W ydma w Grądach

Między wzniesienia wysoczyzny Szczepanowskiej wnika od północy dolinami pia­

sek fluwioglacjalny (Konior 1946), często zwydmiony. Wydmy nie tworzą w tym ob­

szarze zwartych kompleksów, występują w odosobnieniu. Największa z nich, nosząca nazwę Wilczej Góry, leży w Grądach, przy bocznej drodze, odchodzącej w odległości 3 km na północ od stacji kolejowej w Brzesku, od szosy prowadzącej do Szczurowej (ryc. 37). Wydma została usypana 1,5-2 km na zachód od głównego grzbietu Wyso­

czyzny, we wschodniej części równoleżnikowo rozciągającego się poziomu piaszczy- sto-żwirowych utworów kemowych zlodowacenia Sanu. Utwory te osiągają miąższość 5-10 m (Jawor i in. 1982), ale ich powierzchnia wznosi się tylko 2 m powyżej holo- ceńskiej terasy Uszewki.

Wydma należy do form łukowych. Taki kształt nadaje jej wygięta ku wschodowi li­

nia grzbietowa i stok zawietrzny (ryc. 38A). Stok ten jest krótki i stromy - 18-28° NE- SE, ostro odcinający się od płaskiej podstawy. Jedynie za czołem wydmy przechodzi łagodnie w pas rozwianego piasku, rozciągniętego na południowy wschód. Przeciwle­

gły stok, łagodny, o nachyleniach 6-8° NE-SW w dolnym, a 12° w gómym odcinku, wypełnia prawie całą przestrzeń wewnątrz łuku wydmowego. Poza jego prostolinijną podstawę wysuwają się na północny zachód i południowy wschód niskie, wąskie (100- 200 m) i krótkie (200-300 m) ramiona. Ich rozwartość wynosi 500 m, co przy podob­

nej, 475-metrowej szerokości części czołowej nadaje wydmie kształt tarczowy. Wy­

dma osiąga 18 m wysokości. W partii kulminacyjnej jej grzbiet jest szeroki i spłasz­

czony, zwieńczony 2,5-metrowej wysokości formą barchanopodobną. Jej stromy stok (20°) i rogi zwrócone są na południowo-południowy wschód (ryc. 38A).

Ryc. 36. Diagramy uziamiania piasku, średniej średnicy ziam Mz, odchylenia standardowego S oraz ty­

pów obróbki i wskaźnika obróbki Wo dla ziam kwarcowych o średnicy 0,75-1,02 mm z wydmy koło Ga- włówka i z jej podłoża: 1 a - piasek rzeczny z niecki deflacyjnej w obrębie ramion wydmy, I b - piasek rzeczny z południowego przedpola wydmy, II - piasek wydmowy w profilach a, b, c

Rozległe, sięgające utworów podłoża piaskownie i rozcięcie drogowe odsłaniają budowę wydmy w przekrojach poprzecznych i podłużnych czoła oraz ramion (ryc.

38A). Wydmę buduje piasek przekątnie warstwowany, zapadający w przeciwnych kierunkach (ryc. 38B). Szerszą strefę, obejmującą poza stokiem zawietrznym również część dowietrznego, zajmuje piasek cechujący się dużą jednolitością warstwowania (fot. 25). W przekroju poprzecznym wydmy tworzy zespoły lamin ograniczonych pła­

skimi powierzchniami granicznymi, z których dolne mają cechy poziomów deflacyj- nych. W ich obrębie laminy o dużej ciągłości, prostym kształcie i równoległym do siebie przebiegu są nachylone pod kątami 32-34° E-SE. W przekroju podłużnym wy­

dmy i w płaszczyźnie horyzontalnej tworzą zespoły rynnowe z deflacyjnymi po­

wierzchniami granicznymi, wygiętymi w kierunku dowietrznym i zgodnie ze spadkiem stoku (por. ryc. 5, fot. 2). Wypełnienie rynien jest najczęściej asymetryczne. Jest to typ warstwowania wiązany z wiatrem o niewielkiej prędkości (Gradziński i in. 1986), po­

wstający w wyniku osuwania piasku na stromych stokach zawietrznych (Sharp 1966, Mc Kee, Douglass, Rittenhouse 1971, Mc Kee, Bigarella 1972, Hunter 1977). Kierunki biegu warstw w obrębie stoku zawietrznego są zróżnicowane tak w profilu podłużnym, jak i pionowym (ryc. 38C). Wzdłuż południowego ramienia wydmy ku stropowi za­

znacza się stała tendencja odchylania osi morfologicznej, przebiegającej poprzednio z południowo-południowego zachodu na północno-północny wschód ku południowe­

mu zachodowi. Podobną tendencję można zauważyć w obrębie północnego ramienia.

Oznacza to, że wydma wcześniej odznaczała się mniejszą niż obecnie krzywizną linii grzbietowej (Mackenzie 1964, Mc Kee 1966, Borówka 1975). W profilu pionowym czoła wydmy kierunki biegu i upadu warstw są stałe, poza jego częścią kulminacyjną.

W tworzącej ją formie barchanopodobnej piasek zapada ku SSE, wskazując na zmianę kierunku jego usypywania.

Piasek występujący w obrębie stoku dowietrznego jedynie wzdłuż ramion okrywa jego powierzchnię aż po grzbiet. W partii czołowej sięga do 3/4 wysokości stoku, sprawiając bardziej wrażenie pokrywy nałożonej na strukturę wydmy odznaczającej się dużą mobilnością niż integralnej części formy nieznacznie tylko przemieszczonej (fot.

26). Piasek ten cechuje się warstwowaniem przekątnym, w którym zarówno laminy,

Ryc. 37. Położenie wydmy w Grądach na tle głównych elementów rzeźby i utworów powierzchnio­

wych: A - lokalizacja obszaru badań, B - sytuacja morfologiczno-geologiczna badanej wydmy, 1 - obszar badań, 2 - wysoczyzny, 3 - spłaszczenia erozyjno-denudacyjne z wychodniami iłu mioceńskiego, 4 - stoki z wychodniami iłu mioceńskiego, 5 - doliny nieckowate, 6 - pokrywy gliny morenowej ze zlodowacenia Sanu, 7 - poziomy akumulacji piasku i żwirów wodnolodowcowych ze zlodowacenia Sanu, 8 - równiny akumulacji piasku i żwirów wodnolodowcowych ze zlodowacenia Odry, 9 - powierzchnie teras rzecznych i stożków napływowych ze zlodowacenia Odry, zbudowanych z piasku i żwirów, 10 - powierzchnie vistu-

gramach, 8 - profile poboru prób piasku do analiz uziarnienia i obtoczenia

Fot. 25. Warstwowanie piasku w przekroju poprzecznym zachodniego stoku czołowej części wydmy w Grądach. W przeważającej części odsłonięcia widoczne przekątne ułożenie równoległych lamin o prostych kształtach, zapadających pod dużym kątem, tworzących strukturę zaprądową, powstałą w wyniku grawita­

cyjnego osuwania piasku. W niższej części grzbietu, w stropie przechodzą one w serię piasku, zalegającą horyzontalnie, a w strefie kontaktu ze strukturami zaprądowymi - słabo nachyloną w tym samym co one kierunku. Tworzą strukturę doprądową. Przekrój poprowadzony równolegle do przeważającego kierunku wiatru i osuwania piasku

Fot. 26. Przekątne warstwowa­

nie piasku w przekroju poprzecz­

nym zachodniego stoku czołowej części wydmy w Grądach. Wi­

doczna strefa kontaktu dwu serii piasku o odmiennych kierunkach i kątach nachylenia: A - stromo zapadające, regularne, równoległe laminy, związane z grawitacyjnym osuwaniem piasku po stronie za­

wietrznej, B - słabo nachylone laminy o prostej laminacji riple- markowej, związane z depozycją na stoku dowietrznym. Widoczne lekkie wygięcie i pochylenie lamin na kontakcie z niżej leżącą serią piasku. Strefa kontaktu obu serii - nierówna, deflacyjna. Odsłonięcie widziane w przekroju równoległym do przeważającego kierunku wiatru i osuwania piasku

Fot. 27. Warstwowanie piasku w przekroju podłużnym zachodniego stoku czołowej części wydmy w Grądach. Prawie poziome, cienkie laminy, ograniczone płaskimi po­

wierzchniami granicznymi, tworzą strukturę doprądową o prostej lami- nacji riplemarkowej. Odsłonięcie widziane w przekroju prostopadłym do przeważającego kierunku wiatru

jak i ograniczające je powierzchnie zachowują we wszystkich płaszczyznach przekroju kształty proste (fot. 27). Jest to warstwowanie powstające po doprądowej stronie form w wyniku procesu akrecji (Bagnold 1941, Land 1964, Mc Kee, Tibbits 1964, Yallon 1967, Holm 1968, Muller 1972, Goldsmith 1973, Hunter 1977). Upady lamin są nie­

wielkie - 2-6° WSW-W. W strefie kontaktu z serią piasku o strukturze zaprądowej zaznacza się łagodne załamanie lamin i pochylenie ich ku wschodowi (fot. 25, 26).

W obrębie ramion w spągowej części serii zaznacza się dość wyraźnie wzrost ich na­

chylenia do 8-12° WNW-WSW. Jest to nachylenie zbliżone do tego, jakim cechuje się powierzchnia kontaktu piasku budującego struktury doprądowe i zaprądowe w części czołowej (10-12° W). Może więc ona wyznaczać powierzchnię dowietrznego stoku wydmy sprzed okresu depozycji piasku o mniejszym nachyleniu.

Utwory wyjściowe (14 prób) cechują się największym udziałem procentowym frak­

cji 0,75-0,5 mm (26,8%) i 0,5-0,353 mm (25,2%), Mz = 0,44 mm (0,37-0,47 mm), słabym wysortowaniem ó = 1,05 (0,65-1,46) i wskaźnikiem obróbki Wo = 1025 (972- 1070) przy y = 5,9% (1,0-13,0%). Piasek wydmowy jest w stosunku do nich drobniej­

szy, lepiej wysortowany i obtoczony (ryc. 39).

Stopień tych zmian jest podobny zarówno w krótko transportowanym piasku w ob­

rębie stoku dowietrznego (50 prób), jak i w wielokrotnie przesypywanych osadach stoku zawietrznego (62 próby). W obrębie obu stoków różni się on tylko frakcją pod­

stawową i średnią średnicą ziarn. Pierwsza z nich zmienia sie od 0,5-0,353 mm (31,2%) i 0,75-0,5 mm (24,8%) na stoku dowietrznym do 0,5-0,353 mm (34,2%) - na zawietrznym, a Mz - odpowiednio od 0,35 mm (0,32-0,43 mm) do 0,30 mm (0,28-0,35 mm). Piasek był więc uruchamiany (Nowaczyk 1986) przez wiatr o prędkości około

Ryc. 39. Diagramy uziamienia piasku, średniej średnicy ziam Mz, odchylenia standardowego S oraz ty­

pów obróbki i wskaźnika obróbki dla ziam kwarcowych o średnicy 0,75-1,02 mm z wydmy w Grądach i z jej podłoża: I - piasek wodnolodowcowy, II - piasek wydmowy w profilach a, b

7 m/s. Ponieważ wzrost średnicy ziam na stoku dowietrznym nie jest, biorąc pod uwa­

gę strukturę osadów, wynikiem wzrostu prędkości wiatru, należy go wiązać ze wzro­

stem gruboziamistości materiału źródłowego (Nowaczyk 1986).

Wysortowanie obu serii piasku jest umiarkowane, a obtoczenie wyraźne. Wartości S wynoszą dla piasku o strukturze doprądowej 0,73 (0,48-1,11), a 0,71 - dla piasku o strukturze zaprądowej (0,42-0,84). W tym samym kierunku zmienia się Wo od 1132 (1006-1250) i y = 20,8% (9,0-38,0%) do Wo 1137 (1011-1333) i y = 21,6% (11,5- 34,0%). Podobieństwo stopnia eolizacji obu serii piasku, który odbył różnej długości transport w środowisku eolicznym, można wyjaśnić dużą dostawą świeżego materiału do dłużej przemieszczanego piasku o strukturze zaprądowej (Rotnicki 1970, Nowaczyk

1986, Mycielska-Dowgiałło 1992, 1993).

Brak przewarstwień organicznych w piasku wydmowym pozwala sądzić, że mimo złożonej budowy rozwój formy przebiegał w sposób ciągły, choć można w nim wyróż­

nić kilka etapów. W pierwszym z nich, pod wpływem wiatru zachodniego została usy­

pana wydma, która prawdopodobnie tylko w obrębie ramion zachowała drobne frag­

menty struktury doprądowej. Była więc przemieszczana ruchem odśrodkowym (Pema- rowski 1952, 1958, Kobendza, Kobendzina 1958, Hurault 1966, Mc Kee, Douglass 1971, SeppSla 1971, Aartolahti 1973, Miszalski 1973), obejmującym również ramiona.

Przy zróżnicowanej prędkości tego ruchu, najszybszego w części czołowej, następo­

wało wydłużanie ramion i wzrost ich rozwartości, wolniejszy jednak od wzrostu krzy­

wizny osi morfologicznej wydmy. Taki wniosek potwierdza kierunek zmiany biegu warstw ku stropowi piasku stoku zawietrznego. Wydma uzyskała kształt zbliżony do obecnego wygięcia linii grzbietowej. Duże nachylenie spągowej części piasku stoku dowietrznego wskazuje, że ruch wydmy odbywał się powoli (Mc Kee 1966), być może w związku z dużą dostawą piasku, co pozwoliło wydmie osiągnąć wysokość większą od obecnej, o czym świadczy ścięta powierzchnia grzbietowa.

W drugim etapie rozwoju, odbywającym się nadal pod wpływem wiatru zachodnie­

go, nad prędkością przemieszczania piasku w obrębie wydmy zaczęła dominować do­

stawa materiału z zewnątrz. Był on składany na stoku dowietrznym, niezgodnie z jego uprzednio większym nachyleniem. Depozycja postępowała więc od podnóża stoku dowietrznego, obejmując stopniowo coraz wyższe jego części. Prawdopodobnie rów­

nież wówczas zachodziło ścinanie grzbietu. Proces spłaszczania stoku dowietrznego wskazuje na brak możliwości transportu piasku w górę po jego powierzchni (Petrov 1976). Musiało więc nastąpić albo zmniejszenie prędkości wiatru, albo wzrost grubo- ziamistości materiału podłoża lub stok osiągnął zbyt duże nachylenie do transportu w istniejących warunkach. O ile pierwszej możliwości przeczy większa w stosunku do poprzedniej frakcja deponowanego piasku, o tyle dwie pozostałe wydają się prawdo­

podobne. Wzrost nachylenia stoku mógł być konsekwencją powiększania wysokości wydmy, a pojawienie się grubszej frakcji w deponowanym piasku mogło oznaczać wyczerpywanie się drobniejszego materiału w niecce deflacyjnej, po długim okresie oddziaływania wiatru o stałym kierunku (Urbaniak 1967). Wydłużenie stoku dowietrz­

nego w kierunku niecki deflacyjnej spowodowało wyprostowanie jego podstawy i skrócenie ramion. Ponieważ procesowi temu nie towarzyszyły zmiany kształtu linii grzbietowej ani stoku zawietrznego, wydma nie uległa wyprostowaniu, ale uzyskała formę tarczową.

Końcowym epizodem w rozwoju wydmy było usypanie pod wpływem wiatru pół- nocno-północno-zachodniego, grzbietowej formy barchanopodobnej. Poza nią, jedy­

nym śladem zmiany kierunku wiatru może być pas rozwianego piasku, ciągnący się po zawietrznej stronie wydmy. Jeśli istotnie tak było, oznacza to, że w czasie zmiany kie­

runku wiatru nie tylko część grzbietowa, ale także stoki nie były jeszcze ustabilizowa­

ne. Zmiana ta musiała jednak nastąpić na krótko przed utrwaleniem wydmy, skoro zdążyła zapisać się tylko w morfologii i strukturze jej najbardziej mobilnej części.

Tarczowy kształt wydmy jest wynikiem przekształcenia formy łukowej, dostoso­

wującej się do zmienionych przez swój rozwój warunków transportu piasku. Równo­

cześnie stanowi ona przykład początkowego stadium przebudowy morfologii wydm w następstwie zmiany kierunku wiatru (Izmaiłow 1996).