Lithology and chemical composition of a Neoholocene palaeochannel infill within the Białka River valley, Kraków-Częstochowa Upland

Autor

DOI:

https://doi.org/10.26485/AGL/2021/111/8

Słowa kluczowe:

valley evolution, flood phases, trace elements, Neoholocene, southern Poland

Abstrakt

Mires are common in the landscape of the Kraków-Częstochowa Upland, but they are rarely explored by Earth scientists. In addition to numerous morphological depressions filled with biogenic sediments, mires also occur within river valley, usually upstream from gaps. The intensification of marsh formation within the Białka River valley (left-side tributary of Krztynia, upper Pilica catchment) may have been influenced by the occurrence of poorly permeable, fluvial silty sands in the bedrock. Infilling of the studied depression at Młyny was accomplished via fluvial sedimentation characterised by local aggradation interrupted by carbonate precipitation, and sedentation of autochthonous organic matter. The former sediment type is represented mostly by mineral-organic aggraded silt with a dominant fine fraction, occurring mostly in the basal part of the studied core, and sand fraction in the top interval of the core, superjacent to calcareous-clay gyttja. Ash content reaches up to 87% and Fe concentrations are periodically elevated (30–48 mg/g). Calcium carbonate (CaCO3) also occurs in the studied oxbow mire deposit, exceeding 40% in some intervals, which indicates that a more important part was played by groundwaters in the water balance of the Białka valley. This periods were periodically interrupted due to higher flooding activity and recorded by mineral sediments characterised by specific granulometric composition, and an elevated percentage of organic matter deposited as rhythmists. Elevated concentrations of trace elements noted in a horizon dated at 1885±105 BP by means of radiocarbon dating may point to human impact on the environment due to the adaptation of economy to local conditions. The geochemical record of human activity is corroborated by archaeological data from various parts of the Białka valley catchment. The reason for the concentration of trace elements being highest in the top interval of the studied core is the intense economic development of Silesia-Kraków region, and the associated deforestation, mining and metallurgy.

Bibliografia

Balwierz Z., Marosik P., Muzolf B., Papiernik P., Siciński W. 2005. Osadnictwo społeczeństw rolniczych i zmiany środowiska naturalnego nad środkową Krasówką (Kotlina Szczercowska). Wstępna charakterystyka. Botanical Guidebooks 28: 53-86.

Bednarek J., Haisig J., Wilanowski S. 1983. Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000, arkusz Pradła (880). Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.

Bojakowska I., Sokołowska G. 1998. Wpływ górnic-twa i hutnictwa rud metali na zanieczyszczenie pierwiastkami śladowymi aluwiów Odry. Przegląd Geologiczny 46,7: 603-608.

Borówka R.K. 1992. Przebieg i rozmiary denudacji w obrębie śródwysoczyznowych basenów sedymentacyjnych podczas późnego vistulianu i holocenu. Wyd. Nauk. UAM, seria Geografia 54.

Borówka R.K., Tomkowiak J., Okupny D., Forysiak J. 2015. Skład chemiczny osadów bagiennych z doliny Luciąży (torfowisko Bęczkowice na Równinie Piotrkowskiej). Folia Quaternaria 83: 5-23.

Brzozowicz D., Forysiak J. 2016. Warunki funkcjonowania i rozwój torfowiska w zagłębieniu krasowym w okolicach Paradyża. Acta Geographica Lodziensia 105: 69-79.

Ciszewski D. 1994. Rozprzestrzenianie metali cięż-kich w osada dennych rzeki Chechło. Przegląd Geologiczny 2: 116-121.

Chełmicki W. (red.) 2001. Źródła Wyżyny Krakowsko-Wieluńskiej i Miechowskiej. Zmiany w latach 1973-2000. Wyd. IGiGP UJ, Kraków.

Dembek W., Piórkowski H., Rycharski M. 2000. Mo-kradła na tle regionalizacji fizycznogeograficznej Polski. Biblioteczka Wiadomości IMUZ 97.

Dubaniewicz H. 1979. Klimat. In: A. Dylikowa, R. Olaczek (eds) Województwo piotrkowskie. Monografia regionalna. Wyd. UŁ, Piotrków Trybunalski-Łódź: 34-42.

Fajer M., Waga J.M., Rzętała M., Szymczyk A., Nita M., Machowski R., Rzętała M.A., Ruman M. 2012. The Late Vistulian and Holocene evolution of Jezioro Lake: a record of environmental change in southern Poland found in deposits and landforms. Journal od Paleolimnology 48: 651-667.

Foltyn E., Waga J.M., Fajer M., Magiera T., Mich-czyński A., Chróst L. 2018. Starsze fazy osadnictwa na wielokulturowym, wydmowym stanowisku Miasteczko Śląskie 2 na tle uwarunkowań środowiska i kierunków rozwoju lokalnej gospodarki (Obniżenie Małej Panwi). Acta Geographica Lodziensia 107: 137-153.

Foster I.D.L., Oldfield F., Floer R.J., Keatings K. 2008. Mineral magnetic signatures in a long core from Lake Quarun, middle Egypt. Journal of Paleolimnology 40: 838-849.

Gałka E. 2016. The main phases of settlement development in noth fragment of the Sandomierz Upland and their sedimentological and palynological record in the sediments of the bottom of the Obręczówka river valley. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska Lublin. Sectio B 71, 2: 41-59.

Gedl M. 1973. Uwagi o kulturze łużyckiej w południowo-zachodniej części województwa kieleckiego. Rocznik Muzeum Świętokrzyskiego 7: 23-39.

Gębica P. 2011. Stratigraphy of alluvial fills and phases of the Holocene floods in the Lower Wisłok River Valley, SE Poland. Geographia Polonica 84: 39-60.

Godłowska M., Kozłowski J.K., Starkel L., Wasylikowa K. 1987. Neolithic settlement at Pleszów and changes in the natural environment in the Vistula valley. Przegląd Archeologiczny 34: 133-159.

Godłowski K. 1984. Przemiany osadnicze i kulturowe w południowej i środkowej Polsce w młodszym okresie przedrzymskim i okresie rzymskim. Przegląd Archeologiczny 32: 105-155.

Hakenberg M., Lindner L. 1973. Holoceński rozwój doliny środkowej Nidy. Acta Geologica Polo-nica 23: 435-444.

Jędrysik J. 2018. Rozwój i charakter osadnictwa na obszarze Jury Polskiej w późnej epoce brązu i wczesnej epoce żelaza. Śląskie Sprawozdania Archeologiczne 60,1: 63-88.

Jędrysik J., Wagner T. 2015. The Kroczycka Cave – the history of research in the light of the most recent interpretations. Reserches Archėologiques 7: 37-59.

Jokiel P., Bartnik A. 2017. Wezbrania i powodzie. In: P. Jokiel, W. Marszelewski, J. Pociask-Karteczka (eds) Hydrologia Polski. Wyd. Naukowe PWN, Warszawa: 167-175.

Kalicki T. 2006. Zapis zmian klimatu oraz działalności człowieka i ich rola w holoceńskiej ewolucji dolin środkowoeuropejskich. Prace Geograficzne IGiPZ PAN 204.

Kittel P. 2013. Geomorfologiczne uwarunkowania lokalizacji osadnictwa na przykładzie doliny Rawki w Rawie Mazowieckiej. Acta Geographica Lodziensia 101: 49-79.

Kittel P., Mazurkevich A., Alexandrovskiy A., Dolbunova E., Krupski M., Szmańda J., Stachowicz-Rybka R., Cywa K., Mroczkowska A., Okupny D. 2020. Lacustrine, fluvial and slope deposits in the wetland shore area in Serteya, Western Russia. Acta Geographica Lodziensia 110: 103-124.

Kleczkowski A.S. 1972. Wody powierzchniowe i podziemne Wyżyny Krakowsko-Wieluńskiej. In: Z. Czeppe (ed.) Wartości środowiska przyrodniczego Wyżyny Krakowsko-Wieluńskiej i zagadnienia jego ochrony. Studia Ośrodka Dokumentacji Fizjograficznej, t. I: 31-66.

Klimek K. 1996. Aluwia Rudy jako wskaźnik 1000-letniej degradacji Płaskowyżu Rybnickiego In: A. Kostrzewski (ed.) Geneza, litologia i stratygrafia utworów czwartorzędowych. Wyd. Nauk. UAM, Poznań, tom II: 155-166.

Kobojek E., Kobojek S. 2003. Badania litologiczne osadów stokowych okolic Częstochowy (Wyżyna Częstochowska) i Raducza (Wysoczyzna Rawska). Prace i Studia Geograficzne 33: 7-24.

Kobojek S., Nalej M. 2008. Formy krasu reprodukowanego w południowej części Wyżyny Wieluńskiej. Landform Analysis 9: 247-250.

Kociuba W., Brzezińska-Wójcik T. 1999. Zarys paleogeografii roztoczańskiego odcinka doliny Wieprza (SE Polska) w czwartorzędzie. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, Sectio B 54,4: 49-82.

Kopacz J., Pelisiak A. 1986. Rejon pracowniano-osadniczy nad rzeką Krztynią, woj. Często-chowa. Sprawozdania Archeologiczne 38: 191-200.

Kosiński K., Lipka K., Możdżeń M. 1994. Zawartość metali ciężkich w torfach. Zeszyty Naukowe Akademii Rolniczej w Krakowie. Inżynieria Środowiska 15: 115-125.

Krzemiński T. 1989. Powiązania form dolinnych środkowej Polski z obiegiem wody w małych zlewniach. Acta Geographica Lodziensia 59: 95-119.

Kwiatkowski A. 1971. Nieorganiczne składniki torfu. Biuletyn Informacyjny Torf 4: 31-43.

Latałowa M., Nalepka D. 1987. A study of Late Glacial and Holocene vegetational history of the Wolbrom area (Silesian-Cracovian Upland). Acta Palaeobotanica 27,1: 75-115.

Lis J., Pasieczna A. 2001. Tło geochemiczne i anomalie w środowiskach powierzchniowych ziemi w Polsce. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Górnictwo 248: 123-128.

Ludwikowska-Kędzia M. 2000. Ewolucja środkowej odcinka doliny rzeki Belnianki w późnym glacjale i holocenie. Wyd. Akademickie Dialog, Warszawa.

Ludwikowska-Kędzia M., Hadamiuk C., Nita M. 2009. Średniowieczne osadnictwo i gospodarka w dolinie Łagowicy pod Łagowem (Góry Świętokrzyskie). In: L. Domańska, P. Kittel, J. Forysiak (eds) Środowiskowe uwarunkowania lokalizacji osadnictwa. Środowisko-Człowiek-Cywilizacja. Seria wydawnicza Stowarzyszenia Archeologii Środowiskowej, Bogucki Wyd. Naukowe, Poznań, 2: 245-256.

Markowski S. 1980. Struktura i właściwości podtorfowych osadów jeziornych rozprzestrzenionych na Pomorzu Zachodnim jako podstawa ich rozpoznawania i klasyfikacji. W: Kreda jeziorna i gytie. Polskie Towarzystwo Przyjaciół Nauk o Ziemi, Gorzów-Zielona Góra: 44-55.

Michno A. 2013. Rozwój dolin w ujściowych odcinkach rzek na wyżynach lessowych w Polsce. Wyd. IGiGP UJ, Kraków.

Nita M., Szymczyk A. 2010. Vegetation changes in the Jezioro Lake on the background of the Holocene history of forests, Woźniki-Wieluń Upland, Poland. Acta Palaeobotanica 50,2: 119-132.

Nowak W.A. 1971. Kras reprodukowany wschodniej części Wyżyny Częstochowskiej. Folia Geographica, Series Geographica Physica 5: 65-85.

Okupny D., Jucha W. 2020. Znaczenie warunków geologicznych i geomorfologicznych dla rozwoju i współczesnego stanu torfowisk Niecki Nidziańskiej. Przegląd Geologiczny 68,2: 135-144.

Okupny D., Nita M., Kloss M., Alexandrowicz W.P., Fortuniak A., Żurek S. 2016. Próba rekonstrukcji rozwoju zbiornika akumulacji biogenicznej w Bydlinie (Wyżyna Śląsko-Krakowska). Acta Geographica Lodziensia 105: 55-68.

Okruszko H. 1976. Zasady rozpoznawania i podziału gleb hydrogenicznych z punktu widzenia potrzeb melioracji. Biblioteczka Wiadomości IMUZ 52: 7-53.

Oświt J., Żurek S., Liwski J. 1980. Stosunki glebowe doliny Śliny na tle warunków wodnych. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych 234: 159-194.

Panek I. 2008. Rzeźba i osady równiny aluwialnej dolnego biegu Przemszy (Wyżyna Śląska) ja-ko wskaźnik zmian środowiska przyrodniczego. Przegląd Geologiczny 56,2: 124-130.

Passega R. 1964. Grain-size representation by CM patterns as a geological tool. Journal of Sedimentary Research 34,4: 830-847.

Passega R., Byramjee R. 1969. Grain size image of clastic deposits. Sedimentology 13: 830-847.

Pawełczyk F., Okupny D., Michczyński A. 2018. Zróżnicowanie zawartości pierwiastków śladowych w osadach torfowisk Wolbrom i Otrębowskie Brzegi odzwierciedleniem wpływu antropopresji. Acta Geographica Lodziensia 107: 175-190.

Pawłowski D., Okupny D., Włodarski W., Zieliński T. 2014. Spatial variability of selected physico-chemical parameters within peat deposits in small valley mire: a geostatistical approach. Geologos 20,4: 269-288.

Pulina M. 2001. Paleopolja krasowe na Wyżynie Krakowsko-Częstochowskiej. In: A. Kostrzewski, Z. Zwoliński (eds) Funkcjonowanie geosystemów w zróżnicowanych warunkach morfoklimatycznych – monitoring, ochrona, edukacja. Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich. Poznań: 439-442.

Rodzik J., Ciupa T., Janicki G., Kociuba W., Tyc A., Zgłobicki W. 2008. Współczesne przemiany rzeźby Wyżyn Polskich. In: L. Starkel, A. Kostrzewski, A. Kotarba, K. Krzemień (eds) Współczesne przemiany Polski. Wyd. IGiGP UJ, Kraków: 165-228.

Rydelek P. 2013. Origin and composition of mineral constituents of fen from Eastern Poland. Journal of Plant Nutrition 36: 911-928.

Rutkowski J. 1991. Holocen doliny dolnej Racłwki. Zeszyty Naukowe AGH, Geologia 17,1-2: 173-191.

Rutkowski J., Starkel L. 1989. Wpływ gospodarki człowieka na procesy geologiczne w regionie krakowskim. Przegląd Geologiczny 37,6: 312-318.

Sly P.G., Thomas R.L., Pelletier B.R. 1983. Interpretation of moment measures derived from water-lain sediments. Sedimentology 30: 219-233.

Sołtysik R. 2002. Geneza mokradeł Gór Świętokrzyskich i Niecki Nidziańskiej. Prace Instytutu Geografii Akademii Świętokrzyskiej, 9.

Sudoł M., Cyrek K. 2015. Osadnictwo paleolityczne na Wyżynie Ryczowskiej (Środkowa części Wyżyny Częstochowskiej). Acta Universitatis Nicolai Copernici 34: 41-82.

Stachy J. Biernat T. 1994. Średni odpływ jednostko-wy (1951-1970). Atlas Rzeczypospolitej Polskiej. Główny Geodeta Kraju, Warszawa.

Starkel L., Soja R., Michczyńska D.J. 2006. Past hydrological events reflected in Holocene history of Polish rivers. Catena 66,1-2: 24-33.

Szczepanek K., Stachowicz-Rybka R. 2004. Late Glacial and Holocene vegetation history of the „Little Desert”, dune area south-eastern Silesian Upland, southern Poland. Acta Paleobotanica 44,2: 217-237.

Szczypek T. 1986. Procesy wydmotwórcze w środkowej części Wyżyny Krakowsko-Wieluńskiej na tle obszarów przyległych. Prace Naukowe Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach 823.

Szmańda J.B. 2010. Litodynamiczna interpretacja środowiska fluwialnego na podstawie wskaźników uziarnienia – przegląd wybranych metod. Landform Analysis 12: 109-125.

Szwarczewski P. 2003. Wybrane geochemiczne i teksturalne cechy osadów w dolinie Utraty ja-ko efekt działalności człowieka – współczesnej i w przeszłości. Prace i Studia Geograficzne 33: 83-92.

Szwarczewski P., Korabiewski B. 2003. Wybrane geochemiczne cechy osadów wypełniających starorzecza w dolinie Dolnej Pilicy w okolicach Warki. Prace i Studia Geograficzne 33: 71-82.

Tobolski K. 2000. Przewodnik do oznaczania torfów i osadów jeziornych. PWN, Warszawa.

Tobolski K. 2005. Selected laboratory testing methods. In: G. Miotk-Szpiganowicz, K. Tobolski, J. Zachowicz (eds) Deposits of the biogenic accumulation reservoirs. Guide-book for laboratory and field activity. Polish Geological Institute, Gdańsk: 68-71.

Troels-Smith J. 1955. Karakterissrung af lose jordarter. Danmarks Geologiske Undersogelse, IV series 3,10: 1-73.

Twardy J. 2013. Pradziejowa kolonizacja małych dolin rzecznych środkowej Polski i jej konsekwencje dla rozwoju rzeźby. Landform Analysis 24: 97-106.

Wasylikowa K., Starkel L., Niedziałkowska E., Skiba S., Stworzewicz E. 1985. Environmental changes in the Vistula valley at Pleszów caused by Neolithic man. Przegląd Archeologiczny 33: 19-55.

Weng H.X., Hang X.M., Chen X.H., Wu N.Y. 2003. The stability of the relative contents ratios of Cu, Pb, Zn in soils and sediment. Environmental Geology 45,1: 79-85.

Wicik B. 2000. Krajobrazy gipsowe Ponidzia Pińczowskiego. Prace i Studia Geograficzne Uniwersytetu Warszawskiego 27: 91-98.

Woźniak N., Żurek S. 2005. Torfowiska krasu węgla-nowego okolic Cieślina i Krzywopłotów oraz krasu gipsowego koło Żydowca. In: J. Partyka (ed.) Zróżnicowanie i przemiany środowiska przyrodniczo-kulturowego Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej, t. 3, Suplement. Ojcowski Park Narodowy, Ojców: 41-44.

Wójcicki K.J. 1999. Wypełnienia paleomeandrów jako wskaźnik holoceńskiej dynamiki koryta Rudy (Kotlina Raciborska). Przegląd Geograficzny 51,3: 317-326.

Wójcicki K.J., Marynowski L. 2011. Zawartość węgla organicznego w osadach dolinnych jako wskaźnik denudacji holoceńskiej w dorzeczu górnej Odry. Przegląd Geograficzny 83,1: 5-26.

Wójcicki K.J., Nita M. 2016. Holoceńska historia roślinności siedlisk mokradłowych w dolinach rzecznych dorzecza górnej Odry. Acta Geo-graphica Lodziensia 105: 93-105.

Wójcicki K.J., Szymczyk A., Nita M. 2020. Influence of late Holocene alluvation on the degradation of peat-forming wetlands as exemplified by the lower reach of the Osobłoga River valley, southern Poland. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 537: 109461.

Zwoliński Z. 1985. Sedymentacja osadów przyrostu pionowego na terasie zalewowej Parsęty. Badania Fizjograficzne nad Polską Zachodnią, Seria A, Geografia Fizyczna 35: 205-238.

Żurek S. 1981. Charakterystyka złóż surowców mineralnych – torfy. In: L. Wielgomas (ed.) Surowce mineralne województwa częstochowskiego. Wyd. Geol., Warszawa: 135-154.

Żurek S. 1987. Złoża torfowe Polski na tle stref torfowych Europy. Dokumentacja Geograficzna IGiPZ PAN 4: 1-84.

Żurek S., Nita M., Imioł K. 2011. Krzywopłoty – Late Glacial and Holocene mire in the Bydlin area (Częstochowa Upland). Bulletin of Geography, Physical Geography Series 4: 89-102.

Pobrania

Opublikowane

2021-12-23

Numer

Dział

Artykuły