W ciągu ostatnich 2,6 mln lat w Europie Środkowej było około 50 epizodów glacjalnych. O takich okresach mówimy wtedy, kiedy średnia roczna temperatura przez kilka lub kilkadziesiąt tysięcy lat jest znacznie poniżej 0 °C. Okresy te następują naprzemiennie z tzw. interglacjałami, okresami cieplejszymi, w których średnia roczna temperatura wynosi 8°C lub więcej.
Tylko trzy ostatnie zlodowacenia były w naszym regionie epokami lodowymi. Termin ten oznacza okres, w trakcie którego zimą spada więcej śniegu niż topnieje latem. Efektem było utworzenie się lądolodu, który rozprzestrzenił się od Skandynawii na południe i objął północny obszar Europy Środkowej.
Podczas zlodowacenia południowopolskiego, północna część Europy Środkowej była dwukrotnie pokryta lądolodem. Na początku drugiej transgresji, około 340 tys. lat temu, krawędź lodu rozciągała się na długości ponad 1000 km na linii Hamburg – Berlin – Warszawa. W miarę posuwania się na południe, z masy lądolodu wysunął się jęzor lodowcowy o wymiarach ok. 20×20 km – Lodowiec Mużakowski – który przemieszczał się na południe szybciej niż cały front lądolodu. Jego szerokość, wyliczona na podstawie modelowania geotechnicznego, została oszacowana na 400 m do 500 m. W porównaniu z dzisiejszymi lodowcami górskimi, Lodowiec Mużakowski był niezwykle krótki i gruby, ale stosunkowo szeroki.
Sytuacja przed zlodowaceniem
„Mały” jęzor lodowcowy uformował się na stosunkowo płaskim terenie. Nie wiadomo, dlaczego lodowiec oderwał się w tym miejscu. Być może natrafił na niewielką dolinę rzeki lub strumienia, co sprzyjało odpływowi lodu. Jednak ta rzeka i jej dolina nie mają nic wspólnego z dzisiejszą Nysą Łużycką, która powstała znacznie później.
Lodowiec Mużakowski w akcji
Znajdujące się pod lodem warstwy skał ułożyły się w fałdy (odkształcenie plastyczne). Można to sobie wyobrazić tak, jakby podłoże zaciśnięte było między szczękami imadła. Jedną „szczękę” stanowi ziemia, która „stawia opór” od dołu. Druga „szczęka” to lód, który naciska z góry. Przed zlodowaceniem zachodziły głównie odkształcenia nieciągłe. W tym przypadku warstwy te rozpadły się na tak zwane łuski tektoniczne (odkształcenia ścinające). Te wyprostowały się i zostały wciśnięte w spiętrzoną morenę czołową o wysokości od 130 m do 180 m i szerokości około 700 m.
Łuk Mużakowa nie został „przesunięty” przez napór lodowca, ale „zmiażdżony” przez ciężar lodu (deformacja pod obciążeniem lodowym). W budownictwie znana jest deformacja podłoża pod wpływem obciążenia budynków. Łuk Mużakowa można również nazwać moreną uskokową.
Po stopnieniu lodowca
Po stopieniu lodu procesy fałdowania i pękania w głębi lądu utworzyły obniżenie terenu (Kotlina Bahren), które stopniowo wypełniało się iłami warwowymi. Iły warwowe to złoża osadów pochodzących z wody topniejącego lodowca. Łuk Mużakowa i jego zaplecze są dziś największym zwartym obszarem leśnym w Brandenburgii.
Dzisiejsza sytuacja
Późniejsze transgresje lądolodu z okresów zlodowaceń południowopolskich i środkowopolskich przeszły przez Łuk Mużakowa, a wiatry lodowcowe wywiały drobne osady (piaski, muły i gliny). Oba procesy doprowadziły do silnego zniwelowania ściany moreny czołowej. Lód zlodowacenia północnego nie dotarł już na te tereny. Dziś Łuk Mużakowa wznosi się zaledwie kilka metrów nad jego przedpolem – średnio wynosi około 10 m. Najwyższe wzniesienie terenu znajduje się na wewnętrznej krawędzi polskiej strony.
