Wydma w Walkach

Obszar wydmowy w Wałkach znajduje się na Wysoczyźnie Tarnowskiej 5 km na wschodnio-północny wschód od Woli Rzędzińskiej (ryc. 47). Wydmy występują na północ od toru kolejowego, wzdłuż drogi przebiegającej przez centrum wsi. Usypane zostały na niewielkim fragmencie terasy vistuliańskiej (Klimaszewski 1937) w widłach Czarnej i jej prawobocznego dopływu. Powierzchnia terasy wznosi się 5 m nad holo- ceńskimi dnami dolin i na podobnej głębokości podścielona jest iłem mioceńskim.

Większe z form ciągną się wzdłuż południowej krawędzi terasy na przestrzeni 1250 m, układając się w formę paraboliczną, zakończoną na wschodzie dwiema wy­

dmami łukowymi oraz znajdującym się na ich przedpolu niewielkim nabrzmieniem piasku w kształcie elipsy. Poszczególne elementy południowego ramienia omawianej wydmy są względem siebie poprzecznie poprzesuwane, swoim położeniem i kształtem dostosowując się do przebiegu krawędzi terasowej. Długość wyodrębnionych form nie przekracza 400 m, ich szerokość zmienia się od 25-100 m, a wysokość dochodzi do 3,5-4,5 m, a następnie wzrasta w kierunku czoła do 7 m. Wszystkie formy, składające się na wydmę paraboliczną, cechują się asymetrią stoków, z których bardziej strome są stoki zewnętrzne całego zespołu form osiągające w części czołowej nachylenia do 20 - 24°, gdy przeciwległe łagodniejsze nie przekraczają 9-12°. W końcowych częściach ramion nachylenia te wynoszą odpowiednio: 18° i 12°.

Kilka rozległych piaskowni zlokalizowanych w obrębie dwu najdalej na zachód wy­

suniętych form (ryc. 48A) pozwoliły zapoznać się z ich budową. W obu formach można wyróżnić struktury, charakterystyczne dla warunków doprądowych i zaprądowych, wy­

stępujących zarówno w obrębie stoków dowietrznych i zawietrznych. Pierwsze z nich kompletnie zachowały się jedynie w obrębie dowietrznego stoku formy zachodniej, świadcząc o jej przemieszczeniu na niewielką odległość. W drugiej formie, przesuniętej około 30 m dalej na południowy wschód, zostały one znacznie zredukowane (ryc. 48B).

W piasku obu wałów struktury doprądowe cechują się warstwowaniem przekątnym kli­

nowym z nieciągłą laminacją i licznymi powierzchniami ścięć (por. fot. 7). Wartości i kierunki upadu lamin, nawiązujące do zmian kierunków i prędkości wiatru (Brookfield

1977, Hunter 1977), mieszczą się w granicach 5-11° SW-WSW.

Warstwowanie piasku w obrębie struktur zaprądowych tworzą głównie miąższe ze­

stawy lamin (fot. 31), ograniczonych prostymi, erozyjnymi, stromo 30-33° nachylo­

nymi powierzchniami granicznymi, stanowiącymi płaszczyzny poślizgu dla osuwają­

cych się pakietów piasku (Sharpel938, Hoyt 1966, Mc Kee 1966, Holm 1968, McKee, Douglass 1971, Mc Kee, Douglass, Rittenhouse 1971, Mc Kee, Bigarella 1972, Hunter 1977, Borówka 1979). Laminy o kształtach na ogół prostych we wszystkich płaszczy­

znach przekroju, w dolnych partiach stoków są miejscami zafalowane. Zaburzone la­

miny mają brunatne zabarwienie od związków żelaza, a piaski w ich sąsiedztwie są silnie scementowane. Zafalowanie lamin należy do struktur redepozycyjnych, związa­

nych z kompresją (Land 1964, Mc Kee, Douglass 1971, Mc Kee, Douglass, Rittenhou­

se 1971, Mc Kee, Bigarella 1972, Borówka 1979, Doe, Dott 1980, Horowitz 1982).

Piasek o strukturze zaprądowej w obrębie stoków zawietrznych cechuje się dużymi wartościami upadu 29-34° (fot. 31). Kierunek jego zapadania w profilu pionowym za­

chodniej formy jest stały - SSE (ryc. 48C). Natomiast w obrębie formy sąsiedniej zmie­

nia się zarówno w jej profilu pionowym, jak i podłużnym. W spągowych seriach piasku upad warstw w kierunku ESE wskazuje, że oś morfologiczna formy przebiegała pierwot­

nie z południowo-południowego zachodu na północno-północny wschód. Wyżej przyj­

mowała ona stopniowo, poczynając od południowo-zachodniego końca, jednakowe w obrębie całej formy położenie, generalnie zbliżone do obecnego. Zostało ono zmienio­

ne jedynie w stropowej warstwie środkowej części formy. Zmiany te świadczą o trans­

formacji jej kształtu w trakcie przemieszczania (Glennie 1970, Rotnicki 1970, Borówka 1975, 1980). Dowodem przemieszczania formy jest również silne pochylenie jej płasz­

czyzny osi strukturalnej zgodnie z kierunkiem usypywania piasku (Urbaniak 1967).

W stropowej części piasku, budującego obydwa stoki wałów, zaznaczają się struk­

tury zarówno doprądowe, jak i zaprądowe. Pierwsze z nich o upadach na W-WSW, drugie - zgodnie z ekspozycją stoków. Nie świadczą więc o zmianie kierunku wiatru, a jedynie o procesie przesypywania piasku, zachodzącym wzdłuż form (por. ryc. 12).

Ryc. 47. Położenie wydmy w Wałkach na tle głównych elementów rzeźby i utworów powierzchnio­

wych: A - lokalizacja obszaru badań, B - sytuacja morfologiczno-geologiczna badanej wydmy, 1 - obszar badań, 2 - wysoczyzna, 3 - spłaszczenia erozyjno-denudacyjne z pokrywą piasku, żwirów, głazów i gliny

Fot. 31. Przekątne warstwowanie piasku w przekroju poprzecznym połu­

dniowo-wschodniego stoku wschodnie­

go fragmentu ramienia wydmy w Wal­

kach. Widoczne stromo zapadające regularne, równolegle do siebie laminy, tworzące strukturę zaprądową, powstałą w wyniku grawitacyjnego osuwania piasku. Odsłonięcie widziane w prze­

kroju równoległym do kierunku prze­

mieszczania materiału

Piasek obu form jest w przewadze średnioziamisty z dominacją frakcji 0,5-0,353 mm (29,7%). Średnia średnica ziam w obrębie formy zachodniej jest zróżnicowana (ryc. 49). Dla struktur doprądowych stoku dowietrznego (14 prób) wynosi 0,33 mm (0,32-0,38 mm), dla zaprądowych stoku zawietrznego (16 prób) - 0,28 mm (0,26-0,30 mm). Na obu stokach formy wschodniej (32 próby) Afz przyjmuje identyczne wartości 0,31 mm i prawie jednakowy zakres zmian 0,30-0,32 mm i 0,29-0,33 mm. Deflacja rozpoczynała się więc (Nowaczyk 1986) przy wietrze o prędkości nieco poniżej 7 m/s.

Podlegał jej drobnoziarnisty piasek terasowy (16 prób) o Mz = 0,24 mm (0,19-0,26 mm) o największym udziale frakcji 0,2-0,12 mm (30,0%). Krótki transport eoliczny nie wpłynął na wyraźną poprawę stopnia wysortowania piasku. S dla utworów wyj­

ściowych wynosi 0,75 (0,71-0,80), w obrębie formy zachodniej wzrasta zgodnie z kierunkiem wiatru od 0,70 (0,50-0,87) do 0,76 (0,68-1,03), a na wydmie wschodniej od 0,68 (0,67-0,70) do 0,73 (0,63-1,03).

Ryc. 48. Morfologia i struktura wydmy w Walkach: A - plan fragmentów ramienia wydmy, B - prze­

krój poprzeczny przez oderwany fragment ramienia wydmy, C - diagramy średnich wartości biegu i upadu lamin w strukturach zaprądowych stoku zawietrznego (długością strzałek oznaczono wielkość upadu w e­

dług załączonej skali), 1 - poziomice co 2,5 m, linia ograniczająca formę odpowiada jej podstawie (stan przed powstaniem piaskowni), 2 - ściany piaskowni, 3 - linia przedstawionego przekroju, 4 - płaszczyzna strukturalnej osi wału, 5 - piasek bezstrukturalny, 6 - piasek warstwowany, 7 - profile pomiaru biegu i upadu lamin przedstawionych na diagramach, 8 - profile poboru prób piasku do analiz uziarnienia i obto­

czenia

Ryc. 49. Diagramy uziamienia piasku, średniej średnicy ziam Mz, odchylenia standardowego S o n z ty­

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

Nieco wyraźniej zaznaczył się wzrost obtoczenia piasku wydmowego w stosunku do obtoczenia ziarn utworów podłoża. Piasek terasowy jest słabo obtoczony: Wo = 1036 (983-1074), a ziama typu a = 25,5% dominują nad ziarnami y = 11,2% (4,0- 21,5%). W piasku formy zachodniej proporcje te wyrównują się: w piasku o strukturze doprądowej po stronie dowietrznej ziama typu y = 15,8% (5,0-24,0%) przy Wo = 1166 (1074-1197), a w strukturach zaprądowych po zawietrznej y = 12,4% (1,0-23,0%) przy Wo = 1112 (1012-1164). W obrębie formy wschodniej wskaźnik obróbki ziam jest jeszcze wyższy: w piasku o strukturze doprądowej na stoku dowietrznym Wo = 1206 (1092-1354) i y = 28,0% (23,0-33,5%), a w zaprądowej na zawietrznym Wo = 1270 (1179-1398) i y = 26,1% (9,5^13,0%).

Obydwa analizowane wały można z dużym prawdopodobieństwem uznać za pozo­

stałość rozerwanego ramienia wydmy parabolicznej. Dalsze dwa fragmenty tej formy, położone dalej na wschodzie, odpowiadałyby jej strefie czołowej. O przynależności ich wszystkich do wspólnej formy świadczy wiele cech morfologicznych i strukturalnych, typowych dla wydm parabolicznych, a trudnych do zaakceptowania w formach wało­

wych, rozwijających się odrębnie i niezależnie od siebie. Charakterystycznemu ukła­

dowi blisko siebie położonych form, dających w planie zarys paraboli, towarzyszy stopniowy wzrost ich wysokości z zachodu na wschód, a więc od końców ramion ku części czołowej. W tym samym kierunku wzrasta również stopień asymetrii nachyleń stoków, z których bardziej strome są stokami zewnętrznymi całego zespołu form, przyjmującymi różną ekspozycję. Zbieżność przerw w ciągu południowego ramienia wydmy z załamaniami w przebiegu krawędzi terasowej może mieć związek ze wzmo­

żoną deflacją w tych odcinkach sprzyjających rozrywaniu formy (Miszalski 1973).

Dowodem rozerwania części czołowej na dwie formy łukowe jest usypany na ich przedpolu - u wylotu dzielącego je obniżenia - lob piaszczysty (Miszalski 1973, Minkevićius 1977). Również struktura wałów, tworzących południowe ramię wydmy parabolicznej, wskazuje na wzrost jej mobilności ku części czołowej, zapisany stop­

niem zachowania struktur doprądowych w obrębie stoków dowietrznych. Także zmia­

na wygiętego kształtu osi morfologicznej na prostolinijny w jednym z badanych frag­

mentów ramienia można interpretować jako zapis procesu wyprostowywania formy, postępującego od jej końca. O procesie wyprostowywania zdaje się również świadczyć pojawienie się struktur doprądowych i zaprądowych w stropowych seriach piasku sto­

ków dowietrznych i zawietrznych, rejestrujących zmianę kierunku transportu piasku, związaną z przyjęciem przez ramię przebiegu zgodnego z kierunkiem wiatru.

Wydma przemieszczała się na wschód, skośnie w stosunku do krawędzi terasy, sta­

nowiącej granicę lotnego piasku. Wzdłuż niej następowało więc zatrzymywanie kolej­

nych odcinków południowego ramienia, wydłużającego się w miarę przesuwania czoła.

Ruch czoła był zapewne szybki, o czym świadczy jego V-kształtny zarys, a uwarun­

kowany spadkiem powierzchni terenu, spoistością utworów podłoża i małą dostawą piasku (płytkie zaleganie iłu mioceńskiego). Forma ulegała więc rozciąganiu, co przy jej małych rozmiarach mogło doprowadzić do rozerwania (Aufrere 1931b, Kadar 1938, Pilarczyk 1962, Florek 1975, Verstappen 1972).

Drugą okolicznością sprzyjającą rozrywaniu formy był krzywolinijny przebieg krawędzi terasowej. Utrwalanie wydmy nie postępowało więc równomiernie od końca ramienia w kierunku czoła. W rozszerzeniach terasy możliwość bocznego przemiesz­

czania istniała dłużej niż w strefach zwężeń powierzchni. Pozwalało to na dostosowa­

nie się wydmy do kształtu przeszkody, co zostało udokumentowane zakrzywieniem osi

morfologicznej w końcowym etapie rozwoju jednej z badanych form. Równocześnie następowało zróżnicowanie mobilności sąsiednich odcinków wydmy, zaznaczone zróżnicowaniem cech teksturalnych budującego je piasku. Mogło ono prowadzić w konsekwencji do przerwania ciągłości formy. Istnienie takiej przyczyny rozrywania potwierdza boczne przemieszczenie względem siebie sąsiednich form oraz zbieżność przerw w ciągłości wydmy z załamaniami przebiegu krawędzi terasowej. Wydma była więc poddana dwukierunkowemu rozciąganiu - podłużnemu i poprzecznemu, co być może wyjaśnia wielokrotność jej fragmentacji.