Zastosowanie badañ petrologicznych i mineralogicznych w okreœleniu
litostratygrafii i litogenezy osadów plejstoceñskich
Krystyna Kenig*
Badania petrologiczne i mineralogiczne odgrywaj¹ znacz¹c¹ rolê w charakterystyce litologicznej osadów plej-stoceñskich (Kenig & Marks, 2001). Ogólnie bior¹c, wyni-ki tawyni-kie dotycz¹ ró¿nic iloœciowych, a nie jakoœciowych, ze wzglêdu na podobne spektrum mineralne osadów plejsto-ceñskich na Ni¿u Polskim.
Najwiêksz¹ rangê w ustalaniu litostratygrafii osadów plejstoceñskich maj¹ badania petrograficzne frakcji ¿wiro-wej 5–10 mm z warstw glin morenowych, jako przewod-nich poziomów glacjalnych w stratygrafii plejstocenu. Na podstawie procentowego udzia³u poszczególnych grup petrograficznych, a nastêpnie wyliczeñ wspó³czynników petrograficznych okreœliæ mo¿na przynale¿noœæ litostraty-graficzn¹ poziomu gliny oraz chronostratygraficznie okre-œliæ jej przynale¿noœæ do zimnego piêtra glacjalnego (zlodowacenia). Pozwala to wyró¿niæ ró¿nowiekowe poziomy gliny w jednym profilu wiertniczym, a równie¿ przeprowadziæ korelacje regionalne i ponadregionalne na Ni¿u Polskim (Kenig, 1998, 2003, 2004). Równie¿ bada-nia petrograficzne eratyków przewodnich (frakcji g³azo-wej) wystêpuj¹cych w osadach glacjalnych, pozwalaj¹ na okreœlenie teoretycznego centrum g³azowego na obszarze Fennoskandii i niecki Ba³tyku w czasie zlodowaceñ plej-stoceñskich i co za tym idzie okreœlenie kierunku nasuwa-nia l¹dolodu.
Natomiast badania mineralogiczne frakcji ciê¿kiej z ró¿nych osadów plejstoceñskich dostarczaj¹ danych do ich charakterystyki litofacjalnej, okreœlaj¹ obszary alimentacji osadów oraz stopieñ ich zwietrzenia (Kenig, 1999; Raci-nowski, 1995). Równie¿ na podstawie iloœciowej ró¿nicy zawartoœci minera³ów ciê¿kich mo¿liwe jest przeœledzenie granicy w sk³adzie mineralnym pomiêdzy osadami plejsto-ceñskimi a starszymi. Zazwyczaj dobrze ró¿nicuje tê grani-cê znaczna zawartoœæ minera³ów nieprzezroczystych, zmniejszony udzia³ amfiboli i piroksenów, przy zwiêkszo-nym udziale turmalinu, dystenu, staurolitu w osadach pod³o¿a plejstocenu. Odmienne charakterystyki mineralne maj¹ tak¿e osady fluwioglacjalne i osady rzecznej sedy-mentacji interglacjalnej. Te ostatnie zawieraj¹ wiêcej minera³ów odpornych, jako wynik d³u¿szego transportu i dobrej selekcji materia³u klastycznego. Analiza minera³ów ciê¿kich du¿e us³ugi oddaje w badaniach osadów lesso-wych. Dostarcza informacji na temat kierunków transportu oraz o lokalnych lub/i odleg³ych obszarach alimentacji, a
tak¿e poœrednio o zmianach klimatu (np. badania pozio-mów glebowych). Ostatnie wyniki badañ sk³adu mineral-nego frakcji lekkiej z lessów maj¹ znaczenie uszczegó³awiaj¹ce te wnioskowania. Równie¿ analiza sk³adu mineralno-petrograficznego frakcji piaszczystej daje mo¿liwoœci rozdzielenia osadów fluwioglacjalnych od interglacjalnych na podstawie obecnoœci ziarn m.in. wapieni paleozoicznych.
Kwarc, jako powszechnie wystêpuj¹cy minera³ w osa-dach pokrywy plejstoceñskiej dostarcza ró¿nych informa-cji wynikaj¹cych z badañ jego powierzchni za pomoc¹ SEM. Dotycz¹ one paleoœrodowiska i jego przekszta³ceñ oraz okreœlenia ostatniego miejsca depozycji ziaren kwar-cu, uwzglêdniaj¹c udzia³ procesów postsedymentacyj-nych. Najlepiej widoczne to jest na przyk³adzie badañ osadów eolicznych-lessów (Rywocka-Kenig, 1997). Rów-nie¿ obserwacje kszta³tu i rodzaju powierzchni ziaren kwarcu pod lup¹ binokularn¹ prowadz¹ do wnioskowania o genezie i facji osadu.
Mniej powszechne i perspektywiczne wydaje siê byæ stosowanie metody katodoluminiscencji do badañ mine-ra³ów w celu okreœlenia wieku glin morenowych.
Ostatnio pojawiaj¹ siê nowe mo¿liwoœci zastosowania mikroskopii elektronowej do badañ minera³ów ciê¿kich z osadów plejstoceñskich przy u¿yciu mikrosondy EDS.
Analizy petrograficzne i mineralogiczne maj¹ znacze-nie w rozwi¹zywaniu problemów badawczych dotycz¹cych ró¿nych osadów plejstoceñskich.
Literatura
KENIG K. 1998 — Petrograficzne podstawy stratygrafii glin moreno-wydh Polski pó³nocno-wschodniej. Biul. Pañstw. Inst. Geol.,380: 1–99. KENIG K. 1999 — Analiza minera³ów ciê¿kich. [W:] L. Marks, A. Ber (red.), Metodyka opracowania Szczegó³owej mapy geologicznej Polski w skali 1 : 50 000. Pañstw. Inst. Geol.
KENIG K. 2003 — Badania sk³adu petrograficznego frakcji ¿wirowej (5–10 mm) glin lodowcowych. [W:] M. Harasimiuk, S. Terpi³owski (red.), Analizy sedymentologiczne osadów glacigenicznych: 33–47. KENIG K. 2004 (red.) — Cechy litologiczne plejstoceñskich glin morenowych Ÿród³em informacji stratygraficznej i paleogeograficznej — Konferencja, Warszawa 21–22.11.2003. Prz. Geol., 52: 325–350, 421–438.
KENIG K. & MARKS L. 2001 — Znaczenie kryteriów litologicznych dla litostratygrafii osadów czwartorzêdowych. [W:] E. Myciel-ska-Dowgia³³o (red.), Eolizacja osadów jako wskaŸnik stratygraficzny czwartorzêdu: 9–16.
RYWOCKA-KENIG K. 1997 — MikrorzeŸba powierzchni ziarn kwar-cu z lessów. Pr. Pañstw. Inst. Geol., 155: 53.
RACINOWSKI R. 1995 — Analiza minera³ów ciê¿kich w badaniach osadów czwartorzedowych Polski. [W:] E. Mycielska-Dowgia³³o, J. Rutkowski (red.), Badania osadów czwartorzêdowych. Wybrane meto-dy i interpretacja wyników: 151–166.
256
Przegl¹d Geologiczny, vol. 53, nr 3, 2005
*Pañstwowy Instytut Geologiczny, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa; krystyna.kenig@pgi.gov.pl
