Teresa Brzezińska-Wójcik

Skrzemieniałe drewno – kopalna osobliwość Roztocza

Gazeta Horyniecka nr 47 / opublikowane za zgodą autorki i wydawcy. Kopiowanie i publikowanie całości lub fragmentów poniższego tekstu lub zdjęć bez zezwolenia jest zabronione.

Fragmenty skrzemieniałego drewna należą do najcenniejszych składników neogeńskiego (miocen: 5–23 mln lat temu) dziedzictwa geologicznego regionu Roztocza. Jednakże występują one w osadach różnego wieku, od iłów mioceńskich w złożach pierwotnych (in situ), przez mioceńskie piaski, do utworów glacjalnych (plejstocen) lub fluwialnych (holocen) jako przemieszczone (redeponowane) przez różne procesy.

Skrzemieniałe drewno opisywano od dość dawna. Najstarszą charakterystykę znaleźć można w „Rocznikach czyli Kronikach sławnego Królestwa Polskiego” z drugiej połowy XV w., autorstwa Jana Długosza, który napisał: „…że w lasach, polach i borach miasteczka Potylica, tudzież wsi Hrabieni i Prosni, w okolicy Bełzkiej (…) drzewa sosnowe taką własność mają i przyrodę, że jeżeli się z nich część jaka, np. gałąź lub prątek utnie albo odłamie, bądź całe drzewo spuści, po kilku latach, to co było drze­wem z życiem roślinnem, przybiera postać i własności krzemienia, i jak krzemień rodzimy za uderze­niem ogień wydaje, zachowując objętość i kształt, w jakim było ucięte, przyrodę zaś głazu i krzemieńca…”. Wzmiankę o skrzemieniałym drewnie w okolicy Potylicza zwarł także hrabia Ewaryst Andrzej Kuropatnicki w swoim dziele „Geografia, albo dokładne opisanie królestw Galicyi i Lodomerii” z 1786 r. Napisał on, że „…w lesie około Potylicza drzewo w ziemi leżące lub trzaski nie gniją, ale się petryfikują…”. Również X. Krzysztof Kluk, w opracowaniu „O rzeczach kopalnych” z 1802 r., wspomina o tej „rzeczy osobliwej w Polsce”. Zaś następnie wspomina Stanisław Staszic w 1815 roku w dziele „O ziemiorodztwie Karpatow i innych gor i rownin Polski”. Występowanie skamieniałego drewna w południowo-wschodniej części Roztocza znane było autorom Atlasu Geologicznego Galicji wydawanego pod koniec XIX w. Lokalizację znalezisk podał w nim Alojzy Marian Łomnicki. Jednakże badania naukowe nad genezą skrzemieniałego drewna prowadzone są od lat 50. XX wieku (m.in. Raniecka-Bobrowska 1951, Turnau-Morawska 1958, Areń 1961, Heflik 1996, Brzyski 1998, Maruszczak 2001, Kłusek 2006). Szczegółową inwentaryzację występowania fragmentów mioceńskiego drewna na Roztoczu, a także analizy laboratoryjne, przeprowadzono w latach 2010–2011 podczas przygotowywania dokumentacji geostanowisk z myślą o utworzeniu Geoparku „Kamienny las na Roztoczu” (Krąpiec i in. 2011).

Pochodzenie skrzemieniałego drewna

Generalnie, przyjmuje się, że we wczesnym miocenie (karpat – 15–20 mln lat temu) na Roztoczu nad ciepłym morzem rosły ciepłolubne lasy z udziałem cypryśnika błotnego. Należy pamiętać, że zasięg ówczesnego morza zmieniał się w czasie geologicznym. Było to spowodowane tektoniką orogenezy alpejskiej, w czasie której formowały się Karpaty i zapadlisko przedkarpackie. W warunkach dużej dynamiki środowiska w obszarze przybrzeżnym owe drzewa mogły zostać zniszczone przez fale morskie lub osuwisko podmorskie. Mogło być też tak, że trafiały do płytkich lagun zbiornika morskiego jako drewno dryftowe, w wyniku procesów erozji lub działalności rzek. W ten sposób zostały zagrzebane w mioceńskich iłach i/lub piaskach. W środowisku lądowo-bagiennym, w warunkach beztlenowych, drewno cypryśników ulegało uwęgleniu i tworzy współcześnie poziomy węgla brunatnego (lignitów).

Okaz drewna pod jednym z pomnikowych dębów szypułkowych w Siedliskach.jpg
Okaz drewna pod jednym z pomnikowych dębów szypułkowych w Siedliskach (fot. Teresa Brzezińska-Wójcik)

Podobnie, istnieje zgodność w zakresie procesu tłumaczącego proces „kamienienia” drewna. Otóż szczątki drzew zostały zagrzebane w wilgotnych i ciepłych osadach płytkomorskich w środowisku alkalicznym (pH wody większe niż 9), sprzyjającym rozpuszczaniu krzemionki. Jednakże podczas rozkładu drewna powstawały kwasy, powodujące miejscowe obniżenie pH wody do mniej niż 7. W tych warunkach, w wyniku rozpuszczania skał podłoża, zwierających krzemionkę, utworzył się kwas krzemowy (H4SiO4). Następnie, w wynikułączenia się cząsteczek kwasu krzemowego ze sobą, co wyraża reakcja chemiczna: H4SiO4 + H4SiO4 = H6SiO7 + H2O, wytworzyły się cząsteczki krzemionki. Łącząc się, cząsteczki te zamieniały się w roztwór koloidalny – zol, a łącząc się dalej – w żel. Były one dość mobilne w warunkach obniżonego pH wody (mniej niż 7), i zastępowały pierwotną celulozę komórek drewna. Tak więc krzemienienie (sylifikacja) drewna zachodziło selektywnie. Z biegiem czasu taka koloidalna krzemionka (żel), znajdująca się w drewnie – w wyniku odwodnienia – przekształcała się w opal (SiO2 × 2H2O). W wyniku dalszych przemian, związanych z odwadnianiem opalu, powstał mikrokrystaliczny kwarc (chalcedon), a w końcowym procesie kwarc. Proces ten następował równocześnie z usuwaniem ze szczątków drzew związków mineralno-organicznych w postaci rozpuszczonej.

Jednakże istnieją dwa poglądy co do źródła krzemionki w zbiorniku wodnym. Według pierwszego, krzemionka pochodziła z gez późnokredowych, które przeważały w podłożu zbiornika mioceńskiego. Gezy, oprócz detrytycznego kwarcu, zawierają krzemionkę biogeniczną – pochodzącą najczęściej z gąbek. Według drugiej wersji, wody, do których trafiały w miocenie pnie drzew, były nasycone krzemionką pochodzącą z rozpuszczania szkliwa wulkanicznego jako efektu takiej działalności pod koniec orogenezy alpejskiej. Prawdopodobnie zachowaniu tkanki roślinnej sprzyjały żywice występujące w drewnie tych iglastych drzew.

Badacze zgadzają się co do tego, że fragmenty skrzemieniałego drewna zostały wtórnie przemieszczone także do mioceńskich piasków glaukonitowych i kwarcowych, ale młodszych (baden) w wyniku procesów erozyjnych. Z ich przemieszczeniem (redepozycją) były więc związane kolejne etapy fosylizacji drewna. W lądowych warunkach kolejnego okresu geologicznego – pliocenu – w trakcie rozwoju procesów erozyjnych, fragmenty drewna mogły być przemieszczane przez wody rzeczne (fluwialne). W plejstocenie fragmenty skrzemieniałego drewna były transportowane przez lądolód (zlodowacenia sanu 2 i warty), jak również wymywane z piasków glaukonitowych, przykrywających skały późnokredowe, przez wody roztopowe (fluwioglacjalne) w czasie topnienia (recesji) lądolodu (np. w interglacjale eemskim). W warunkach peryglacjalnych kolejnych pięter chłodnych plejstocenu, drewno – eksponowane na powierzchni terenu – zostało poddane wieloetapowej działalności wiatru (eolizacji). Świadczą o tym wygłady i żłobki korazyjne występujące na fragmentach skrzemieniałego drewna

Skład chemiczny skrzemieniałych drzew

W składzie kopalnych fragmentów drewna na Roztoczu dominuje krzemionka. Oprócz niej udokumentowano domieszki substancji organicznej, tlenków żelaza i minerałów ilastych. Od tych domieszek zależy barwa drewna. Krzemionka wzbogacona substancją organiczną powoduje, że fragmenty drewna mają barwę szarą. Tlenki żelaza oraz piryt (nazywany „złotem głupców”) nadają fragmentom barwy – od złotożółtej przez brunatną do czerwonawej. Podobnie minerały ilaste – mogą nadawać drewnu barwy – od szarawej, przez żółtozieloną do brunatnej. W okolicy Siedlisk okazy najczęściej mają zabarwienie od jasnokremowego po beżowe. Znacznie rzadsze są te o zabarwieniu brązowym lub czerwonawym.

Przestrzenne rozmieszczenie skrzemieniałego drewna na Roztoczu

Generalnie fragmenty „skamieniałego” drewna można znaleźć na obszarze całej polskiej części Roztocza, jednakże w osadach różnych pod względem genetycznym i wiekowym.

Najliczniejsze powierzchniowe nagromadzenia kopalnego drewna znajduje się w tych miejscach, gdzie w podłożu występuje stosunkowo miąższy poziom utworów lądowych miocenu (karpatu) z burowęglami. Wyniki badań palinologicznych (skład spektrów pyłkowych) wskazują, że w tym piętrze geologicznym na obszarze dzisiejszego Roztocza rosły ciepłolubne lasy bagienne z Taxodium i lokalnie z domieszką olchy, łęgowe – m.in. z olchą i wierzbą oraz mieszane – z drzewami iglastymi z rodziny sosnowatych.

Na Roztoczu Zachodnim (Gorajskim i Szczebrzeszyńskim według regionalizacji J. Buraczyńskiego) okazy skamieniałego drewna znajdowano w kwarcowych piaskach mioceńskich koło Goraja i Lipowca od lat 50. XX w. Niekiedy małe fragmenty spotykano także w okolicach wsi Malinie, Zagrody i Gródki.

Na Roztoczu Środkowym (Tomaszowskim według regionalizacji J. Buraczyńskiego) fragmenty drewna występują bezpośrednio na skałach późnokredowych w okolicy Tereszpola.

Fragment skrzemionkowanego drewna.jpg
Fragment skrzemionkowanego drewna (fot. Teresa Brzezińska-Wójcik)

Wyjątkowym stanowiskiem występowania skrzemieniałego drewna jest Kajetanówka, gdzie stosunkowo płytko występuje pierwotne nagromadzenie drewna. Jest ono związane z węglami brunatnymi karpatu w podłożu. Fragmenty drewna występują również w piaskach młodszego miocenu (baden), do których zostały przeniesione przez procesy deluwialne. Natomiast koło Majdanu Nepryskiego fragmenty drewna występują w osadach różnego wieku. Niektóre stwierdzono w mioceńskich oliwkowozielonkawych piaskach kwarcowych z glaukonitem, inne zaś – w pozostałościach (residuum) gliny morenowej zlodowacenia Sanu 2, z którą zostały przemieszczone. Pojedyncze fragmenty „skamieniałego” drewna spotykano w okolicach miejscowości Paary i Maziły w pozostałościach rozmytej pokrywy gliny morenowej na wierzchowinie zbudowanej ze skał późnokredowych. Fragmenty te noszą ślady korozji (żłobki) eolicznej, co świadczy o ich niszczeniu w trakcie zlodowaceń w warunkach klimatu peryglacjalnego.

Najbardziej znane są wystąpienia skrzemieniałego drewna z Roztocza Południowego (Rawskiego według regionalizacji J. Buraczyńskiego). Są one związane z mioceńskim poziomem burowęgli karpatu (o miąższości do 0,4 m). Właściwie na całej wierzchowinie tego subregionu pomiędzy Hutą Lubycką, Dahanami i Siedliskami spotykano fragmenty skrzemieniałego drewna na kontakcie utworów późnokredowych z glaukonitowymi piaskami mioceńskimi. Obszarem szczególnego nagromadzenia skrzemieniałego drewna są okolice wsi Siedliska, zwłaszcza w bezpośrednim sąsiedztwie rezerwatu przyrody „Jalinka”. Występują one również w dolinie Prutnika w osadach rzecznych i rzadziej w bruku morenowym.

Na terenie ukraińskiej części Roztocza większość wystąpień skrzemieniałych fragmentów drewna związana jest z pokładami węgla brunatnego pochodzącego z miocenu (Karpat). Osobliwość tę spotyka się w okolicach Żółkwi (Glinisko, Trostianiec) oraz Rawy Ruskiej (Niwy, Dąbrówka). Liczne fragmenty drewna można znaleźć na pokopalnianych hałdach, gdzie traktowane są jako skała płona. Stosunkowo duże fragmenty skrzemieniałych pni stwierdzano również w mioceńskich piaskach glaukonitowych przykrywających utwory późnokredowe w odsłonięciu Chlebowice. Sporadycznie są one także znajdowane w osadach plejstoceńskich, np. ze zlodowacenia Wisły – w Joniczach koło Rawy Ruskiej.

Status prawny „skamieniałych” drzew

Istotną kwestią jest sprawa dotycząca samodzielnego pozyskiwania lub handlu skamieniałym drewnem. Otóż należy pamiętać, że jest ono objęte ochroną prawną.

Wynika to z ustawy z dnia 16 kwietnia 2004 r. o ochronie przyrody (Dz. U. z 2004 r. Nr 92, poz. 880), w której w art. 2. p.1 czytamy, że „Ochrona przyrody, (…), polega na zachowaniu, zrównoważonym użytkowaniu oraz odnawianiu zasobów, tworów i składników przyrody: …6) (…) oraz kopalnych szczątków roślin i zwierząt;”. Na mocy rozporządzenia Wojewody Zamojskiego od 30 marca 1995 r. zakazano „…Pozyskiwania, wywożenia, zbywania i nabywania fragmentów skamieniałych drzew w stanie naturalnym lub przetworzonym, z wyłączeniem przeznaczonych dla celów naukowych, muzealnych i dydaktycznych…”. Podobnie, zgodnie z obowiązującym rozporządzeniem Nr 71/05 Wojewody Podkarpackiego z dnia 31 października 2005 r. w sprawie Południoworoztoczańskiego Parku Krajobrazowego (Dz. U. Woj. Podkarpackiego nr 137, poz. 2087) „…§ 2. Celem ochrony Parku jest zachowanie wartości …, a także znajdujących się na ich terenie, unikalnych w skali kraju, pokładów skamieniałych drzew. (…) § 4.1”. Na obszarze Parku zakazuje się „…4) pozyskiwania do celów gospodarczych skał, w tym … kopalnych szczątków roślin i zwierząt, a także minerałów i bursztynu; …”. W okolicy Siedlisk, gdzie najczęściej spotykane są fragmenty „skamieniałego” drewna, w celu jego ochrony Rozporządzeniem Wojewody Lubelskiego Nr 105 z dnia 26.05.2000 (Dz. Urz. Woj. Lub. Nr 16, poz. 340) powołano Rezerwat w kompleksie leśnym „Jalinka”, którego celem jest „Zachowanie naturalnego zbiorowiska grądowego … oraz skamieniałych drzew trzeciorzędowych w glebie”.

Oblozony fragmentami „skamienialych” drzew postument kapliczki nad zrodelkiem w podworskim parku w Siedliskach .jpg
Obłożony fragmentami „skamieniałych” drzew postument kapliczki nad źródełkiem w podworskim parku w Siedliskach (fot. Teresa Brzezińska-Wójcik)

Przepisy karne w stosunku do osób, które wydobywają kopaliny ze złóż bez stosownej koncesji, określa Ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r. Prawo geologiczne i górnicze. Jednakże w myśl art. 3. tej ustawy możliwe jest pozyskiwanie „okazów minerałów, skał i skamielin w celach naukowych, kolekcjonerskich i dydaktycznych, …bez wykonywania robót górniczych” (p. 4).

Nagromadzenia kopalnych szczątków drewna na świecie i w Polsce

Naturalne nagromadzenia kopalnych pni drzew znane są z wielu stanowisk na świecie. Największe ich skupiska występują m.in. na wyspie Lesbos w Grecji (Geopark), w stanach Arizona, Utah i Wyoming w Stanach Zjednoczonych Ameryki Północnej, w Patagonii w Argentynie, w południowej części stanu Alberta i w Nowej Szkocji w Kanadzie, w Mołdawii, na Madagaskarze oraz na wyspach Indonezji.

W Polsce skrzemieniałe drewno opisano m.in. ze stanowisk związanych z mioceńskimi pokładami węgla brunatnego, m.in.:na Nizinie Śląskiej (Węgliniec, Jaworów, Turów, Gozdnica), na Wyżynach Śląskiej i Kielecko-Sandomierskiej (okolice Włoszczowic), na Nizinach – Wielkopolskiej (Chodzież koło Poznania, Kopalnia Węgla Brunatnego w Koninie, Chrapowo, Złoczew) i Nizinie Mazowieckiej (okolice Otwocka), na Kujawach (Dobrzyń nad Wisłą) oraz na północnym przedpolu Karpat pomiędzy Tarnowem i Dębicą.

Zamiast podsumowania

Aktualnie przyjmuje się, że współczesnym odpowiednikiem kopalnego gatunku drewna – Taxodioxylon taxodii Gothan – jest cypryśnik błotny (Taxodium distichum(L.) Rich.). Drzewo to, zrzucające igły na zimę, rośnie najczęściej na terenach podmokłych, pozostających pod wpływem ciepłego i wilgotnego klimatu, z małymi różnicami temperatury i opadu w ciągu roku. W warunkach naturalnych tworzy jednogatunkowe drzewostany na obszarach bagiennych w południowo-wschodniej części Ameryki Północnej. Młode cypryśniki błotne rosną także w Siedliskach i stanowią jeden z przystanków na ścieżce edukacyjnej „Szlakiem Skamieniałych Drzew”.

Skrzemieniałe fragmenty drewna najszerzej eksponowane są w Siedliskach. Można je obserwować przy wspomnianej przyrodniczo – kulturowej ścieżce edukacyjnej: w otoczeniu budynku kościoła (m.in. kaplica), obok leśniczówki – pod jednym z pomnikowych dębów szypułkowych, przy rezerwacie „Jalinka” oraz w Muzeum Skamieniałych Drzew. Oprócz tego, „skamieniałymi” szczątkami pni drzew wyłożony jest nagrobek na miejscowym cmentarzu, jak również postument kapliczki nad źródełkiem w podworskim parku.

Skamieniałe drzewa
W Muzeum Skamieniałych Drzew w Siedliskach (fot. Mariusz Lewko)

Kolekcje skrzemieniałego drewna z obszaru polskiej części Roztocza dostępne są we wspomnianym Muzeum w Siedliskach, „Zagrodzie Guciów” w Guciowie, w zbiorach zamojskiego regionalisty Jana Sitka w Bondyrzu (częściowo eksponowana w pomieszczeniu miejscowego Muzeum Światowego Związku Żołnierzy AK) oraz w Muzeum Wsi Krasnobrodzkiej i Geologiczno – Garncarskim w Krasnobrodzie. Ponadto roztoczańskie „skamieniałe” drewna oglądać można w zbiorach Muzeum Paleobotanicznego Instytutu Botaniki Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie.

Ekspozycje fragmentów skamieniałych drzew, pochodzących z ukraińskiej części Roztocza, znajdują się w Muzeum Historii Naturalnej Ukrainy i Muzeum Paleontologii Uniwersytetu Lwowskiego im. Ivana Franko oraz w Muzeum Przyrodniczym im. Dzieduszyckich we Lwowie.

Natomiast skrzemieniałe drewno z obszaru Kotliny Kłodzkiej można oglądać w Muzeum Minerałów w Kudowie Zdroju.

 

(c) Wszelkie prawa zastrzeżone.

Kopiowanie i udostępnianie publiczne bez pisemnej zgody autora tekstu, wydawcy Gazety Horynieckiej (SPZH) oraz autora niniejszej strony internetowej jest działaniem nielegalnym.