PrzydatnoϾ nowej sondy geoelektrycznej do charakterystyki litologicznej
i³ów warwowych z Plecewic k. Sochaczewa
Piotr Zawrzykraj*
Practicability of new geoelectrical equipment for the lithological characteristic of varved clays from Plecewice near Sochaczew (central Poland). Prz. Geol., 53: 677–681.
S u m m a r y . This paper presents the results of the field research using a new, prototypical geoelectrical equip-ment, that were developed for the soil resistance (Borowczyk & Porze¿yñski, 2003). These studies were carried out in Plecewice near Sochaczew, where an open pit with varved clays is situated. Lithological changeability of varved clays was determined by the author through detailed laboratory testing. Then the results of research were compared with those derived from the new geoelectrical equipment tests and were related to varve thickness quali-tative and quantiquali-tative evaluation of the soils in the vertical profile with the novel method was demonstrated. Fur-ther, the geological situation of the investigated area is presented in this paper.
Key words: varved clays, geoelectrical profiling, thickness diagram
Poprawna identyfikacja gruntów w profilach badaw-czych jest fundamentalnym celem podczas terenowych badañ geologicznych i geologiczno-in¿ynierskich. Ustalo-ny rodzaj gruntu determinuje dalsze procedury badawcze maj¹ce na celu okreœlenie w³aœciwoœci geologiczno-in¿y-nierskich. Metody geofizyczne od wielu lat s¹ wykorzysty-wane do interpretacji jakoœciowej gruntów. Ze wzglêdu na wiele czynników wp³ywaj¹cych na wartoœci mierzonego oporu elektrycznego gruntu, dok³adnoœæ w identyfikacji rodzaju gruntu jest ograniczona. Najczêœciej uzyskuje siê opornoœci wzglêdne, które mo¿na wi¹zaæ z rodzajem grun-tu w odniesieniu do lokalnych warunków geologicznych. Znacznie lepsze rozpoznanie litologiczne gruntów jest mo¿liwe, gdy wyniki pomiarów opornoœci odnosz¹ siê do wybranej jednostki litologiczno-stratygraficznej. Tak¹ sytuacjê przedstawiono w prezentowanym artykule.
Ogólna charakterystyka badanych gruntów
I³y warwowe stanowi¹ wyraŸny udzia³ wœród gruntów wystêpuj¹cych w obrêbie Kotliny Warszawskiej. Przedsta-wione w artykule wyniki badañ dotycz¹ i³ów tzw. poziomu b³oñskiego, które sedymentowa³y w zbiorniku
zastoiskowym w okresie zlodowacenia wis³y. Wówczas w wyniku zahamowania odp³ywu wód przez czo³o l¹dolodu, na terenie dzisiejszej Kotliny Warszawskiej utworzy³o siê zastoisko. Ten p³ytki, rozleg³y zbiornik o urozmaiconej
linii brzegowej by³ obszarem akumulacji
zwiêz³ych, t³ustych i³ów warwowych, silnie wapnistych, barwy czekoladowej. Ich charakte-rystyczna struktura i tekstura (warwowa) wyni-ka ze specyficznych warunków sedymentacji,
które istnia³y w klimacie peryglacjalnym
(Myœliñska, 1965; Merta, 1978). Omawiane grunty najczêœciej sk³adaj¹ siê z warstewki pylastej, jaœniejszej, której powstanie wi¹¿e siê z intensywniejsz¹ dostaw¹ materia³u w okresie letnim, oraz warstewki ciemniejszej, tworz¹cej siê w wyniku sedymentacji w okresie zimowym w warunkach redukcyjnych. Uk³ad dwóch war-stewek, jaœniejszej i ciemniejszej nazywamy
warw¹. Obserwacje kontaktu warstewki jasnej i ciemnej pozwalaj¹ stwierdziæ, ¿e kontakt miêdzy górn¹ powierzch-ni¹ jasnej i doln¹ ciemnej jest p³ynny. Wyró¿nienie granicy miêdzy warstw¹ jasn¹ a ciemn¹ jest czêsto subiektywne. Natomiast kontakt miêdzy stropem ciemnej a sp¹giem jasnej jest najczêœciej wyraŸny i ostry. Zdaniem autora nie ma mo¿liwoœci jednoznacznego wytyczenia tej granicy. Dodatkowo w zale¿noœci od wilgotnoœci ods³oniêtego pro-filu zmieniaj¹ siê proporcje miêdzy mi¹¿szoœci¹ warstwy jasnej i ciemnej w obrêbie warwy.
Tekstura warwowa (tekstura rozumiana jako sposób wzajemnego u³o¿enia sk³adników ska³y) jest nieod³¹czn¹ cech¹ i³ów warwowych, która wynika z rytmicznej, najczê-œciej rocznej sedymentacji. Warstwowanie roczne wyko-rzystuje siê do korelacji lokalnych profili osadów warwowych. Warwogramy ilustruj¹ zmiennoœæ struktu-raln¹ i³ów warwowych. Mi¹¿szoœci poszczególnych warw wskazuj¹ na warunki sedymentacji, tj. odleg³oœæ od brze-gów zbiornika czy te¿ dynamikê œrodowiska sedymentacji. Im mniejsza jest mi¹¿szoœæ warw tym sedymentacja prze-biega³a spokojniej i w wiêkszym oddaleniu od brzegu zastoiska. Mi¹¿szoœæ warwy bezpoœrednio œwiadczy o
ilo-*Wydzia³ Geologii, Uniwersytet Warszawski, ul. ¯wirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa; Piotr.Zawrzykraj@uw.edu.pl
miejsca obserwacji geologicznych
geological observation sites
osuwisko landslide 0 10 20 30 40 50m skarpy slopes podmok³oœci waterlogged terrain PE 200km 0 Plecewice WARSZAWA P O L S K A P O L A N D
Ryc. 1. Lokalizacja terenu badañ w Plecewicach Fig. 1. SLocation of the study area in Plecewice
œci dostarczanego materia³u do zbiornika w ci¹gu jednego roku.
Metodyka przeprowadzonych badañ
Miejscowoœæ Plecewice znajduje siê ok. 6 km na pó³noc od Sochaczewa. Badania zosta³y przeprowadzone obok wyrobiska wykorzystywanego do niedawna przez cegielniê „Boryszew” (lokalizacjê terenu badañ
przedsta-wia ryc. 1). Mi¹¿szoœæ serii osadów zastoiskowych jest zmienna i wynosi od 9 do 16 m (Dzier¿ek, 2001). W stro-pie znajduj¹ siê piaski rzeczne 2-metrowej mi¹¿szoœci, sp¹g ograniczaj¹ piaski fluwioglacjalne. I³y warwowe cha-rakteryzuj¹ siê zmienn¹ mi¹¿szoœci¹ warw; od kilku
mili-metrów do kilku centymetrów. Pod wzglêdem
granulometrycznym badane grunty stanowi¹ i³y oraz w mniejszym stopniu i³y pylaste (rodzaj gruntu okreœlono wg PN–86/B–02480). Wilgotnoœæ naturalna zmienia siê w
granicach 34–41%, natomiast ciê¿ar w³aœciwy szkieletu gruntowego w przedziale 2,74–2,78 G/cm3
.
Sk³ad uziarnienia badanych gruntów ustalo-no na podstawie analizy areometrycznej, przy u¿yciu pirofosforanu sodu. Autor podj¹³ próbê szczegó³owego rozpoznania zmiennoœci zawar-toœæ frakcji i³owej w profilu pionowym w
Plece-wicach. Celem takiego podejœcia by³o
sprawdzenie mo¿liwoœci oceny jakoœciowej i iloœciowej gruntu za pomoc¹ profilowania geo-elektrycznego. W tym celu profil i³ów
warwo-wych w czasie prac terenowych zosta³
podzielony na 40 czêœci. Sk³ada³ siê on z próbek bruzdowych o œredniej mi¹¿szoœci profilu wynosz¹cym ok. 20 cm. Ka¿da z tych próbek
bruzdowych by³a w przybli¿eniu
równo-leg³oœcianem w celu zachowania równych
pro-porcji pomiêdzy udzia³em gruntu z
poszczególnych fragmentów profilu. Nastêpnie ka¿da próbka bruzdowa zosta³a podzielona na kilkucentymetrowe odcinki, które zawsze obej-mowa³y pe³ne warwy. W ten sposób autor znacznie zmniejszy³ zakres wrodzonej zmien-noœci litologicznej i³ów warwowych, poniewa¿ poddano analizie zawartoœæ frakcji i³owej w warwach, bez podzia³u na warstewki jasne i ciemne. Powszechnie wiadomo, i¿ w przypadku oœrodków niejednorodnych, wraz ze zmniejsza-niem siê wymiarów próbek rozrzut parametrów fizycznych staje siê coraz wiêkszy. Wed³ug 0 2 4 6 8 10 12 0 25 50 75 100
zawartoœæ frakcji i³owej f (%)i clay fraction content f (%)i
g³êbokoœæ [m] depth [m] 0 2 4 6 8 10 mi¹¿szoœæ warwy [cm] varve thickness [cm] g³êbokoœæ [m] depth [m] 0 2 4 6 8 10 12 0 5 10 15 20 opór gruntu k[ m]S S electrical resistance of soil k[ m]
D D g³êbokoœæ [m] depth [m] 0 2 4 6 8 10 12 A B C
Ryc. 2. Porównanie zmiennoœci zawartoœci frakcji i³owej (a), mi¹¿szoœci warw (b) oraz opornoœci gruntu (c) w profilu pionowym, Plecewice
Fig. 2. Comparison of clay fraction content (a), varves thickness (b) and soil resistance (c) in vertical profile, Plecewice
P Pg P Pp Gp Gpz Ip Ip I Gz G Gpz Gp Pp 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 50 40 30 60 70 80 90 100 10 20 0 frakcja py³owa 0,05>d >0,002 mm silt-size particles 0,05>d >0,002 mm frakcja piaskowa 2,0> d>0,05 mm sand-size grains 2,0> d>0,05 mm frakcja i³owa d <0,002 mm clay fraction d <0,002 mm 0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
Ryc. 3. Wyniki badañ uziarnienia na tle trójk¹ta Fereta dla i³ów warwowych z Plecewic
Fig. 3. Results of the grain-size distribution analysis on triangular classifica-tion chart for varved clays from Plecewice
autora, taki sposób podejœcia do niejednorodnoœci i³ów warwowych, polegaj¹cy na opisie ich parametrów w odniesieniu do warw powoduje, i¿ nie odbiegaj¹ one swoj¹ zmiennoœci¹ od innych typów gruntów. Wykazuj¹ wrêcz wyraŸne trendy zmian uziarnienia w profilu pionowym (ryc. 2b).
Takie uogólnienie jest konieczne, poniewa¿ w czasie profilowania geoelektrycznego wartoœci rejestrowanego
oporu elektrycznego odnosz¹ siê do profilu maj¹cego ok. 25 cm mi¹¿szoœci. Œrednio jedna analiza granulometryczna obejmowa³a ok. 5 cm profilu. £¹cznie wykonano 185 ana-liz areometrycznych.
W celu minimalizacji wp³ywu metodyki badania na otrzymane rezultaty wszystkie analizy areometryczne zosta³y wykonane przez autora tym samym areometrem. Stosowano podobn¹ nawa¿kê szkieletu gruntowego do analizy.
Wynikaj¹c¹ ze spokojnych warunków sedymentacji horyzontaln¹ jednorodnoœæ i³ów warwowych w okolicach Sochaczewa, potwierdza doskona³a korelacja warwogra-mów z Plecewic i Boryszewa przeprowadzona przez Halic-kiego (1933). Zatem profil w ujêciu poziomej zmiennoœci litologicznej i³ów jest bardzo jednorodny. Dlatego te¿ odleg³oœæ miêdzy miejscem sondowañ a œcian¹ gdzie pobierano próbki do analiz areometrycznych, wynosz¹ca kilkadziesi¹t metrów, ma minimalny wp³yw na zmiennoœæ uziarnienia tych gruntów. Wyniki badañ uziarnienia przed-stawiono na ryc. 2a i 3.
Profilowanie oporu elektrycznego (PE) polega na ci¹g³ym pomiarze wzd³u¿ otworu oporu pozornegoDkska³
tworz¹cych œciany otworu wiertniczego. Pomiar ten wyko-nuje siê za pomoc¹ sondy pomiarowej w uk³adzie cztero-elektrodowym (dwóch elektrod zasilaj¹cych AB i dwóch elektrod pomiarowych MN). W wyniku przep³ywu pr¹du wytwarza siê pole elektryczne obejmuj¹ce swym zasiê-giem otwór wiertniczy i ska³y otaczaj¹ce. Mierz¹c
natê¿e-nie pr¹du zasilaj¹cego I oraz ró¿nice potencja³ów )U na
elektrodach pomiarowych okreœla siê opór elektryczny oœrodka objêtego polem elektrycznym.
Poniewa¿ mierzone parametry I i)U pola elektryczne-go zale¿¹ od takich czynników jak: wartoœæ oporu w³aœci-wego ska³ objêtych polem, sposób ich u³o¿enia, œrednica odwiertu, wielkoœæ i rodzaj stosowanej sondy, itp., mierzo-ny na podstawie wzoru:
D = k DU
I æ èç öø÷
gdzie: k — wspó³czynnik wp³ywu rozstawu elektrod, opór elektryczny jest oporem pozornym.
Pomiary oporu elektrycznego gruntu wykonywano sond¹ pomiarow¹ przykrêcon¹ do pierwszej ¿erdzi z zesta-wu sondy CPT. Sonda by³a wciskana w grunt za pomoc¹ si³owników hydraulicznych o maksymalnym nacisku 5 ton. Sonda stosowana do pomiarów oporu gruntu mia³a symetryczne umieszczenie elektrod, tzn. 4-elektrodowe — dwie elektrody pomiarowe (MN) i dwie elektrody zasi-laj¹ce (AB) (ryc. 4).
Do pomiarów opornoœci gruntu w otworach zastosowa-no cyfrowy miernik geoelektryczny (ryc. 5). Przyrz¹d ten umo¿liwia szybkie i dok³adne wykonanie cyfrowych pomiarów opornoœci gruntu (bezpoœrednio) w profilowa-niach elektrooporowych. Z racji wysokiej odpornoœci na zak³ócenia przemys³owe mo¿e byæ stosowany na obsza-rach o rozwiniêtej infrastrukturze przemys³owej.
W czasie wciskania sondy w grunt opór mierzono co 20 cm. Wynikiem pomiarów jest wykres zmian oporu elektrycz-nego z g³êbokoœci¹. Na ryc. 2c przedstawiono wyniki profilo-wania oporu gruntu w opisywanym punkcie badawczym.
Zaskakuj¹co dobre wyniki identyfikacji jakoœciowej gruntu, uzyskane na profilu i³ów plioceñskich na poligonie badawczym „Stegny” w Warszawie, sk³oni³y autora do podjêcia próby znalezienia korelacji miêdzy rodzajem gruntu (zawartoœci¹ frakcji i³owej) a wartoœci¹ opornoœci
Ryc. 4. Sonda geoelektyczna do pomiarów opornoœci gruntu. Fig. 4. Geoelectrical equipment for the soil resistance measure-ment
Ryc. 5. Cyfrowy miernik geoelektryczny s³u¿¹cy do odczytywa-nia wartoœci opornoœci gruntu
Fig. 5. Digital geoelectrical gauge for soil resistance reading
2
4c
m
wydzielone odcinki profilu dla których wyznaczono zawartoœæ frakcji i³owej na drodze analizy areometrycznej
sections of profile, the clay fraction by hydrometer analysis was determined for
A B N M 8c m r3 r2 r1 w1*(r11) w3*(r13) w2*(r12) SONDA GEOELECTRICAL PROBE PROFIL GRUNTOWY PROFILE OF SOIL
Ryc. 6. Schemat wyznaczania wypadkowej zawartoœci frakcji i³owej dla danego pomiaru opornoœci gruntu (opis w tekœcie) Fig. 6. Chart to determine clay fraction content resultant for given soil resistance (description in text)
i³ów warwowych. Na podstawie badañ uziarnienia prze-prowadzonych na drodze 185 analiz areometrycznych otrzymano zawartoœci frakcji i³owej dla ca³ego profilu i³ów warwowych w Plecewicach. Szczegó³owe wyniki badañ oraz zakresy profilu, dla których okreœlono zawartoœæ frak-cji i³owej znajduj¹ siê w archiwum autora. Wyniki te porównano nastêpnie z rezultatami wykonanego profilo-wania elektrooporowego.
Poniewa¿ stopieñ dok³adnoœci rozpoznania jakoœcio-wego gruntu w przypadku analiz uziarnienia jest znacznie wiêkszy ni¿ w przypadku sondy geoelektrycznej, nale¿a³o w odpowiedni sposób zestawiæ uzyskane parametry. Przy-jêta metoda porównawcza opiera³a siê na obliczeniu œred-niej wa¿onej zawartoœci frakcji i³owej dla danego pomiaru opornoœci gruntu (patrz ryc. 6).
W chwili pomiaru oporu pr¹d p³ynie w przestrzeni gruntowej, kszta³tem zbli¿onej do kuli (elipsoidy). Jej œrednica w przypadku opisywanej sondy wynosi ok. 25 cm. Zatem ka¿dy pomiar opornoœci, odnosi siê do strefy grun-towej o takim w³aœnie kszta³cie wokó³ sondy pomiarowej. Dla takich fragmentów profilu przeprowadzono obliczenia wypadkowej zawartoœci frakcji i³owej oznaczonej jako ai. Krok pomiarowy wynosi³ 8 cm. Zatem by³a to czêstoœæ z jak¹ dokonywano wyznaczenia wartoœci œredniej wa¿onej zawartoœci frakcji i³owej.
ai= S
(
)
S wi i i ×a a gdzie:ai — wypadkowa zawartoœæ frakcji i³owej dla danej
g³êbokoœci pomiaru opornoœci pozornej gruntu,
wi— zawartoœæ frakcji i³owej dla danego zakresu pro-filu ustalona na podstawie analizy areometrycznej,
"i= 1 ri
wspó³czynnik wp³ywu odleg³oœci miêdzy œrod-kiem uk³adu pomiarowego a œrodœrod-kiem zakresu profilu na wartoœæ pozornego oporu elektrycznego,
ri— odleg³oœæ œrodka uk³adu pomiarowego elektrod od œrodka zakresu profilu dla którego okreœlono zawartoœæ frakcji i³owej za pomoc¹ analizy areometrycznej (ryc. 6).
O wartoœci opornoœci gruntu w chwili pomiaru decydu-je g³ównie warstwa znajduj¹ca siê poœrodku uk³adu elek-trod pomiarowych. Wraz z oddalaniem siê od œrodka uk³adu elektrod wp³yw warstw gruntu staje siê coraz mniejszy. Zale¿noœæ ta jest odwrotnie proporcjonalna do odleg³oœci od œrodka uk³adu elektrod.
Uzyskane, na podstawie wy¿ej zaprezentowanej meto-dy, wartoœci zawartoœci frakcji i³owej zosta³y nastêpnie przedstawione na wykresie wzglêdem g³êbokoœci (ryc. 7). W kolejnym etapie przeprowadzono aproksymacjê uzyska-nych dauzyska-nych wielomianem pi¹tego stopnia. W ten sposób dokonano przybli¿enia zmiennoœci jakoœciowej gruntu, wyra¿onej udzia³em frakcji i³owej, za pomoc¹ funkcji. W koñcowym etapie poszukiwania korelacji miêdzy oporem a rodzajem gruntu okreœlono za pomoc¹ uzyska-nego wzoru wielomianu zawartoœæ frakcji i³owej dla g³êbokoœci na których pomierzono opór gruntu. Uzyska-no w ten sposób zbiór punktów reprezentuj¹cych poszu-kiwan¹ zale¿noœæ. Aproksymacja funkcj¹ logarytmiczn¹ y= –47,2× ln(x)+175,1 otrzymanego zbioru da³a wspó³czyn-nik korelacji R2
=0,75 (ryc. 8). Zale¿noœæ ta zosta³a wyzna-czona dla zawartoœci frakcji i³owej z przedzia³u 20–100%.
Podsumowanie
Na podstawie obserwacji terenowych (mi¹¿szoœci warw), profilowania geoelektrycznego i przeprowadzo-nych analiz areometryczprzeprowadzo-nych wyraŸnie widaæ, i¿ wraz ze wzrostem mi¹¿szoœci warwy wzrasta udzia³ frakcji grub-szych (ryc. 2). Wydaje siê, ¿e gruboœæ warw jest w du¿ym stopniu determinowana przez udzia³ frakcji pylasto-piasz-czystych. Na sta³¹ mi¹¿szoœæ warstwy ciemnej przy zmie-niaj¹cej siê mi¹¿szoœci warstwy jasnej w profilach zwróci³ uwagê ju¿ Merta (1978). Mo¿na wnioskowaæ, i¿ zawiesina ilasta jest bardziej równomiernie rozproszona w basenie ni¿ osad piaszczysto-pylasty. Zale¿noœæ t¹ obserwowano w odkrywce cegielni w Plecewicach, gdzie warwy s¹ bardzo dobrze wykszta³cone i jest mo¿liwoœæ przeœledzenia ich zmiennoœci w profilu.
Podsumowuj¹c chcia³bym podkreœliæ, i¿ mi¹¿szoœci warw w profilu pionowym daj¹ siê korelowaæ z zawarto-œci¹ w nich frakcji i³owej. Zatem, dla danego profilu, od mi¹¿szoœci warwy zale¿y jej sk³ad granulometryczny. I³y warwowe w Plecewicach wykazuj¹ bardzo wyraŸn¹ zale-¿noœæ mi¹¿szoœci warwy od zawartoœci frakcji i³owej. Wraz ze wzrostem mi¹¿szoœci spada zawartoœæ frakcji i³owej. Przyk³ad stanowi¹ przedstawione na ryc. 2 wykresy z Plecewic.
Próba zastosowania sondy geoelektrycznej do okreœla-nia rodzaju gruntu na podstawie wartoœci oporu elektrycz-nego w i³ach warwowych da³a pozytywne rezultaty. Otrzymano zale¿noœæ oporu elektrycznego gruntu od 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 wypadkowa zawartoœæ frakcji i³owej a (%) i clay fraction content resultant a (%) i g³êbokoœæ [m] depth [m] y = 0,087x - 3,0938x +41,76x - 269,26x + 838,45x - 971,09 R = 0,832 5 4 3 2 2
Ryc. 7. Aproksymacja danych wielomianem pi¹tego stopnia Fig. 7. Approximation of data by polynomial of degree 5
zawartoœæ frakcji i³owej f (%)i clay fraction content f (%)i y = -47,185Ln(x) + 175,11 R = 0,7532 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 opór gruntuD S[ m] D k
electrical resistance of soil k[ m]S
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
Ryc. 8. Zale¿noœæ oporu elektrycznego od zawartoœci frakcji i³owej w i³ach warwowych — Plecewice
Fig. 8. Relationship between electrical resistance and clay frac-tion content in varved clay — Plecewice
zawartoœci frakcji i³owej w ogólnej postaciS=f(lnfi), i o
wspó³czynniku korelacji R2
=0,75. Tak dobra korelacja potwierdza przyjêt¹ metodykê badawcz¹ i w³aœciwe pode-jœcie do problemu niejednorodnoœci i³ów warwowych.
Wskazuje to ponadto na du¿¹ wra¿liwoœæ opisywanej sondy do pomiaru oporu gruntu na zmiennoœæ uziarnienia badanych gruntów oraz jej przydatnoœæ jako polowego narzêdzia do jakoœciowej i iloœciowej oceny pod³o¿a grun-towego. Rozmiary sondy pozwalaj¹ na prognozowanie wypadkowej zawartoœci frakcji i³owej na odcinku ok. 25 cm linii profilu. Nale¿y jednak pamiêtaæ, i¿ pomierzony opór jest zale¿ny od wielu czynników, takich jak (Borow-czyk & Królikowski, 1959; Fajklewicz, 1972):
wilgotnoœæ gruntu — wraz ze wzrostem wilgotnoœci
spada opór gruntu,
sk³ad mineralny szkieletu gruntowego — niektóre
minera³y mog¹ byæ dobrymi przewodnikami pr¹du,
mineralizacja wód porowych — wiêksza
mineraliza-cja u³atwia przep³yw pr¹du elektrycznego,
rodzaj gruntu — czyli uziarnienie, z którego bezpo-œrednio wynikaj¹ ró¿nice w porowatoœci i wilgotnoœci.
Zatem uzyskane zale¿noœci nale¿y traktowaæ jako narzêdzie do lokalnego rozpoznawania uziarnienia grun-tów. W przypadku i³ów warwowych Kotliny Warszawskiej ostatniego zlodowacenia mamy do czynienia z monoton-nym sk³adem mineralmonoton-nym oraz ma³o zró¿nicowan¹ mine-ralizacj¹ wód porowych (Bojakowski, 1979, 1982; Myœliñska, 1974). Wspomniane grunty maj¹ tak¹ sam¹ genezê, powstawa³y w podobnych warunkach i okresie geologicznym, charakteryzuj¹ siê podobnymi w³aœciwo-œciami fizyczno-mechanicznymi. Dlatego te¿ autor uwa¿a, i¿ s¹ doskona³ym oœrodkiem badawczym dla przedstawio-nej sondy geoelektryczprzedstawio-nej, która powinna byæ powszech-nie wykorzystywana dla jakoœciowego i iloœciowego prognozowania zawartoœci frakcji i³owej, jej zró¿nicowa-nia w obrêbie wydzielezró¿nicowa-nia oraz wilgotnoœci naturalnej i³ów warwowych. Poprzez stosowanie odpowiedniej metodyki badawczej oraz aparatury do badañ polowych nale¿y spo-dziewaæ siê obiecuj¹cych perspektyw w zwi¹zku z wyko-rzystaniem przedstawionej sondy geoelektrycznej.
Ze wzglêdu na ma³y zakres przestrzeni gruntowej objê-tej pojedynczym pomiarem, sonda charakteryzuje siê du¿¹ rozdzielczoœci¹ i pozbawiona jest b³êdów wynikaj¹cych z wp³ywu warstw s¹siednich. Umo¿liwia szybk¹ identyfika-cjê rodzaju gruntu w profilu pionowym. Zakres stosowania omawianej sondy obejmuje niezlitifikowane osady kla-styczne, z wy³¹czeniem kamieni, pospó³ek i ¿wirów.
Literatura
BOJAKOWSKI, T. 1979 — Charakterystyka geologiczno-surowcowa osadów zastoiska warszawskiego oraz ocena ich przydatnoœci dla cera-miki budowlanej. Arch. Wydz. Geol. UW.
BOJAKOWSKI T. 1982 — Charakterystyka geologiczno-surowcowa osadów zastoiska warszawskiego oraz ocena ich przydatnoœci dla cera-miki budowlanej. Biul. Inst. Geol., 336: 131–188.
BOROWCZYK M. & FRANKOWSKI Z. 1979 — Wytyczne wykony-wania badañ lessów metodami polowymi. Instr. i Met. Badañ Geol., 40. Wyd. Geol.
BOROWCZYK M. & KRÓLIKOWSKI, C. 1965 — Sonda uniwersal-na do pomiarów w³aœciwoœci fizycznych gruntu. Arch. Hydrotech., 12: .
BOROWCZYK M. & PORZE¯YÑSKI S. 2003 — Uœciœlenie litologii gruntów z wykorzystaniem pomiarów elektrooporowych. Arch. Zak³. Geol. In¿. Wydz. Geol. UW.
DZIER¯EK J. (red.). 2001 — RzeŸba i osady czwartorzêdu œrodko-wo-wschodniej Polski — przewodnik do æwiczeñ terenowych z geo-morfologii i geologii czwartorzêdu. Wydz. Geol. UW: 41–53. FAJKLEWICZ Z. (red.) 1972 — Zarys geofizyki stosowanej. Wyd. Geol.
FRANKOWSKI Z. 1980 — Metody ustalania w³asnoœci gruntów s³abonoœnych na przyk³adzie utworów facji powodziowej doliny Wis³y ko³o Karczewa. Biul. Inst. Geol., 324: 55–103.
HALICKI B. 1933 — I³y wstêgowe w Plecewicach nad Bzur¹. Zabytki Przyrody Nieo¿ywionej, 2: 86–90.
IGNUT R., K£ÊBEK A. & PUCHALSKI R. 1973 — Terenowe bada-nia geologiczno-in¿ynierskie. Wyd. Geol.: 93–103.
MERTA T. 1978 — Extraglacial varved deposits of the Warsaw Ice-Dammed Lake (younger Pleistocene), Mazovia Lowland, Central Poland. Acta Geol. Pol., 28: 241–271.
MYŒLIÑSKA E. 1965 — Wp³yw warunków sedymentacji i diagenezy i³ów warwowych zlodowacenia œrodkowopolskiego na obszarze Mazowsza na ich w³asnoœci in¿yniersko-geologiczne. Biul. Geol. UW, 7: 3–106.
MYŒLIÑSKA E. 1974 — Wody porowe gruntów spoistych. Biul. Geol. UW, 17: 73–167.
ZAWRZYKRAJ P. 2004 — Analiza skonsolidowania i³ów warwowych w rejonie Sochaczewa i Radzymina. Arch.Wydz. Geol. UW.
Zwi¹zek akumulacji metali ciê¿kich w osadach facji powodziowej z morfologi¹
doliny Wis³y na odcinku od Annopola do Go³êbia
Ewa Falkowska*
Relationship between the heavy metal accumulation in flood deposits and the morphology of the Vistula River Valley between Annopol and Go³¹b. Prz. Geol., 53: 681–686.
S u m m a r y . A distinct zonality as shown in the occurrence of trace elements accumulated in the flood facies of the Vistula River between Annopol and Go³¹b. Their amount may be linked with the character and dynamics of river flow in its particular stretches because the nature of the fluvial processes influences on the lithological composition of deposits. Thus the content of these elements in the deposits is related to the geomorphologic conditions of the valley evolution, such as the occurrence of gorge zones and zones with free channel development. The highest con-centrations have been noted in flood deposits occurring as intercalations within the channel facies and deposited in the widest parts of the river valley. The lowest concentrations of the trace elements have been observed in the gorge zones of the valley. These are places where the flow is most dynamic, enabling only the formation of low and medium cohesive silty flood deposits with low contents of organic matter, iron oxides and calcium carbonate.
