Wymarzanie klastów w glinach zwałowych środkowej i północnej Polski

Abstrakt

Nachylenie i orientacja osi dłuższych głazików zostały zbadane w poziomach gleb zwietrzałych utworzonych z gliny morenowej. Badania te przeprowadzono na terenie środkowej Polski w glinach stadiału warty oraz na terenie północnej Polski w glinach trzech stadiałów ostatniego zlodowacenia.

Wyniki pomiarów pokazują, że rozmieszczenie otoczaków różni się w górnych i dolnych partiach profili. W dolnej części profilu ich ułożenie jest wynikiem procesów lodowcowych. W górnych partiach rozmieszczenie charakteryzuje się większą średnią wartością nachylenia otoczaków oraz większym rozproszeniem kierunków głównych osi, co jest efektem działania wielokrotnego zamarzania i rozmarzania.

Zaobserwowano zmniejszenie liczby klastów w centralnej części strefy podlegającej działaniu mrozu oraz wzrost ich ilości w części przypowierzchniowej. Warunki termiczne odpowiedzialne za ruchy otoczaków były zmienne. Liczba cykli zamarzania-rozmarzania w czasie panowania środowiska peryglacjalnego nie przekraczała 50 w ciągu roku w przypowierzchniowej warstwie gleby; poniżej głębokości 10-50 cm ograniczała się do jednego cyklu rocznie. Grubość warstwy czynnej wynosiła od 1,5 do 2,0 m. W fazach początku i końca ostatniego okresu zimnego warstwa podlegająca corocznemu zamarzaniu i rozmarzaniu mogła być grubsza. W holocenie maksymalna liczba cykli zamarzania-rozmarzania w górnej części gleby o grubości poniżej 50 cm wynosiła około 20 rocznie, a coroczne penetrowanie mrozu w glebach ilastych nie przekraczało 1 m.

Strefy o bardzo zaawansowanych deformacjach ułożenia klastów – o grubości sięgającej 1,5 m, średnim nachyleniu powyżej 45°, oraz liczby klastów nachylonych powyżej 30° przekraczającej 70% – odpowiadają terenom pokrytym lodem w stadiale warty. Pozycja klastów ukształtowana podczas ostatniego okresu zimnego w holocenie została jedynie nieznacznie zmieniona. Obszary północnej Polski, które były objęte lądolodem podczas starszych faz ostatniego zlodowacenia, wykazują mniej intensywne zmiany ułożenia klastów do głębokości 70-90 cm. Zmiany te zaszły pod koniec plejstocenu i w holocenie. W najbardziej północnych regionach Polski zmiany ułożenia klastów obserwowano na głębokości mniejszej niż 35 cm i powiązano je z procesami zachodzącymi w holocenie.

Ruchy odpowiedzialne za zmiany w ułożeniu otoczaków podzielono na trzy składowe: ruch pionowy ku górze odpowiedzialny za zmiany liczby otoczaków w profilu; obrót wokół osi długiej, wpływający na zmiany nachylenia; oraz obrót wokół osi krótkiej, powodujący wzrost rozproszenia orientacji otoczaków.

Przeprowadzone badania pokazują, że szybkość zmian ułożenia otoczaków oraz ich migracji ku górze w glinie morenowej nie jest znaczna. Zmiany w strefie działania corocznych cykli zamarzania-rozmarzania stają się zauważalne za pomocą stosowanej metody dopiero po 17-19 tysiącach lat aktywności.