir tęsėsi ordoviko (488–444 mln. m.) ir ypač sparčiai – silūro (444–416 mln. m.) periodais, kai susiklojo maždaug 1000 m nuosėdinių uolienų storymė. Per šį laikotarpį ir susidarė Baltijos nuosėdinis baseinas – svarbi Lietuvos geologinės sandaros ypatybė. Tai didžiulė įduba Rytų Europos platformos pakraštyje, pripildyta nuosėdinių uolienų, kurių storis siekia 2,5–3 km. Šios didžiulės struktūros susidarymo priežastis – spaudimas, kurį patyrė Baltikos plokštė, susidūrusi su Laurentijos plokšte. O šios plokštės dalimi buvo dabartinis Šiaurės Amerikos žemynas ir Grenlandija. Iš kito šono, dabartinėje Lenkijoje, Baltiką spaudė kitas žemynas, vadinamas Rytų Avalonija. Taip suspaustas Baltikos žemyno pakraštys deformavosi – aižėjo, dubo ir grimzdo. Dar viena priežastis, dėl kurios baseinas susidarė kaip tik Vakarų Lietuvoje, galėjo būti jos plutos ypatybės. Tai – stora granitinė pluta, kuri dėl fizinių-mechaninių savybių ir aukštesnės temperatūros jos gelmėse buvo plastiškesnė, labiau linkusi deformuotis.
Silūras
Silūro periodu Lietuvoje vyravo jūrinis režimas. Jo pabaigoje jūros krantas tęsėsi per Vidurio Lietuvą. Silūre Baltikos žemynas, kurio dalis buvo ir dabartinė Lietuva, kaip tik ėjo per pusiaują, todėl jūra buvo šilta, joje klestėjo gyvybė, o palei visą Lietuvos krantą tęsėsi rifai, susidarę iš koralų, stromatoporų, pinčių, moliuskų, jūros lelijų ir kitų gyvūnų.