Klasyfikacja litogenetyczna peryglacjalnych pokryw stokowych
w po³udniowej czêœci P³askowy¿u Ojcowskiego
Halina Pawelec*
Lithogenetic classification of periglacial slope covers in the southern part of the Ojców Plateau (southern Poland). Prz. Geol., 52: 990–996.
S u m m a r y. New genetic classification of periglacial slope covers is proposed on the basis of sedimentological studies carried out in the southern part of the Ojców Plateau (S Poland). The investigations aimed at recognition of diagnostic criteria for slope deposits classification, through detailed sedimentological analysis. The following periglacial slope covers have been distinguished and described: weathered debris, scree deposit, deposit of low-dense mass flow, deposit of solifluction or of dense mass flows, slope loess, deluvial loess. This paper is a case study for a discussion on diagnostic criteria for slope deposit types identification. The proposition may be a step towards a uniform genetic typology of terrestrial slope covers.
Key words: slope loess, deluvia, deposit of mass flows, scree deposit, Ojców Plateau, periglacial, Pleistocene
W ostatnich latach nast¹pi³ rozwój badañ l¹dowych pokryw stokowych, opartych na szczegó³owej analizie tek-sturalno-strukturalnej. Do niedawna utwory te rzadko by³y obiektem zainteresowania sedymentologów, obecnie pro-wadzone s¹ coraz liczniejsze badania regionalne, zmie-rzaj¹ce do uporz¹dkowania ich genetycznej typologii (m.in. Bertran i in., 1995, 1997; Van Steijn i in., 1995; Bli-kra, Nemec, 1998; Matsuoka, 2001). W nurcie tym mieszcz¹ siê badania przeprowadzone przez autorkê w po³udniowej czêœci P³askowy¿u Ojcowskiego, których rezultatem jest przedstawiona ni¿ej klasyfikacja perygla-cjalnych pokryw stokowych. Klasyfikacja ta mo¿e byæ traktowana jako przyczynek do dyskusji nad diagnostycz-nymi kryteriami wydzielenia utworów stokowych. W lite-raturze dotycz¹cej obszaru Polski stan badañ w tym zakresie nie jest zadowalaj¹cy. W regionalnych opracowa-niach pokryw gruzowych dominuje opis oparty na cechach teksturalnych np. pokrywy gliniasto-gruzowe, piaszczy-sto-gruzowe. Szczególnie s³abo rozpoznane s¹ sp³ywowe osady stokowe. W badaniach lessów, wspó³wystêpuj¹ce osady stokowe najczêœciej s¹ traktowane marginalnie i nazywane ogólnikowo solifluktytami, koluwiami, delu-wiami. Chocia¿ stosunkowo liczne s¹ opracowania poszczególnych typów utworów stokowych, rzadko podej-mowano próby stworzenia ich generalnej typologii oraz uporz¹dkowania terminologii i metodyki badañ (Migoñ, Traczyk, 1998). Równie¿ w podstawowych w polskiej lite-raturze podrêcznikach dotycz¹cych analizy osadów nie poœwiêcono wiele uwagi l¹dowym utworom stokowym (Rühle, 1973; Gradziñski i in., 1986; Myciel-ska-Dowgia³³o, Rutkowski, 1995). Opracowania geomor-fologiczne koncentrowa³y siê na rzeŸbie stoków i formach akumulacji podstokowej (Klimaszewski, 1978; Marks, 1992). Zdaniem autorki, jedynie dalszy rozwój badañ opar-tych na szczegó³owej analizie sedymentologicznej umo¿li-wi utworzenie w przysz³oœci jednolitej typologii genetycznej l¹dowych pokryw stokowych, która bêdzie dobr¹ podstaw¹ dla rekonstrukcji paleogeograficznych
oraz studiów porównawczych przebiegu procesów stoko-wych.
Obszar badañ
Obszar badañ le¿y w po³udniowej czêœci P³askowy¿u Ojcowskiego (ryc. 1). W pod³o¿u tego obszaru znajduje siê po³udniowa czêœæ monokliny œl¹sko-krakowskiej oraz pó³nocna krawêdŸ i brze¿ne czêœci Rowu Krzeszowickie-go. Pod³o¿e czwartorzêdu w obrêbie monokliny œl¹sko-krakowskiej tworz¹ wapienie górnej jury, zró¿nico-wane facjalnie na wapienie masywne oraz u³awicone (D¿u³yñski, 1952; Matyszkiewicz, 1997). Lokalnie wystê-puj¹ utwory górnej kredy (Rutkowski, 1993). W obszarze Rowu Krzeszowickiego ska³y mezozoiku przykryte s¹ osa-dami morza mioceñskiego (Rutkowski, 1993). Plejstocen reprezentuj¹ osady jaskiniowe (Madeyska-Niklewska, 1969) oraz lessy i gruzowe osady stokowe (Walczak, 1956; Gradziñski, 1972; Rutkowski, 1993; Pawelec, 2001). W literaturze istniej¹ informacje o obecnoœci w po³udniowej czêœci P³askowy¿u Ojcowskiego zwietrzelin krasowych (m.in. Alexandrowicz, 1969; Felisiak, 1992) oraz osadów glacigenicznych (Walczak, 1956; Rutkowski, 1993). W przedstawianych badaniach rezydua krasowe oraz glacige-niczne napotkano jedynie w krawêdziowej strefie p³asko-wy¿u (Pawelec, 2001). Na przewa¿aj¹cej czêœci badanego obszaru, bezpoœrednio na górnojurajskim pod³o¿u, wystê-puj¹ pokrywy peryglacjalne, bêd¹ce przedmiotem niniej-szego opracowania. S¹ to utwory zbudowane z gruzu (powsta³ego w rezultacie wietrzenia mrozowego) oraz materia³u lessowego.
Powierzchnia obszaru nachylona jest w kierunku po³udniowym. Obni¿a siê od 512 m n.p.m. (Ska³ka) do 350 m n.p.m. w rejonie progu p³askowy¿u, gdzie opada krawê-dzi¹ tektoniczn¹ (o wysokoœci ok. 50 m) do Rowu Krzeszo-wickiego. Wierzchowina ma charakter falistej powierzchni (przewa¿aj¹ nachylenia: 2–5o), ponad któr¹ wznosz¹ siê formy ska³kowe o wysokoœci do ok. 20 m. Teren rozcinaj¹ doliny rzeczne o przebiegu po³udnikowym.
Metody badañ
Rozpoznanie budowy pokryw stokowych oparto na analizie 50 stanowisk (odkrywek i wierceñ z u¿yciem mechanicznej wiertni œlimakowej). Opracowano szcze-*Wydzia³ Nauk o Ziemi, Uniwersytet Œl¹ski, ul. Bêdziñska 60,
gó³owe profile litologiczne. Dokonano pomiarów orienta-cji d³ugich osi klastów oraz azymutów k¹tów upadu lamin i warstw osadów. Wykonano analizy uziarnienia pokryw stokowych (metod¹ sitow¹ i areometryczn¹). Ze wzglêdu na udzia³ lessu w budowie pokryw stokowych podzia³ na typy granulometryczne oparto na klasyfikacji Polskiego Towarzystwa Gleboznawczego.
Typy genetyczne peryglacjalnych pokryw stokowych
W przedstawianym opracowaniu terminem pokrywa stokowa zosta³y okreœlone wszystkie utwory powsta³e na stokach (zwietrzelinowe, eoliczne oraz wszelkie osady redeponowane w efekcie procesów stokowych). W rezulta-cie badañ rozpoznano nastêpuj¹ce typy genetyczne pery-glacjalnych pokryw stokowych: pokrywy zwietrzelinowe, osady usypiskowe, osady sp³ywów masowych ma³ej gêstoœci, osady soliflukcyjne lub sp³ywów masowych du¿ej gêstoœci, lessy stokowe, deluwia lessowe. W tabeli 1 zestawiono diagnostyczne kryteria ich wydzielenia. Przedstawiona ni¿ej charakterystyka poszczególnych typów pokryw obejmuje ich g³ówne cechy tekstural-no-strukturalne, bêd¹ce podstaw¹ interpretacji genetycz-nej.
Pokrywy zwietrzelinowe reprezentowane s¹ przez
diamiktony gruboziarniste o zwartym szkielecie ziarno-wym i masywnej strukturze. Zbudowane s¹ z klastów o frakcji drobniej¹cej w kierunku stropu oraz orientacji
puj¹ na lokalnych sp³aszczeniach stokowych, na powierzchni lub pod przykryciem osadów stokowych. Osi¹gaj¹ mi¹¿szoœæ do 1,5 m. Zbudowane s¹ z ostrokrawê-dzistych wapieni i krzemieni. W pokrywach zalegaj¹cych na powierzchni wspó³czesne procesy wietrzenia chemicz-nego/glebowe zaznaczy³y siê przeobra¿eniem ich stropo-wych czêœci. Wystêpuj¹ tam klasty wapieni o g³adkich powierzchniach i zaokr¹glonych kszta³tach, bez œladu kra-wêdzi. W sk³adzie ziarnowym pokryw zwietrzelinowych dominuj¹ frakcje gruboziarniste (udzia³ frakcji 5–30 cm: 57–70%). W obrêbie materia³u drobnoziarnistego (<2 mm) przewa¿aj¹ frakcje piaszczyste (45–60%) a udzia³ frakcji ilastych jest niewielki (zawartoœæ i³u koloidalnego: 15–18%), (ryc. 2D). Badane pokrywy cechuje zró¿nico-wanie kszta³tu klastów. Czêœæ z nich zbudowana jest z klastów o pokroju zbli¿onym do izometrycznego a w pozo-sta³ych dominuj¹ klasty o pokroju zbli¿onym do tabliczko-wego.
Dominacja w pokrywach zwietrzelinowych ostrokra-wêdzistych wapieni dowodzi, ¿e s¹ one bezpoœrednim pro-duktem wietrzenia mrozowego. Potwierdza to niewielka w nich zawartoœæ i³u koloidalnego. Dowiedziono bowiem ¿e frakcje koloidalne powstaj¹ g³ównie w rezultacie wietrze-nia chemicznego (Hopkins, Sigafoos, 1951; Lautridou, Ozouf, 1982; Mycielska-Dowgia³³o, 1995). Dominacja frakcji gruboziarnistych œwiadczy, ¿e wapienie wystê-puj¹ce w pod³o¿u badanego obszaru, ulega³y
makrogeli-ska³ki tors wiercenia drillings odkrywki outcrops Bêdkowice Jerzmanowice Wierzchowice Karniowice 350 300 350 300 400 450 450 400 450 Pr¹dnik Kobylanka Bolechów ka Kluczwoda Bêdkówka S¹spówka 450 0 1km Warszawa Kraków
¬
Ryc. 1. Szkic lokalizacyjny obszaru badañ
1960). Zró¿nicowanie kszta³tu klastów, w omawianych pokrywach, wykazuje œcis³y zwi¹zek ze zmiennoœci¹ facjaln¹ skalistego pod³o¿a. Pokrywy zwietrzelinowe, roz-winiête na pod³o¿u wapieni masywnych, zbudowane s¹ z klastów o kszta³cie zbli¿onym do izometrycznego a pokry-wy zwietrzelinowe, rozwiniête na pod³o¿u wapieni u³awi-conych — z klastów o pokroju zbli¿onym do tabliczkowego.
Osady usypiskowe reprezentowane s¹ przez diamikto
-ny gruboziarniste, o zwartym szkielecie ziarnowym. W osadach tych dominuje masywna struktura oraz chaotycz-na orientacja d³ugich osi klastów (Francou & Hétu, 1989; Blikra, Nemec, 1998). Wystêpuj¹ one u podnó¿y stromych stoków skalistych. Na badanym obszarze osady usypisko-we wystêpuj¹ w postaci kopalnej (pod lessem, deluwiami lessowymi lub osadami sp³ywów masowych). Stwierdzona mi¹¿szoœæ osadów usypiskowych wynosi co najmniej 2 m. Tworz¹ je gruzy wapieni i krzemieni. Przy dominuj¹cej masywnej strukturze zaznacza siê niekiedy pewne uporz¹dkowanie klastów. Przejawia siê ono obecnoœci¹
najwiêkszych bloków w sp¹gowej czêœci osadów lub wystêpowaniem warstwy klastów drobniejszych na war-stwie osadów grubszej frakcji. Chocia¿ w omawianych osadach typowa jest bez³adna orientacja klastów, w profi-lach zlokalizowanych w bezpoœrednim s¹siedztwie ska³ek stwierdzono orientacjê d³u¿szych osi klastów zgodn¹ z nachyleniem stoku. W sk³adzie osadów usypiskowych dominuj¹ frakcje gruboziarniste a udzia³ frakcji poni¿ej 0,2 cm jest niewielki. Podobnie jak w pokrywach zwietrzelino-wych, zaznacza siê zró¿nicowanie kszta³tu klastów wapie-ni (uwarunkowane zmiennoœci¹ facjaln¹ pod³o¿a). Czêœæ opisywanych osadów usypiskowych posiada teksturê szkieletu ziarnowego bez matriksu (openwork). Przestrze-nie pomiêdzy klastami tylko miejscami wype³nia pelit wapienny, osypany z ich powierzchni. W pozosta³ych dia-miktonach obecny jest py³owy matriks (ryc. 2C).
Stwierdzone w osadach usypiskowych uporz¹dkowa-nie klastów, przejawiaj¹ce siê obecnoœci¹ pojedynczych du¿ych bloków w sp¹gowej czêœci osadów, t³umaczy mechanizm akumulacji na stoku usypiskowym.
Dowie-Typ genetyczny Genetic type Morfologiczna lokalizacja Morphology location Maksymalna mi¹¿szoœæ ³awic Max. thickness Tekstura Texture Struktura Structure Orientacja d³ugich osi klastów Clast orientation pokrywy zwietrzelinowe weathered debris sp³aszczenia stokowe slope terraces 1,5 m diamikton gruboziarnisty, o zwartym szkielecie ziarnowym coarse-grained, clast-supported diamicton normalne uziarnienie frakcjonalne normal grading masywna massive zgodna z kierunkami spêkañ pod³o¿a concordant to joint network in bedrock osady usypiskowe scree deposits podnó¿a œcian skalnych foot of rock walls
co najmniej at least 2 m czêsto tekstura "openwork" often openwork bez³adna lub zgodna z kierunkiem nachylenia stoku chaotic or concordant to slope inclination osady sp³ywów o ma³ej gêstoœci low-dense debrites podnó¿a stromych stoków foot of steep slopes
1,2 m homogeniczna lub normalne uziarnienie frakcjonalne homogeneous or normal grading zgodna z kierunkiem nachylenia stoku concordant to slope inclination osady soliflukcyjne lub sp³ywów o du¿ej gêstoœci solifluctites and high-dense debrites
³agodne stoki, ich podnó¿a, sp³aszczenia
stokowe gentle slopes, foot
of gentle slopes, slope terraces
3 m
diamikton gruboziarnisty, o rozproszonym szkielecie ziarnowym
coarse-grained, matrix-supported diamicton masywna, miejscami laminacja pozioma lub fluidalna massive, points horizontal lamination or flow folds zgodna z kierunkiem nachylenia stoku, prostopad³a do nachylenia stoku concordant or discordant to slope inclination lessy stokowe slope loess stoki slopes 7 m
py³ ilasty lub i³ pylasty z pojedynczymi okruchami
silty clay or clayey silt with singular angular clasts masywna, miejscami laminacja pozioma massive, pointshorizontal lamination bez³adna chaotic deluwia lessowe loess deluvia podnó¿a stoków, sp³aszczenia stokowe footslopes, slope terraces 6 m laminacja pozioma lub falista horizontal or wavy lamination zgodna z kierunkiem nachylenia stoku concordant to slope inclination
Tab. 1. Diagnostyczne kryteria wydzielenia pokryw stokowych w po³udniowej czêœci P³askowy¿u Ojcowskiego Table 1. Diagnostic criteria for slope covers classification in the southern part of the Ojców Plateau
A–lessy stokowe, przewarstwione osadami sp³ywów ma³ej gêstoœci slope loess intercalated with deposits of low-density mass flows
B–deluwia lessowe, przewarstwione osadami sp³ywu ma³ej gêstoœci loess deluvia intercalated with deposit of low-density mass flow
C osady usypiskowe, w stropie deluwia lessowe z pojedynczymi okruchami s
–
cree deposit covered by loess deluvium with singular scree
D pokrywa zwietrzelinowa –
weathered debris
E sady soliflukcyjne, w stropie osady sp³ywu ma³ej gêstoœci a na nich deluwia lessowe –o
a succesion of solifluctite covered by low-dense debrite and loess deluvia on top
p ps ¿d ¿ p ps ¿d¿¿g p ps ¿d¿¿g p ps ¿d ¿ i³ masywny massive clay i³ laminowany laminated clay py³ masywny massive silt py³ laminowany laminated silt
i³ z pojedynczymi gruzami
clay with angular gravel
py³ z pojedynczymi gruzami
silt with angular gravel
diamiktony o rozproszonym szkielecie ziarnowym; klasty o œrednicy < 15 cm; matriks i³owy (a) lub py³owy (b)
matrix supported diamictons; clasts < 15 cm; clayey (a), silty (b) matrix
diamiktony o zwartym szkielecie ziarnowym; klasty o œrednicy < 15 cm; matriks i³owy (a), py³owy (b)
clast-supported diamictons; clasts < 15 cm; clayey (a), silty (b) matrix
diamiktony o rozproszonym szkielecie ziarnowym, klasty o œrednicy > 15 cm; matriks i³owy (a), py³owy (b)
matrix supported diamictons; clasts > 15 cm; clayey (a), silty (b) matrix
diamiktony o zwartym szkielecie ziarnowym; klasty o œrednicy > 15 cm; matriks i³owy (a), py³owy (b), piaszczysty (c) clast-supported diamictons; clasts > 15 cm; clayey (a), silty (b),
sandy (c) matrix
i – i³, p – py³, ps – piasek, ¿d – ¿wir drobny, ¿ – ¿wir, ¿g – ¿wir gruby
i – clay, p – silt, ps – sand, ¿d – fine gravel, ¿ – gravel, ¿g – coase gravel
wapienie (jura górna)
Jurassic limestone
powierzchnie erozyjne
erosional surface
sk³ad granulometryczny (%)
grain-size in %
sk³ad granulometryczny frakcji < 2 mm
grain-size of grans < 2 mm a a a a b b b b 0,2 2 5 15 30 cm 0,002 0,05 0,02 0,1 2 mm i p ps ¿d ¿ ¿g c 0 0,5 1,0 1,5 2,0 (m) 0 1,0 2,0 (m) 3,0 4,0 5,0 0 1,0 2,0 (m) 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 0 0,5 1,0 1,5 2,0 (m) 2,5 3,5 3,0 0 0,5 1,0 (m) 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 Ryc. 2. Typy genetyczne peryglacjalnych pokryw stokowych w
po³udniowej czêœci P³askowy¿u Ojcowskiego
Fig. 2. Genetic types of the periglacial slope covers in the southern part of the Ojców Plateau
dziono, ¿e ruch od³amków po powierzchni stoku usypisko-wego jest kontrolowany przez ich wielkoœæ — najwiêksze i najciê¿sze docieraj¹ najdalej i gromadzone s¹ w dolnych czêœciach stoków, zaœ na nie stopniowo wkracza materia³ drobniejszy (Kotarba, 1976; Jahn, 1992). Obecnoœæ naj-wiêkszych bloków stwierdzono w profilach oddalonych od wspó³czesnych stoków skalistych, prawdopodobnie repre-zentuj¹cych dolne czêœci stoków usypiskowych. Uporz¹dkowanie klastów, przejawiaj¹ce siê wystêpowa-niem warstwy klastów drobniejszych na warstwie grubo-ziarnistej, mo¿na t³umaczyæ zmian¹ warunków klimatycznych (och³odzeniem) podczas akumulacji osa-dów usypiskowych. Wed³ug badañ Kotarby (1976) makro-geliwacja przewa¿a w klimacie umiarkowanie zimnym (o œredniej rocznej temperaturze powy¿ej 0o
), natomiast w klimacie bardzo ch³odnym powstaje gruz drobniejszy. Pod³u¿na orientacja klastów, spotykana w osadach zale-gaj¹cych w bezpoœrednim s¹siedztwie ska³ek wskazuje, ¿e osady te reprezentuj¹ górne czêœci stoków usypiskowych. Chaotyczne u³o¿enie klastów jest uwa¿ane za typowe dla ni¿szych czêœci stoków (Francou & Hétu, 1989; Blikra & Nemec, 1998). Dominacja frakcji kamienistych w sk³adzie osadów usypiskowych potwierdza prawid³owoœæ obser-wowan¹ ju¿ przy analizie pokryw zwietrzelinowych — w wietrzeniu mrozowym dominowa³y procesy makrogeliwa-cji. Tekstura szkieletu ziarnowego bez matriksu jest typo-wa dla osadów usypiskowych (Blikra & Nemec, 1998). Drobnoziarnisty matriks obecny w czêœci analizowanych osadów to materia³ lessowy. Dowodzi tego uziarnienie matriksu (typowe dla lessu) a tak¿e niewielki udzia³ frakcji drobnoziarnistych w sk³adzie pokryw zwietrzelinowych oraz obserwowane w terenie zazêbianie siê lessu z osadami usypiskowymi. Wzbogacenie czêœci osadów usypisko-wych w materia³ lessowy mo¿e byæ wynikiem zró¿nicowa-nego przebiegu sedymentacji lessu na urozmaiconym pod³o¿u. Mo¿e te¿ ono œwiadczyæ o wystêpowaniu kilku generacji osadów usypiskowych, z których jedne powsta³y w okresie akumulacji lessu a drugie w okresie przerwy w jego depozycji.
Osady sp³ywów masowych ma³ej gêstoœci
(niekohe-zyjnych) reprezentuj¹ diamiktony gruboziarniste. W ich sk³adzie granulometrycznym dominuj¹ frakcje 2–15 cm (53–69%). Obecny w nich drobnoziarnisty matriks ma sk³ad py³u lub i³u pylastego (ryc. 2 A i B). Osady te tworz¹ pokrywy u podnó¿y stromych stoków. Osi¹gaj¹ mi¹¿szoœæ do 1,2 m. Czêsto tworz¹ przewarstwienia w obrêbie lessów lub deluwiów lessowych. Zalegaj¹ zawsze na powierzch-niach erozyjnych. S¹ to diamiktony o zwartym szkielecie ziarnowym i masywnej strukturze oraz dominuj¹cej orien-tacji d³ugich osi klastów zgodnej z kierunkiem nachylenia stoku (Nemec & Steel, 1984; Postma, 1986; Blikra & Nemec, 1998). Osady sp³ywów ma³ej gêstoœci, wystê-puj¹ce w postaci przewarstwieñ w lessach, maj¹ teksturê homogeniczn¹. Natomiast w osadach sp³ywów ma³ej gêstoœci, tworz¹cych przewarstwienia w deluwiach lesso-wych, wystêpuje tekstura homogeniczna lub zaznacza siê normalne uziarnienie frakcjonalne (por. Todd, 1989; Blikra & Nemec, 1998). W osadach przewarstwiaj¹cych deluwia
spotykane s¹ drobne bruzdy erozyjne o g³êbokoœci i szero-koœci kilku cm.
Analiza osadów zakwalifikowanych jako deponowane w rezultacie sp³ywów masowych ma³ej gêstoœci wskazuje na zró¿nicowane warunki ich genezy. G³ównymi czynnika-mi powoduj¹cyczynnika-mi formowanie siê sp³ywów ma³ej gêstoœci by³a stromoœæ stoków oraz silne uwodnienie utworów ule-gaj¹cych redepozycji (por. Rapp, 1960; Postma, 1986; Bli-kra & Nemec, 1998). Czêœæ omawianych osadów zosta³a deponowana w rezultacie sp³ywów silnie uwodnionych. Na genezê w warunkach silnego uwodnienia wskazuje frakcjonalne uziarnienie oraz obecnoœæ bruzd erozyjnych. Czêœæ omawianych osadów powsta³a w efekcie mniej uwodnionych sp³ywów niekohezyjnych. S¹ to diamiktony o zwartym szkielecie i homogenicznej teksturze, które wystêpuj¹ jako przewarstwienia w lessie. Brak w nich œla-dów intensywnego zwilgotnienia œrodowiska, warun-kuj¹cego rozwój sp³ywów silnie uwodnionych (zawieraj¹ ostrokrawêdziste wapienie i materia³ lessowy podobny do otaczaj¹cego lessu). Osady tego typu powsta³y u podnó¿y bardzo stromych stoków, na których ju¿ przy niewielkim udziale wody mog³o dojœæ do cienkiego sp³ywu.
Osady soliflukcyjne lub sp³ywów masowych du¿ej
gêstoœci (kohezyjnych) reprezentowane s¹ przez diamikto
-ny gruboziarniste o dominuj¹cej masywnej strukturze, roz-proszonym szkielecie ziarnowym oraz dominuj¹cej orientacji d³ugich osi klastów zgodnej z kierunkiem nachy-lenia stoku (ryc. 2E). Osady te tworz¹ pokrywy na ³agod-nych stokach, lokal³agod-nych sp³aszczeniach stokowych oraz u podnó¿y stoków. Wystêpuj¹ na powierzchni lub pod przy-kryciem osadów stokowych. Osi¹gaj¹ mi¹¿szoœæ do 3 m. Uziarnienie analizowanych osadów wykazuje bimodalny rozk³ad frakcji. Obok frakcji ¿wirowych znaczny jest udzia³ frakcji < 2 mm (34–41%). W obrêbie drobnoziarni-stego matriksu zawartoœæ frakcji i³owych, py³owych i piaszczystych jest zró¿nicowana. Szkielet ziarnowy opisy-wanych diamiktonów tworz¹ wapienie i krzemienie. Podobnie jak w wy¿ej omówionych typach utworów zaznacza siê zró¿nicowanie kszta³tu klastów, uwarunko-wane zmiennoœci¹ facjaln¹ pod³o¿a. Chocia¿ dla opisywa-nych osadów typowa jest masywna struktura miejscami wystêpuje laminacja pozioma lub falista. W analizowa-nych osadach dominuje orientacja d³ugich osi klastów zgodna z kierunkiem nachylenia stoku. Miejscami stwier-dzono nachylenie d³ugich osi klastów prostopad³e do kie-runku nachylenia stoku (pozycja „wynurzaj¹ca”).
Cechy teksturalno-strukturalne opisanych osadów s¹ uznawane za typowe zarówno dla osadów soliflukcyjnych, jak i osadów deponowanych w efekcie sp³ywów du¿ej gêstoœci. Brak kryteriów, umo¿liwiaj¹cych makroskopowe rozdzielenie tych zbli¿onych genetycznie osadów by³ powodem, dla którego zdecydowano siê na po³¹czenie ich we wspóln¹ kategoriê. Stwierdzony bimodalny rozk³ad uziarnienia charakteryzuje gêste sp³ywy (Pierson, 1986; Blikra & Nemec, 1998) a spotykany jest równie¿ w osa-dach deponowanych w rezultacie soliflukcji (Ballantyne & Harris, 1994; Matsuoka, 2001). W analizowanych osadach, bimodalny rozk³ad ziarnowy, jest rezultatem udzia³u w ich budowie lessu oraz materia³u gruzowego, powsta³ego w
efekcie wietrzenia mrozowego skalistego pod³o¿a. W strukturze omawianych osadów nie stwierdzono œladów segregacji mrozowej (polegaj¹cej na koncentracji grub-szych frakcji w stropowej czêœci), która œwiadczy³aby o udziale procesów mrozowych podczas soliflukcji (Washburn, 1973; Matsuoka, 2001). Wskazuje to na powstanie analizowanych osadów w rezultacie procesów zdominowanych przez geliflukcjê tzn. powolne przemiesz-czanie gruntu w dó³ stoku przy udziale wody porowej, pochodz¹cej z topnienia lodu gruntowego i opadu (Washburn, 1973). Równie¿ obecnoœæ falistych struktur warstwowych wskazuje na depozycjê w procesach zdomi-nowanych przez geliflukcjê (Jahn, 1970; Benedict, 1976) albo te¿ w efekcie sp³ywów o du¿ej gêstoœci (Bertran i in., 1997; Blikra & Nemec, 1998). Napotkana w omawianych osadach, prostopad³a do nachylenia stoku orientacja kla-stów jest charakterystyczna dla osadów tworz¹cych czo³o jêzora soliflukcyjnego (Lundqvist, 1949; Bertran i in., 1995), a tak¿e czo³o sp³ywu du¿ej gêstoœci (Blikra & Nemec, 1998).
Lessy stokowe to osady, w których uziarnieniu domi
-nuje frakcja py³owa (0,02–0,05 mm): 37–52%. Zawieraj¹ one 25–46% i³u grubego i 9–20% i³u koloidalnego. Tworz¹ pokrywy na stokach oraz u podnó¿y stoków. Osi¹gaj¹ mi¹¿szoœæ do 7 m. Na ³agodnie nachylonych stokach posiadaj¹ strukturê masywn¹. Na stromych stokach oraz u podnó¿y stoków s¹ to osady miejscami laminowane. W lessach wystêpuj¹cych u podnó¿y stoków spotykane s¹ pojedyncze gruzy oraz przewarstwienia w postaci grubo-ziarnistych diamiktonów (ryc. 2A).
Opisane osady zaklasyfikowano jako lessy stokowe (koluwialne) zgodne z kryteriami Jahna (1950), Jersaka (Jersak, 1973; Jersak i in., 1992) i Maruszczaka (1986, 1991). S¹ to lessy deponowane w wyniku synchronicznie dzia³aj¹cych procesów eolicznych i stokowych. Spotykana w nich laminacja wskazuje na sedymentacjê przy udziale sp³ukiwania. Obecne w nich pojedyncze okruchy s¹ efek-tem wietrzenia mrozowego i odpadania, które dzia³a³y na skalistych wychodniach. Gruboziarniste diamiktony, prze-warstwiaj¹ce lessy stokowe, s¹ interpretowane jako osady sp³ywów ma³ej gêstoœci (opisane wy¿ej). Znaczny, w oma-wianych lessach, udzia³ i³u grubego mo¿e byæ efektem syn-sedymentacyjnych procesów wietrzenia chemicznego (Jersak, 1973) lub mieæ charakter pierwotny, uwarunkowa-ny uziarnieniem ska³ wystêpuj¹cych w pod³o¿u Wy¿yuwarunkowa-ny Ma³opolskiej (Chlebowski & Lindner, 1999).
Deluwia lessowe to wtórne pokrywy materia³u
lesso-wego, redeponowanego w rezultacie procesów sp³ukiwa-nia. G³ównymi cechami ró¿ni¹cymi je od lessów s¹ laminacja osadów oraz ich wystêpowanie u podnó¿y sto-ków w postaci pokryw, oddzielonych wyraŸnymi granica-mi (czêsto erozyjnygranica-mi) od lessów. Na powierzchni badanego terenu wystêpuj¹ deluwia lessowe o mi¹¿szoœci do 6 m. Zawieraj¹ one 37–50% py³ów (0,02–0,05 mm) oraz 25–40% i³u grubego. W osadach zalegaj¹cych u pod-nó¿y stoków skalistych spotykane s¹ pojedyncze okruchyy wapieni i krzemieni oraz przewarstwienia w postaci grubo-ziarnistych diamiktonów. Deluwia s¹ drobnolaminowane (laminy o mi¹¿szoœci 0,5–3 cm). Wystêpuje warstwowanie p³askie lub faliste (ryc. 2B).
Opisane osady powsta³y w wyniku procesów sp³ukiwa-nia, rozwijaj¹cych siê w stropie pokrywy lessowej. Sk³ad granulometryczny osadów deluwialnych i lessu jest podob-ny. Obecnoœæ gruzów w deluwiach lessowych jest wyni-kiem wietrzenia mrozowego i odpadania, dzia³aj¹cych na skalistych stokach oraz póŸniejszego sp³ukiwania tego materia³u (Stochlak, 1978; Blikra & Nemec, 1998). Wystê-puj¹ce w postaci przewarstwieñ, gruboziarniste diamikto-ny, interpretowano jako osady sp³ywów ma³ej gêstoœci (opisane wy¿ej).
Wnioski
1. W po³udniowej czêœci P³askowy¿u Ojcowskiego rozpoznano i opisano nastêpuj¹ce typy genetyczne pery-glacjalnych pokryw stokowych: pokrywy zwietrzelinowe, osady usypiskowe, osady soliflukcyjne lub sp³ywów du¿ej gêstoœci, osady sp³ywów ma³ej gêstoœci, lessy stokowe, deluwia lessowe.
2. Ustalono diagnostyczne kryteria wyró¿niania typów genetycznych pokryw stokowych.
3. Poszczególne typy genetyczne pokryw stokowych ró¿ni¹ siê miêdzy sob¹ zarówno cechami litologicznymi jak morfologiczn¹ lokalizacj¹:
a) najwa¿niejszym kryterium identyfikacji wyró¿nio-nych typów pokryw s¹ teksturalne cechy osadów — sk³ad ziarnowy oraz typ szkieletu ziarnowego,
b) drugim wa¿nym kryterium jest orientacja d³ugich osi klastów. Pozwala ona odró¿niæ pokrywy zwietrzelinowe (orientacja zgodna z kierunkami spêkañ w pod³o¿u) od osa-dów usypiskowych (dominuje orientacja bez³adna) oraz osadów deponowanych w rezultacie sp³ywów masowych i sp³ukiwania (dominuje orientacja zgodna z kierunkiem nachylenia stoku),
c) mi¹¿szoœæ ³awic jest dodatkowym kryterium odró¿-niania osadów deponowanych w rezultacie sp³ywów du¿ej gêstoœci (wiêksza mi¹¿szoœæ ³awic) od osadów deponowa-nych w wyniku sp³ywów ma³ej gêstoœci (mniejsza mi¹¿szoœæ ³awic),
d) dominuj¹c¹ struktur¹ badanych pokryw stokowych jest struktura masywna. Jedynie dla deluwiów lessowych typowa jest laminacja osadów (pozioma lub falista),
e) istniej¹ wyraŸne zwi¹zki pomiêdzy rzeŸb¹ stoków a wystêpowaniem osadów usypiskowych (podnó¿a œcian skalnych), osadów sp³ywów ma³ej gêstoœci (strome stoki) oraz osadów soliflukcyjnych lub sp³ywów du¿ej gêstoœci (³agodne stoki). Jedynie deluwia lessowe wystêpuj¹ zarówno u podnó¿y stromych jak ³agodnych stoków.
4. Przedstawiona klasyfikacja pokryw stokowych ma charakter regionalny i mo¿e byæ przyczynkiem do dyskusji nad utworzeniem jednolitej typologii genetycznej l¹dowych pokryw stokowych.
Literatura
ALEXANDROWICZ S.W. 1969 — Utwory paleogenu w po³udniowej czêœci Wy¿yny Krakowskiej. Rocz. Pol. Tow. Geol., 39: 681–696. BALLANTYNE C.K. & HARRIS C. 1994 — The Periglaciation of Great Britain. Caimbridge University: 1–325.
BENEDICT J.B. 1976 — Frost creep and gelifluction features: a rewiew. Quatern. Res., 6: 55–76.
BERTRAN P., FRANCOU B. & TEXIER J-P. 1995 — Stratifield slope deposits: the stone-banked sheets and lobes model. [W:] Slaymaker O. (red.) — Steepland Geomorphology, Wiley, Chichester, 147–169. BERTRAN P., HETU B., TEXIER J-P. & VAN STEIJN H. 1997 — Fabric characteristics of subaeral slope deposits. Sedimentology, 44, 1–16.
BLIKRA L.H. & NEMEC W. 1998 — Postglacial colluvium in western Norway: depositional processes, facies and palaeoclimatic record. Sedimentology, 45: 909–959.
CHLEBOWSKI R. & LINDNER L. 1999 — Peryglacjalne procesy wietrzeniowe i warunki akumulacji lessów m³odszych na Wy¿ynie Ma³opolskiej. Acta Geogr. Lodz., 76: 25–35.
D¯U£YÑSKI S. 1952 — Powstanie wapieni skalistych jury krakow-skiej. Rocz. Pol. Tow. Geol., 21: 125–180.
FELISIAK I. 1992 — Osady krasowe oligocenu i wczesnego miocenu oraz ich znaczenie dla poznania rozwoju tektoniki i rzeŸby okolic Kra-kowa. Ann. Soc. Geol. Pol., 62: 173–207.
FRANCOU B. & HÉTU B. 1989 — Eboulis et autres formations de pente hétérométrigues. Contribution à une terminologie périglaciaire. Notes et Comptes-rendus du groupe de travail “Régionalisation du Périglaciaire”, XIV: 11–144.
GRADZIÑSKI R. 1972 — Przewodnik geologiczny po okolicach Kra-kowa. Wyd. Geol.
GRADZIÑSKI R., KOSTECKA A., RADOMSKI A. & UNRUG R. 1986 — Zarys sedymentologii. Wyd. Geol.
HOPKINS D.M. & SIGAFOOS R. S. 1952 — Frost action and vegeta-tion patterns on the Seward Penisula, Alaska. United States Geol. Surv. Bull., 974C: 1–100.
JAHN A. 1950 — Less, jego pochodzenie i zwi¹zek z klimatem epoki lodowej. Acta Geol. Pol., 3:, 257–310.
JAHN A. 1970 — Zagadnienia strefy peryglacjalnej. PWN.
JAHN A. 1992 — Periglacial structures in Svalbard as indicators of a Central European climate in the Last Glaciation. Geogr. Pol., 60: 79–102.
JERSAK J. 1973 — Litologia i stratygrafia lessu wy¿yn po³udniowej Polski. Acta Geogr. Lodz., 32: 1–139.
JERSAK J., SENDOBRY K. & ŒNIESZKO Z. 1992 — Postwarciañska ewolucja wy¿yn lessowych w Polsce. Pr. Nauk. U Œl., 1227: 1–197. KLIMASZEWSKI M. 1978 — Geomorfologia. PWN.
KOTARBA A. 1976 — Wspó³czesne modelowanie wêglanowych sto-ków wysokogórskich na przyk³adzie Czerwonych Wierchów w Tatrach Zachodnich. Pr. Geogr., 120: 1–128.
LAUTRIDOU J-P. & OZOUF J.C. 1982 — Experimental frost shatter-ing, 15 years of research at the Centre de Géomorphologie du CNRS. Progress in Physical Geography, 6: 217–232.
LUNDQVIST G. 1949 — The orientation of the block material in cer-tain species of earth flow. Geografiska Annaler, 1–2: 335–347. MADEYSKA-NIKLEWSKA T. 1969 — Górnoplejstoceñskie osady jaskiñ Wy¿yny Krakowsko-Czêstochowskiej. Acta Geol. Pol., 19: 341–392.
MARKS L. 1992 — Ruchy masowe i ewolucja stoku. [W:] Lindner L. (red.) — Czwartorzêd, osady, metody badañ, stratygrafia. PAE. MARUSZCZAK H. 1986 — Lessy w Polsce. Ich stratygrafia oraz interpretacja paleogeograficzna. [W:] Maruszczak H. (red.) — Pro-blems of the stratigraphy and paleogeography of loesses. Ann. UMCS, Sect. B, 61: 15–54.
MARUSZCZAK H. 1991 — Ogólna charakterystyka lessów w Polsce. Zró¿nicowanie stratygraficzne lessów polskich. [W:] Maruszczak H.
(red.) — Podstawowe profile lessów w Polsce. UMCS, Lublin: 1–35. MATSUOKA N. 2001. Solifluction rates, processess and landforms: a global review. Earth Science Reviews: 107–134.
MATYSZKIEWICZ J. 1997 — Microfacies, sedimentation and some aspects of diagenesis of Upper Jurassic sediments from the elevated part of the Nortern peri- Tethyan Shelf: a comparative study on the Lochen area (Schwabiche Alb) and the Cracow area (Cracow–Wieluñ Upland, Polen). Berliner geowiss. Abh., E, 21: 1–111.
MIGOÑ P. & TRACZYK A. 1998 — Pokrywy stokowe-œrodowisko powstania i cechy diagnostyczne. [W:] Mycielska-Dowgia³³o E. (red.) — Struktury sedymentacyjne i postsedymentacyjne w osadach czwar-torzêdowych i ich wartoœæ interpretacyjna. Wydzia³ Geografii i Stu-diów Regionalnych UW, Warszawa: 285–301.
MYCIELSKA-DOWGIA££O E. 1995 — Wybrane cechy teksturalne osadów i ich wartoœæ interpretacyjna. [W:] Mycielska-Dowgia³³o E. & Rutkowski J. (red.) — Badania osadów czwartorzêdowych. Wydzia³ Geografii i Studiów Regionalnych UW, Warszawa: 29–105. MYCIELSKA-DOWGIA££O E. & RUTKOWSKI J. (red.) 1995 — Badania osadów czwartorzêdowych. Wybrane metody i interpretacja wyników. Wydzia³ Geografii i Studiów Regionalnych, UW, Warszawa: 1–356.
NEMEC W. & STEEL R.J. 1984 — Alluvial and coastal conglomera-tes: their significant features and some comments on gravelly mas-s-flow deposits. [W:] Koster E.H. & Steel R.J. (red.) — Sedimentology of Gravels and Conglomerates. Mem. Can. Soc. Petrol. Geol., 10: 1–30.
PAWELEC H. 2001 — Peryglacjalna morfogeneza po³udniowej czêœci P³askowy¿u Ojcowskiego na podstawie analizy pokryw stokowych. Maszynopis pracy doktorskiej. UŒ, WNoZ, Sosnowiec.
PIERSON T.C. 1986 — Flow behavior of channelized debris flows, Mount St. Helens, Washington. [W:] Hillslope Processes. Allen & Unwin (Boston): 269–296.
POSTMA G. 1986 — Classification for sediment gravity-flow deposits based on flow conditions during sedimentation. Geology, 14: 291–294. RAPP A. 1960 — Talus slopes and mountain walls at Tempelfiorden, Spitsbergen: a geomorphological study of the denudation of slopes in an arctic locality. Norsk Polarinstitutt Skrifter, 119: 1–96.
RUTKOWSKI J. 1993 — Szczegó³owa Mapa Geologiczna Polski w skali 1: 50 000, arkusz Kraków, wraz z objaœnieniami. Pañstw. Inst. Geol., Warszawa.
RÜHLE E. (red.) 1973 — Metodyka badañ osadów czwartorzêdowych. Wyd. Geol., Warszawa: 1–683.
STOCHLAK J. 1978 — Struktury i tekstury m³odoplejstoceñskich osa-dów deluwialnych. Biul. Inst. Geol., 306: 115–164.
TODD S.P. 1989 — Stream-driven, high-density gravely traction car-pets: possible deposits in the Trabeg Conglomerate Formation, SW Ire-land and some theoretical considerations of their origin.
Sedimentology, 36: 513–530.
TRICART J. 1960 — Zagadnienia geomorfologiczne. PWN. VAN STEIJN H., BERTRAN P., FRANCOU B., HÉTU B. & TEXIER J-P. 1995 — Models for the genetic and environmental interpretation of stratifield deposits. Permafrost and Periglacial Processes, 6: 125–146.
WALCZAK W. 1956 — Utwory czwartorzêdowe i morfologia po³udniowej czêœci Jury Krakowskiej w dorzeczu Bêdkówki i Koby-lanki. Biul. Inst. Geol., 100: 419–453.
WASHBURN A.L. 1973 — Periglacial Processes and Environments. Edward Arnold, London: 1–320.
