Charakterystyka litologiczno-petrograficzna osadów czwartorzêdowych
w dolinie Warty (stanowisko KoŸmin-Pó³noc)
Piotr Czubla
1, Jacek Forysiak
2, Joanna Petera-Zganiacz
2,
Mateusz Grajoszek
3, Marta Wiœniewska
2The lithological and petrographic features of the Quaternary deposits in the Warta River valley (KoŸmin-North site). Prz. Geol,
61: 120–126.
A b s t r a c t. The investigated area is located in the middle section of the Warta River valley, where the Neogen deposits with lignite series occur within the Adamów tectonic graben. In the KoŸmin-North excavation, opened for extraction in 2008 and belonging to the "Adamów" Lignite Mine, the Neogene deposits are covered with an about 30-m thick Quaternary series. The research was car-ried out to identify the origin and age of the Quaternary sediments. As a result, four sandy series and three till series were identified, which were deposited during the South Polish Glaciations and Middle Polish Glaciations. North Polish Glaciations sediments developed in extraglacial conditions.
Keywords: Quaternary deposits, structural and textural features, indicator erratics, lithostratigraphy, middle Warta River valley
Zachodnia czêœæ doliny œrodkowej Warty, na odcinku pomiêdzy Uniejowem na po³udniu i Dobrowem na pó³nocy, przebiega w strefie jednego z rowów tektonicz-nych elewacji koniñskiej – rowu Adamowa, aktywnego od paleogenu (Widera, 2007). Wœród osadów neogeñskich wystêpuje wêgiel brunatny, eksploatowany w kilku od-krywkach przez KWB „Adamów”. W 2008 roku urucho-miona zosta³a odkrywka KoŸmin-Pó³noc (ryc. 1), w której ponad i³ami, piaskami oraz mu³kami miocenu zalegaj¹ osa-dy czwartorzêdu o mi¹¿szoœci oko³o 30 m. Czwartorzêd reprezentowany jest przez trzy pok³ady glin lodowcowych oraz kilka kompleksów piaszczystych lub piaszczysto ¿wi-rowych (ryc. 2).
CEL OPRACOWANIA I METODY BADAÑ Badania mia³y na celu przyporz¹dkowanie poszczegól-nych serii osadowych, w tym przede wszystkim pok³adów glin lodowcowych, do jednostek stratygraficznych plejsto-cenu, co pozwoli³o na pe³niejsze poznanie stratygrafii osa-dów pó³nocnej czêœci basenu uniejowskiego. Ponadto odniesiono uzyskane wyniki do najnowszych koncepcji podzia³u stratygraficznego czwartorzêdu Polski
postulo-wanych przez Bera i in. (2007) oraz Lindnera i Marksa (2012).
Teren badañ s¹siaduje od pó³nocnego-zachodu z okoli-cami Konina, które maj¹ dobrze opracowan¹ stratygrafiê osadów czwartorzêdowych (m.in. Stankowski & Krzysz-kowski, 1991; Stankowski i in., 1995). Bior¹c pod uwagê bliskie s¹siedztwo, a co wa¿niejsze podobny rozwój paleo-geograficzny, podjêto próbê korelacji serii czwartorzêdo-wych i nawi¹zania do stratygrafii okolic Konina.
W trakcie badañ terenowych wykonana zosta³a analiza litofacjalna osadów, przede wszystkim w kompleksach piaszczystych, przy zastosowaniu metodyki Zieliñskiego (1993, 1997). Do oceny cech teksturalnych wykonano ana-lizê granulometryczn¹ i obliczono wskaŸniki uziarnienia wg Folka i Warda (1957), analizê obróbki ziaren kwarcu zmodyfikowan¹ metod¹ Cailleux (Manikowska, 1993)
oraz analizê zawartoœci CaCO3, stosuj¹c metodê
objêto-œciow¹ Scheiblera (Rühle, 1973). Przeprowadzono badania eratyków przewodnich i statystycznych metod¹ Lüttiga (1958) i Smeda (1993) z póŸniejszymi modyfikacjami (Czubla, 2001). Pomierzono kierunki d³u¿szych osi g³azi-ków w pok³adach glin lodowcowych oraz kierunki biegów i upadów lamin przek¹tnych w seriach miêdzyglinowych. P. Czubla
1
Pracownia Geologii, Instytut Nauk o Ziemi, Wydzia³ Nauk Geograficznych, Uniwersytet £ódzki, ul. Narutowicza 88, 90-139 £ódŸ; piczubla@geo.uni.lodz.pl.
2
Katedra Geomorfologii i Paleogeografii, Instytut Nauk o Ziemi, Wydzia³ Nauk Geograficznych, Uniwersytet £ódzki, ul. Naru-towicza 88, 90-139 £ódŸ.
3
ul. Sporna 79a m. 1, 91-708 £ódŸ.
M. Grajoszek
W arta
K
K-Pn
B Ner 0 1 2km wysoczyzny p³askie morainic plain kemy kames stoki slopespoziom pradolinny ni¿szy lower terrace of marginal valley
taras erozyjny erosional terrace
taras nadzalewowy, wysoki high alluvial terrace
taras nadzalewowy, niski low alluvial terrace
dna dolin valley floor
pola piasków eolicznych aeolian plain
wydmy dunes
torfowiska peatlands
obszary eksploatowanych odkrywek oraz obszary poeksploatacyjne post-exploitation areas and outcrops lokalizacja przekroju geologicznego (ryc. 2) location of the geological cross-sections (Fig. 2)
lokalizacja stanowiska badawczego location of the investigated sites
K-Pn –odkrywka KoŸmin-Pó³noc KoŸmin-North outcrop K –odkrywka KoŸmin KoŸmin outcrop Warszawa Wis³a Warta Odra LGM MPG SPG A
Ryc. 1. Po³o¿enie odkrywki KoŸmin-Pó³noc. A – Po³o¿enie terenu badañ na tle zasiêgów zlodowaceñ w Polsce (wg Marksa, 2005). SGP
– maksymalny zasiêg zlodowaceñ po³udniowopolskich, MPG – maksymalny zasiêg zlodowaceñ œrodkowopolskich, LGM – maksy-malny zasiêg ostatniego zlodowacenia. B – Szkic geomorfologiczny pó³nocnej czêœci basenu uniejowskiego (wg Forysiaka, 2005)
Fig. 1. Location of the KoŸmin-North outcrop. A – Location of the investigated area in relation to the extents of ice-sheets (after Marks,
2005). SGP – maximum extent of the South Polish Glaciations, MPG – maximum extent of the Middle Polish Glaciations, LGM – Last Glacial Maximum. B – Geomorphological map (after Forysiak, 2005)
100 90 80 70 60 50 40 30 0 1 2 3 4 5 6 7 km m n.p.m. m a.s.l. W a rta T eleszyna W E wiercenia boreholes uskoki faults uskok prawdopodobny probable fault 2 1 3 2 2 4 5 5 5 5 5 6 6 7 7 7 8 9 10 10 11 11 12 12 12 13 13 14 15 15 69,00/16,75 69,75/16,75 70,00/16,75 22K 70,75/16,50 71,00/16,50 71,25/16,50 71,60/16,25 72,00/15,75 38K 72,25/15,00 72,50/15,50 72,75/15,50 WZ 7 WZ 8 WZ 9 WZ 10 KREDA: CRETACEOUS: 1 –margle marls NEOGEN: NEOGENE:
2 –piaski, mu³y, i³y i wêgiel brunatny
clays, silts, sands and lignite
CZWARTORZÊD:
QUATERNARY
kompleks po³udniowopolski:
South Polish Complex:
3 –najstarsze gliny (LLT) i mu³y zastoiskowe
the oldest tills (LLT) and glaciolacustrine silts
4 –piaski i ¿wiry
sands and gravels
5 –gliny (LT)
tills (LT)
kompleks œrodkowopolski:
Middle Polish Complex:
6 –¿wiry i piaskigravels and sands
7 –piaski i piaski ze ¿wirami (LT/MT)
sands and sands with gravels (LT/MT)
8 –mu³y zastoiskowe glaciolacustrine silts 9 –piaski gliniaste sand tills 10 –glina (MT) till (MT)
11 –piaski ze ¿wirami, ¿wiry rezydualne
sands with gravels, residual gravels
12 –mu³y zastoiskowe (zastoiska koŸmiñskiego)
glaciolacustrine silts (KoŸmin glacial-lake)
13 –piaski (MT/UT) i piaski ze ¿wirami
sands (MT/UT) and sands with gravels
14 –glina (UT)
till (UT)
kompleks pó³nocnopolski i holocen:
North Polish Complex and Holocene:
15 –piaski ze ¿wirami, piaski i mu³y mineralne i organicznesands with gravels, sands and mineral silts and organic silts
Ryc. 2. Przekrój geologiczny przez osiow¹ czêœæ doliny œrodkowej Warty w rejonie KoŸmina
Badania przeprowadzono w odkrywce KoŸmin-Pó³noc KWB „Adamów”. Wydzielono kilka kompleksów osadowych,
zalegaj¹cych powy¿ej zerodowanej powierzchni
mio-ceñskich mu³ków. W sk³ad dolnego kompleksu mineralnego wchodz¹ piaski i ¿wiry, zawieraj¹ce materia³ skandynawski, o sumarycznej mi¹¿szoœci oko³o 3 m. Miejscami jest on wyraŸnie zaburzony glacitektonicznie, razem z fragmenta-rycznie zachowanym pok³adem gliny zwa³owej LT. Jego mi¹¿szoœæ w badanym profilu wynosi oko³o 2 m. Dolny kompleks mineralny bez w¹tpienia utworzy³ siê w czwar-torzêdzie, o czym œwiadczy zawartoœæ ziaren ska³ skandy-nawskich. Górna, ¿wirowa czêœæ kompleksu cechuje siê znacznym udzia³em ska³ wêglanowych we frakcji ¿wiru grubego (ryc. 3). Osady te akumulowane by³y w œrodowi-sku fluwioglacjalnym, a znaczny udzia³ materia³u lokalne-go wskazywaæ mo¿e na rozcinanie pod³o¿a kredowelokalne-go. S¹ one przykryte glin¹ morenow¹ (LT).
Glina LT wraz z dolnym kompleksem mineralnym jest zaanga¿owana w deformacje glacitektoniczne, co uniemo-¿liwi³o dokonanie pomiarów d³u¿szych osi klastów w gli-nie. Analiza frakcji >20 mm w glinie LT wykaza³a bardzo wysoki udzia³ ska³ lokalnych, bo a¿ 19% , co jest typowe dla najstarszych na danym obszarze glin morenowych. Pozosta³e 81% zespo³u eratyków stanowi¹ ska³y fenno-skandzkie, z czego 38% przypada na ska³y krystaliczne, spoœród których wywodzi siê zdecydowana wiêkszoœæ era-tyków przewodnich. Wœród nich wyraŸnie zaznacza siê zrównowa¿ony udzia³ ska³ z Wysp Alandzkich, Upplandu oraz okolic Sztokholmu i SmDlandu (ryc. 4). Stosunkowo ma³a liczba eratyków z regionu Dalarna zdaje siê wskazy-waæ albo na bardziej po³udniow¹ lokalizacjê obszaru ali-mentacji l¹dolodu, który od³o¿y³ analizowan¹ glinê, albo na stosunkowo s³abe ods³oniêcie wulkanicznego pod³o¿a podczas gromadzenia siê lodu. Teoretyczny oœrodek g³azo-wy obliczony dla gliny LT ma wspó³rzêdne geograficzne 16,94o
E i 59,12o
N (ryc. 5).
Powy¿ej le¿y niezgodnie ci¹g³y kompleks piaszczysty LT/MT o mi¹¿szoœci siêgaj¹cej 20 m, a w analizowanym profilu niespe³na 12 m. Piaski kompleksu LT/MT wcinaj¹ siê niejednokrotnie w starsze osady czwartorzêdowe, osa-dy neogeñskie, a nawet mezozoiczne (ryc. 2). Buduj¹ go piaski drobno- i œrednioziarniste w sp¹gu, ku stropowi
pleksie piaszczystym LT/MT wystêpuj¹ warstwowania typowe dla p³ytkich i szerokich kana³ów oraz dla odsypów poprzecznych i nadbudowy odsypów (ryc. 3). Takie formy dna sugeruj¹, ¿e depozycja osadów nast¹pi³a w œrodowisku piaskodennej rzeki roztokowej, odznaczaj¹cej siê du¿ym tempem agradacji. Wysoki udzia³ transportu dennego wskazuje na sedymentacjê w korytach typu bed load chan-nel (Zieliñski, 1997). Ten typ transportu wi¹zany jest z wodami zimnymi, charakteryzuj¹cymi siê znaczn¹ lepko-œci¹, gdzie najdrobniejszy materia³ utrzymuje siê d³ugo w zawieszeniu (Mycielska-Dowgia³³o, 1980). Niewielka zawartoœæ wêglanu wapnia w osadzie potwierdza fluwialn¹ genezê kompleksu. Pomiary biegu i upadu lamin wykaza³y kierunek odp³ywu z po³udniowego zachodu na pó³nocny wschód, który jest to¿samy z osi¹ rowu tektonicznego Ada-mowa. Wyniki te zbie¿ne s¹ z tez¹ m.in. Czarnika (1972) o nawi¹zywaniu ówczesnej sieci rzecznej do istniej¹cych obni¿eñ w pod³o¿u mezozoicznym.
Powy¿ej le¿y ci¹g³y poziomy pok³ad szaro-brunatnej gliny (MT). W sp¹gu wystêpuj¹ doœæ liczne soczewki piaszczysto-¿wirowe. Mi¹¿szoœæ gliny jest zmienna i wynosi od 1–2 m do oko³o 10 m, ale w obrêbie odkrywki KoŸmin-Pó³noc nie przekracza 6,5 m. Glina MT cechuje siê dwukrotnie mniejsz¹ zawartoœci¹ ska³ lokalnych w sto-sunku do gliny LT, co œwiadczy o odizolowaniu stopy lodowca od twardego pod³o¿a starszymi osadami czwarto-rzêdowymi. W próbce MT na ska³y fennoskandzkie przy-pada oko³o 92,5% eratyków. Wœród nich przewa¿aj¹ ska³y osadowe (oko³o 62%) – g³ównie paleozoiczne wapienie i dolomity. W grupie eratyków krystalicznych dominuj¹ ska³y z regionu Wysp Alandzkich oraz niecki Ba³tyku, przy nie-wielkim udziale ska³ z Upplandu, okolic Sztokholmu i Dalarny i zaledwie kilku eratykach ze SmDlandu (ryc. 4). St¹d mo¿na wnioskowaæ o przesuniêciu siê obszaru ali-mentacyjnego na wschód wzglêdem gliny LT. Teoretyczny oœrodek g³azowy œrodkowej gliny (MT) po³o¿ony jest w
punkcie o wspó³rzêdnych geograficznych 17,96oE 59,80o
N (ryc. 5).
Na wyrównanym stropie gliny MT zalega kompleks piaszczysty MT/UT, o mi¹¿szoœci dochodz¹cej do 10 m, a w profilu poddanym analizie niespe³na 5 m. Dolna czêœæ pro-filu zbudowana jest z piasków œrednioziarnistych, które
®
Ryc. 3. Cechy strukturalne i teksturalne osadów ze stanowiska KoŸmin-Pó³noc. A – profil litologiczny (1 – osad zdeformowany, 2 –powierzchnia erozyjna wielkiej skali, 3 – lokalny kontakt erozyjny) oraz symbole kodu litofacjalnego (wg Zieliñskiego, 1993, 1997); B – rozk³ad ukierunkowania przek¹tnych struktur warstwowych (n – liczba pomiarów, V – azymut wektora wypadkowego, L – wielkoœæ wektora wypadkowego), kierunki osi d³u¿szych g³azików (n – liczba pomiarów, x – wektor wypadkowy) i wskaŸniki petrograficzne glin (O/K – stosunek ska³ osadowych do krystalicznych, K/W – stosunek ska³ krystalicznych do wapieni, A/B – stosunek ska³ nieodpornych do odpornych na wietrzenie); C – wskaŸniki uziarnienia Folka i Warda (Mz– œrednia œrednica ziarna,d1 – odchylenie standardowe, Sk– skoœnoœæ, Kg– kurtoza); D – zawartoœæ CaCO3; E – obróbka ziaren kwarcu (RM – okr¹g³e matowe, M – poœrednie, EL – b³yszcz¹ce, C – pêkniête, NU – nieobrobione)
Fig. 3. Structural and textural features of the deposits in the KoŸmin-North site. A – sedimentary log (1 – deformed deposit, 2 – large-scale
erosional surface, 3 – local erosional contact), symbols of the lithofacial code (after Zieliñski, 1993, 1997), and lihostratigraphic units (explained in text); B – distribution of palaeoflow directional structures (n – number of measurements, V – azimuth of mean vector, L magnitude of mean vector), long axis azimuth of gravels in tills (n – number of measurements, x – azimuth of mean vector), and petro-graphic coefficients for erratics (O/K – ratio of sedimentary rocks to crystalline rocks, K/W – ratio of crystalline rocks to limestones, A/B – ratio of easily weathered rocks to resistant rocks); C – Folk and Ward coefficients (Mz– mean grain size,d1 – standard deviation, Sk– skewness, Kg – curtosis); D – percentage of CaCO3; E – quartz grains abrasion (RM – round mat, M – intermediate, EL – shiny, C – crushed, NU unabraded)
RM M EL C NU 0 20 40 60 80 100% BRAK FRAKCJI 0,63–0,8 mm LACK OF FRACTION 0.63–0.8 mm
E
BRAK FRAKCJI 0,63–0,8 mm LACK OF FRACTION 0.63–0.8 mm BRAK FRAKCJI 0,63–0,8 mm LACK OF FRACTION 0.63–0.8 mm 0 2 4 6 8 10 12%D
0 15 30 45% –2 –1 0 1 2 3 4 5 6phiC
Mz d1 Sk1 Kg 20% 20% 20% n = 100 x = 175,2° n = 100 x = 14,6° n = 10 V = 116 L = 54%°B
frakcja 5–10 mm fraction 5–10 mm frakcja >20 mm fraction >20 mm 1,5 1,0 0,5 0 O/K K/W A/B 2,0 1,5 1,0 0,5 0 O/K K/W A/B strop top 2,0 1,5 1,0 0,5 0 O/K K/W A/B V 0 3 m Sp–Gh Dm Sp–Sh–St–Sr–SFh (Sl) Dm Sh–Sp–Sl Dm–Ds Sh–Sm Def. LT LT/MT MT MT/UT UT Def. piaseksand gravel ¿wir
mu³ silt glina till
A
1 2 3przechodz¹ w piaski drobne. Górna czêœæ profilu reprezen-towana jest przez piaski œrednioziarniste. Kontakt pomiê-dzy doln¹ i górn¹ czêœci¹ profilu ma charakter erozyjny, podkreœlony warstewk¹ drobnego ¿wiru. W kompleksie piaszczystym MT/UT znaczny jest udzia³ litofacji piasz-czystych, warstwowanych poziomo lub niskok¹towo (ryc. 3, 6 – na str. 147). Wskazuje to na fazê transportu górnego p³askiego dna, gdzie formami koryta by³y niskie, rozmy-wane odsypy œródkorytowe, o po³ogich sk³onach prograda-cyjnych. Takie cechy sugeruj¹ depozycjê w œrodowisku dystalnego koryta sandrowego (Zieliñski, 1993).
Powy¿ej znajduje siê nieci¹g³y, górny pok³ad gliniasty (UT) o mi¹¿szoœci do 2 m (ryc. 7 – na str. 147). W odkryw-ce KoŸmin-Pó³noc pok³ad ten ods³ania siê na odcinku oko³o 400 m i ma mi¹¿szoœæ do 1,2 m. Sp¹g jest bardzo
wyraŸny o ³agodnie falistym przebiegu. Strop zosta³ zero-dowany i stanowi wspó³czesn¹ powierzchniê terenu lub przykryty jest piaskami z przewarstwieniami mu³ków mineralnych lub organicznych o niewielkiej mi¹¿szoœci. Glina UT ma barwê brunatn¹, w sp¹gu jest bezstrukturalna, z doœæ du¿ym udzia³em frakcji piaszczystej i ¿wirowej, w³¹cznie z klastami o œrednicy blisko 20 cm, natomiast górna czêœæ wykazuje smugowanie oraz obecnoœæ przewarstwieñ piasz- czystych. Cechy gliny UT wskazuj¹ na jej sp³ywowy charakter. Osad ten formowa³ siê w warunkach silnego uwodnienia, transport zachodzi³ szybko. Poskutkowa³o to du¿ym rozproszeniem orientacji d³u¿szych osi g³azików (ryc. 3). Badania eratyków wykonano w dolnej czêœci pok³adu, o masywnej strukturze. Udzia³ ska³ lokalnych by³ znikomy, a wœród ska³ pó³nocnych zdecydowanie
przewa-52° 52° 12° 16° 20° 24° 12° 16° 20° 24° 56° 56° 60° 60° 64° 64° 52° 52° 56° 56° 60° 60° 64° 64° 200 km 200 km 2 3 4 6 7 9 10 11 13 14 18 17 21 22 23 24 25 26 2 3 5 6 7 8 9 10 12 15 16 17 19 20 21 22 23 24 25 26 1
LT
MT
Ryc. 4. Obszary macierzyste eratyków przewodnich. A – w dolnej glinie (LT); B – w œrodkowej glinie (MT); powierzchnia ko³a
odpowiada procentowemu udzia³owi eratyków w próbie: 1 – granit Rätan, 2 – pyterlit alandzki lub Nystad, 3 – granit alandzki, Haga, rapakiwi i granitoporfir alandzki, porfir alandzki, granit aplitowy alandzki, 4 – porfir ba³tycki brunatny, 5 – granit Uppsala, Vänge, Arnö, 6 – granit Sala, 7 – granit sztokholmski, 8 – porfir Glöte, 9 – porfir szary z Dalarna i czerwony Grönklitt, diabazCsby, 10 – porfir Csen, Bredvad, KDtilla, granit Garberg, 11 – porfir Blyberg, porfir i ignimbryt Klittberg, ignimbryty RännDs, Blyberg, Orrlok, inne porfiry i ignimbryty z Dalarna, 12 – porfir Heden, 13 – porfir Venjan, 14 – granit Siljan, rapakiwi Siljan, porfir Mänsta, 15 – Granit Graversfors brunatny i czerwony, granity Östgöta, 16 – granit Mariannelund, porfir Emarp, NymDla, Fagerhult, Lönneberga, 17 – granity SmDland czerwone i Vislanda, porfiry SmDland, 18 – granit Filipstad, 19 – amfibolity z granatami, 20 – kullait, piaskowiec skolitusowy i Hardeberga, 21 – bazalty ze Skanii, 22 – dolomity, 23 – czerwone piaskowce kambryjskie, 24 – czerwone wapienie ordowickie, 25 – wapienie beyrichiowe, 26 – wapienie paleoporellowe
Fig. 4. Source areas of indicator erratics. A – of the lower till (LT); B – of the middle till (MT); circle size is proportional to the
percentage of erratics in an analysed stone sample: 1 – Rätan granite, 2 –Cland and/or Nystad Pyterlite, 3 – Cland granite, Haga granite, Cland Rapakivi, Cland aplite granite, Cland granite porphyry, 4 – brown Baltic quartz porphyry, 5 – Uppsala, Vänge and Arnö granites, 6 – Sala granite, 7 – Stockholm granite, 8 – Glöte porphyry, 9 – Grönklitt and grey Dalarna porphyries,Csby diabase, 10 – Csen, Bredvad and KDtilla porphyries, Garberg granite, 11 – Blyberg porphyry, Klittberg ignimbrite and porphyry, RännDs, Blyberg, Orrlok and other Dalarna ignimbrites and porphyries, 12 – Heden porphyry, 13 – Venjan porphyry, 14 – Siljan granite, Siljan Rapakivi, Mänsta porphyry, 15 – red and brown Graversfors granites, Östgöta granites, 16 – Mariannelund granite, Emarp, NymDla, Fagerhult and Lönneberga porphyries, 17 – red SmDland granites, Vislanda granite, SmDland porphyries, 18 – Filipstad granite, 19 – garnet amphibolithe, 20 – Kullaite, Scolithos and Hardeberga sandstones, 21 – SkDne basalt, 22 – dolomites, 23 – red Cambrian sandstones, 24 – red Ordovician limestones, 25 – Beyrichia limestone, 26 – Palaeoporella limestone
¿a³y eratyki osadowe. Szczególnie liczne by³y dolomity, stanowi¹ce prawie 20% zespo³u. Ze wzglêdu na zbyt ma³¹ liczbê oznaczonych w próbce eratyków przewodnich oraz ma³¹ wiarygodnoœæ ewentualnych wniosków odst¹piono od analizy obszaru alimentacyjnego gliny i wyznaczenia teoretycznego oœrodka g³azowego.
Drobnoziarniste piaski, przykrywaj¹ce w analizowa-nym profilu glinê UT, stanowi¹ dystaln¹ czêœæ plenivistu-liañskiego wype³nienia doliny Warty. Na wschód od odkrywki KoŸmin-Pó³noc glina UT nie wystêpuje, a osady fluwioglacjalne MT/UT s¹ silnie zredukowane, natomiast mi¹¿szoœæ aluwiów vistuliañskich wzrasta do kilkunastu metrów (Forysiak i in., 1999; Petera, 2002).
Zawartoœæ wêglanu wapnia w badanym profilu odzna-cza siê doœæ du¿¹ zmiennoœci¹. Najwiêksze wartoœci zosta³y zanotowane w dolnej czêœci profilu, gdzie w ¿wi-rach dolnego kompleksu mineralnego osi¹gnê³y niemal 45%. Na taki wynik wp³ynê³a znaczna zawartoœæ okru-chów ska³ wêglanowych. W poszczególnych pok³adach
glin zawartoϾ CaCO3jest podobna, typowa dla glin
regio-nu (Klatkowa, 1992) i oscyluje wokó³ 8%, tylko osad gli-niasty UT odznacza siê odwapnieniem w stropie spo-wodowanym wietrzeniem. Kompleks piaszczysty LT/MT charakteryzuje siê zmniejszaj¹cym siê ku stropowi odset-kiem wêglanu wapnia od oko³o 5% do 0%. Zwiêkszona zawartoœæ w dolnej czêœci serii mo¿e byæ zwi¹zana z ero-dowaniem osadów zasobnych w wêglan wapnia, jak gliny lodowcowe, czy utwory starszego pod³o¿a (ryc. 3). Zasob-noœæ kompleksu piaszczystego MT/UT jest na poziomie 4–5% i jest typowa dla osadów fluwioglacjalnych.
Analiza obróbki ziaren kwarcu wykaza³a obecnoœæ w równowa¿nych proporcjach trzech typów ziaren – RM, M i EL, nie wykazuj¹c istotnej zmiennoœci w profilu (ryc. 3).
Zwiêkszon¹ miejscami zawartoœæ ziaren typu EL (jak na przyk³ad w sp¹gu dolnego komplek-su mineralnego oraz w sp¹gu komplekkomplek-su LT/MT) t³umaczyæ mo¿na inkorporacj¹ ziaren z pod³o¿a neogeñskiego.
DYSKUSJA
Teoretyczny oœrodek g³azowy obliczony dla gliny LT jest podobny do wyznaczonego dla naj-ni¿szej gliny w odkrywce Smulsko, po³o¿onej na po³udnie od analizowanego stanowiska (Czubla & Forysiak, 2004). S¹ to wspó³rzêdne zbli¿one równie¿ do wartoœci wyznaczonych dla glin o dyskusyjnej pozycji stratygraficznej w odkrywce KWB „Be³chatów” (ryc. 5). Dwa dolne pok³ady glin (zaburzony i niezaburzony) w JóŸwinie ko³o Konina maj¹ oœrodki g³azowe zlokalizowane nieco dalej na pó³nocny zachód. To zró¿nicowanie mo¿e wskazywaæ albo na od³o¿enie tamtejszych glin przez odrêbny stru-mieñ lodowy albo na ich przynale¿noœæ do inne-go zlodowacenia (stadia³u) – Czubla (2001;
2006). Analiza sk³adu eratyków pozwala
wi¹zaæ glinê LT ze zlodowaceniem san 2, odnosz¹c siê do najnowszego podzia³u straty-graficznego wg Bera i in. (2007).
Kompleks piaszczysty LT/MT powsta³
prawdopodobnie w warunkach klimatu zimne-go, w schy³kowej fazie interglacja³u mazowsze lub w czasie zlodowacenia liwiec, którego maksymalny zasiêg znajdowa³ siê doœæ daleko na pó³nocny-wschód (¯arski, 1994). W odniesieniu do najnowszych podzia³ów stratygraficznych, powstanie kompleksu piaszczystego LT/MT mo¿e byæ wi¹zane ze starsz¹ czêœci¹ kompleksu œrodkowopolskiego (sensu Lindner & Marks, 2012). Prze-prowadzone badania potwierdzi³y gene- ralnie postulowany wczeœniej przez Czarnika (1972) i Trzmiela (1996) wiek opisy-wanego kompleksu piaszczystego.
Zaprezentowane wyniki badañ pok³adu gliny MT s¹ bardzo zbli¿one do uzyskanych w s¹siednim stanowisku – KoŸmin dla gliny MTA i MTB (Czubla i in., 2010), jak równie¿ w bardziej odleg³ych stanowiskach: w JóŸwinie, Be³chatowie czy £aznowskiej Woli ko³o £odzi (ryc. 5), w któ-rych wiek odpowiednich glin okreœlono jako bez w¹tpienia warciañski – wed³ug starszych podzia³ów stratygraficz-nych (Czubla, 2001, 2006). Wyniki pomiarów osi d³u¿szych g³azików w glinie MT s¹ zbie¿ne z kierunkami uzyskanymi dla glin warciañskich tego regionu, analizowanych w pobliskich odkrywkach Smulsko (Klatkowa, 1993) i KoŸmin (Czubla i in., 2010). Postulowany obecnie podzia³ stratygraficzny (Lindner & Marks, 2012) ka¿e zweryfiko-waæ pozycjê glin okreœlanych w omawianym obszarze jako warciañskie i przypisaæ je do zlodowacenia odra.
Pozycja kompleksu piaszczystego MT/UT w profilu osadów czwartorzêdowych decyduje o przypisaniu do zlo-dowacenia odra (stadia³ warta?). Kompleks ten mo¿na kore-lowaæ z osadami fluwioglacjalnymi, rozdzielaj¹cymi gliny T2 i T3 z okolic Konina (Stankowski & Krzyszkowski, 1991).
Glina UT, ze wzglêdu na sp³ywowy charakter, nie ma znaczenia stratygraficznego. W œwietle pogl¹dów Lindne-MTA MTB MT LT nida Nidanian san 1 Sanian 1 san 2 Sanian 2 krzna?
Krznanian? odra, warta
Odranian, Wartanian 15,6 15,8 16,0 16,2 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 17,6 17,8 18,0 E° 58,8 59,0 59,2 59,4 59,6 59,8 60,0 60,2 N° szerokoœæ geograficzna latitude d³ugoœæ geograficzna longitude nida Nidanian krzna Krznanian odra, warta Odranian, Wartanian Smulsko KoŸmin san 2 Sanian 2 stanowiska: sites: san 1 Sanian 1
Ryc. 5. Teoretyczne oœrodki g³azowe osadów w KoŸminie i Smulsku na tle
innych stanowisk z Polski Œrodkowej (odkrywka Be³chatów i okolice £odzi – Czubla, 2001; zmienione); LT – dolna glina, MTA – dolna czêœæ œrodkowej gliny, MTB – górna czêœæ œrodkowej gliny, MT – œrodkowa glina
Fig. 5. Theoretical stone centres (TSC) calculated for Quaternary tills of central
Poland (Be³chatów outcrop and £ódŸ region – Czubla, 2001; modified); LT – the lower till, MTA – lower part of the middle till, MTB – upper part of the middle till, MT – the middle till
WNIOSKI
Gliny zlodowaceñ po³udniowopolskich wype³niaj¹ najg³êbsze rozciêcia erozyjne i odznaczaj¹ siê znaczn¹ mi¹¿szoœci¹. Pok³ad gliny, który mo¿e reprezentowaæ najm³odsz¹ czêœæ zlodowaceñ po³udniowopolskich, jako jedyny zaanga¿owany jest w deformacje glacitektoniczne. Jest on zredukowany do nieci¹g³ych p³atów o niewielkiej mi¹¿szoœci.
W profilu stratygraficznym wyró¿nia siê mi¹¿szy kom-pleks fluwialny LT/MT. Ze wzglêdu na typowe dla rzek funkcjonuj¹cych w ch³odnym klimacie cechy oraz wiek podœcielaj¹cych i przykrywaj¹cych go glin, najbardziej prawdopodobne jest powi¹zanie kompleksu LT/MT ze zlo-dowaceniem liwiec.
Glina MT zosta³a z³o¿ona w czasie zlodowacenia odra (sensu Lindner & Marks 2012), nie nosi œladów deforma-cji, a wyrównany strop sugeruje, ¿e jej górna czêœæ uleg³a rozmyciu – zapewne przez wody proglacjane, które nastêpnie doprowadzi³y do depozycji sandrowego kompleksu MT/UT. Kompleks MT/UT przykry³a glina sp³ywowa UT, któr¹ mo¿na wi¹zaæ ze schy³kiem zlodowacenia odra (stadia³ recesyjny warta?).
W profilu osadów czwartorzêdowych obserwowanych w odkrywce KoŸmin-Pó³noc zaznaczaj¹ siê hiatusy, g³ównie obejmuj¹ce ciep³e okresy, ale te¿ zwraca uwagê brak osadów zlodowacenia krzna.
Przeprowadzone badania wykaza³y podobieñstwo stra-tygrafii osadów czwartorzêdowych pó³nocnej czêœci base-nu uniejowskiego do stratygrafii opracowanej dla okolic Konina. Ró¿nica przejawia siê brakiem najm³odszego pok³adu glin wydzielonych w rejonie Konina, przypisywa-nego zlodowaceniu wis³a, poniewa¿ czo³o ostatniego l¹dolodu nie osi¹gnê³o analizowanego obszaru.
Sk³adamy podziêkowania Dyrekcji Kopalni Wêgla Brunat-nego „Adamów” w Turku oraz Archiwum Pañstwowego Instytu-tu Geologicznego w Warszawie za udostêpnienie materia³ów. Wykonanie badañ by³o mo¿liwe dziêki wsparciu Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wy¿szego w ramach projektu badawczego nr N N306 2840 33 „Geneza, wiek oraz warunki sedymentacji osadów w zastoisku koŸmiñskim (Kotlina Kolska, œrodkowa Polska)”. Dziêkujemy równie¿ prof. Wojciechowi Wysocie oraz anonimowemu recenzentowi za wnikliwe i konstruktywne uwagi.
LITERATURA
BER A., LINDNER L. & MARKS L. 2007 – Propozycja podzia³u stra-tygraficznego czwartorzêdu Polski. Prz. Geol., 55: 115–118.
CZARNIK J. 1972 – Paleogeografia okolic Turka w górnym trzecio-rzêdzie i plejstocenie. Stud. Geol. Pol., 40: 1–165.
CZUBLA P. 2006 – The stratigraphic significance of indicator erratics counts from glacial deposits – an example from Eastern Wielkopolska (Great Poland Lowland). Archiv für Geschiebekunde, 5(1–5): 177–190. CZUBLA P. & FORYSIAK J. 2004 – Pozycja stratygraficzna glin morenowych w odkrywce „Smulsko” (KWB „Adamów”) w œwietle analiz petrograficznych. Prz. Geol., 52 (7): 574–578.
CZUBLA P., FORYSIAK J. & PETERA-ZGANIACZ J. 2010 – Litho-logic and petrographic features of tills in the KoŸmin region and their value for stratigraphical interpretation of the deposits of the KoŸmin glacial lake, central Poland. Geologija, 52 (1–4): 1–8.
FOLK R.L. & WARD W.C. 1957 – Brazos River bar: a study in the significance of grain size parameters. J. Sedim. Petrol., 27 (1): 3–26. FORYSIAK J. 2005 – Rozwój doliny Warty miêdzy Burzeninem i Dobrowem po zlodowaceniu warta. Acta Geogr. Lodz., 90: 1–116. FORYSIAK J., MIOTK-SZPIGANOWICZ G. & PETERA J. 1999 – Geologic setting and palynologic examination of the Vistulian sedi-ments at KoŸmin near Turek, Central Poland. Kwart. Geol., 43 (1): 85–97. KLATKOWA H. 1992 – Niektóre wskaŸniki kierunków transportu lodowego w Œrodkowej Polsce i ich przydatnoœæ do wyró¿nieñ facjal-nych i stratygraficzfacjal-nych oraz rekonstrukcji paleogeograficzfacjal-nych. Acta Geogr. Lodz., 63: 39–79.
KLATKOWA H. 1993 – Niektóre cechy glacigenicznych osadów Warty w Œrodkowej Polsce. Acta Geogr. Lodz., 65: 99–140.
LINDNER L. & MARKS L. 2012 – O podziale klimatostratygraficz-nym kompleksu œrodkowopolskiego w plejstocenie Polski. Prz. Geol., 60 (1): 36–45.
LÜTTIG G. 1958 – Methodische Fragen der Geschiebeforschung. Geo-logisches Jahrbuch, 75: 361–418.
MANIKOWSKA B. 1993 – Mineralogy and abrasion of sand grains due to Vistulian (Late Pleistocene) aeolian processes in Central Poland. Geol. en Mijjnbouw, 72: 167–177.
MARKS L. 2005 – Pleistocene glacial limits in the territory of Poland. Prz. Geol., 53: 988–993.
MYCIELSKA-DOWGIA££O E. 1980 – Wstêp do sedymentologii (dla geografów). WSP, Kielce, s.178.
PETERA J. 2002 – Vistuliañskie osady dolinne w basenie uniejowskim i ich wymowa paleogeograficzna. Acta Geogr. Lodz., 83: 1–164. RÜHLE E. (red.) 1973 – Metodyka badañ osadów czwartorzêdowych. WG Warszawa, s. 688.
SMED P. 1993 – Indicator studies: a critical review and a new data-presentation method. Bull. Geol. Soc. Denmark, 40: 332–344. STANKOWSKI W., BIEDROWSKI Z., STANKOWSKA A., KO£ODZIEJ G., WIDERA M. & WILKOSZ P. 1995 – Litologia i stra-tygrafia kenozoiku okolic Konina. Prz. Geol., 43: 559–564.
STANKOWSKI W. & KRZYSZKOWSKI D. 1991 – Stratygrafia czwartorzêdu okolic Konina. [W:] W. Stankowski (red.) Przemiany œro-dowiska geograficznego obszaru Konin–Turek. Instytut Badañ Czwar-torzêdu UAM, Poznañ: 11–31.
TRZMIEL B. 1996 – Objaœnienia do szczegó³owej mapy geologicznej w skali 1 : 50 000. Arkusz Turek (550). PIG Warszawa, s. 47. WIDERA M. 2007 – Litostratygrafia i paleotektonika kenozoiku pod-plejstoceñskiego Wielkopolski. Wyd. Naukowe UAM. Geologia, 18: 223. ZIELIÑSKI T. 1993 – Sandry Polski pó³nocno-wschodniej osady i warunki sedymentacji. Pr. Nauk. UŒ: s. 91.
ZIELIÑSKI T. 1997 – Cyklicznoœæ w osadach rzek roztokowych. Geo-logia, 14: 68–119.
¯ARSKI M. 1994 – Zasiêg zlodowacenia liwca (wieprza) w œwietle wyników badañ wieku bezwzglêdnego metod¹ TL w dolinie œrodkowej Wis³y. Prz. Geol., 42: 285–286.
Praca wp³ynê³a do redakcji 26.01.2012 r. Po recenzji akceptowano do druku 4.10.2012 r.
Charakterystyka litologiczno-petrograficzna osadów czwartorzêdowych
w dolinie Warty (stanowisko KoŸmin-Pó³noc) (patrz str. 120)
The lithological and petrographic features of the Quaternary deposits
in the Warta River valley (KoŸmin-North site) (see p. 120)
Ryc. 7. Pok³ad gliny sp³ywowej UT. W dolnej czêœci glina odznacza siê struktur¹ masywn¹, w górnej czêœci widoczne jest smugowanie i
cienkie przewarstwienia piaszczyste. Glinê przykrywaj¹ osady fluwialne. Obie fot. J. Petera-Zganiacz
Fig. 7. Flow till (UT) layer. In the lower part the till is characterized by massive structure, in the upper one thin sandy intercalations are
seen. The till is covered by fluvial deposits. Both pictures photo by J. Petera-Zganiacz
Ryc. 6. Sp¹g kompleksu piaszczystego MT/UT. W dolnej czêœci zdjêcia widoczny jest cienki pok³ad gliny LT przykryty ¿wirami rezydualnymi Fig. 6. The basal part of the sandy complex UT/MT; in the lower part of the picture is seen a thin layer of LT till covered with residual gravel
