ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XLVI NR 3/4 WARSZAWA 1995: 45-57
ST A N ISŁ A W Z A SO Ń SK I
GLEBY WAPNIOWCOWE WYTWORZONE
Z WYBRANYCH OGNIW LITOSTRAT Y GRAFICZNY CH
FLISZU WSCHODNICH KARPAT
CZ. Ш. SKŁAD MINERALNY FRAKCJI ILASTEJ
Katedra G leb o z n a w stw a A k ad em ii R o ln iczej w K rak ow ie
WSTĘP
Frakcja <0,002 mm, której głównym składnikiem są minerały ilaste, odznacza się zmiennym składem mineralnym i występuje w glebach w różnych ilościach zależnych przede wszystkim od rodzaju skały macierzystej. Minerały ilaste sta nowią ważną i aktywną grupę minerałów decydujących o właściwościach i funkcjonowaniu gleby. Minerały te mogą być zarówno dziedziczone po skale macierzystej, jak również pochodzić z neoformacji, tj. wietrzenia chemicznego lub przebudowy niektórych innych minerałów (szczególnie łyszczyków) w glebie. W obu jednak przypadkach warunki fizykochemiczne związane z głównym procesem glebotwórczym wpływają w istotny sposób modyfikująco na występo wanie i wzajemne proporcje różnych grup minerałów ilastych względem siebie. Stąd też Gorbunow [1967] zestawia skład mineralny frakcji ilastej z ważniejszymi jednostkami taksonomicznymi gleb wytworzonymi z charakterystycznych dla tych jednostek skał macierzystych.
Minerały ilaste występujące w glebach Polski były przedmiotem wielu opra cowań mineralogicznych, jednakże tylko nieliczne z nich dotyczą Karpat [Komor nicki i in. 1965; Kubisz, Oleksynowa 1972; Miechówka 1989; Sâly, Michalik
Uziak 1958]. Natomiast istniejące opracowania minerałów ilastych zawartych w skałach fliszowych wiążą się najczęściej z geologicznymi poszukiwaniami surow ców ilastych (bentonitów, łupków bentonitycznych, ziemi fulerskiej itp.) na terenie Karpat [Głogoczewski 1952; Głuszko, Rejfman 1989; Gucwa, Koszarski
1960; Narębski 1957; Sikora, W ieser 1959; Sikora 1967].
Zamierzeniem niniejszej pracy jest określenie składu mineralnego frakcji ilastej (<0 , 0 0 2 mm) gleb wapniowcowych wytworzonych z wybranych ogniw
litostratygraficznych fliszu oraz porównanie go ze składem odpowiadającym im skał macierzystych w celu wykazania ewentualnego wpływu wietrzenia i proce sów glebotwórczych na przemiany minerałów ilastych w badanych glebach.
MATERIAŁ I METODY
Badaniom mineralogicznym poddano frakcję ilastą gleb wapniowcowych, których ogólną i mikromorfologiczną charakterystykę zawarto we wcześniejszych publikacjach Zasońskiego [1992,1993,1995]. Celowe jednak wydaje się przypo mnieć, że badane gleby wapniowcowe (pararędziny, rędziny) wytworzone są z warstw krośnieńskich (Wzgórza Rymanowskie), warstw grodziskich (Pogórze Strzyżowskie), piaskowców cergowskich (Beskid Niski) oraz pstrych margli węglowieckich (nasunięcie Bonarowiecko-Węglowieckie k. Krosna).
Do badań mineralogicznych wydzielono frakcję ilastą (<0,002 mm) metodą sedymentacyjną [Gorbunow 1967]. Substancję organiczną spalano, traktując próbki 6 i 30% wodą utlenioną na łaźni wodnej, po czym odmywano produkty
spalania [Oleksynowa, Zasoński 1968].
Analizę derywatograficzną przeprowadzono posługując się aparatem Deriva- tograph i stosując naważkę 400 mg przy czułości TG 100 mg, DTA 1/3, D T G 1/10.
Analizę dyfraktometryczną wykonano przy użyciu aparatu TUR M-62, stosu jąc promieniowanie C oK a i rejestrując krzywe dyfraktometryczne w zakresie kątowym 2-25 0. Analizowano próbki w stanie surowym oraz kompleksowane z gliceryną*.
OMÓWIENIE WYNIKÓW
Derywatogramy frakcji ilastej badanych gleb zarówno w poszczególnych poziomach genetycznych, jak i w profilach wykazują podobny przebieg (rys 1-3, tab. 1).
Pierwsze, największe niskotemperaturowe piki endotermiczne mają swoje maksima w przedziale temperatury 120-170°C, co połączone jest ze znacznym
* A n alizy m ineralogiczne wykonano w Zakładzie M ineralogii, Petrografii i G eochem ii Środow iska AGH.
Skład mineralny frakcji ilastei gleb wapniowcowych
________ 47
Rysunek 1. Dery watogramy frakcji ilastej. Profil Stępina 1 : a - poziom Ah, 0 - 1 2 cm , b - poziom RcaCca, 2 3 - 5 0 cm
Figure 1. Derivatograms o f clay fraction. Profile Stępina 1: a -h o r iz o n Ah, 0 - 1 2 cm , b - horizon RcaCca, 2 3 - 5 0 cm
ubytkiem masy (6,75-9,0% ) spowodowanym wydzielaniem się wody międzypa- kietowej. Przyjmuje się, że ich wielkość (powierzchnia) i odpowiadająca im strata wagowa są w przybliżeniu proporcjonalne do ilości pakietów pęczniejących, a więc pośrednio może to świadczyć o zawartości montmorylonitu. Piki te ponadto wykazują zwykle charakterystyczne przegięcie w temperaturze około 200°C, co prawdopodobnie jest powodowane obecnością jonu wodorowego wysycającego koloid [Stoch 1974].
R ysunek 2. Derywatogram y frakcji ilastej. Profil L ipow ica 1: a - poziom Ah, 0 - 1 2 cm , b - poziom IIRcaCca, > 50 cm
Figure 2. Derivatograms o f clay fraction. Profile Lipow ica 1: a - horizon Ah, 0 - 1 2 cm, b - horizon IIRcaCca, > 5 0 cm
Rysunek 3. Derywatogram y frakcji ilastej. Profil W ęglów ka 3: a - poziom AhCca, 9 - 3 8 cm, b - poziom AhCca, > 67 cm
Figure 3. Derivatograms o f clay fraction. Profile W ęglów ka 3: a - horizon AhCca, 9 -3 8 cm. b - horizon AhCca, > 67 cm
T A B E L A 1. C h arak terystyczn e dane analizy deryw atografïczn ej T A B L E 1. C haracteristical data o f derivatograph ical a n alysis
Profil G łębo M aksima efektów Straty w agow e zw iązane Cechy spieku Profile kość endo termiczny ch z efektami endotermicznym i Features o f
Depth M axima o f endo W eight losses related roasted [cm] thermical effects [-C] to endothermical effects [%] sample
I II III I II
Rym anów 0 -1 7 160 540 860 7,50 4,50 pomarań
3 1 7 -3 8 170 530 850 9,00 4,25 czow y, 3 8 -5 1 180 560 930 7,50 4,00 lekko >51 120 510 840 8,75 4,00 spieczony Stępina 0 - 1 2 120 550 910 8,00 4,00 pomarań 1 12 -2 3 130 550 900 7,25 3,75 czow y, lekko 2 3 -5 0 120 540 900 6,75 3,50 spieczony
Lipow ica 0 - 1 2 120 560 920 7,00 4,75 czerw ony,
1 1 2 -3 7 130 550 900 7,25 4,75 lekko
> 50 120 560 920 8,25 4,50 spieczony
Iwla 0 - 7 130 560 910 7,00 5,00 czerw ony,
2 7 -2 5 130 550 900 7,25 5,00 lekko
2 5 -4 0 120 560 920 8,25 4,75 spieczony
W ęglów ka 9 - 3 2 130 560 890 8,00 5,00 czerw ony, lek
Skład mineralny frakcji ilastel gleb wapniowcowych
________
49
R ysunek 4. Dyfraktogramy frakcji ilastej. Profil Stępina 1: a - p o z io m Ah, 0 - 1 2 cm , b -p o z io m R c a C c a , 2 3 - 5 0 cm
Figure 4. X-ray diffractograms o f clay fraction. Profile Stępina 1 : a - horizon Ah, 0 - 1 2 cm , b - horizon RcaCca, 2 3 -5 0 cm
W omawianych derywatogramach drugie piki endotermiczne są znacznie mniejsze od poprzednich i mają swoje maksima w przedziale 510-560°C, przy czym towarzyszy im strata wagowa 3,25-4,75% spowodowana utratą wody grup hydroksylowych.
Następne najsłabsze efekty mają miejsce w temperaturze 850-920°C, a ich obecność wynika z rozpadu struktur fazy bezwodnej. Przechodzą one zwykle w wyraźny efekt egzotermiczny z maksimum w temperaturze około 950°C, który wywołany jest tworzeniem nowych faz krystalicznych.
We wszystkich przypadkach spieki mają barwę pomarańczową do czerwonej, co świadczy o znacznej zawartości w nich żelaza. Stąd też możliwe podstawienia izomorficzne przez ten kation mogą być przyczyną obniżenia drugiego efektu endotermicznego w stosunku do typowego montmorylonitu, u którego efekt ten ma miejsce w temperaturze około 700°C. Również Głogoczewski [1952], ozna czając skład mineralny subfacji łupkowej warstw krośnieńskich, stwierdza obe cność w nich montmorylonitu, u którego drugi efekt endotermiczny jest wyraźnie
Rysunek 5. Dyfraktogramy frakcji ilastej. Profil Lipow ica 1: a - poziom Ah, 0 - 1 2 cm, b - poziom IIRcaCca, > 5 0 cm
Figure 5. X-ray diffractograms o f clay fraction. Profile Lipow ica 1 : a - horizon Ah, 0 - 1 2 cm, b - horizon IIRcaCca, > 50 cm
obniżony i mieści się w przedziale 580-630°C. Podobne zjawisko może być także powodowane obecnością mieszanopakietowych minerałów montmorylonitowo- -illitowych.
Przedstawione wyniki analizy dery watograficznej pozwalają przypuszczać, że głównymi minerałami ilastymi badanych gleb są minerały szeregu montmorylo- nit-nontronit-beidelit ze znacznym w niektórych przypadkach udziałem mie szanopakietowych minerałów typu montmorylonitowo-illitowego.
Wyniki analizy dyfraktograficznej i dery watograficznej zestawiono w tabeli 2, a ponadto niektóre dyfraktogramy przedstawiają rysunki 4-6.
Profil Rymanów 3 - frakcja ilasta składa się z minerałów ilastych oraz mniej szej ilości z detrytycznego lub pelitowego kwarcu, który w całym profilu wystę puje w zbliżonych do siebie ilościach.
W grupie minerałów ilastych dominuje montmorylonit i tylko w wierzchnich poziomach (Ap, ABbr) towarzyszą mu mieszanopakietowe minerały montmory- lonitowo-illitowe.
Sldad mineralny frakcji ilastej gleb wapniowcowych
_________57
R ysunek 6. Dyfraktogramy frakcji ilastej. Profil W ęglów ka 3: a - poziom AhCca, 9 - 3 8 cm, b - poziom AhCca, > 67 cm
Figure 6. X-ray diffractograms o f clay fraction. Profile W ęglów ka 3: a - horizon AhCca, 9 - 3 8 cm, b - horizon AhCca, > 67 cm
Ponadto uwidacznia się obecność ogniwa ewolucyjnego szeregu mika-hydro- mika-illit. W poziomie BbrCca - sądząc po charakterze refleksu podstawowego - są prawdopodobnie najmniej zmienione miki-hydromiki, natomiast w pozio mach Ap i ABbr zaznacza się większa zawartość ogniwa illitowego. Kaolinit występuje w podrzędnych ilościach.
W materiale detrytycznym śladowo obecne są w głębszych poziomach relikty skaleni.
Profil Stępina 1 - wśród minerałów ilastych w całym profilu, a szczególnie w wierzchnich poziomach (Ah, AhCca), przeważa montmorylonit przy nieznacz nym udziale mieszanopakietowych minerałów montmorylonitowo-illitowych.
Minerałami towarzyszącymi są kaolinit, którego zawartość nieznacznie maleje w głąb profilu, oraz illit i hydromiki występujące w największych ilościach w poziomie AhCca. Ponadto w ilościach śladowych można zauważyć obecność muskowitu, a w dolnych poziomach również reliktów skaleni.
T A B E L A 2. Skład m ineralny frakcji ilastej
(w y n ik i an alizy deryw atograficznej i dyfrakcji ren tgen ow sk iej) T A B L E 2. M in eralogical c o m p o sitio n o f clay fraction
(results o f derivatographical and X -ray an alysis)
Profil P oziom - Horizon Minerały - Minerals Podłoże skalne
Profile sym bol głęb. Paren t rock
sym bol depth głów ne tow arzyszące śladow e [cm] dominant accom panying trace
R ym anów Ap 0 -1 7 Mm, Mm-I, Q I, Hm, Ms K(Sk) słupki ilaste i cien 3 ABbr 1 7 -3 8 Mm, Mm-I, Q Hm, I, Ms K(Sk) ko ła w icow e pias
BbrCca 3 8 -5 1 Mm, Q M s, Hm, I K(Sk) k ow ce krośnieńskie Stępina Ah 0 - 1 2 Mm, Q К, I, Hm M s subfacja łupkowa
1 AhCCa 1 2 -2 3 Mm, Q К, I, Hm Ms warstw
RcaCca 2 3 -5 0 Q, Mm К, I, Hm M s(Sk) grodziskich L ipow ica Ah 0 - 1 2 Q, Mm Mm-I, Hm K(Sk) gruboław icow e 1 AhCca 1 2 -3 7 Q, Mm Mm-I, Hm K(Sk) piaskow ce
IICcaRca 3 7 -5 0 Mm, Q Mm-I, Hm K(Sk) cergow skie IIRcaCca > 50 Mm, Q Mm-I, Hm K(Sk)
lw ia Ah 0 - 7 Mm, Q Mm-I, К, I Ms gruboław icow e 2 AhBbr 7 -2 5 Mm, Q Mm-I, К, I M s piaskow ce
Cca 2 5 -4 0 Mm, Q Mm-I, I, К M s(Sk) cergow skie Rca > 40 Mm, Q Mm-I, I, К M s(Sk)
W ęglów ka Ah 0 - 9 Mm-I, Q К, Hm-Ms
3 AhCca 9 -3 8 Mm-I, Q К, Hm-Ms margle
CcaRca 3 8 -6 7 Mm-I, Q Mm, К, Hm-Ms pstre EcaCca >67 Mm-I, Q Mm, К, Hm-M s (Sk) w ęglow ieck ie Q - kwarc - quarz; Mm - montmorylonit - montmorillonite; К - kaolinit - kaolinite; Hm - hydromuskowit - hydromuskovite; I - illit - illite; Ms - muskowit - muskovite; Sk - skaleń - feldspars
Kwarc występuje głównie w formie pelitu, przy czym jego ilość nieznacznie wzrasta w głębszych poziomach tak, że w poziomie RcaCca dominuje on nad grupą minerałów ilastych.
Profil Lipowica 1 - w grupie minerałów ilastych przeważa montmorylonit, który jest mniej więcej równomiernie rozmieszczony w całym profilu. Towarzy szą mu mieszanopakietowe minerały montmorylonitowo-illitowe oraz minerały z grupy mik, prawdopodobnie hydromiki (hydromuskowit). W znacznie mniejszych ilościach występują kaolinit, a także relikty skaleni. Minerały te stwierdzono w całym profilu w zbliżonych ilościach.
Kwarc w górnych poziomach (Ah, AhCca) występuje w znacznych ilościach i przeważa nad grupą minerałów ilastych, w dolnych poziomach natomiast obser wuje się przewagę minerałów ilastych nad kwarcem.
Profil lw ia 2 - minerały ilaste reprezentowane są w głównej mierze przez montmorylonit i jego nieuporządkowane przerosty z illitem. W dolnych pozio
Skład mineralny frakcji ilastei gleb wapniowcowych
________
53
mach (Cca i R) zwiększa się nieco zawartość montmorylonitu przy jednoczesnym wzroście jego udziału w stosunku do minerałów mieszanopakietowych. Wyraźnie zaznacza się też obecność illitu i kaolinitu, którego zawartość nieznacznie zmniej sza się w głębszych poziomach. W całym profilu w niewielkich ilościach (rzędu kilku procent) występuje muskowit.
W ażnym pod względem ilościowym składnikiem jest kwarc, który w górnych poziomach (Ah, AhBbr) występuje w ilościach zbliżonych do ilości minerałów ilastych, natomiast w poziomach głębszych minerały ilaste przeważają nad kwar cem.
Profil Węglówka 3 - w całym profilu zwraca uwagę duża zawartość mieszano pakietowych minerałów ilastych montmorylonitowo-illitowych przy wyraźnej ich dominacji w górnych poziomach. W dolnej części profilu zaznacza się również obecność montmorylonitu. Minerałami towarzyszącymi są kaolinit, a także nie duże ilości minerałów szeregu ewolucyjnego muskowit-hydromuskowit.
W znacznych ilościach, lecz wyraźnie mniejszych od ilości minerałów ilastych, występuje kwarc i można przyjąć, że jest on równomiernie rozmieszczony w całym profilu.
DYSKUSJA
Przeprowadzone badania frakcji ilastej gleb wapniowcowych (pararędzin, rędzin) wytworzonych ze skał fliszowych wskazują, że odznacza się ona stosun kowo małym zróżnicowaniem składu mineralnego. Głównymi składnikami tej frakcji są minerały ilaste i kwarc, które stosunkowo często występują obok siebie w porównywalnych ilościach.
W grupie minerałów ilastych dominuje na ogół montmorylonit i przerosty montmorylonitowo-illitowe, przy czym w niektórych przypadkach dość wyraźnie zmieniają się ich wzajemne proporcje.
Minerałami towarzyszącymi są najczęściej hydromuskowit-illit, czasami też kaolinit, a zwykle zaznacza się śladowa obecność muskowitu i reliktów skaleni.
Brak wyraźnego zróżnicowania składu mineralnego frakcji koloidalnej w poszczególnych profilach może wskazywać, że minerały ilaste są w głównej mierze dziedziczone po skałach macierzystych, które - mimo że należą do różnych ogniw litostratygraficznych - charakteryzują się podobnym składem minerałów ilastych. Oznacza to, że zarówno sama dezintegracja skały, jak też proces glebo- twórczy nie wpłynęły w znaczący sposób na skład minerałów ilastych w badanych glebach. Jest to prawdopodobne, ponieważ w większości przypadków węglano- wość lub obojętny odczyn nie sprzyjają uruchomieniu różnych związków zawar tych w glebie i przebudowie minerałów ilastych. Jedynie w przypadku uprawnej pararędziny brunatnej (profil Rymanów 3) w poziomie ornym stwierdzono wy ższą zawartość ogniwa illitowego w szeregu transformacyjnym
mika-hydromika-illit w porównaniu z głębszymi poziomami, co może być spowodowane zabiegami uprawowymi i niższym odczynem. Na możliwość illityzacji polegającej na wyraźnie zaznaczonej obecności minerałów illitowo-smektytowych pod wpły wem agrotechniki wskazują badania Bogdy i in. [1990].
Przedstawione wyniki badań pozostają w pewnej rozbieżności z istniejącymi opracowaniami składu mineralnego frakcji koloidalnej gleb górskich z terenu Karpat wytworzonych z różnych skał macierzystych. Jak wynika bowiem z prac Fridłanda [1952], Komornickiego i in. [1965], Kubisza, Oleksynowej [1972], Miechówki [1989], Pavela, Uziaka [1958] oraz Skiby [1985], głównymi składni kami tej frakcji są illit lub hydromika, interstratyfikowane kompleksy montmory- lonitow o-illitow e z mniejszym udziałem chlorytu, kaolinitu i łyszczyków. Niemniej jednak Sâly i Michalik [1976] podają, że w niektórych górskich rędzi nach dolomitycznych wśród minerałów ilastych dominuje montmorylonit przy mniejszej zawartości chlorytu i kaolinitu.
Należy tu także zwrócić uwagę, że badane gleby położone są na wysokości 300-^-00 m n.p.m., toteż ewentualny wpływ klimatu górskiego na kierunki prze mian minerałów ilastych może być w tym przypadku mało znaczący.
Wobec nielicznych opracowań minerałów ilastych w glebach wytworzonych ze skał fliszowych oraz przypuszczenia, że w przypadku badanych gleb wapniow cowych minerały ilaste są głównie dziedziczone po skale macierzystej, porówna no również uzyskane wyniki z opracowaniami dotyczącymi występowania minerałów ilastych w niektórych skałach fliszowych. Głogoczewski [1952], ba dając skały ilaste warstw dolno-istebniańskich rejonu Sułkowic, stwierdza obe cność w nich kaolinitu i matahaloizytu z niedużą ilością hydromiki-miki, a w bezwęglanowym spoiwie piaskowca istebniańskiego głównie illitu. Natomiast w silnie węglanowych łupkach ilastych warstw krośnieńskich (przejściowych, gór nych i dolnych) w odsłonięciu Wisłoka od Beska do Sieniawy głównym minera łem ilastym jest montmorylonit. Narębski [1957] podaje, że łupki warstw krośnieńskich mają zasadniczo charakter hydromikowy ze zmiennym udziałem montmorylonitu.
Duży wpływ na występowanie minerałów ilastych w skałach fliszowych miał również materiał piroklastyczny, który był dostarczany w wyniku działalności wulkanicznej przez cały okres życia geosynkliny karpackiej. Materiał ten, zależnie od warunków ulegał przekształcaniu, głównie w bentonity, których podstawowym składnikiem jest montmorylonit. Z obecnością materiału piroklastycznego wiąże się też skład mineralny łupków bentonitycznych, które - oprócz montmorylonitu - zawierają w swym składzie także większe ilości hydromiki i mieszanopakieto- wych minerałów montmorylonitowo-illitowych [Gucwa, Koszarski 1960; Sikora, W ieser 1959; Sikora 1967; Stoch 1974].
Miąższość ławic bentonitowych jest bardzo różna, najczęstsze są ławice o miąższości kilkudziesięciu centymetrów (ławice o miąższości 180 cm stwierdzo no w warstwach beloweskich jednostki magurskiej w Polanach koło Grybowa),
Skład mineralny frakcji Uastej gleb wapniowcowych
________ 55
aż po domieszki w skałach fliszowych nie tworzących samodzielnych wydzieleń. Warstwy bentonitowe występują zwykle w postaci wkładek przedzielonych iło- łupkami, co może wiązać się z kilkakrotnym zrzucaniem materiału piroklastycz- nego z chmur erupcyjnych lub z kolejnymi wybuchami wulkanów.
Natomiast ławice iłołupków bentonitycznych mają zwykle większą miąższość, która waha się od kilku do kilkudziesięciu metrów [Gucwa, Koszarski 1960].
Głuszko i Rejfman [1989] zamieszczają skład mineralny frakcji ilastej niektó rych skał fliszowych wschodniej części ukraińskich Karpat. W przypadku “skał gliniastych” dominującym minerałem jest hydromika (75-85% ), chloryt (około 10%) i kaolinit (ok. 10%). Montmorylonit występuje w zmiennych ilościach 10-20% (niekiedy do 40%), przy czym w większych ilościach jest on obecny w osadach paleocenu i eocenu. Ważnym i stałym składnikiem są również mieszano- pakietowe minerały montmorylonitowo-illitowe, których ilość może dochodzić do 35%.
W przypadku skał pelitowych hydromiki występują najczęściej w ilości 60- 90%, montmorylonit 10-35%, a mieszanopakietowe minerały montmorylonito- wo-illitowe w ilości do 35%. Obecność montmorylonitu (szczególnie gdy znajduje się on w dużych ilościach) wiążą autorzy z występowaniem bentonitów powsta łych na drodze wietrzenia materiału piroklastycznego.
Utwory piroklastyczne i związane z nimi bentonity i łupki bentonityczne występują prawie we wszystkich ogniwach fliszu karpackiego; ilość i miąższość przewarstwień wyraźnie wzrasta w miarę posuwania się ku górze profilu stratygra ficznego. W dużych ilościach stwierdzono ich obecność w warstwach krośnień skich jednostki skolskiej oraz północno-wschodniej części płaszczowiny śląskiej tak, że mogą one stanowić tam bazę surowcową bentonitów [Gucwa, Koszarski 1960; Sikora, Wieser 1959; Sikora 1967]. Stąd też wydaje się prawdopodobne, że znaczna nieraz domieszka materiału piroklastycznego w skałach fliszowych może mieć pewien wpływ na skład i zawartość minerałów ilastych, w szczególności zaś podwyższać w nich zawartość montmorylonitu i mieszanopakietowych minera łów montmorylonitowo-illitowych.
Należy ponadto zwrócić uwagę, że opracowania geologiczne prowadzono głównie tam, gdzie są spełniane wstępne warunki eksploatacji ewentualnych złóż bentonitów (obecność odsłonięć, duża miąższość ławic i mały kąt ich zapadania).
Jak wynika z przedstawionego materiału, skład minerałów ilastych w skałach fliszowych i glebach z nich wytworzonych nie jest zbyt dokładnie rozpoznany i stwierdzenie, że dominującym składnikiem frakcji koloidalnej gleb górskich Karpat są minerały typu hydromika-illit wydaje się pewnym uproszczeniem.
W N IO S K I
1. Głównymi składnikami frakcji ilastej (<0,002 mm) gleb wapniowcowych wytworzonych ze skał fliszowych są montmorylonit i mieszanopakietowe
mine-rały montmorylonitowo-illitowe. Minemine-rały te J a k również towarzyszące (hydro- muskowit-illit, kaolinit) oraz śladowe (muskowit, relikty skaleni), występują w zbliżonych do siebie ilościach w poszczególnych profilach badanych gleb.
2. Jest prawdopodobne, że znaczna zawartość montmorylonitu w badanych glebach (co stanowi pewne odstępstwo dla gleb górskich) wiąże się z obecnością w skałach fliszowych produktów wietrzenia materiału piroklastycznego, z małym wpływem klimatu górskiego na procesy glebotwórcze oraz w większości przy padków z węglanowością gleb.
3. W poziomie ornym pararędziny brunatnej (profil Rymanów 3) daje się zauważyć proces illityzacji, polegający na wyraźniej zaznaczonym ogniwie illi- towym w szeregu transformacyjnym mika-hydromika-illit oraz na większym udziale minerałów mieszanopakietowych montmorylonitowo-illitowych w sto sunku do montmorylonitu w porównaniu z dolną częścią profilu.
LITERATURA
BO G D A A ., C H O D A K T., NIEDŹW IEDZKI E. 1990: Niektóre w łaściw ości i skład m ineralogiczny gleb R ów niny Gum ienieckiej. Rocz. Glebozn. 41, 3/4: 1 79-191.
FR ID Ł A N D W. 1952: O pod zolistożełtoziem nych poczw ach predgorij Karpat. P o czw o w ied ien ie 8: 6 8 1 -6 9 8 .
G ŁU SZ K O W ., REJFM AN Ł.M. 1989: Roi wulkanizma w formirowanii glin istogo materiała karpac- kogo flisza. G eologia i G eochim ija G orjuczich Iskopajem ych, L w ów 73: 4 6 -5 1 .
G O R B U N O W N.I. 1967: G lebow e minerały wysokodyspersyjne i m etody ich badania. PW RiL, War szawa, 338.
GŁOGOCZEW SKI J. 1952: Badania krajowych skał ilastych przy pom ocy analizy termicznej. R o cz.
P o i Tow. Goelog. 22: 2 8 9 -3 1 2 .
G U C W A I., K OSZARSKI L. 1960: W ystępow anie bentonitów w warstwach krośnieńskich dolnych w Zagórzu koło Sanoka. K w art. Geol. 4: 181-191.
KOM ORNICKI T., A D A M C Z Y K B ., JAKUBIEC J., K UBISZ J., O LEK SY N O W A K., TOKAJ J. 1965: M inerały ilaste gleb w ytw orzonych ze skał górnotriasowych w Tatrach. Rocz. Glebozn. 15, 1 : 3 -2 0 .
K U B ISZ J., O LEK SY N O W A K. 1972: Produkty przeobrażenia minerałów krzem ianow ych w gleb ie z K rzyżnego (Tatry). Nadbitka ze sprawozd. Kom. Nauk. Oddz. PA N w Krakowie, 16/2: 5 3 0 -5 3 1 . M IECHÓW KA A. 1989: Charakterystyka geochem iczna rędzin tatrzańskich wytw orzonych z dolom i
tów. Cz. I. O gólna charakterystyka gleb i niektóre dane mineralogiczne. Rocz. Glebozn. 40, 2: 8 3 -1 0 5 .
N A R ĘBSK I W. 1957: M ineralogia i geoch em iczne warunki genezy tzw. syderytów fliszu karpackiego.
Arch. M ineral. 21: 6 -9 2 .
O L E K SY N O W A K., ZA SO Ń SK I S. 1968: Preliminary treatment with hydrogen peroxide and D TA curves o f clay minerals. Rocz. Glebozn. 19, dodat.: 279-290.
PA V E L L., UZIAK S. 1958: Minerały ilaste w glebach Karpat fliszow ych. Ann. UM CS Sec. E, 13/2: 5 0 -7 0 .
SÄ L Y A., MICHALIK A. 1976: M ineralogical com position o f insoluble residues o f m esozoic carbonate rock o f the W est Carpathians and their influence on soils. 7th Conf. on Clay M ineralogy and Petrology: 3 4 5 -3 5 2 .
SIKO RA W ., W IESER T. 1959: W ystępow anie bentonitów w pstrych łupkach płaszczow in y magurskiej na południe od Grybowa. P rzegl. Geol. 7: 2 2 4 -2 2 5 .
Skład mineralny frakcji ilastej gleb wapniowcowych
_________57
SK IB A S. 1985: R ola klimatu i roślinności w genezie gleb na przykładzie gleb górskich z Tatr P olskich i z gór M ongolii. Z esz. Nauk. AR Kraków. Rozp. habilit. nr 99, 72.
STOCH L. 1974: M inerały ilaste. W yd. G eolog., Warszawa: 503.
Z A SO Ń SK I S. 1992: W arstwy krośnieńskie jako skała macierzysta pararędzin fliszow ych (na przykła dzie gleb W zgórz Rym anow skich). R ocz. Glebozn. 43, 3/4: 7 7 -9 1 .
Z A SO Ń SK I S. 1993: G leby w ap niow cow e wytw orzone z wybranych ogniw litostratygraficznych fliszu w schodnich Karpat. Cz. I. O gólna charakterystyka gleb. Rocz. Glebozn. 44, 3/4: 1 2 1 -1 3 3 .
Z A SO Ń SK I S. 1995: G leby w ap niow cow e wytw orzone z wybranych ogniw litostratygraficznych fliszu w schodnich Karpat. Cz. II. W łaściw ości m ikrom orfologiczne. R ocz. G lebozn. 46, 1/2: 1 1 9 -1 3 4 .
S. Z asoń sk i
CALCAREOUS SOILS DERIVED FROM SELECTED
LITHOSTRATIGRAPHICAL UNITS OF EAST CARPATHIAN
FLYSH. PART III. MINERALOGICAL COMPOSITION
OF THE CLAY FRACTION
D epartm en t o f S o il S c ien ce , A gricultural U n iv ersity in K rakow
SUMMARY
T he m ineralogical investigations o f the clay fraction (below 0,002 mm) o f calcareous soils derived from flysh rocks show that the clay fraction is relatively little differentiated in respective profiles, and the clay minerals and quartz are its main com ponents.
A m ong the clay minerals predominate m ontm orillonite and the m ixed-packed (m ontm orillonite-illite) minerals, m ost often accom pagnied by kaolinite and the minerals from the evolutional sequence hydrom ica-illite, w h ile m uscovite and feldspars relicts occur in trace amounts (Tables 1,2; Figures 1 -6 ). A considerable amount o f m ontm orillonite (which is a little unusual for mountain soils) can result from the presence o f pyroclastic material weathering products in flysh rocks, little influence o f mountain clim at (the investigated soils are situated at the altitude o f 3 0 0 -4 0 0 m a.s.l.), as w ell as their calcium carbonate content and sligthly acid reaction.
P raca w płyn ęła do redakcji w kw ietniu 1995 r.
P rof. d r S ta n is ła w Z a so ń sk i K a te d r a G le b o z n a w s tw a A R 3 1 - 1 2 0 K ra k ó w , Al. M ic k ie w ic z a 21
