W ydma koło Czernichowa

Wydmy na obszarze Bramy Krakowskiej rozwinęły się na różnowiekowych, piasz- czysto-żwirowych poziomach akumulacji wodnolodowcowej i rzecznej, otaczających izolowane wzgórza zrębowe (Dżułyński 1953). Układ i formy wzniesień warunkowały kształty wydm powstałych w ich bezpośrednim sąsiedztwie. Przykładem formy wymu­

szonej rzeźbą terenu jest wydma usypana na terasie vistuliańskiej Wisły (Gradziński 1972), po północno-wschodniej stronie Góry Chełm, około 750 m na północ od Czer­

nichowa (ryc. 21).

Ryc. 21. Położenie wydmy koło Czernichowa na tle głównych elementów rzeźby i utworów po­

wierzchniowych: A - lokalizacja obszaru badań, B - sytuacja morfologiczno-geologiczna badanej wydmy, 1 - obszar badań, 2 - wzniesienia wyżynne, 3 - wysoczyzny Kotliny Sandomierskiej, 4 - wierzchołki, 5 - fragmenty powierzchni zrównania o założeniach paleogeńskich z wychodniami wapieni jurajskich, 6 - pagóry zrębowe, 7 - stoki z wychodniami wapieni jurajskich, 8 - stoki z pokrywą piasku i żwirów rzecz­

nych z Vistulianu, 9 - doliny nieckowate, 10 - poziomy akumulacji gliny morenowej ze zlodowacenia Sanu, 11 - poziomy akumulacji piasku i żwirów wodnolodowcowych ze zlodowacenia Sanu, 12 - równiny akumulacji piasku i żwirów wodnolodowcowych ze zlodowacenia Odry, 13 - powierzchnie vistuliańskich teras rzecznych, zbudowanych z mad, mułku, piasku i żwirów, 14 - powierzchnie holoceńskich teras rzecz­

nych i stożków napływowych, zbudowanych z mułku, piasku i żwirów, 15 - koryta rzeczne, 16 - wydmy, 17 - badana wydma

W rzucie poziomym wydma jest formą V-kształtną o ramionach wyciągniętych równolegle do zboczy Chełmu na zachodnio-północny zachód i południowy zachód, osiągających długość odpowiednio - 110 i 150 m. Otaczają one występ wzniesienia wysunięty ku wschodowi, za którym łączą się ze sobą w krótki, 25 m długości i 4 m wysokości wał o przebiegu równoleżnikowym i wyraźnie zarysowanej linii grzbieto­

wej. Oś wydmy przyjmuje kształt litery Y (rye. 22A). Po obu jej stronach, tak w obrę­

bie ramion, jak i w odcinku ich połączenia stoki osiągają podobne nachylenia 16-18°.

Dzięki eksploatacji piasku odsłoniła się budowa zarówno czołowej części wydmy, jak i jej ramion (rye. 22A). W przekrojach poprzecznych ramion widoczne jest war­

stwowanie przekątne klinowe (fot. 13). Laminy o kształtach prostych we wszystkich płaszczyznach przekroju zapadają pod podobnymi kątami po obu stronach grzbietów - 6-24° NNW i SSW (rye. 22C). Ograniczone są zbieżnymi, płaskimi powierzchniami granicznymi, najczęściej o mniejszych nachyleniach 9-16°. Przedstawione cechy war­

stwowania pozwalają uznać ramiona wydmy za formy wałowe podłużne (Stankowski 1961, Mc Kee, Tibbits 1964, Wojtanowicz 1972a, Twidale 1981).

W przekroju poprzecznym czołowej części wydmy zachowały się struktury odpo­

wiadające obu zrośniętym pod kątem ostrym wałom (rye. 22B). Jednak opisany wyżej typ warstwowania występuje tylko w zewnętrznych częściach połączonych wydm, a więc w obrębie stoków formy złożonej. Natomiast w jej części środkowej, a zarazem w częściach wewnętrznych tworzących ją wałów ulega on zmianie (fot. 14). Występuje tam warstwowanie przekątne rynnowe. Laminy luźno upakowanego piasku ułożone równolegle do siebie mają w przekroju poprzecznym wałów kształty tangencjalne.

Zapadają pod kątami 27-34° na SW-S i NW-N. Ich zestawy o miąższościach 15—35 cm są ścięte od góry płaskimi powierzchniami granicznymi o dużym zasięgu i nachyle­

niach 20-25°. W przekroju podłużnym i w płaszczyźnie horyzontalnej laminy i ograni­

czające je powierzchnie mają zarysy wklęsłe (por. ryc. 5, fot. 2, 3, 4). Rodzaj war­

stwowania, duże kąty nachylenia oraz kierunki zapadania lamin prostopadłe do linii grzbietowej pozwalają wiązać opisane struktury z osuwaniem piasku, jakie zachodzi na stokach zawietrznych form (Stankowski 1961, Mc Kee, Tibbits 1964, Borówka 1979, Livingstone 1987) pod wpływem wiatru o małych prędkościach (Gradziński i in. 1986, Roniewicz 1995).

Opisane struktury występują zarówno w spągu wydmy, w obrębie jeszcze niepołą­

czonych wałów, jak i wyżej, gdzie zapadające w przeciwnych kierunkach zestawy lamin zazębiają się ze sobą, tworząc warstwowanie przekątne krzyżowe (por. fot. 9).

Nakładanie się na siebie piasku na przemian z jednej lub drugiej strony świadczy o równocześnie zachodzących na obu stokach procesach osuwania piasku. Płaszczyzny strukturalnych osi wałów pochylające się ku środkowi wydmy i zbiegające się w kul­

minacji formy złożonej wskazują na wzrost mobilności elementów składowych w fazie ich zrastania (Urbaniak 1967).

Ryc. 22. Morfologia i struktura wydmy koło Czernichowa: A - plan wydmy, B - przekrój poprzeczny przez odcinek połączonych wałów wydmowych, C - diagramy średnich wartości biegu i upadu lamin w strukturach doprądowych i zaprądowych obu stoków (długością strzałek oznaczono wielkość upadu według załączonej skali), 1 - poziomice co 2,5 m, linia ograniczająca formę odpowiada jej podstawie (stan przed powstaniem piaskowni), 2 - ściany odsłonięć, 3 - linia przedstawionego przekroju, 4 - płaszczyzny strukturalnych osi wydm, 5 - piasek bezstrukturalny, 6 - piasek warstwowany, 7 - profile pomiaru biegu i upadu lamin przedstawionych na diagramach oraz profile poboru prób piasku do analiz uziarnienia i obtoczenia

Fot. 13. Warstwowanie piasku w przekroju poprzecznym południowego stoku w strefie połączonych wałów w y­

dmowych koło Czernichowa. Zestawy prostolinijnych i falistych, nieciągłych lamin o małych, zróżnicowanych upadach z licznymi powierzchniami ścięć tworzą strukturę doprądową o warstwowaniu przekątnym. Przekrój odsłonięcia popro­

wadzony prostopadle do przeważającego kierunku wiatru

Fot. 14. Warstwowanie piasku w przekroju poprzecznym środkowej części strefy połączonych wałów wydmowych koło Czernichowa. Widoczne przekątne, stromo zapadające laminy, tworzące strukturę zaprą- dową, związaną z grawitacyjnym osuwaniem piasku po stronie zawietrznej. Przekrój odsłonięcia poprowa­

dzony równolegle do kierunku przemieszczania materiału

Piasek wydmowy wykazuje wielomodalny rozkład uziamienia (ryc. 23). W obrębie stoków formy złożonej (44 próby), podobnie jak w podłożu (14 prób), można wyróżnić dwie dominujące frakcje piasku: 0,75-0,5 (29,4%) i 0,5-0,353 mm (28,9%). W budo­

czą się w przedziale osadów umiarkowanie wysortowanych. Prędkości wiatru inicjują­

cego transport piasku, obliczone na podstawie średniej średnicy ziam (Nowaczyk 1986), wynosiły około 6-7 m/s.

We wszystkich badanych próbach piasek nosi wyraźne ślady obtoczenia i cechuje się podobnymi wartościami wskaźnika obróbki, dominacją ziam półgraniastych i przewagą ziam obtoczonych nad graniastymi (ryc. 23). Piasek wydmowy różni się od terasowego niewielkim zmniejszeniem udziału ziam półgraniastych, zastępowanych ziarnami graniastymi przy utrzymującej się na podobnym poziomie liczbie ziam obto­

czonych, wynoszącej od 29,4% (18,5—41,0%) w podłożu do 31,0 i 32,4% (17,5—

47,0%) w obrębie stoków formy złożonej oraz 29,8 i 30,0% (16,0-46,0%) w jej fragmentach wewnętrznych. W związku z tym współczynnik obtoczenia wynoszący dla piasku terasowego 1345 (1223-1449) ulega minimalnemu zmniejszeniu w piasku wydmowym do 1335 i 1346 (1187-1512) oraz 1322 i 1336 (1140-1493) w obrębie stoków i wewnętrznych fragmentach formy złożonej.

Kierunek zmian uziamienia, wysortowania i obtoczenia piasku od części zewnętrz­

nych do wewnętrznej wydmy jest więc taki sam, jaki notuje się zazwyczaj między stokami dowietrznymi i zawietrznymi wydm (Kozarski 1962, Rotnicki 1970, Nowa­

czyk 1976, Warren 1976 i in.) przy krótkim dystansie transportu materiału (Stankowski 1959) lub krótkim czasie trwania procesów (Mycielska-Dowgiałło 1992). Na niewielką odległość przemieszczania piasku może wskazywać również jego słabe wysortowanie oraz podobieństwo do piasku wyjściowego pod względem stopnia obróbki (Mycielska- Dowgiałło 1992, 1993). Ta druga cecha może być wynikiem małej dynamiki proce­

sów, o której świadczy także typ zależności między średnią średnicą ziam a odchyle­

niem standardowym w większości badanych profili wydmowych, wyrażający się wzro­

stem stopnia wysortowania wraz ze wzrostem średniej średnicy ziam piasku (Myciel­

ska-Dowgiałło 1980).

Opisana wydma jest formą złożoną z dwóch wałów podłużnych. Były one usypy­

wane równocześnie przez wiatr z sektora zachodniego, opływający dwustronnie wznie­

sienie zrębowe. Zarówno typ wydm, jak i kierunki ich przebiegu były uwarunkowane kształtem przeszkody terenowej. Skośny układ wałów względem siebie, zbieżny ku- stronie zawietrznej przeszkody, sprzyjał ich częściowemu połączeniu. Doszło do niego poprzez poszerzanie obu, najbliżej siebie położonych końcowych odcinków wałów.

Poszerzanie to nie odbywało się jednak przez obustronne nadsypywanie piasku wzdłuż stoków. W fazie łączenia wydm i bezpośrednio przed nią nastąpiła w obrębie łączących się stoków zmiana w przebiegu depozycji, zaznaczona tworzeniem struktur redepozycji grawitacyjnej i podkreślona kierunkiem zmian teksturalnych piasku między stokami

a wewnętrznymi częściami formy złożonej. Jej powodem nie mogła być zmiana kie­

runku wiatru, gdyż kierunki osuwania piasku na obu, równocześnie nadbudowywanych wałach są przeciwne. Tworzenie struktury typowej dla warunków zaprądowych wią­

zało się zapewne z jednostronnym wkroczeniem rozszerzających się wałów w strefę cienia wiatrowego za przeszkodą. W takiej sytuacji dostawa materiału i dalsze bezpo­

średnie modelowanie przez wiatr było możliwe jedynie po jednej stronie wałów. Do­

starczany stamtąd do partii grzbietowych piasek osuwał się, nadbudowując i poszerza­

jąc sąsiadujące ze sobą stoki obu wałów. W miarę zasypywania obniżenia międzywy- dmowego i skracania długości łączonych stoków płaszczyzny strukturalnych osi wałów zbliżały się do siebie aż do utworzenia wspólnej linii grzbietowej. W ten sposób po­

wstała forma pseudoparaboliczna o wydłużonej części czołowej, odpowiadającej od­

cinkowi zrośnięcia wałów. Brak dowodów w strukturze wydmy na jej późniejsze przemieszczanie. Ruch postępowy części czołowej uniemożliwiało położenie do­

wietrznej strony formy pseudoparabolicznej w obszarze cienia wiatrowego, a wzrost prędkości wiatru poza tą strefą ograniczał wydłużanie wydmy poprzez deflację dostar­

czanego wzdłuż jej ramion piasku (Allen 1970, Petrov 1976).