Wstępne badania eksperymentalne dotyczące wietrzenia mrozowego niektórych rodzajów skał z Sudetów Zachodnich
DOI:
https://doi.org/10.26485/BP/1967/16/7Słowa kluczowe:
wietrzenie mrozowe, Zachodnie Sudety, właściwości litologiczne skał, cykl zamrażania i rozmrażaniaAbstrakt
Badaniami objęto podstawowe typy skał występujących w Zachodnich Sudetach, takie jak granity, gnejsy, łupki metamorficzne, wapienie krystaliczne, piaskowce, zieleńce, bazalty itp. Skały te poddano w laboratorium cyklicznemu zamrażaniu i rozmrażaniu, zgodnie z tzw. cyklem islandzkim (według J. Tricarta), charakteryzującym się określoną amplitudą temperatur (do 15°C) oraz wysoką wilgotnością.
Ogólnie zaobserwowano dużą podatność na wietrzenie mrozowe w przypadku piaskowców, kilku typów granitów oraz łupków metamorficznych. Wapienie krystaliczne, gnejsy i skały wulkaniczne wykazały większą odporność na ten proces. Skały o dobrze wykształconym uziarnieniu ulegały równomiernemu, wielofrakcyjnemu rozpadowi, natomiast skały kryptokrystaliczne i masywne, o drobnym uziarnieniu, dawały stosunkowo grubszy materiał (w formie odprysków) oraz materiał pylasty o uziarnieniu poniżej 0,5 mm.
Różnice w przebiegu wietrzenia poszczególnych skał wynikały między innymi z różnej ilości wody użytej w eksperymencie, a także ze zróżnicowanego stanu początkowego próbek skalnych.
Analiza danych uzyskanych zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i terenowych, w powiązaniu z danymi z literatury, pozwala na wskazanie szeregu zależności i powiązań, które warunkują i określają efekty oraz typ wietrzenia mrozowego. Zależności te zostały podzielone na grupy odzwierciedlające czynniki aktywne procesu (temperatura i woda) oraz jego czynniki pasywne (wynikające z cech litologicznych skał, takich jak skład mineralny, tekstura, struktura, rodzaj materiału wiążącego, ilość i rozmieszczenie spękań itp.). Uwzględniono również istotny wpływ innych typów wietrzenia na aktywność mrozową.
Po omówieniu powyższych zależności oraz zróżnicowanego materiału uzyskanego w trakcie eksperymentu, autor odnosi się do problemu makro- i mikrogelifrakcji. Odporność lub podatność danej skały na wietrzenie mrozowe może być obecnie oceniana jedynie ogólnie. Szczegółowa ocena skuteczności tego procesu wymaga precyzyjnego określenia zarówno warunków jego przebiegu, jak i właściwości samej skały.
Bibliografia
Birket-Smith, K. 1928 - Physiography - Greenland. vol. 1.
Bolewski A., Turnau-Morawska, M. 1963 - Petrografia. Warsaw;
Cailleux. A. 1962 - Etudes de géologie au détroit de McMurdo (antarctique). Territoire des Terres Australes et Antarctiques Françaises. CNFRA, 1.
Czeppe, Z. 1964 - Exfoliation in a periglacial climate. Geographica Polonica, vol. 2.
Dobrowolski, A. B. 1923 - Historia naturalna lodu (Natural history of ice). Warsaw.
Dylik, J. 1963 - Nowe problemy wiecznej zmarzliny plejstoceńskiej (Résumé: Nouveaux problèmes · du pergélisol pleistocene ). Acta Geogr. Lodziensia, no. 17.
Escola, P. 1930 - On the disintegration of rapakivi. C. r. de la Soc. Géol. de Finlande, No. 3. ,11 Jahn, A. 1961 - Quanthative analysis of some periglacial processes in Spitsbergen. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Wrocławskiego, Nauki Przyrodn., Ser. B. no. 5.
Kelly, W. C. & Zumberge, J. H. 1960 - Rock weathering in the Antarctica; Bull. Geol. Soc. America, vol. 171.
Kelly, W: C. & Zumberge, J. H. 1961 --weathering of ąuattz diorite at Marble Point, McMurdo Sound, Antarctica. Jour. Geol., vol. 69. ·
KessIer, P. 1925 - Das eiszeitliche Klima Stuttgart.
Kessler, D. W., Insley, H. & Slight, W; H. 1940 - Physical, mineralogical and durability studies on the building and monumental of the United States. Jour. Research National Bureau of Standroads, vol. 25.
Lachenbruch, A. H. 1962.-Mechanics of thermal contraction cracks and ice-wedge polygons in. permafrost. Geol. SÓc. America, Special · Papers, 70.
Moss„ A. von & Quervain, F. de 1948 - Technische Gesteinskunde: Basel. Nansen,. F. 1924 - The strandflat and isostasy. Kristiania.
Ohlson, B. 1964 - Frostaktivität, Verwitterung und Bodenbildung in den Fjeldgegenden von Enontekiö, Finnisch Lappland. Fennia, no. 89 (3)..
Paterson, T. T. 1940 - The effects of frost action and solifluction around Baffin Bay and in the Cambridge District. Quart. Jour. Geol. Soc. London, vol. 96
Paterson, T: T. 1951 - Physiography studies in Nw Greenland. Meddelelser om Gren land, Bd. 151; · no. 4.
Rapp, A. 1957 - Studien über Schutthalden in Lappland und auf Spitzbergen. Ztschr. f. Geomorphologie, Bd. 1.
Rapp; A: 1960 -. Recent development of mountain slopes in Karkevagge and surroundings, Northern Scandinavia..geog. Annaler, vol 42.
Sekyra, J. 1964.-Cryological phenomena in the North Pamir (central Trans-altai).
Sukhodrovski, V. L 1962 a - Sklonovyie processy v periglacyalnoj zonie Zyemli Fran ca-josifa (slope processes in perigfacial zone; Francis Joseph Land). lzvestya Akad. Nauk SSSR ser. geog.
Sukhodrovski, V. L. 1962 b - Fizicheskoye vyvyetrivaniye gornykh porod v prilednikovoj zonie Zyemli Franca-Josifa (physical weathering of rockłs in near glacial zone, Francis Joseph Land). lsledov. lednikov i lednikovykh rajonov, vyp. 2; Akad. Nauk SSSR
Taber, S. 1929 - Frost heaving. Jour. Geol., vol. 37
Taber, S. 1930 - The mechanics of frost heaving. Jour. Geol., vol. 38.
Taber, S. 1950 - Intensive frost action along lake shores. Amer. Jour. Sci., vol. 248.
Teisseyre, H., Smulikowski, K. & Oberc, J. 1957 - Regionalna geologia Polski, t.. 3 - Sudety. Warsaw.
Tricart, J: 1956 - Etude experimentale du problème de la gélivation.
Wiłun, Z. 1962 - Wpływ mrozu na grunty i środki zapobiegawcze (Frost action upon the grounds and preventive means). Mechanika gruntów i gruntoznawstwo drogowe, part XI Warsaw.
Wiman, S. 1963 - A preliminary studly of experimental frost weathering. Geog. Annaleri vol. 45.
