Wstępne badania nad geochemią rędzin tatrzańskich

K R Y ST Y N A O LEK SY NO W A, S T E F A N SK IB A , W ŁODZIM IERZ K A N IA

W STĘPN E BADANIA NAD GEOCHEM IĄ RĘD ZIN TA TRZA ŃSK ICH

In s ty tu t G leb o zn a w stw a , C hem ii R olnej i M ikrobiologii A k a d em ii R oln iczej w K rak ow ie

W czasie b adań n ad składem chem icznym wód tatrza ń sk ic h [3] i ojcow ­ skich [2] zauważono, że stosunek rów now ażnikow y w apnia do m agnezu w w odach jest in n y niż w skałach, z k tó ry ch one w y p ły w ają (tab. 1). Z auw ażono rów nież, że szata naciekow a w jaskiniach dolom itycznych jest kalcytow a. H o l l a n d [1], badając rów now agow e stosu nk i m iędzy C aM g(C 03)2—C 0 2—H 20 stw ierdza, że w jaskiniach dolom itycznych de­ p onow any jest kalcyt, nato m iast jon m agnezow y pozostaje w wodzie.

D ane te są zgodne z faktem , że dolom it jako zw iązek tw orzący k ry ­ s z ta ły m ieszane, przechodząc do ro ztw o ru H20 + C 0 2, tw orzy niezespolo- n e jony w apnia i m agnezu, k tó re w zależności od ciśnienia parcjalneg o

C 0 2 bądź stężenia jonów SO42“ tw orzą w wodzie zw iązki o ró żn ej roz­

puszczalności. Z przytoczonych w artości rozpuszczalności różnych zw iąz­ ków w ap nia i m agnezu m ożna w nioskować, że zarów no w ęglan, jak i siarczan m agnezu jest łatw iej rozpuszczalny niż odpow iednie sole w apnia (tab. 2).

W zw iązku z ty m słuszne w yd aje się tw ierdzenie P o s o c h o w a [4], że w spółcześnie w strefie h ipergenicznej przew aża proces dedolom ity- zacji. J e s t to zw iązane z fak te m częstszego w ystępow ania w w odach jo­

nów SO42” , z d ru g ie j stro n y z niskim p C 0 2 w e w spółczesnej atm o sfe­

rze. N iezależnie od tego, w edług P ustow ało w a [w 4], fakt, że w dolom i­ cie zawsze z n a jd u je się pew na nieznaczna ilość C a S 0 4, prow adzi zawsze do tw o rzenia się w tórnego kalcy tu , a M gS04 jako dobrze rozpuszczalny zw iązek jest w y m yw any z danego środow iska (skała, gleba).

Poniew aż ręd zin y w ytw orzone z dolom itów i w apieni dolom itycznych stanow ią w ażny elem ent środow iska, w k tó ry m odbyw a się m igracja jo­ nów w apnia i m agnezu, prześledzenie w zajem nych stosunków ty ch jo­ nów w poziom ach g enetycznych może dostarczyć in te resu jąc y c h danych

T a b e l a 1

Wybrane w s p ó łc z y n n i k i rów now ażnikow e CaO/MgO s k a ł [5] o r a z wód t a t r z a ń s k ic h

1 o j c o w s k ic h [2JI

S e l e c t e d e q u i v a l e n t r a t i o s CaO/MgO o f r o c k s f s ] and w a t e r s from th e T a tr a M ts , and Ojców [2J S k a ła - P o c h o d z e n ia B ock - Name o f l o c a l i t y Г CaO r MgO Woda - P o c h o d z e n ie W ater - Name o f l o c a l i t y r CaO r MgO T a tr y T a tr a M ts.

W apień ciem n y - Dark lim e e t o n » D o lin a Ku D z iu r z e 3 8 0 ,0 P o t o k i - S trean -e Ł ężny 1 3 , 5 W apień - L im e sto n e E ir a M i ę t u s i a 2 3 ,0 P r z y p o r n ia k L ejow y 5 . 3 4 . 3 M a r g ie 1 p la m is t y - S p o t t e d m a r l 2 0 , 0 F i l i p k a 3 , 8 W a p ien ie - L im e sto n e s S k a ła P is a n a 1 0 , 0 M a ło łą c k i Ku D z iu r z e 2 ,6 2 , 3 C zarne v ra p ie n ie - B la c k li m e s t o n e s K o p ie n ie с 1 7 ,0 S t r ą ż y s k i 1 , 9 M argie 1 - M arl - P is a n a 1 0 ,0 B i a ł y 1 , 0 D o lo m it C h o c z a ń sk i - C hocs D o lo m ite 1 . 1 Za Bramką 1 . 7 W apień - L im e sto n e S e r i a r e g lo w a - R e g le s e r i e s 1 , 0 D o lo m it - D o lo m ite S kupniów U p ła z Ł u p ki c z a r n e - B la c k s h a l e s e r i a r e g lo w a - R e g le s e r i e s 1 . 0 1 , 0 0 , 9 O jców W a p ien ie j u r a j s k i e - J u r a s s i c l i m e s t o n e s 2 2 2 ,0 Ź r ó d ło staw k ów p str ą g o w y c h S o u r ce o f t r o u t p onds 1 4 , 1 Jak w y ż e j - D i t t o Jak w y ż e j - D i t t o 1 4 9 .0 1 2 1 .0 Ź r ó d ło P r ą d n ik a - S o u r ce o f r i v e r P r ą d n ik W yw ierzysk o s ą s p o w s k ie Sąspów f i s s u r e s p r in g 3 4 ,9 4 1 ,8 T a b e l a 2

R o z p u s z c z a ln o ś ć CaCO^ i MgCO^ w w o d z ie z C02 w e d łu g Ł a n d o lta 1 B ö r n s t e in a S o l u b i l i t y od CaCO^ and MgCO^ i n w a te r w it h COg a f t e r L a n d o lt and B B m a t e in

S k ł a d n i k i C om ponents

Pp c o 2

a tm .

mmol Me2+/ 1 1 H20 mmol НС0~1/ 1 1 H20

Ca2+ ^ CaC03 - с а (н с 6 3) 2 0 ,0 0 3 3 4 1 . 1 7 2 , 3 2 Mg2+ MgC03 - Mg(HC03 ) 2 0 ,0 0 3 1 0 1 0 ,1 3 1 1 ,8 4 R o z p u s z c z a ln o ś ć s ia r c z a n ó w w w o d z ie w 15°C CaS04 . 0 , 5 H2<> 0,924% S o l u b i l i t y o f s u l p h a t e s i n w a te r a t 15°C MgS04 * 7 H20 25,080%

o udziale procesu glebotw órczego w p ostulow anej przez Posochow a de- dolom ityzacji.

O m ów ione tu bad ania m ają c h a ra k te r w stępny, poniew aż opracow a­ n ie geochem ii rędzin tatrza ń sk ic h w ym aga szczegółowego przeanalizo­ w ania w iększej p opulacji gleb w ytw orzonych z różnych skał w apien­ n y ch tw orzących się pod ro zm aitą roślinnością, na (różnej wysokości n.p.m ., a także uw zględnienia sk ładu chem icznego skał m acierzystych oraz zdefiniow ania w y stępu jący ch m in erałó w ilastych i tow arzyszących (badania w toku).

Do b ad ań w ybran o pięć profilów glebow ych, a m ianow icie: rędzinę próchniczną butw ino w ą, dw ie b ru n a tn e i b ru n a tn ą butw inow ą.

W pięciu tab elach zestaw iono k ró tk i opis profilów glebow ych, sk ró ­ cone analizy chem iczne p rzed staw iające zaw artość najw ażniejszych sk ład­ ników w b adanych poziom ach oraz w skaźniki m ig racji jonów w apnia, m agnezu, glinu, żelaza i rozpuszczalnej krzem ionki.

O PIS PR O FILÓ W I D A N E A N A LITY C Z N E

P r o f i l 1 (tab. 3)

Położenie: Dolina M iętusia, H ala n a W yżnem , 1250 m n.p.m ,, spadek 30°W.

S kała m acierzysta: w apień (trias środkow y). Roślinność: P iceetum tatricum.

Profil:

0— 10 cm, czarniaw a su b stan cja organiczna, m urszasta;

Ai(B) 10— 30 cm, glina średnio pylasta, 40% szkieletu;

Cj 30— (50) cm, u tw ó r szkieletow y (80%), części ziem iste, glina.

śred nia. Typ i podtyp: rędzina próchniczną.

Rodzaj: w ytw orzona z w apienia (trias środkow y).

G atunek: glina średnio p y lasta szkieletow a p ły tk a n a utw o rze szkieleto­ w ym gliniastym .

P r o f i l 2 (tab. 4)

Położenie: K rokiew , 1200 m n.p.m ., spadek 20— 30° NW. Roślinność: Pic ee tu m abietetosum.

S kała m acierzysta: w apień dolom ityczny środkow ego triasu. Profil:

A L ! А Н 0— 19 cm, ściółka— b u t w ina, 10% odłam ków wapiennych;;

A J C 19— 27 cm, pył zw ykły piaszczysty, 50% szkieletu;

Ci 27— 50 cm, pył zw ykły piaszczysty, 80% szkieletu.

Typ i podtyp: rędzina butw inow ą.

Rodzaj: w ytw orzona z w apienia dolom itycznego.

G atunek: p ył zw ykły piaszczysty szkieletow y, p ły tk i na u tw o rze szkie­ letow ym .

N ie k t ó r e w ł a ś c i w o ś c i c h e m iczn e 1 s k ł a d w y c ią g u w k w a s ie so ln y m o r a z w s k a ź n ik i g e o c h e m ic z n e j m i g r a c j i n ie k t ó r y c h p ie r w ia s t k ó w w p r o f i l u glebow ym 1 Some c h e m ic a l p r o p e r t i e s and t h e c o m p o s it io n o f t h e h y d r o c h lo r i c a c i d e x t r a c t a s w e l l a s t h e I n d i c e s o f g e o c h e m ic a l m ig r a t io n o f some e le m e n t s i n t h e s o i l p r o f i l e N o. 1 P oziom - H o r iz o n cm 0 - 1 0 1 0 - 3 0 3 0 - / 5 0 / pH 6 , 6 7 , 4 7 , 7 % с 1 6 ,1 4 , 7 0 C/N 1 4 ,8 1 1 , 2 -S k r ó co n a a n a l i z a w y c ią g u w HCl / s k ł a d n i k i w p r o c e n t a c h /1 S h o r te n e d a n a l y s i s o f ЫС1 e x t r a c t /c o m p o n e n ts I n p e r c e n t / C z ę ś ć n ie r o z p u s z c z a ln a - A c i d - i n s o l u b l e p a r t s 4 9 ,0 2 3 , 3 5 , 9 S i 0 2 1 2 ,2 6 , 9 6 , 2 p » 2° 3 3 ,5 2 , 1 0 , 9 a i2o3 1 8 , 2 1 5 ,0 7 , 1 CaO 8 , 7 1 9 , 7 2 8 ,0 H g O _{4 , 1} 6 , 0 1 3 , 7 CM О О 4 , 3 2 2 ,0 3 7 , 4 W sk a ź n ik i m i g r a c j i - I n d i c e s o f m ig r a t io n S t o s u n k i rów now ażnikow e E q u iv a le n t r a t i o s r C aO /r MgO 1 1,49 1 2 , 3 8 1I 1 * 5 2 T A lg O y r P e 20 3 1 4 , 0 0 1 9 ,3 0 11 1 1 , 4 0 S t o s u n k i wagowe - R a t i o s by w e ig h t % c z ę ś c i n i e r o z p u s z c z a l n e j /% S i 0 2 % a c i d I n s o l u b l e p a r t % c z ę ś c i n i e r o z p u s z c z a l n e j /% % a c i d i n s o l u b l e p a r t % c z ę ś c i n i e r o z p u s z c z a l n e j /% AlgO^ % a c i d I n s o l u b l e p a r t 4 ,0 2 1 1 ,4 0 2 ,6 9 4 , 1 0 1 3 ,5 0 1 ,8 9 0 , 9 5 6 , 5 0 0 , 8 3 Z a w a r t o ś c i w z g lę d n e w obec poziom u C1 C o n t e n t s I n p e r c e n t o f t h a t I n h o r iz o n CaO 3 0 ,1 7 0 , 4 j .0 0 ,0 MgO 2 9 ,9 4 3 ,8 1 0 0 ,0 P e 2° 3 3 8 8 ,9 2 3 3 , 4 1 0 0 ,0 A12 ° 3 2 5 6 ,4 2 1 1 , 3 1 0 0 , 0 z Wybrane s k ł a d n i k i p r z e l i c z o n e n a 100% - S e l e c t e d e l e m e n t s r e c a l c u l a t e d a s 100%

N ie k t ó r e w ł a ś c i w o ś c i c h em iczn e i s k ł a d w y c ią g u w k w a s ie soln ym o r a z w s k a ź n ik i g e o c h e m ic z n e j m i g r a c j i n ie k t ó r y c h p ie r w ia s t k ó w w p r o f i l u glebow ym 2 Some c h e m ic a l p r o p e r t i e s and t h e c o m p o s it io n o f t h e h y d r o c h lo r i c a c i d e x t r a c t a s w e l l a s th e i n d i c e s o f g e o c h e m ic a l m ig r a t io n o f some e l e m e n t s i n t h e s o i l p r o f i l e N o . 2 P oziom - H o r iz o n cm 0 - 1 9 1 9 - 2 7 2 7 - 5 0 pH 4 , 9 7 , 1 7 , 7 % с 2 0 , 2 1 . 7 0 , 5 C/N 1 6 , 3 1 5 , 2 U . 5 S k r ó c o n a a n a l i z a w y c ią g u w HCl / s k ł a d n i k i w' p r o c e n t a c h / S h o r t e n e d a n a l y s i s o f HCl e x t r a c t /c o m p o n e n ts i n p e r c e n t / C z ę ś ć n ie r o z p u s z c z a ln a - A c i d - i n s o l u b l e p a r t 5 6 ,4 8 , 3 6 , 3 S i 0 2 1 4 , 2 3 , 1 2 . 1 F e 2 ° 3 1 0 , 4 2 , 3 1 . 6 a i2 ° 3 8 , 4 5 , 7 6 , 6 CaO 7 , 6 3 6 .6 3 6 ,4 UgO 3 ,0 6 , 8 8 , 4 CV J о о 0 3 7 , 2 3 8 , 6 W sk a ź n ik i m i g r a c j i - I n d i c e s o f m ig r a t io n S t o s u n k i rów now ażnikow e E q u iv a le n t r a t i o s r CaO /r MgO 1 1,8 1 3 , 9 I 3,2 r A l20 3/ r P e 20 3 1 1 . 2 5 1 2 , 5 5 1 6 , 3 7 S t o s u n k i wagowe - B a t i o s b y w e ig h t % c z ę ś c i n i e r o z p u s z c z a l n e j /% S i 0 2 3 ,9 2 , 6 3 . 0 % a c i d i n s o l u b l e p a r t % c z ę ś c i n i e r o z p u s z c z a l n e j FegO^ 5 , 4 3 ,5 3 . 9 % a c i d i n s o l u b l e p a r t -% c z ę ś c i n i e r o z p u s z c z a l n e j /-% AlgO^ 6 , 7 1 . 4 1 . 0 Z a w a r t o ś c i w z g lę d n e w obec p oziom u C^ C o n t e n t s i n p e r c e n t o f t h a t i n h o r iz o n C1 CaO 2 2 , 7 1 0 0 , 1 1 0 0 ,0 MgO 3 9 ,6 8 1 , 4 1 0 0 ,0 F e 2 ° 3 3 4 4 ,0 1 4 1 ,0 1 0 0 ,0 A120 3 1 4 0 ,0 8 9 , 0 1 0 0 ,0

P r o f i l 3 (tab. 5)

Położenie: Zbocze Nosala, Czoło, 1020 m n.p.m ., spadek 20° WN. Roślinność: Piceetum abietetosum.

Skała m acierzysta: w apień dolom ityczny środkow ego triasu . Profil:

A L 0— 2 cm, ściółka szpilkow o-liściasta;

A F H 2— 9 cm, m azista b u tw in a;

^i/(B )C 9— 20 cm, u tw ó r szkieletow y (80%), części ziem iste, glina

piaszczysta;

(B)C 20— 50 cm, zw ietrzelin a w apienna, części ziem iste, glina lekka;

С 50— 76 cm, regolit w ap ien n y (90%), części ziem iste, piasek gli­

n iasty.

Typ i podtyp: ręd zin a b ru n a tn a butw inow a. Rodzaj: w ytw orzona z w apienia dolom itycznego.

G atunek: u tw ó r szkieletow y p ły tk i n a utw o rze kam ienistym . P r o f i l 4 (tab. 6)

Położenie: D olina Olczyska, zbocze pod T u rn ią Baba, 980 m n.p.m ., 48° E. Roślinność: Fag etu m abietetosum.

S kała m acierzysta: w apień m uszlow y (trias środkow y). Profil:

A L / A H 0— 3 cm, ściółka m ieszana;

A-i 3— 17 cm, glina ciężka z o k ruch am i w apienia;

A 1/(B) 17— 27 cm, glina śred n ia z d ro b n y m rum oszem ;

(B)C 27— 39 cm, glina lekka szkieletow a (50%);

С 39— 54 cm, rum osz w apienny, części ziem iste: glina średnia.

Typ i podtyp: rędzin a b ru n atn a . Rodzaj: w ytw orzona z w apienia.

G atunek: glina ciężka na u tw o rze k am ien isty m gliniastym .

P r o f i l 5 (tab. 7)

Położenie: Czoło, stok w schodni Nosala, 1130 m n.p.m ., 30° W. Roślinność: Piceetum abietetosum.

Skała m acierzysta: w apień m uszlow y (trias środkow y). Profil:

A d 0— 2 cm, w ojłok m chu i roślin;

Aq 2— 5 cm, botw ina;

A i 5— 18 cm, glina ciężka z drobnym żw irem w apiennym ;

(B)C 18—46 cm, glina średn ia z okrucham i w apienia;

С 46 cm, kam ienisto -g lin iasta zw ietrzelina w apienna.

Typ i podtyp: ręd zina b ru n atn a . Rodzaj: w ytw orzona z w apienia.

N ie k t ó r e w ł a ś c i w o ś c i ch sra ic sn e 1 o k ła d w y c ią g u w k w a s ie so ln y m o r a z r /s k a ź n ik i g o o c h e m ic z a o j m ic i- a c j i n ie k t ó r y c h p ie r -T ia c tk ó w w p r o f i l u g l e ­ bowym n r 3 Some c h e m ic a l p r o p e r t i e s and t h e c o m p o s it io n o f th e h y d r o c h lo r i c a c i d e x t r a c t a e w e l l a e t h e i n d i c e s o f g e o c h e m ic a l m ig r a t io n o f some elem -a n ts i n t h e e o i l p r o f i l e H o. 3 Poziom cm H o r iz o n 0 - 2 2 - 9 S -2 0 2 0 - 5 0 5 0 -7 6 pH 5 , 0 6 , 3 7 , 2 7 , 7 7 , 9 % с 3 7 ,8 1 7 ,8 4 ,3 9 n . o . - n . d e t . n . o . - n . d e t « C/E 20 » 7 1 7 ,8 1 5 ,2 - -S k r ó co n a a n a l i z a w y c ią g u w HCl / s k ł a d n i k i w p r o c e n t a c h / S h o r te n e d a n a l y s i s o f HCl e x t r a c t /c o m p o n e n ts i n p e r c e n t / C z ę ś ć n ie r o z p u s z c z a ln a 2 8 ,4 1 7 ,0 1 4 ,8 5 , 1 A c i d - i n s o l u b l o p a r t s i c 2 6 , 2 3 , 7 3 , 4 2 , 2 Ь<®2С*: 2 , 4 1 , 7 1 , 3 0 , 9 A12C? 6 , 1 3 , 4 2 , 7 1 , 9 CaC 2 3 ,2 3 2 ,5 2 8 , 3 2 9 , 7 MgO 6 , 9 7 , 3 1 2 , 4 1 7 , 4 CG„_£. 2 6 ,3 3 4 ,4 3 7 ,1 4 2 ,8 « s k a ź n i k i m i^ r a c .li I n d i c e s o f m ig r a t io n S t o s u n k i rów noważnikow e E q u iv a le n t r a t i o s X C aO/r MgO 2 , 5 1 3,2 1 1 ,& "; I 1 , 2 0 г A l g O y r P e 20 3 4 , 1 1 3 ,4 1 f ■' 11 3 , 2 S t o s u n k i wagowe R a t i o s by w e ig h t % c z ę ś c i n ie r o z p u s z c z a l n e j /% S i 0 2 4 , 6 4 , 8 4 , 4 2 , 3 % a c i d i n s o l u b l e p a r t % c z ę ś c i n i e r o z p u s z c z a l n e j /% F ö 2 ° 3 1 1 ,8 1 0 ,0 1 1 ,1 5 , 6 % a c i d i n s o l u b l e p a r t % c z ę ś c i n ie r o z p u s z c z a l n e j /% А120^ 4 , 6 5 , 1 5 , 5 2 , 8 % a c i d i n s o l u b l e p a r t Z a w a r t o ś c i w z g lę d n e w obec p oziom u С C o n t e n t s i n p e r c e n t o f t h a t i n h o r iz o n С CgO 7 8 ,2 1 0 9 ,4 9 5 , 4 1 0 0 ,0 KgO 3 9 , 7 4 2 , 0 7 1 , 3 1 0 0 ,0 * e 2 ° 3 2 6 7 ,0 1 8 8 ,0 1 4 4 ,0 1 0 0 ,0 А ! 2°з 321,0 1 8 1 ,0 1 4 2 ,0 1 0 0 ,0

Niektóre właściwości chemiczne 1 skład wyciągu w kwasie solnym oraz wskaźniki geochemicznej migracji niektórych pierwiastków w profilu gle­

bowym nr 4

Some chemical properties and the composition of the hydrochloric acid extract as well as the Indices of geochemical migration of some elements in the soil

p r o f i l e N o, 4 P o z io n - H o r iz o n cm 0 -3 3 -1 7 1 7-27 27-39 3 9 -5 4 pH 5 ,6 7 ,1 7 ,3 7 ,4 7 ,4 % с 2 8 ,4 1 4 ,3 1 ,8 3 0 0 C/N 2 1 ,7 1 9 ,7 10 ,8 - -S k r ó c o n a a n a l i z a w y c ią g u w HCl / s k ł a d n i k i w p r o c e n t a c h / S h o r te n e d a n a l y s i s o f HCl e x t r a c t /c o m p o n e n ts i n p e r c e n t / C z ę ść n ie r o z p u s z c z a ln a - A c id i n s o l u b l e p a r t 5 0 ,7 27 ,6 1 5 ,8 -S i 0 2 1 2 ,8 9 ,8 7 ,1 -F e 2° 3 5 ,7 3 ,7 3 ,7 -a i2o3 1 2 ,0 1 0 ,0 7 ,7 -CaO 7 ,1 1 3 ,0 2 5 ,0 -MgO 6 , 8 7 ,7 1 2 ,7 -CV J О о 4 ,9 2 3 ,2 2 8 ,0 -W sk a ź n ik i m i g r a c j i - I n d i c e o o f m ig r a t io n S t o s u n k i rów noważnikow a E q u iv a le n t r a t i o s r CaO /r MgO 1 , 0 1 2#3 11 2,0 11 -г A lg O ^ /r 2 ,1 1 2 #6 1 2 ,5 I1 -S t o s u n k i wagowe - R a t i o s by w e ig h t % c z ę ś c i n i e r o z p u s z c z a l n e j /% S 1 0 2 3 ,9 2 ,8 2 ,2 -% a c i d i n s o l u b l e p a r t % c z ę ś c i n i e r o z p u s z c z a l n e j ł% 6 ,6 9 ,9 6 ,8 -% a c i d i n s o l u b l e p a r t % c z ę ś c i n i e r o z p u s z c z a l n e j /% A12 ° 3 1 ,8 3 ,1 2 ,4 -% a c i d i n s o l u b l e p a r t Z a w a r t o ś c i w z g lę d n e wobec p oziom u /В /С C o n t e n t s i n p e r c e n t o f t h a t i n h o r iz o n /В /С CaO 2 8 ,3 7 1 ,9 1 0 0 ,0 -MgO 5 3 ,9 6 0 ,6 1 0 0 ,0 -P e 2 ° 3 1 3 1 , 4 1 2 6 ,8 1 0 0 ,0 -a i2o3 1 4 6 ,1 1 3 0 ,8 1 0 0 ,0

-T a b e l a 7 N ie k t ó r e w ł a ś c i w o ś c i c h e m iczn e i s k ła d w y c ią g u w k w a s ie soln ym o r a z w s k a ź n ik i

g e o c h e m ic z n e j m i g r a c j i n ie k t ó r y c h p ie r w ia s t k ó w w p r o f i l u n r 5 Some c h e m ic a l p r o p e r t i e s and th e c o m p o s it io n o f t h e h y d r o c h lo r i c a c i d e x t r a c t a s w e l l a s th e i n d i c e s o f g e o c h e m ic a l m ig r a t io n o f some e le m e n t s i n t h e s o i l p r o f i l e N o . 5 Poziom - H o r iz o n cm 0 - 2 2 - 5 5 -1 8 1 8 - 4 6 pH 6 , 0 7 , 2 7 , 2 7 , 4 % с 2 8 , 4 1 4 ,8 0 0 C/N 2 1 ,6 1 9 ,7 - -S k r ó c o n a a n a l i z a w y c ią g u w HCl / s k ł a d n i k i \n p r o c e n t a c h / S h o r te n e d a n a l y s i s o f HCl e x t r a c t /c o m p o n e n ts i n p e r c e n t / C zęść n ie r o z p u s z c z a ln a - A c id I n s o l u b l e p a r t 2 4 ,4 3 4 ,6 1 9 , 2 S 1 0 2 1 1 ,6 7 , 6 8 , 0 F e 2 ° 3 3 , 7 3 , 5 2 ,8 A12 ° 3 1 3 , 4 1 1 ,2 8 , 1 CaO 2 1 , 3 1 4 ,8 2 2 ,5 MgO 8 , 9 7 , 4 9 , 7 CV J o о 1 6 , 7 2 0 ,9 2 9 , 7 W sk a ź n ik i m ig r a c j i I n d i c e s o f m ig r a t io n S t o s u n k i rów now ażnikow e E q u iv a le n t r a t i o s r CaO/ г MgO 1 1 , 7 2 1I 1 ,5 2 1 , 6 1 r A lg O ^ /r Р е 20^

1

1

D Y S K U S J A W Y NIK Ó W

P rzed staw ione w yniki analiz pięciu profilów /rędzin tatrza ń sk ic h po­ zw alają n a stw ierdzenie, że przem ieszczanie się jonów m agnezu postę­ p uje z inną szybkością niż przem ieszczanie się jonów w apnia: podobne różnice w y stęp u ją w zachow aniu się jonów glinu i żelaza (tab. 3— 7).

Z jaw iska te m ożna prześledzić n a podstaw ie obliczonych dla posz­ czególnych poziomów genetycznych stosunków rów now ażnikow ych oraz zaw artości poszczególnych składników w sto su n k u do ich zaw artości w poziom ie С lub (B)C. Tak więc najw yższe w artości sto sunku r CaO do r MgO w poziom ach (B) profilów 1, 2, 3, 4 i w poziom ie A p ro filu 5 w skazują na znaczną ucieczkę jonów m agnezu z ty ch poziomów. M ożli­ wość w zrostu w spółczynników r CaO Ir MgO w sk u tek nagrom adzenia się jonów w apnia należy w ykluczyć ze w zględu na fakt, że w zględna za­ w artość CaO w ty ch poziom ach jest zazw yczaj m niejsza niż w pozio­ mie C.

W zględny u b y tek jonów m agnezow ych z poziom u (B) m ożna by tłu ­ m aczyć za pom ocą dwóch rów nolegle w y stępujących m echanizm ów .

Pierw szy z nich m oże polegać na w ybiórczej działalności so rpcyjnej system u korzeniow ego roślin, k tó ry pobiera stosunkow o w ięcej jonów m agnezu niż w apnia. O b um arłe resztk i roślin k u m u lu jąc e jon m agnezu podw yższają jego w artość w poziom ie pow ierzchniow ym . D rugi ty p m e­

chanizm u m igracji jonów m agnezu polegać może n a odprow adzeniu kw aśnego w ęglanu m agnezu, bardziej rozpuszczalnego niż odpow iedni zw iązek w apnia, przez wodę opadow ą wzbogaconą w dw u tlen ek w ęgla pochodzący z procesów biologicznych. O dpływ roztw orów z poszczegól­ nych poziom ów przy zw iększonym n achy len iu zbocza odbyw a się w głów nej m ierze w k ieru n k u rów noległym do zbocza. Z drugiej stro n y

odprow adzanie roztw orów z poziom u próchnicznego jest u tru d n io n e

przez w iększą pojem ność w odną su b stan cji organicznej, stąd zm iany w yw ołane odpływ em są silniej w yrażone w poziom ie (B). Słabą zm ien­ ność składu jonowego poziom u С m ożna tłum aczyć przepływ em roztw o­ rów przez rum osz skalny. R oztw ory te w y k azu ją w ysokie pH (około 7,9), co m oże świadczyć o stosunkow o szybkim zużyw aniu d w u tlen k u węgla. W zw iązku z tym tw ierdzen ie H o l l a n d a [1], że „zdolność w ody opadow ej do rozpuszczania skały w ęglanow ej może w zrośsnąć o dw a rzędy w ielkości po przejściu przez stre fę glebow ą”, w ydaje się n ie ­ jasne. A u to r ten nie bierze pod uw agę fak tu , że d w u tlen ek węgla, w y­ dzielony w n iew ątp liw ie dużej ilości w procesach 'biologicznych zacho­ dzących w glebie, zostaje n aty ch m iast zużyty n a rozpuszczanie okruchów dolom itu czy w apieni dolom itycznych będących głów nym i składnikam i gleby w ytw orzonej na ty ch skałach. A więc zanim w oda opadow a w zbo­ gacona w d w u tlen ek w ęgla dotrze przez w arstw ę gleby do skały, roz­

tw ó r zostaje nasycony kw aśnym i w ęglanam i m agnezu i w apnia, tracąc zdolność dalszego rozpuszczania skały dolom itycznej czy w apiennej.

In te resu jąc e jest rów nież zachow anie się jonów glinu i żelaza w p ro ­ cesie glebotwóirczym rędzin dolom itycznych.

Z danych anality cznych w ynika, że oba te p ierw iastk i k u m u lu ją się w górnych poziom ach genetycznych p rofilów glebow ych, p rzy czym za­ w artość ich w zrasta niekiedy trz y k ro tn ie w stosu nk u do zaw artości w poziom ie C. W artości stosun k u r A l20 3/r F e2C>3 w skazują na w ystępo­ w an ie ten d en cji do nierów nom iernego rozm ieszczenia glinu i żelaza w poziom ach genetycznych.

N iew ątpliw ie przyczyną k u m u lacji glinu i żelaza w raz z częścią n ie­ rozpuszczalną w kw asie jest selek ty w n y proces rozpuszczania dolom i­ tów i w apieni dolom itycznych. D odatkow ym czynnikiem n ag ro m ad zają­

cym żelazo jest biologiczna działalność roślin.

M igracja jonów glinu i żelaza w głąb pro filu jest uniem ożliw iona przez odczyn u trz y m u ją c y się pow yżej ich p u n któw izoelektrycznych.

K rzem ionka pochodząca z rozkładu glinokrzem ianów nagrom adza się w pew nych ilościach w poziom ach górnych, co m ożna tłum aczyć jej ko a­ gulacją w roztw o rach kw aśnych.

W N IO SK I

1. Na podstaw ie w yników całkow itych analiz pięciu profilów rędzin tatrza ń sk ic h stw ierdzono, że szybkość m igracji jonów w apnia i m agn e­ zu, uw olnionych podczas procesów rozpuszczania, nie jest jednakow a.

2. W spółczynnik r CaO Ir MgO jest najw yższy zw ykle w poziom ach

(B), co św iadczy o w ystępow aniu w nich najko rzy stn iejszy ch w a ru n ­

ków dla szybciej m ig ru jący ch jonów m agnezu.

3. D w u tlenek w ęgla w ytw orzony w procesach biologicznych zacho­ dzących w p rofilu glebow ym jest całkow icie zużyw any na rozpuszcza­ n ie dolom itu, czego dow odem jest odczyn zasadow y w poziom ach n a j­ niższych. Z atem do dróg krasow ych z gleb rędzinow ych dochodzą roz­ tw o ry nasycone kw aśnym i w ęglanam i, będące w rów now adze z d w u ­ tlenk iem w ęgla o danym ciśnieniu parcjaln y m .

4. W procesie glebotw órczym p rzebiegającym na dolom itach i w a­

pieniach dolom itycznych n a stę p u je w yraźna zm iana zaw artości jonów

w apnia i m agnezu w stosun k u do ich zaw artości w skale m acierzystej, a m ianowicie: w zbogacenie roztw orów glebow ych w jon m agnezow y.

5. W czasie dalszej w ędrów ki roztw orów glebow ych przez drogi k ra ­ sowe deponow any jest kalcyt, wobec tego w w odach w ypły w ający ch z m asyw ów dolom itycznych i w apieni dolom itycznych stosunek r CaO /r

MgO ulega dalszem u obniżeniu. A zatem proces dedolom ityzacji w s tr e ­ fie hipergenicznej zachodzi przy znacznym udziale procesów glebotw ór- czych.

L IT E R A T U R A

[1] H o l l a n d H. D.: T h e ch em ical ev o lu tio n of ca v e w aters. J. G eolg. 72(1)

1964, 36— 67.

[2] O l e k s y n o w a K.: M ateriały do p oznania ch em izm u w ód D olin y P rądnika

i D olin y S ą sp o w sk iej. A cta hydrob. K rak ów 1966, 275— 292.

[3] O l e k s y n o w a K. , K o m o r n i c k i T.: The ch em ical com p osition of w a ter in th e P o lish Tatra M ountains and th e problem of its v ariation in tim e. Lim n. In ves. in th e Tatra M ts and D u n ajec R iver B asin. K om itet Lagosp. Ziem G órskich P A N z. 11, K rak ów 1965.

[4] P o s o c h o w I. L.: F o rm iro w a n ie ch im iczesk ow o so sta w a p od ziem n ych w od L eningrad 1966.

[5] T o k a r s k i J.: P etro g ra fia ze szczeg ó ln y m u w zg lęd n ien iem ziem polskich.

N ak ład i w ła sn o ść K. S. J ak u b ow sk iego, L w ó w 1928, 340— 348.

К. О лексы нова, С. Скиба, В. К аня П РЕ Д В А РИ Т Е Л Ь Н О Е И С С ЛЕДО ВАН И Е ГЕОХИМ ИИ Т А Т Р И Н С К И Х Р Е Н ЗИ Н И н ститут почвоведения, агрохим ии и микробиологии, С ельск охозя й ствен н ая академ ия в К раков е Р е з ю м е А вторами проведены предварительны е и сследован ия по вы яснению пов едения кальция и магния в п р оф и л е татрин ских р ендзи н; почвы эти составляю т одн у и з стадий (ф аз) процесса миграции назв ан н ы х элем ентов среди долом итам и и доломитовы ми известнякам и а водами источников и ручьев. А налитич еские данны е (табл. 2—6) для пяти р азр езов рен дзи н дали в о зм о ж ­ ность установить, что скорость миграции магния зам етно выше, чем скорость м и­ грации кальция. С видетельствует о том сравнение эквивалетного соотнош ения CaO/M gO в горизонте (В) с его величинам и в горизонте С. Убы ткам ионов м аг­ ния из горизонта (В) соответствует п он и ж ен и е величины соотнош ения CaO/M gO в в одах обследованн ой территории. В связи с этим авторы вы раж аю т мнение, что резул ь таты пров еденны х ими и сследован ий говорят в п ол ьзу гипотезы П осохова о современном протекании процесса дедолом и ти зац и и в гипергенической зоне. С другой стороны авторами оспаривается п р ед п ол ож ен и е Голланда, что просачиваю щ аяся сквозь почву во­ да м ож ет (ввиду роста со дер ж ан и я С 0 2) проявлять повы ш енную активность р а с ­ творения карбонатны х пород, так как в п р оф и л е р ен дзи н ы вода насы щ ается т о ж е бикарбонатами кальция и магния.

K. O L E K S Y N O W A , S. S K IB A , W. K A N IA

IN TRO D U CTO R Y IN V E ST IG A T IO N S ON THE GEO CH EM ISTR Y OF R E N D Z IN A S IN THE T A T R A MTS.

In stitu te of S o il S cien ce, A g ricu ltu ra l C hem istry, and M icrobiology, A g ricu ltu ra l U n iv ersity o f C racow

S u m m a r y

T he authors conducted in trod u ctory in v estig a tio n s on the b eh aviou r of c a l­ cium and m agn esiu m in p rofiles of rendzinas from the T atra Mts.; th ese soils becom e one of th e sta g es in th e p rocess of m igration of th e n am ed elem en ts, b e tw e e n d olom ites and d olom itic lim esto n es and th e w aters of sources and stream s.

A n a ly tic data for fiv e rendzina p rofiles (Tables 2— 6) a llo w to ascertain th at th e v e lo c ity of m igration of m agn esiu m is greater than th at of calciu m m igration. T his is sh o w n by a com parison of th e eq u iv a len t ratio r CaOlr MgO in the (B) horizon w ith th a t in th e С horizon. T he d ecrease of m agn esiu m con ten t in th e (B) horizon corresponds w ith a d ecrea se of th e ratio r CaO lr MgO in th e w aters flo w in g from th e area.

F o llo w in g this th e au th ors su g g est th at th e resu lts of th eir in v estig a tio n con firm th e h yp oth esis ad van ced by P oso ch o v on th e con tem p orary occurrence of

a process of d ed olom itization in th e h yp ergen ic zone. A gain, th e y q u estion

H o lla n d ’s su p p osition th at w a ter p assin g th rou gh soil m ay (ow ing to an in crease in C 0 2 content) sh o w g reater a ctiv en ess in so lv in g carb on ate rocks — as in a ren d zin a p ro file th e w a ter becom es also satu rated by bicarbonates of calcium and m agn esiu m .

D r hab. K r y s t y n a O l e k s y n o w a I n s t y t u t G l e b o z n a w s t w a , C h e m ii R o ln e j i M ikrobio logii A R K r a k ó w , ul. M i c k ie w ic z a 21