Petrograficzne zróżnicowanie wychodni glin morenowych jest efektem wielorakich czynników oddziałujących ze zmiennym natężeniem i długością czasu, począwszy od miejsca inkorporacji osadu w masę lodu aż po miejsce depozycji. Ta dyferencjacja wyraża się poprzez różnice w spektrach petrograficznych, odmiennymi wskaźnikami petrograficznymi oraz zmieniającym się teoretycznym centrum głazowym TCG.
Pomimo szerokiego zakresu zmienności komponentów petrograficznych i ich wzajemnych relacji, można potwierdzić na podstawie przeprowadzonych analiz petrograficznych glin morenowych Niziny Wielkopolskiej, dotychczas funkcjonujące zależności w składzie petrograficznym tych osadów oraz okreslić nowe prawidłowości:
- Głównym obszarem alimentacyjnym narzutniaków Niziny Wielkopolskiej jest Skandynawia i Niecka Bałtyku. Swoje wychodnie mają tam: krystalińce K, piaskowce S, łupki paleozoiczne TU, krzemienie F, kreda mezozoiczne KK, wapienie paleozoiczne PK, dolomity D i kwarce Q. Zarówno wychodnie skandynawskie jak i sudeckie mogły dostarczać mlecznej odmiany kwarcu WQ. Niezwykle rzadko obserwowany lidyt L, ma ośrodki alimentacyjne w górach pd. Polski i Niemiec. Niewielka ilość znajdowanych w glinie morenowej narzutniaków pochodzi z wychodni, zlokalizowanych w pn. Polsce (słabowęglanowe szare łupki glaukonitowe, białawe kredy z domieszką glaukonitu i frakcji piaszczystej oraz trzeciorzędowe lub kredowe piaskowce i łupki glaukonitowe).
- Wydzielone grupy petrograficzne nie są równoliczne. Wśród dziesięciu grup najliczniejsze są wapienie paleozoiczne PK i krystalińce K (30%<x<40%).
Kolejnymi grupami petrograficznymi pod względem zawartości procentowej są: piaskowce S (10%<x<20%), kwarce Q (3%<x<8%). Ilość kwarcu frakcji 4,0-6,3 mm jest przeciętnie trzy razy większa niż frakcji 6,3-12,5 mm. Udział procentowy pozostałych grup petrograficznych (dolomity D, łupki paleozoiczne TU, krzemienie F, kreda mezozoiczna KK i mleczne kwarce WQ) jest bardzo różny.
- Odstępstwa od wyżej przedstawionych średnich procentowych udziałów komponentów petrograficznych, wynikają przede wszystkim z:
- odmiennie zlokalizowanych ośrodków alimentacyjnych,
- kierunków transgresji lądolodu,
- cech fizycznych skał,
- miejsca poboru próbki w odsłonięciu (Milthers 1937; Haldorsen 1982; Böse 1989),
- rozpadu skał krystalicznych, co jest wskaźnikiem ich zwietrzenia (Dudziak 1979).
Z analizy statystycznej, która objęła metodę segregacji wielocechowej poprzez grupowanie hierarchiczne Warda oraz analizę składowych głównych wynika niski procent (53,28% - glina północnopolska) wyjaśniania przez dwie pierwsze składowe główne oddziaływań, jakie zachodzą pomiędzy grupami petrograficznymi. Jest to świadectwo niezależności zmian poszczególnych parametrów, a więc ich losowego charakteru. Analiza statystyczna wykazała, że związki między komponentami petrograficznymi nie są silne. Ilość i jakość grup skalnych jest nieustannie modyfikowana przez wiele czynników, wśród których żaden nie jest dominujący.
- Relacje ilościowe pomiędzy narzutniakami frakcji żwirowej, zwane wskaźnikami petrograficznymi, dowodzą zmienności petrograficznej glin morenowych najskuteczniej w przypadkach, gdy oparte są na równolicznych grupach skalnych oraz gdy porównywane grupy skalne pochodzą z wychodni niewiele różniących się pod względem budowy i wielkości powierzchni.
- Charakterystyczne kształty krzywych opartych na wyliczonych wskaźnikach głazowych O/K, K/W i A/B wspomagają rozpoziomowanie stratygraficzne badanych glin morenowych.Wapienie paleozoiczne PK i krystalińce K, dwie najliczniejsze grupy petrograficzne, separowane w populacji skandynawskich i lokalnych narzutniaków glin morenowych Niziny Wielkopolski nie wykazują wyraźnego związku z geomorfologią obszaru. Ich udział procentowy zmienia się niezależnie od stanu czoła aktywnego lądolodu deponującego glinę morenową. Zwracają natomiast uwagę kwarce Q, krzemienie F które pozostają w ścisłej, zweryfikowanej statystycznie, zależności od jednostek geomorfologicznych. Jest ich więcej w strefach czołowomorenowych w odróżnieniu od zaplecza, względnie przedpola. Na tak zróżnicowany obraz petrografii osadów glacjalnych oddziałują nadto wielorakie czynniki, skutecznie modyfikując końcowy skład mineralno-petrograficzny gliny morenowej.
- Wyniki analiz petrograficznych frakcji 2,0-128,0 mm leszczyńsko-poznańskiej gliny morenowej z nałożenia w środkowej Wielkopolsce, przeprowadzonych metodą Rutkowskiego (1995), prowadzą do następujących uogólnień:
- populacja komponentów w wydzielanych grup petrograficznych poszczególnych frakcji, wykazuje duże podobieństwo,
- wapienie paleozoiczne PK i krystalińce K są dwiema najliczniejszymi grupami petrograficznymi, które oznacza się w materiale narzutowym Niziny Wielkopolskiej. Ich procentowy udział zmienia się w zależności od frakcji: wapienie paleozoiczne PK osiągają maksimum we frakcji 8,0-16,0 mm, po czym ich zawartość spada. Krystalińce K zachowują się odwrotnie: skrajne frakcje, to jest 2,0-4,0 mm i 32,0-64,0 mm są bogate w tę grupę petrograficzną, natomiast ich minimalna zawartość typowa jest dla frakcji 8,0-16,0 mm,
- powszechnie reprezentowane są we wszystkich frakcjach piaskowce S, których ilość procentowa zachowuje się w miarę stabilnie. Ponad 50% skał tej grupy frakcji powyżej 8 mm to piaskowce jotnickie.
- kwarc Q zachowuje stałą tendencję spadkową wraz ze wzrostem wielkości frakcji. Najgrubszą frakcją, w której separowano pojedyncze ziarna kwarcu, była najczęściej wielkość 16,0-32,0 mm,
- dolomity D oraz pochodzące z sektora zachodnio-bałtyckiego krzemienie F i kreda mezozoiczna KK zwiększają udział procentowy wraz ze wzrostem frakcji.
Obok analizy żwirów przeprowadzono również komplementarną segregację grubszego materiału narzutowego. Badania eratyków są o tyle konieczne, że tą zmodyfikowaną analizą, z uwzględnieniem wszelkich zasad metodycznych, objęto jak dotąd jedynie wychodnie glin morenowych w stanowiskach Ujście nad Notecią. (Górska 1995) i we Włoszakowicach (Górska 1997).
Szczegółowa analiza eratyków przewodnich i statystycznych frakcji 20,0-60,0 mm uzupełnia wyniki studiów nad petrografią żwiru. Wspiera wyznaczone, w oparciu o wskaźniki głazowe, wnioski o zróżnicowanych ośrodkach alimentacyjnych glin morenowych odłożonych w środkowej i zachodniej Wielkopolsce. Potwierdza kierunek dalekiego transportu i tor wędrówki lądolodu lub/i jego zindywidualizowanych. Jej duża skuteczność utwierdza w przekonaniu o zróżnicowaniu pokładów glin morenowych. Wskazane w tej analizie różne obszary macierzyste dwóch stropowych warstw morenowych w Ujściu nad Notecią, potwierdzają poglądy Kasprzaka i Kozarskiego (1985), Kozarskiego i Nowaczyka (1985) oraz Kozarskiego i Kasprzaka (1987) o odłożeniu 17,7 ka BP (Kozarski 1995) odrębnej przewodniej jednostki litostratygraficznej w pn. Wielkopolsce. Szczegółowe studium petrograficzne nad osadami glacjalnymi z Ujścia jest przedmiotem odrębnych publikacji (Górska 1995; Böse, Górska 1995), więc nie wydaje się konieczne powielanie tu zawartych w tej pracy wyników.
Oznaczenie przewodnich i statystycznych eratyków skandynawskich prowadzi do wyliczenia teoretycznego centrum głazowego TCG, czyli do wskazania matematycznie wyliczonego centrum egzaracji lodowcowej. Obserwując na przykład zmianę lokalizacji TCG czterech różnowiekowych glin morenowych z Ujścia, począwszy od pokładu najstarszego po najmłodszy, można zauważyć, że w pewnym stopniu postępuje ono zgodnie z wędrówką centrów zlodowaceń z zachodu na wschód (Ehlers 1990). Zmiany TCG wywołują konsekwentnie przesunięcia torów wędrówki lądolodów, transportujących eratyki skandynawskie po linię Ujścia.
Stwierdzone w wyniku badań zależności, jakie zachodzą pomiędzy składem petrograficznym glin morenowych a geomorfologią w wybranych zaledwie 15 stanowiskach środkowej i zachodniej Wielkopolski wymagają dalszych studiów w nowych odsłonięciach. Oczekuje się, że zmodyfikowana analiza petrograficzna frakcji żwirowej i kamienistej (Böse 1989, Smed 1993, Rutkowski 1995) przyczyni się do pełniejszego określenia spektrum charakteryzującego vistuliańskie gliny morenowe Wielkopolski.
Literatura
Böse M., 1989: Methodisch-stratigraphische Studien und paläomorphologische Untersuchungen zum Pleistozän südlich der Ostsee. Berliner Geogr. Abh. 51, s. 114.
Böse M., Górska M., 1995: Stratigraphical studies in the outcrop in Ujście, Toruń-Eberswalde Pradolina, West Poland. Eiszeitalter und Gegenwart, 45: 1-14.
Dudziak J., 1979: Rozmiar głazów narzutowych a długość drogi ich transportu. Wszechświat 5: 104-107.
Ehlers J., 1990: Reconstructing the dynamics of the North-West European Pleistocene Ice-Sheet. Quatern. Sci. Rev. 9: 71-83.
Górska M., 1995: Litostratygrafia glin w Ujściu nad Notecią. [w:] Kasprzak, Kostrzewski, Nowaczyk (red.), Późnoczwartorzędowy rozwój rzeźby i zmiany środowiska przyrodniczego. Materiały Sympozjum 12-13.10.1995: 21-22.
Górska M., 1997: Wybrane właściwości petrograficzne vistuliańskich moren dennych środkowej i zachodniej Wielkopolski oraz ich znaczenie dla oceny dynamiki ostatniego lądolodu. Praca doktorska, Zakład Geomorfologii UAM.
Haldorsen S., 1982: The enrichment of quartz in tills. [w:] Evenson, Schlüchter, Rabassa (ed.), Till and Related Deposits. Proceedings of the INQUA-Symposia on the Genesis and Lithology of Quaternary Deposits (USA 1981, Argentina 1982): 141-150.
Kasprzak L., Kozarski S., 1985: Litostratygraficzne podstawy subfazy chodzieskiej ostatniego zlodowacenia w północnej Wielkopolsce. Wiadomość wstępna. Spraw. PTPN (za rok 1983) Wydz. Matem.-Przyr. 101: 51-57.
Kozarski S., 1995: Deglacjacja północno-zachodniej Polski: warunki i transformacja geosystemu (~20-10ka BP). IGiPZ PAN, Dokum. Geogr. 1, s. 82.
Kozarski S., Kasprzak L., 1987: Facies analysis and depositional models of Vistulian ice-marginal features in northwestern Poland. [w:] Gardiner (ed.), International Geomorphology 1986 Part II, John Wiley & Sons Ltd.: 693-710.
Kozarski S., Nowaczyk B., 1985: Stratygrafia osadów plejstoceńskich w profilu Ujście nad Notecią, wiadomość wstępna. Spraw. PTPN (za rok 1983), Wydz. Matem.-Przyr. 101: 49-51.
Milthers V., 1937: Geschiebeuntersuchungen und Glazialstratigraphie. Z. deutsch. geol. Ges. 88: 115-120.
Rutkowski J., 1995: Badania petrograficzne żwirów. [w:] Mycielska-Dowgiałło, Rutkowski (red.), Badania osadów czwartorzędowych. Wybrane metody i interpretacja wyników: 133-150.
Smed P. 1993: Indicator studies: a critical review and a new data-presentation method. Bull. of the Geol. Soc. of Denm. 40: 332-340.
|