Zró¿ ni co wa nie petro gra ficz ne i mine ral ne rów no wie ko wych glin more no wych
z wybra nych obsza rów Ni¿u Pol skie go
Kry sty na Kenig*
Petrographic and min er al og i cal diver sity of the same age tills in the selected areas of the Pol ish Low lands. Prz. Geol., 52: 325–330.
S u m m a r y . Petrographic and min er al og i cal param e ters of tills were stud ied in the region of Pi³a (NW Poland), Olsztyn (NE Poland) and Siedlce (E Poland). Lithostratigraphic zonation is intro duced, based on val ues of petrographic coef fi cients. Petrographic param e -ters and heavy min eral com po si tion of the tills dif fer between stud ied areas. Tills from the Pi³a region con tain more resis tant min er als (49.60–1.2%), then non-resistant ones (21.9–46.2), while sim i lar char ac ter is tics are typ i cal only for the lower strata in the Olsztyn area. Also the glauconite con tent var ies marekedly, from 0.6 % near Pi³a to 6 % near Olsztyn. The car bon ate min er als are more abun -dant in the Olsztyn region (2.2–23.2%) than in the Pi³a area (1.3–7.1%). In all lithostratigraphic hori zons of the Olsztyn region, the trans par ent min er als pre dom i nate over the opaque min er als. This ten dency is less obvi ous in the Pi³a region (except for two hori zons). Lower and upper lithostratigraphic zones, equiv a lent to Pleis to cene chronostratigraphic stages, were rec og nized in borecore sec tions from the study areas.
Key words: till, petrographic com po si tion, heavy min eral com po si tion, chronostratigraphy, Pol ish Low land, Poland
Bada nia petro gra ficz ne i mine ral ne glin more no wych uzy ski wa nych w rdze niach wiert ni czych doku men tuj¹cych poszcze gól ne arku sze Szcze gó³owej mapy geo lo
-gicz nej Pol ski w ska li 1 : 50 000 s¹ wyko ny wa ne od wie lu
lat. Otrzy ma ny w ten spo sób ogrom ny mate ria³ ana li tycz ny sk³ania do porów nañ tych wyni ków w ska li ponadre gio nal nej na Ni¿u Pol skim i wyci¹gniê cia wnio sków ogól niej
-szych. W niniej szym opra co wa niu porów na nia dotycz¹ wyni ków badañ wa¿nych z punk tu widze nia lito stra ty gra -ficz ne go i pale oge ogra -ficz ne go cech lito lo gicz nych glin more no wych — sk³adu petro gra ficz ne go oraz zawar to œci mine ra³ów ciê ¿kich.
Obszar badañ
Zosta³y wybra ne 3 rejony, w któ rych prze pro wa dzo no cha rak te ry sty kê petro gra ficzn¹ (we wszystkich) i mine -*Pañstwo wy Insty tut Geo lo gicz ny, ul. Rako wiec ka 4,
00-975 War sza wa; kken@pgi.waw.pl.
Cechy litol ogi czne plejs toc eñski ch glin moren owy ch Ÿród³em inform acji
stra tyg rafi cznych i paleo geog rafic znyc
h
Kon fer encja — War szawa, 21–22 listop ada 2003 r.
Na kon fer encji przed staw iono stan badañ cech litol ogi cznych glin moren owy ch oraz ocenê uzys kany ch wyni ków dla celów litos traty gra fii i paleo geog rafii czwar torz êdu. W kon fer encji udzia³ wziê³o ponad 50 osób z nie mal wszyst kich oœrodk ów uczeln iany ch i resort owy ch, zaj muj¹cych siê badan iami plejs toce ñskich glin moren owy ch w kra ju. Wyg³oszono 14 refer atów i przed -staw iono 2 postery. W trak cie kon fer encji by³y pre zent owa ne wyniki ró¿no rodnych metod badawc zych dotycz¹cych cech litol ogi cznych glin moren owy ch w ujêciu region alnym oraz przed staw iono syn tezy miê dzy regionalne. Odnosi siê to g³ównie do cech petrog rafi cznych, wynik aj¹cych ze sk³adu petrog rafi cznego frak cji ¿wir owej i g³azow ej zawart ej w gli nach moren owy ch, a dok³adniej zarówno do mater ia³u skan dyn awsk iego, jak i lokaln ego. Reprez ento wane by³y tak¿e badan ia zawar toœci minera³ów ciê¿k ich. Du¿o mówi³o siê o przyd atnoœci badañ litol ogi cznych, a zw³asz cza petrog rafi cznych do celów litos traty gra fii, jak równi e¿ jako pomoc w badan iach paleo geog rafic znych. Reprez ento wane tak¿e by³y szczegó³owe badan ia spe cjal ist yczne — sedym ento -log icz ne mater ia³u kla styczn ego i miner alne go z glin moren owy ch. ¯ywa dys kus ja po wyg³aszan ych refer ata ch oraz koñco wa — ple narna pozwoli³a na pod sum owa nie uzys kany ch dotychc zas wyników oraz ukaza³a potr zebê two rzen ia jed nol ity ch metod ycznie syn tez. Syn tezy takie powinny dotycz yæ przede wszyst kim wyników anal ity cznych g³ównie petrog rafi cznych pozys kany ch w ci¹gu wie lu lat dzia³ania w PIG zunif iko wan ego pro gramu dotycz¹cego badañ litol ogi czno-petrog rafi cznych glin moren owy ch, pochodz¹cych z wierceñ wykon any ch do Szcze gó³owej mapy geo log icznej Pol ski w ska li 1 : 50 000. W odczuc iu wszyst kich uczest -ników okaza³o siê nie zwyk le celowe zor gan izo wan ie tej monot ema tyc znej kon fer encji poœ wiê conej jed nemu rodzaj owi osadów — gli nie moren owej.
W niniejs zym blo ku temat ycznym na ³amach Przegl¹du Geo log iczne go jest publik owa na pierw sza czêœæ wyst¹pieñ na kon -fer encji w for mie artyku³ów i donie sieñ naukow ych. Dru ga czê œæ znaj dzie siê w kolejn ym numer ze.
Wyra¿ am nadzi ejê, ¿e zarów no kon fer encja, jak i ten cykl publik acji bêdzie znacz¹cym kro kiem w pod sum owa niu naszej wie dzy o osad zie tak wa¿n ym dla rozw a¿añ o czwa rtorzêdzie, jakim s¹ plejstoceñskie gli ny moren owe. Wyniki tej kon fer encji zbl i¿aj¹ nas te¿ do uznan ia litos traty gra fii glin moren owwy ch w badan iach nad chro nos traty gra fi¹ czwa rto rzêdu Pol ski w taki spo sób, w jakim s³u¿¹ tym celom osady jeziorne oraz pokrywy les sowe wraz z dziel¹cymi je gle bami kopaln ymi.
raln¹ (w dwóch z nich) glin more no wych. Rejo ny te znaj duj¹ siê na ró¿ nych jed nost kach tek to nicz nych Ni¿u Pol skie go. Rejon Pi³y jest po³o¿ony na plat for mie pale ozo -icz nej, a rejo ny Olsz ty na i Sie dlec le¿¹ na pre kam bryj skiej platfor mie wschod nio eu ro pej skiej (ryc. 1). Fakt ten mia³ uwzglêd niaæ wp³yw mobil no œci obu tych jednostek na wykszta³cenie i roz wój pokry wy czwar to rzê do wej na Ni¿u Pol skim. Dotych cza so we wyni ki badañ dowodz¹ w spo sób oczy wi sty, ¿e pokry wa czwar to rzê do wa na obu tych plat for -mach jest wykszta³cona ró¿ nie (Moj ski, 1988). Na plat for mie pre kam bryj skiej jest wiê cej dobrze wykszta³conych pozio -mów gli ny more no wej ni¿ na plat for mie pale ozo icz nej.
W rejo nie Pi³y zba da no 19 pro fi li wiert ni czych (ryc. 2). W rejo nie Olsz ty na wyko rzy sta no do zesta wieñ 24 pro fi le (Kenig, 1998). Nato miast w rejo nie Sie dlec, zbad no 21 pro fi li wiert ni czych (Kenig, 2003b). W rejo nie Sie dlec z uwa gi na odmien ne cechy budo wy geo lo gicz nej i ró¿ne wyni ki badañ petro gra ficz nych oddziel nie scha
-rak te ry zo wa no Nizi nê Pó³noc no po dlask¹ i Nizi nê Po³udnio wo podlask¹.
Gli na more no wa wystê puj¹ca w pro fi lach wiert ni czych w rejo nie Pi³y ma mi¹¿szoœæ od 1 do 40 m i repre zen to wa na jest naj czê œciej przez pozio my zale gaj¹ce w gór nych czê œciach pro fi lu. Nato miast w rejo nie Olsz ty na war stwy gli ny osi¹gaj¹ zazwy czaj kil ka na œcie metrów mi¹¿szo œci, dochodz¹c nawet do 58 m i pla suj¹ siê prze -wa ¿nie w dol nych czê œciach pro fi lu wiert ni cze go.
Meto da badañ
Przy jê to meto dy kê badañ frak cji ¿wi ro wej zawar tej w gli nach more no wych zapro po no
-wan¹ przez Trem ba czow skie go (1967) wdro¿on¹ przez Rze chow skie go (1971, 1977), ostat nio oma wian¹ przez Kenig (1998) i Raci now skie go (1999).
Na pod sta wie pro cen to wej zawar to œci ska³ pocho dze -nia skan dy naw skie go (pó³noc ne go) wyli cza siê war to œci wspó³czyn ni ków petro gra ficz nych: O/K, K/W i A/B, gdzie: O — ska³y osa do we, K — ska³y kry sta licz ne i kwarc pochodz¹cy z dez in te gra cji ska³ kry sta licz nych, W — wapie nie i dolo mi ty, A — ska³y nie od por ne i B — ska³y odpor ne na wie trze nie. Pod sta wê do porów nañ sta no wi³o 218 warstw gli ny; dla ka¿ dej war stwy wyko na nych zosta³o od 2 do 30 ana liz sk³adu petro gra ficz ne go.
Ana li za sk³adu mine ral ne go frak cji ciê ¿kiej jest jedn¹ z wa¿niej szych metod s³u¿¹cych do prze pro wa dze nia cha -rak te ry sty ki lito lo gicz nej osa dów czwar to rzê do wych. W przy pad ku glin more no wych ana li za mine ra³ów ciê ¿kich mo¿e dostar czyæ danych do ich cha rak te ry sty ki facjal nej, okre œle nia obsza rów ali men ta cji l¹dolo du oraz w ogra ni -czo nym zakre sie, pro ce sów hiper ge nicz nych. Pomi mo, ¿e nie dostar cza ona pod staw do prze pro wa dze nia wydzie leñ lito stra ty gra ficz nych (I³aszew ski & Raci now ski, 1979; Raci -now ski, 1995; Kenig, 1991, 1999), Zabiel ski i in., 1998) to jed nak mo¿na z niej uzy skaæ infor ma cje przy dat ne do kore la -cji prze strzen nej i regio nal nej pozio mów glin more no wych
Mi³ogoszcz Kr¹piel Trzebin ¯elichowo Wieleñ 3 Wieleñ 1 Piotrowo D³ugi Bród Po³ajewo Prusinowo Chodzie¿ 2 Chodzie¿ 1 Sarbia Romanowo Wêglewo Ró¿a Wielka £omnica Pañska £aska Ogorza³e TUCZNO CZ£OPA KRZY¯ WIELEÑ WRONKI CZARNKÓW ROGO•NO CHODZIE¯ UJŒCIE PI£A TRZCIANKA WA£CZ KRAJENKA 0 10 20 km Warta We ³na Noteæ Gw da
Ryc. 2. Loka li za cja pro fi li wiert ni czych w rejo nie Pi³y Fig. 2. Loca tion of the bore ho les in the Pi³a region
poziomy litostratygraficzne I - VII –lithostrat igraphic horizons
0 0,2 0,4 0,6 0,8 0,6 1,0 1,2 1,4 1,6 O/K 2,0 1,8 K/W 1,4 0,8 1,0 1,2 1,6 0 0,2 0,4 0,6 0,8 0,6 1,0 1,2 1,4 1,6 O/K 2,0 1,8 K/W 1,4 0,8 1,0 1,2 1,6 II I VII VI III
Ryc. 3. Dia gram zale ¿no œci wspó³czyn ni ków petro gra ficz nych O/K i K/W glin more no wych w rejo nie Pi³y
Fig. 3. Dia gram of petro gra phic coef fi cients O/K (sedi men ta ry to cry stal li ne rocks inc lu ding quartz), and coef fi cient K/W (cry stal li ne rocks to car bo na tes: lime sto nes and dolo mi tes) in tills in the Pi³a region
0 100KM GDAÑSK OLSZTYN P L OLSZTYN BIA£YSTOK NAREW WARSZAWA SIEDLCE W LUBLIN RZESZÓW SAN GÓRY ŒWIÊTOKR ZYSKIE KRAKÓW KATOWICE £ÓD• WROC£AW O DRA POZNAÑWA R TA BYDGOSZCZ NOTEÆ SZCZECIN PI£A KALE DO NIDY I WARYSC YDY A L P I D Y WL P P L A T FO R M A P R EK A M B R Y J S KA P L A T F O R M A P A L E O Z O I C Z NA
obszar tektoniki solnej
area of saline tectonic
granice platform prekambryjskiej i paleozoicznej
boundaries of precambrian and paleozoic platform
BUG PR EC A M B R I A N P L AT F O R M PA L A E O Z O I C P L A TF O R MMOUHOLYNTAIN CROSS
S CA LEDO NID ES AN D V ARISCID ES A L P I D E S Zasiêgi l¹dolodów:
Extents of the Scandinavian ice-sheet:
warciañskiego Warta stadial leszczyñskiego Leszno stadial pomorskiego Pomeranian stadial W L P W L P
Ryc. 1. Po³o¿e nie wybra nych obsza rów (Pi³a, Olsz tyn i Sie dl ce) na tle g³ównych jed no stek struk tu ral nych Pol ski (wg Zno sko, 1998)
Fig. 1. Loca tion of stu dy are as (Pi³a, Olsz tyn, and Sie dl ce) aga inst the backgro und of main struc tu ral units of Poland (by Zno
-oraz usta la nia kie run ków nasu niêæ l¹dolo dów (Gron kow ska & Kenig, 1974; Kenig, 1991; Mas³owska, 1999).
Ana li zy mine ra³ów ciê ¿kich wyko na no wed³ug jed na -ko wych za³o¿eñ meto dycz nych (Kenig, 1999). We frak cji 0,25–0,1 mm ozna czo no cztery gru py mine ral ne: 1) mine -ra³y nie prze zro czy ste (rud ne) — tlen ki (ilme nit) i siarcz ki
(piryt); 2) mine ra³y wêgla no we: kal cyt, dolo mit, syde ryt; 3) glauko nit oraz 4) mine ra³y prze zro czy ste. Te ostat nie przyjê to w obli cze niach jako 100%. Przy jê to podzia³ mine -ra³ów prze zro czy s tych na dwie ogól ne gru py: mine -ra³ów nie od por nych na nisz cze nie oraz ³¹cznie mine ra³ów odpor nych i bar dzo odpor nych na nisz cze nie. Do mine ra³ów nie -od por nych zali czo no: amfi bo le, pirok se ny i bio tyt, do mine ra³ów zaœ odpor nych i bar dzo odpor nych nale¿¹: gra na ty, tur ma lin, cyr kon, rutyl, dysten i stau ro lit. Do inter pre -ta cji wyko rzy s-ta no wyni ki badañ 500 ana liz mine ra³ów ciê ¿kich pochodz¹cych ze 125 warstw gli ny more no wej.
Wyni ki badañ
Na pod sta wie wyni ków badañ petro gra ficz nych i wyni kaj¹cych z nich war to œci wspó³czyn ni ków petro gra ficz -nych, przy uwzglêd nie niu sekwen cyj ne go zale ga nia warstw gli ny more no wej w pro fi lach wiert ni czych oraz bior¹c pod uwa gê zarów no dane geo lo gicz ne, jak i pali no lo gicz ne (poœred nio, gdy¿ w bada nych pro fi lach nie stwier dzo no osa dów orga nicz nych) zasto so wa no nastêp nie kore la cjê lito -stra ty gra ficzn¹ zgod nie z pro po zy cj¹ autor ki we wcze œniej szym opra co wa niu (Kenig, 1998).
W rejo nie Pi³y wyró¿ nio no 57 warstw gli ny more no -wej, nal꿹cych do VIII pozio mów lito stra ty gra ficz nych. Jed nak nie wszyst kie pozio my zosta³y uwzglê d nio ne w bada niach, ponie wa¿ sk³ada³y siê tyl ko z jed nej war stwy lub repre zen to wa³y gli nê zwie trza³¹. Nie zosta³y one
Podzia³ chronostratyg-raficzny (piêtra zimne)
Chronostratig-raphy (cold stage)
Poziomy litostratygraficzne Lithostratigraphic horizons Rejon Pi³y
Pi³a region
Rejon Olsztyna
Olsztyn region
Rejon Siedlec Siedlce region Niz. Po³udniowopodlaska
South Podlasie Lowland
Niz. Pó³nocnopodlaska
North Podlasie Lowland
wis³a VIII (a, b) IX
warta V, VI, VII VIII VI
odra III, IV VII VII V
san 2 II V, VI VI IV
san 1 III, IV IV, V III
nida I I, II II, III I, II
narew I
Tab. 1. Kore la cja pozio mów lito stra ty gra ficz nych glin more no wych z rejo nu Pi³y, Olsz ty na i Sie dlec z podzia³em chro no stra -ty gra ficz nym plej sto ce nu Pol ski
Table 1. Cor re la tion of litho stra ti gra phi cal hori zons in the till Pi³a, Olsz tyn, and Sie dl ce regions against the chro no stra ti gra phic divi sion of Ple isto ce ne in Poland
0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 VIII VII VI V IV III II I 6 10 1 10 7 5 13 1 warta Wartanian wis³a Vistulian odra? Odranian? poziom horizon wartoœci wspó³czynników coefficient values liczba profili number of profiles chrono-stratygrafia chronostra-tigraphy O/K K/W warta Wartanian warta Wartanian odra Odranian san 2 Sanian 2 nida Nidanian
Ryc. 4. Prze dzia³y war to œci wspó³czyn ni ków petro gra ficz nych O/K i K/W pozio mów lito stra ty gra ficz nych glin more no wych z rejo nu Pi³y
Fig. 4. Inte rvals of the petro gra phic coef fi cients O/K and K/W in tills litho stra ti gra phic hori zons in the Pi³a region
0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 2,5 8 4 13 4 8 9 2 13 0,6 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2 0,5 0,4 VIII VII VI V IV III II I IX poziom horizon liczba profili number of profiles chrono-stratygrafia chronostra-tigraphy wartoœci wspó³czynników coefficient values O/K K/W warta Wartanian wis³a Vistulian odra Odranian san 2 Sanian 2 nida Nidanian san 2 Sanian 2 san 1 Sanian 1 san 1 Sanian 1 nida Nidanian
¬
Ryc. 5. Prze dzia³y war to œci wspó³czyn ni ków petro gra ficz nych O/K, K/W pozio mów lito stra ty gra -ficz nych glin more no wych z rejo nu Olsz ty na
Fig. 5. Inte rvals of the petro gra -phic coef fi cient O/K and K/W in tills litho stra ti gra phic hori zons in the Olsz tyn region
uwzglê d nio ne na dia gra mie (ryc. 3). Pozo sta³e pozio my s¹ odwzo ro wa ne przez oddziel ne pola o nie zbyt du¿ych wiel ko -œciach roz rzu tu poszcze gó³nych war to œci wspó³czyn ni ków petro gra ficz nych. Zazê bia ne siê nie któ rych pól w ró¿ nych pozio mach lito stra ty gra ficz nych (np. II oraz VI i VII) wyni kaj¹ z podo bie ñstwa war to œci wspó³czyn ni ków petro gra ficz -nych naj praw do po dob niej spo wo do wa ne go podob ny mi obsza ra mi ali men ta cji l¹dolo du w tych pozio mach.
Wyró¿ nio ne pozio my lito stra ty gra ficz ne gli ny more -no wej w rejo nie Pi³y mo¿na podzie liæ na dwa kom plek sy (ryc. 4). Ni¿ szy obej mu je pozio my I i II. Wy¿ szy nato miast sk³ada siê z pozio mów III,V, VI i VII (pomi jaj¹c poziom IV z jedn¹ war to œci¹). W kom plek sie ni¿ szym naj bar dziej powszech ny jest poziom II, a w kom plek sie wy¿ szym poziom VI (Kenig, 2003d). Mo¿na mówiæ o gra ni cy w tren dzie zmian prze dzia³ów war to œci wspó³czyn ni ków petro gra ficz nych miê dzy zgru po wa ny mi pozio ma mi (I i II) star szy mi a czte re ma m³odszy mi (III–VII) — wy¿ szy mi. Poziom najm³odszy VIII rów nie¿ mo¿e byæ gra nicz -nym, ale wyma ga to jesz cze potwier dze nia dal szy mi
badaniami. Prze dzia³y war to œci wspó³czyn ni ków petro gra -ficz nych w pozio mach lito stra ty gra -ficz nych uk³adaj¹ siê w cha rak te ry stycz ny spo sób. War to œci wspó³czyn ni ka O/K wyka zuj¹ ten den cjê wzro stu w coraz to wy¿ szych pozio mach lito stra ty gra ficz nych (ryc. 4), co wyni ka ze zwiê k -sza nia siê zawar to œci ska³ wêgla no wych pochodz¹cych z powiê k szaj¹cego siê obsza ru wychod ni tych ska³ na dro dze l¹dolo du. Tu potwier dza siê wnio sek wcze œniej ju¿ sfor -mu³owa my o prze su wa niu siê cen trum zlo do wa ceñ na wschód, pod czas powsta wa nia dwóch odrêb nych, du¿ych jed no stek lito stra ty gra ficz nych ³¹czo nych z grup¹ zlo do wa ceñ star szych (po³udnio wo pol skich) i m³odszych (œrod -ko wo pol skich) (Kenig, 1998, 2002). Przy porz¹d-ko wa nie chro no stra ty gra ficz ne wyró¿ nio nych pozio mów lito stra ty -gar fi ca nych w bada nych obsza rach zawar te jest w tabe li 1.
W rejo nie Olsz ty na war stwy glin zosta³y zgru po wa ne w IX pozio mów lito stra ty gra ficz nych, w któ rych mo¿na wydzie liæ dwa kom plek sy. Dol ny, obej muj¹cy poziom I–IV i gór ny, z pozio ma mi V–IX (ryc. 5). Jak wyni ka z war to œci prze dzia³ów wspó³czyn ni ków petro gra ficz nych poka za
-61,4 44,4 52,0 48,8 44,4 61,2 48,7 50,2 40,0 48,0 55,4 52,0 67,4 55,4 39,4 38,7 38,2 43,1 38,6 53,1 46,8 49,7 52,0 38,7 48,8 42,6 53,6 29,1 35,4 39,0 24,4 28,5 34,4 33,0 32,0 30,0 rejon Pi³y Pi³a region VIII b IX VIII a VIII VII VII VI VI V V IV IV III III II II I I rejon Olsztyna Olsztyn region minera³y przezroczyste
transparent minerals minera³y nieprzezroczysteopaque minerals
Ryc. 9. Zawar toœæ mine ra³ów prze zro czy s tych i nie prze zro czy s -tych (w %) w pozio mach lito stra ty gra ficz nych
Fig. 9. Con tent of trans pa rent and opaque mine rals (%) in litho -stra ti gra phic hori zons
0,5 0,1 0,2 0,6 0,0 0,3 0,3 0,6 3,6 3,3 2,1 5,8 6,2 4,8 4,2 5,4 5,5 IX VIII VIII VII VII VI VI V V IV IV III III II II I I rejon Pi³y
Pi³a region rejon OlsztynaOlsztyn region
Ryc. 7. Zawar toϾ glauko ni tu (w %) w pozio mach lito stra ty gra -ficz nych
Fig. 7. Con tent of glauko ni te (%) in litho stra ti gra phic hori zons
1,9 1,3 3,2 5,8 4,2 6,5 7,1 19,0 5,8 6,3 2,4 7,1 19,7 23,2 23,0 18,7 IX VIII VIII VII VII VI VI V V IV III III II II I I rejon Pi³y Pi³a region rejon Olsztyna Olsztyn region
Ryc. 8. Zawar toœæ mine ra³ów wêgla no wych (w %) w pozio mach lito stra ty gra ficz nych
Fig. 8. Con tent of car bo na te mine rals (%) in litho stra ti gra phic hori zons rejon Pi³y Pi³a region 21,9 46,2 36,7 35,5 37,3 35,2 37,9 40,4 42,4 71,2 49,3 57,1 57,1 52,4 59,3 51,9 51,9 49,6 VIII b IX VIII a VIII VII VII VI VI V V IV IV III III II II I I rejon Olsztyna Olsztyn region 38,7 43,9 52,1 53,6 47,5 32,6 36,7 39,4 42,6 53,7 46,4 37,0 41,4 45,4 55,5 53,8 52,1 48,1 minera³y nieodporne
non-resistant minerals minera³y odporneresistant minerals
Ryc. 6. Zawar toœæ prze Ÿro czy s tych mine ra³ów nie od por nych i odpor nych (w %) w pozio mach lito stra ty gra ficz nych
Fig. 6. Con tent of resi stant and non-re si stant mine rals (%) in litho stra ti gra phic hori zons
nych na tej ryci nie war to œci wspó³czyn ni ka O/K pocz¹wszy od pozio mu IV po IX, powiê k szaj¹ siê, co jest nastêp stwem wzro stu udzia³u pó³noc nych ska³ wêgla no wych. Podob nie jak w rejo nie Pi³y, tak¿e w rejo nie Olsz ty na mo¿na mówiæ o potwier -dze niu prze su wa nia siê cen trum zlo do wa ceñ na wschód pod czas ali men ta cji kolej nych l¹dolo dów. Jed nak w rejo nie Olsz ty na sytu acja taka jest wyra Ÿnie zazna czo na w wy¿ szym kom plek sie pozio mów (V–IX), nato miast w kom plek sie ni¿ szym sytu acja taka nie jest jed no znacz na. A wiêc wyra Ÿny podzia³ zacho dzi³by powy ¿ej osa dów zlo do wa ce nia sanu 1 i obej mo wa³by piê tra odpo wia daj¹ce zlo do wa ce niom sanu 2, odry, war ty i wis³y.
Istotn¹ ró¿ nic¹ miê dzy fizycz noge ogra ficz ny mi jed -nost ka mi rejo nu Sie dlec jest obec noœæ jed ne go tyl ko pozio mu udo ku men to wa ne go petro gra ficz nie ze zlo do wa -ce nia odry na obsza rze Nizi ny Po³udnio wo podla skiej (Kenig, 1998, 2003b). Nato miast na Nizi nie Pó³noc no po -dla skiej daj¹ siê wyró¿ niæ dwa pozio my lito stra ty gra ficz ne odpo wia da ja ce zlo do wa ce niu odry i war ty (tab. 1).
Tak wyró¿ nio ne pozio my lito stra ty gra ficz ne s¹ scha -rak te ry zo wa ne pod wzglê dem mine ral nym (Kenig, 2003 a, c). W rejo nie Pi³y we wszyst kich pozio mach lito stra ty gra ficz nych zawar toœæ mine ra³ów odpor nych i bar dzo odpor -nych jest wyra Ÿnie wiê k sza (49,6–71,2%) ni¿ mine ra³ów nie od por nych (21,9–46,2%, ryc. 6). Iloœæ mine ra³ów odpor nych wzra sta od 49,6% w gli nie more no wej naj ni¿ sze go pozio mu I (zlo do wa ce nia nidy) do 59,3% w pozio -mie IV (zlo do wa ce nia odry). Gli ny more no we m³odszych zlodowaceñ nie maj¹ tak wyra Ÿne go tren du zmian. Poziom V jest gra nic¹ w tren dzie panuj¹cym w pozio mach wy¿ -szych (VI–VIII) i ni¿ -szych (I–IV) i mo¿e oddzie laæ dwa okre sy cza so we, w któ rych ist nia³y ró¿ ne obsza ry ali men -ta cji l¹dolo dów, któ re pozo s-ta wi³y gli ny more no we tych kom plek sów lito stra ty gra ficz nych. I tak w m³odszym z nich w mia rê kolej nych nasu niêæ l¹dolo du mala³a zawar -toœæ mine ra³ów nie od por nych, przy wzra staj¹cym udzia le mine ra³ów odpor nych. Nato miast w star szym okre sie brak jest tak wyra Ÿnych pra wid³owo œci.
W rejo nie Olsz ty na prze wa ga mine ra³ów odpor nych i bar dzo odpor nych nad nie od por ny mi ma miej sce tyl ko w pozio mach dol nych, w któ rych udzia³ tych mine ra³ów wzra -sta od 48,1% w pozio mie I (nidy) do 55,5% w pozio mie IV (san 1) — patrz ryc. 6. Nato miast w pozio mach wy¿ szych V, VI i VII zacho dzi prze ciw na zale ¿noœæ czy li domi na cja mine -ra³ów nie od por nych, a dopie ro powy ¿ej nastê pu je ponow ny wzrost mine ra³ów odpor nych. Poziom V (zlo do wa ce nie sanu 2) jest w tym rejo nie pozio mem gra nicz nym pomiê dzy kom plek sem ni¿ szych i wy¿ szych pozio mów lito stra ty gra ficz -nych.
Porów na nie rekwen cji mine ra³ów odpor nych i nie od por nych dowo dzi ró¿ nic w ich wystê po wa niu w pozio -mach lito stra ty gra ficz nych tego same go wie ku z rejo nu Pi³y i Olsz ty na. Ró¿ ni ce ist niej¹ w gór nych V–VIII (zlo do -wa ce nie -warty i m³odsze) pozio mach rejo nu Pi³y i V–IX (zlo do wa ce nie sanu 2 i m³odsze) pozio mach rejo nu Olsz ty na. Mo¿na wyka zaæ mak sy mal ny udzia³ mine ra³ów odpor -nych (59,3%) w rejo nie Pi³y w gli nie more no wej zlo do wa ce nia odry, przy mini mal nej zawar to œci tych mine -ra³ów w gli nie tego¿ wie ku w rejo nie Olsz ty na. Nato miast podo bie ñstwem obu tych rejo nów jest trend zmian zawar -to œci obu oma wia nych grup mine ral nych.
Wyra Ÿne regio nal ne ró¿ ni ce ilo œcio we daj¹ siê zauwa ¿yæ w zawar to œci glauko ni tu. W rejo nie Pi³y gli ny more no -we wszyst kich pozio mów lito stra ty gra ficz nych zawie raj¹ mini mal ne ilo œci glauko ni tu (do 0,6%), pod czas gdy w rejo nie Olsz ty na jest go znacz nie wiê cej (do 6%). W tym
ostat nim, mak si mum zawar to œci glauko ni tu ma miej sce w pozio mach V i VI (san 2), nato miast w pozio mach m³odszych nastê pu je wyra Ÿne obni¿ e nie jego zawar to œci (2,1–3,6%, ryc. 7). A wiêc poziom pi¹ty przed sta wia war -toœæ gra niczn¹ zarów no w rejo nie Olsz ty na, jak i w rejo nie Pi³y, lecz w tym ostat nim o znacz nie mniej szej war to œci pro cen to wej. Podob nie jak w rejo nie Olsz ty na wy¿ sza zawar -toœæ glauko ni tu w star szych pozio mach glin more no wych jest roz po zna na w pó³noc nej czê œci Pobrze ¿a Szcze ciñ skie -go. Tam w gli nach zlo do wa ce nia po³udnio wo pol skie go jest 2% glauko ni tu, œrod ko wo pol skie go 1,3%, a pó³noc no pol -skie go ju¿ tyl ko 0,8% (Raci now ski & Sochan, 1981).
Zawar toœæ mine ra³ów wêgla no wych w rejo nie Pi³y wyno si od 1,3% do 7,1%, a w rejo nie Olsz ty na od 2,4% do 23,2% (ryc. 8). Jest go wiêc kil ka krot nie wiê cej w tym dru gim obsza rze. Bar dziej jed no znacz ne wyni ki dotycz¹ ana -li zy ich zawar to œci w pozio mach -lito stra ty gra ficz nych. W pierw szym rejo nie uwi dacz niaj¹ siê dwa mak si ma zawar to œci tych mine ra³ów, w pozio mie V (5,8%) i pozio mie naj -ni¿ szym I (7,1%). Nato miast w dru gim obsza rze testo wym zawar toœæ mine ra³ów wêgla no wych jest wyra Ÿnie mniej -sza w wy¿ szych pozio mach lito stra ty gra ficz nych (V–VIII) przy pomi niê ciu pozio mu IX ze skraj nie ró¿ ny mi war to -œcia mi w dwu tyl ko pro fi lach (Kenig, 2003d). Nato miast jest ona znacz nie wy¿ sza w pozio mach I–IV, gdzie wyno si od 18,7 do 23,2%. Wystê po wa nie mine ra³ów wêgla no wych w obu oma wia nych obsza rach œwiad czy jed no znacz -nie, ¿e w ca³ym zespo le pozio mów lito stra ty gra ficz nych glin more no wych mo¿na wyró¿ niæ dwie czê œci: doln¹ i górn¹. Gra nic¹ miê dzy nimi jest poziom V, a wiêc ten sam, któ ry jest pozio mem gra nicz nym w ró¿ nej zawar to œci glauko ni tu (ryc. 7) oraz mine ra³ów odpor nych i nie od por nych (ryc. 6) i co wa¿niej sze rów nie¿ podzia³ taki potwier -dzo ny jest podzia³em wyni kaj¹cym z inter pre ta cji war to œci wspó³czyn ni ków petro gra ficz nych w obu oma wia nych obsza rach. Poziom ten w obu obsza rach ma inn¹ ran gê chro no stra ty gra ficzn¹ (tab. 1).
Prze chodz¹c do gru py mine ra³ów prze zro czy s tych i nie prze zro czy s tych, mo¿na stwier dziæ, ¿e gli ny more no we wszyst kich pozio mów lito stra ty gra ficz nych w rejo nie Olsz ty na zawie raj¹ wiê cej mine ra³ów prze zro czy s tych ni¿ nie prze zro czy s tych (ryc. 9). Nato miast w rejo nie Pi³y, przy znacz nie wiê k szej roz piê to œci war to œci skraj nych, rów nie¿ zazna cza siê prze wa ga mine ra³ów prze zro czy s tych, ale w dwu pozio mach (I i V) zacho dzi rela cja prze ciw na, czy li nastê pu je domi na cja mine ra³ów nie prze zro czy s tych (ryc. 9). O ile wyt³uma cze nie tego fak tu mo¿e byæ prost sze w przy pad ku pozio mu naj star sze go I, ³atwiejsz¹ dostaw¹ mine ra³ów rud nych pochodz¹cych z ró¿ nych facji osa dów neogeñskich, g³ównie for ma cji pozna ñskiej, tworz¹cych bez po œred nie pod³o¿e na dro dze l¹dolo du, to w przy pad ku pozio mu V nie jest to tak jed no znacz ne i trze ba braæ pod uwa gê inne jesz cze czyn ni ki. Prze ma wia za tym roz piê toœæ wyni ków w tym pozio mie, w ró¿ nych pro fi lach (Kenig, 2003d) œwiadcz¹c o lokal nych uwa run ko wa niach.
Ogól nie bior¹c, zró¿ ni co wa nie mine ra³ów ciê ¿kich pozwa la w rejo nie Olsz ty na na usta le nie gra ni cy pomiê dzy osa da mi plej sto ce ñski mi a neogeñskimi. Dla obsza ru Pol ski pó³noc now schod niej brak jest regio nal nych opra co -wañ syn te tycz nych, dotycz¹cych wyni ków badañ mine ra³ów ciê ¿kich, mog¹cych s³u¿yæ do porów nañ. Nie licz ne, daw niej sze dane dotycz¹ innych rejo nów (Gron -kow ska & Kenig, 1974; Kenig, 1991; Raci now ski, 1969; Rze chow ski, 1971, 1982). Nie ozna cza to bra ku takich danych roz pro szo nych w poszcze gó³nych opra co wa niach
do SMGP w ska li 1 : 50 000 i dotycz¹cych g³ównie osa dów czwar to rzê do wych, ale rów nie¿, choæ w ma³ym tyl ko zakre sie osa dów pale oge ñskie go i neo ge ñskie go pod³o¿a.
Osa dy neo ge ñskie tworz¹ce pod³o¿e osa dów plej sto ce -ñskich maj¹ ró¿n¹ cha rak te ry sty kê mine raln¹ w rejo nie Pi³y i Olsz ty na. Oprócz powszech nej domi na cji mine ra³ów nie -prze zro czy s tych w obu rejo nach, w rejo nie Pi³y naj czê œciej wystê puj¹ gra na ty, amfi bo le i pirok se ny. Miej sca mi towa -rzysz¹ im znacz¹ce ilo œci stau ro li tu, anda lu zy tu, tur ma li nu i dyste nu. Nato miast w rejo nie Olsz ty na jest powszech na obec noœæ aso cja cji gra nat-tur ma lin-stau ro lit z ma³ym udzia³em amfi bo li. Sk³ad mine ral ny glin more no wych w rejo nie Olsz ty na pozwa la na usta le nie gra ni cy neo -gen/czwar to rzêd na pod sta wie wyni ków badañ mine ra³ów ciê ¿kich, g³ównie odrêb nych aso cja cji mine ra³ów prze zro -czy s tych, zawar to œci mine ra³ów nie prze zro -czy s tych oraz mine ra³ów wêgla no wych. Nato miast w rejo nie Pi³y takie roz dzie le nie osa dów jest utrud nio ne, lub wrêcz nie mo ¿li we, ze wzglê du na podo bie ñstwo mine ral ne osa dów neo ge -ñskich i czwar to rzê do wych. Stwier dza li to tak¿e Czer won ka i Krzysz kow ski (1994) oraz Raci now ski (1995).
Pod su mo wa nie
W obu regio nach Pi³y i Olsz ty na gli ny more no we zwie raj¹ w zasa dzie wiê cej mine ra³ów odpor nych ni¿ nie od -por nych. O ile w rejo nie Pi³y prze wa ga ta jest kon se kwent nie wyra ¿ona we wszyst kich pozio mach lito stra ty gra fi ca nych, to w rejo nie Olsz ty na w trzech pozio mach zacho dzi relacja prze ciw na.
W rejo nie Olsz ty na we wszyst kich pozio mach lito stra ty gra ficz nych zazna cza siê prze wa ga mine ra³ów prze -zro czy s tych nad nie prze -zro czy sty mi. Nato miast w rejo nie Pi³y prze wa ga taka nie jest tak kon se kwent nie wyra ¿ona (oprócz dwu pozio mów).
Zawar toœæ glauko ni tu wyka zu je znacz ne ró¿ ni ce regio nal ne pomiê dzy obsza ra mi testo wy mi. W rejo nie Olsz ty na gli ny more no we zawie raj¹ znacz nie wiê cej glauko ni tu (do 6% ni¿ w rejo nie Pi³y (tyl ko do 0,6%).
W obu tych roz pa try wa nych obsza rach na pod sta wie zawar to œci glauko ni tu, mine ra³ów wêgla no wych oraz zawar to œci mine ra³ów odpor nych mo¿na wydzie liæ kom -plek sy pozio mów lito stra ty gra ficz nych. W rejo nie Pi³y s¹ to pozio my I–IV odpo wia daj¹ce piê trom nidy, sanu 2 i odry, a pozio my V, VI, VII i VIII kolej no trzem nasu niê ciom wie ku war ty oraz jed ne mu wis³y. A wiêc gra ni ca miê -dzy tymi kom plek sa mi znaj du je siê pomiê -dzy pozio mem IV a V tj powy ¿ej piê tra odry. Nato miast w rejo nie Olsz ty na kom pleks dol ny obej muj¹cy pozio my I, II, III i IV odpo -wia da piê trom nidy i san 1, pod czas gdy pozio my V–VIII tworz¹ kom pleks gór ny. Gra ni ca znaj du je siê tu pomiê dzy pozio mem IV a V. Przy czym ten ostat ni nale ¿y do piê tra san 2. Potwier dze niem tego tren du zmian mine ral nych jest trend zmian war to œci wspó³czyn ni ków petro gra ficz nych.
Mo¿na wiêc s¹dziæ o ist nie niu w tym samym piê trze stra ty gra ficz nym w ró¿ nych rejo nach Pol ski E i W mega -lo bów -lodow co wych depo nuj¹cych gli ny more no we o zró¿ ni co wa nych cechach mine ral no-pe tro gra ficz nych.
Z porów na nia cech lito lo gicz nych glin more no wych wystê puj¹cych na obsza rze wschod nim i zachod nim Ni¿u Pol skie go wyni ka, ¿e wiê k sze zna cze nie dla zró¿ ni co wa nia petro gra ficz nomi ne ral ne go glin more no wych maj¹ kie run -ki nasu wa nia i Ÿród³a ali men ta cji l¹dolo du ni¿ mobil noœæ pod³o¿a.
Lite ra tu ra
CZERWONKA J. A. & KRZYSZKOWSKI D. 1994 — Ple isto ce ne stra ti gra phy and till petro gra phy of the Cen tral Gre at Poland Low land, Western Poland. Folia Quater., 65: 7–71.
GRONKOWSKA B. & KENIG K. 1974 — Pro fil glin zwa³owych w Szwaj ca rii ko³o Suwa³k. Zesz. Nauk. UAM, Geo gra fia, 10; Poznañ: 137–147.
I£ASZEWSKI W. & RACINOWSKI R. 1979 — Efek tyw noœæ stra ty fi -ka cji glin zwa³owych na pod sta wie badañ mine ra³ów ciê ¿kich. Pr. Nauk. Polit. Szcz. Geo tech ni ka i Geo lo gia, 97: 44–68.
KENIG K. 1991 — Lito stra ty gra fia pozio mów glin more no wych w pro fi lach wier ni czych Poje zie rza Suwal skie go. [W:] Gene za, lito lo gia i stra ty gra fia utwo rów czwar to rzê do wych, A. Kostrzew ski (red.), Geo -gra fia, 50: 457–470.
KENIG K. 1998 — Petro gra ficz ne pod sta wy stra ty gra fii glin more no -wych Pol ski pó³noc no-w schod niej. Biul. Pañstw. Inst. Geol., 380: 1–99. KENIG K. 1999 — Ana li za mine ra³ów ciê ¿kich. [W:] Meto dy ka opra -co wa nia Szcze gó³owej mapy geo lo gicz nej Pol ski w ska li 1 : 50 000, L. Marks, A. Ber (eds.). Pañstw. Inst. Geol.
KENIG K. 2002 — Lito pe tro gra fia glin more no wych rejo nu Pi³y. [W:] Plej sto cen Pomo rza Œrod ko we go i stre fa mar gi nal na lobu Par sê ty. IX Kon fe ren cja Stra ty gra fia plej sto ce nu Pol ski, Bor ne Suli no wo, 3–7 wrze œnia 2002 r.: 27–28
KENIG K. 2003a — Mine ra lo gi cal featu res of tills from Western and eastern part (lobes) of the Scan di navian ice she et in the Polish Low land (Poland). Inter na tio nal Sym po sium on Human Impact and Geo lo gi cal Heri ta ge. Excur sion Guide and Abs tracts. 12–17 May 2003, Tal linn, Esto nia: 80–81. KENIG K. 2003b — Bada nia sk³adu petro gra ficz ne go frak cji ¿wi ro wej (5–10 mm) glin more no wych. [W:] Analizy sedymentologiczne osadów glacigenicznych, M. Harasimiuk, R. Terpi³owski (eds.). Wyd. UMCS Lublin: 33–47.
KENIG K. 2003c — Zró¿ ni co wa nie petro gra ficz nomi ne ral ne rów no -wie ko wych glin more no wych Na Ni¿u Pol skim (wybra ne przyk³ady). [W:] Konf. Nauk. Cechy lito lo gicz ne plej sto ce ñskich glin more no wych Ÿród³em infor ma cji stra ty gra ficz nych i pale oge ogra ficz nych, 21–22 listo pa da 2003, War sza wa: 17–18.
KENIG K. 2003d — Gli ny more no we na Ni¿u Pol skim z wyko rzy sta niem badañ lito lo gicz nych wyko na nych do Szcze gó³owej mapy geo lo -gicz nej Pol ski w ska li 1 : 50 000. CAG Pañstw. Inst. Geol., nr arch. 2300/2003.
MAS£OWSKA M. 1999 — Cha rak te ry sty ka lito lo gicz na glin
zwa³owych rejo nu pó³noc no-za chod niej Pol ski. Prz. Geol., 47: 920–926. MOJSKI J.E. 1988 — O zmia nach kli ma tu pod czas czwar to rzê du. [W:] Prze mia ny œro do wi ska geo gra ficz ne go w Pol sce, L. Star kel (red.). Wszech ni ca PAN, Osso li neum, Wroc³aw: 25–44
RACINOWSKI R. 1969 — Bada nia gra nu lo me trycz ne i mine ral nope -tro gra ficz ne glin zwa³owych Pol ski Wschod niej. Biul. Inst. Geol., 220: 289–317.
RACINOWSKI R. 1995 — Ana li za mine ra³ów ciê ¿kich w bada niach osa dów czwar to rzê do wych Pol ski. [W:] Bada nia osa dów czwar to rzê do wych. Wybra ne meto dy i inter pre ta cja wyni ków. E. Myciel -ska-Dowgia³³o (red.), J. Rut kow ski: 151–166.
RACINOWSKI R. 1999 — Wk³ad pro fe so ra Jana Trem ba czow skie go w opra co wa nie meto dy ki stan dar do wych badañ petro gra ficz nych frak cji ¿wi ro wej osa dów gla cjal nych Pol ski. [W:] 25 lat Oœrod ka Geo gra ficz ne -go w Uni wer sy te cie Œl¹skim, Pamiê ci pro f. J.Trem ba czew skie -go, A. T. Jan kow ski (red.), T. Szczy pek. Wyd. WNoZ UŒl., Sosno wiec: 23–29. RACINOWSKI R. & SOCHAN A. 1981 — Pró ba cha rak te ry sty ki lito stra ty gra ficz nej osa dów plej sto ce ñskich pó³noc nej czê œci Pobrze ¿a Szcze ciñ skie go. Pr. Nauk. Polit. Szcz., 128: 1–110.
RZECHOWSKI J. 1971 — Gra nu lo me trycz nope tro gra ficz ne w³asno -œci glin zwa³owych w dorze czu œrod ko wej Widaw ki. Biul. Inst. Geol., 254: 111–115.
RZECHOWSKI J. 1977 — Main litho ty pes of tills in the Cen tral Polish area. Biul. Inst. Geol., 305: 31–43
RZECHOWSKI J. 1982 — Depen den ce of till litho logy on pro per ties of a local Quater na ry bedro ck in Cen tral Poland. Biul. Inst. Geol., 343: 111–134.
TREMBACZOWSKI J. 1967 — Gra nu lo me trycz no-pe tro gra ficz na cha rak te ry sty ka glin zwa³owych Wyso czy zny Pó³noc no ko niñ skiej. Pr. Inst. Geol., 48: 147–158.
ZABIELSKI R., LISICKI S., KENIG K. & GRONKOWSKA-KRYSTEK B. 1998 — Isto ta badañ petro gra ficz noli to lo gicz nych i ich rola w stra -ty gra fii — dys ku sja. Prz. Geo l., 46: 1282–1285.
