R O C Z N IK I G L E B O Z N A W C Z E T. X X X V III. NR 3. S. 139-151. W A R S Z AW A 1987
K R Y S T Y N A K O N E C K A -B E T L E Y , D A N U T A C Z Ę P I Ń S K A -K A M I Ń S K A
PEW N E A SPEKTY G EN EZY PŁY TK IC H GLEB
CZE R W ON OZI EM N Y C H JU G O SŁA W II
K ated ra G le b o z n a w stw a S G G W -A R w W arszaw ie
W S T Ę P
Występowanie gleb czerwonych wytworzonych ze zwietrzelin wapieni
jest znane od dawna [1, 11, 17, 18,27]. Ciągle jednak jest dyskutow ana ich
geneza, wiek i aktualne procesy glebotwórcze.
N a podstawie badań wielu autorów i różnych cech diagnostycznych
[5, 6, 7, 8, 9, 13, 15, 16, 19, 20, 21, 22] stwierdzono, że powstawanie zwietrzelin
i gleb typu czerwonoziemnego, wytworzonych ze zwietrzelin wapieni różnych
formacji geologicznych, rozpoczęło się już w trzeciorzędzie, a może i wcześ
niej. Obecnie występowanie gleb rubifikowanych na powierzchni stwierdzono
w Afryce [14], w terenach górzystych Grecji [4] oraz w W ietnamie [3].
W pracy przedstawiono właściwości fizykochemiczne czerwonych zwie
trzelin typu terra rossa występujących w Jugosławii. Przeprowadzone w nich
badania pozwalają śledzić przebieg ewolucji reziduum bezwęglanowego,
występującego obecnie na powierzchni topograficznej w basenie M orza
Śródziemnego. W porów naniu z reliktowymi rubifikowanymi zwietrzelinami
w naszym kraju m ożna stwierdzić, że są one pod względem chemicznym
inne, często wykazujące cechy procesu alityzacji.
O B IE K T I M E T O D Y K A B A D A Ń
D o badań pobrano 3 płytkie profile gleb wytworzonych z czerwonych
zwietrzelin typu terra rossa l. Dwie pierwsze znajdują się koło M ostaru na
peryferiach pola krasowego ,,Kocerinskog polija” położonego 250 m n.p.m.
L iś tf c a , p r o f i l 1, zwietrzelina alitowa
1 P anu p rof, drow i M . Ć irićow i au tork i serd eczn ie d zięk u ją za u m o ż liw ie n ie p o b ra n ia p rób ek g leb cze r w o n o z ie m n y c h .
140
K . K o n e c k a -B e tle y . D . C ze m p iń sk a -K a m iń sk aA 2
0-20 cm — poziom próchniczny, barwa ciemnoczerwona (2,5YR 3/6)
konkrecje boksytowe,
(В) rz 20-80 cm — poziom wietrzenia, barwa czerwona (2,5YR 4/6), kon
krecje boksytowe,
R poniżej 80 cm — lita skała wapienna.
Boksytyczna terra rossa wytworzona ze zwietrzeliny wapienia kredowego.
L i ś ti c a , p r o f i l 2, zwietrzelina ferralitowa
A
0-10 cm — poziom próchniczny, barwa czerwonobrązowa (5YR 4/4),
(В) rz
20-35 cm — poziom wietrzenia, struktura poliedryczna, barwa
żółto-czerwona (5YR 4/8),
R poniżej 35 cm — lita skała wapienna.
Terra rossa ilasta wytworzona ze zwietrzeliny wapienia kredowego.
N e u m , p r o f i l 3 (wzniesienie nad Adriatykiem ), zwietrzelina ferrsialitowa
A
5-25 cm — poziom próchniczny, barw a żółtoczerwona (5YR 4/4),
(B) rz
25-45 cm — poziom wietrzenia, barwa żółtoczerwona (5YR 4/4),
R poniżej 45 cm — lita skała wapienna.
Terra rossa ilasta wytworzona z wapienia kredowego.
W klasyfikacji gleb Jugosławii [26] badane gleby należą do klasy gleb
brunatnych typu: crvenica (terra rossa) z dwoma pod typam i: typowe
1 ilimeryzowane.
Analizy wykonano następującymi metodami : uziarnienie — m etodą pipet-
kową, pH — elektrometrycznie, kwasowość hydrolityczną — m etodą Kap-
pena, kationy wymienne — w 1 M octanie am onu, węgiel organiczny m etodą
Tiurina, zawartość węglanów — m etodą Scheiblęra, składniki wolne: żelazo —
m etodą Jacksona i Aquilera, wolny glin i krzemionkę — m etodą Fostera,
analizę całkowitą przez stapianie gleby z węglanem sodu, a poszczególne
m akro- i m ikroskładniki — na aparacie ASA, minerały ilaste — m etodą
m ikroskopii elektronowej.
A N A L I Z A W Y N I K Ó W
Uziarnienie dwóch profilów (Listica 2 i Neum 3) wykazuje, że je s t to
zwietrzelina ilasta ciężka (tab. 1) o małej zawartości piasku i niewielkiej
ilości części pyłowych, zwłaszcza w pożiomach wierzchnich. Profil 1 z Liśticy
odbiega nieco od dwóch poprzednich, wykazując m ateriał o składzie frak
cyjnym gliny lekkiej bezszkieletowej, ale z większą ilością piasku. Wystę
pujący „piasek” w tym profilu to najprawdopodobniej małe konkrecje
boksytowe lub części konkrecji powstałe przy wietrzeniu.
Profil 1 jest bardziej zakwaszony (tab. 2) i do skały wapiennej w zwie-
trzelinie nie zawiera węglanów. Suma zasad i pojemność wymienna
katio-2 Z n a k o w a n ie p o z io m ó w w ed łu g klasyfik acji ju g o sło w ia ń sk ie j.[1
41]
U zia rn ien ie zw ietrzelin (w ed łu g a n a liz m eto d ą p ip eto w ą )
G r a n u la tio n o f w eath ered ro ck s (a cco rd in g to a n a ly ses u sin g th e p ip ette m eth o d )
T a b e l a 1 M iejsco w o ść i nr profilu L o c a lity and profile N o . G łę b o k o ść D ep th cm
Z a w a r to ść p o sz c z e g ó ln y c h frakcji (%) o śred nicach w m m
C on ten t o f p articular fra ctio n s in %, m m in dia O g ó łe m — T o ta l
1-0,5 0 ,5 -0,25 0 ,2 5 - ОД 0 ,1 -0,05 0 ,0 5 -0 ,-02 0 ,0 2 -0,01 0 ,0 1 -0,005 0 ,0 0 5 -0,0 0 2 0 ,0 0 2 -0,001 < 0,001 1-0,1 0 ,1 -0,01 0 ,0 1 -0,001 < 0,001 LiStica profil 1 profile 1 5 -1 5 4 0 -5 0 5,78 11,16 10,24 20,50 24,01 25,22 7,70 9,42 9,09 3,87 2,70 2,46 5,16 1,47 4,51 1,31 2,76 0 ,2 6 • 28,05 24,33 40,03 56,88 19,49 15,75 12,43 3,04 28,05 24,33 L istica profil 2 profile 2 0 - 1 0 2 5 -3 5 1,09 0,15 1,79 0,24 4,76 2,11 0,84 0,34 6,28 0,77 5,56 0,89 4;10 0,44 6,90 1,82 5,33 2,00 63,35 91,24 7,64 2,50 12,68 2,00 16,33 4,26 63,35 91,24 N e u m profil 3 profile 3 1 0 -2 5 2 5 -4 5 0,57 0,11 0,15 0,11 2,84 1,21 2,13 ' 1,01 3,57 0,47 4,60 0,53 3,10 1,77 3,11 0,59 1,15 0,59 78,78 93,61 3,56 1,43 10,30 2,01 7,36 2,95 78,78 93,61
[142
]
T a b e l a 2 W ła śc iw o ści sorpcyjne, pH i z a w a rto ść w ęg la n ó w w a p n ia
S o r p tio n ca p a cities, pH and ca lciu m ca rb o n a te con ten t
M iejsco w o ść i nr profilu L ocality and profile N o . G łę b o k o ść D ep th cm pH C a C 0 3 ° //o H h C a 2 + M g 2 + K
+
N a + S T V . %P ro cen to w y ud ział k a tio n ó w w y m ien n y c h w k o m p le k sie
sorpcyjn ym gleb y Per cent o f ex c h a n g e a b le ca tio n s ~ o f the so r p tio n c o m p le x o f soil
h2o KC1 w m eq /1 0 0 g gleb y in m eq /1 0 0 g o f soil C a 2 + M g 2 + K
+
N a + H h Liśtica profil 1 profile 1 5 -1 5 4 0 -5 0 6,93 6,35 6,26 5,76 0,0 0,0 1,65 1,61 11,22 3,80 0,50 0 ,66 0,12 0,09 0,17 0,07 12,01 4,62 13,66 6,23 87,92 74,16 82,14 60,99 3,66 10,59 0,88 1,44 1,24 1,14 12,08 25,84 Liśtica profil 2 profile 2 0 - 1 0 2 5 -3 5 7,47 7,57 6,74 6,65 0,81 0,20 1,05 0,82 42,75 38,00 1,87 0,71 0,99 0,60 0,56 0,54 46,17 39,85 4 7,22 40,67 97,78 9 7,98 90,53 93,43 3,96 1,74 2,10 1,47 1,18 1,33 2,22 2,02 N eu m profil 3 profile 3 0 - 1 0 2 5 -4 5 7,68 7,70 6,92 6,94 0,45 0,41 0,75 0 ,64 48,50 51,25 2,26 2,53 1,12 1,09 0,83 1,80 52,71 56,67 53,46 57,31 9 8,60 9 8,88 9 0,72 89,42 4,23 4,41 2,09 1,90 1,55 3,14 1,40 1,12P ły tk ie gleb y cz e r w o n e Ju g o sła w ii
143
nów kształtują się na dość niskim poziomie. Stopień wysycenia zasadami
w profilu 1 w Liśticy w warstwie próchnicznej wynosi 88% i spada
w poziomie (B)rz: Procentowy udział kationów zasadowych w tym profilu
układa się następująco: C a > M g > N a i K. Dwie pozostałe gleby wyróż
niające się ilastym uziarnieniem odznaczają się wyższym pH w KC1
(od 6,65 do 6,94). pewną zawartością C a C 0 3 dochodzą przeciętnie do 0,5%
bardzo małą kwasowością hydrolityczną oraz wysoką zawartością kationów
zasadowych. Stopień wysycenia kationam i o charakterze zasadowym wynosi
około 100%. Głównymi kationam i wymiennymi są wapń i magnez, w m a
łych ilościach występuje potas i sód. Duże wysycenie kationam i jest ściśle
związane z uziarnieniem zwietrzeliny.
Właściwości sorpcyjne i wysycenie zasadami korelują ze składem che
micznym badanych gleb. W profilu 1 z Liśticy po analizie całkowitej gleby
stwierdzono występowanie największych ilości glinu. Zawartość tego skład
nika na głębokości 40-50 cm wynosi 43%. O połowę mniej jest żelaza,
a najmniej krzemionki, co odzwierciedla się w stosunkach molekularnych
poszczególnych składników. Suma R 20 3 kształtuje się znacznie powyżej
50%, stosunek zaś S i 0 2 do R 20 3 spada poniżej jedności. Jest więc to
zwietrzelina alitowa powstała w procesie alityzacji. Potwierdza takie rozpo
znanie niska pojemność sorpcyjna względem kationów (w porów naniu z po
zostałymi zwietrzelinami), mała zawartość krzemionki, wapnia, magnezu
i potasu ogółem, które są szybciej wymywane w porów naniu z żelazem
i glinem. Zwietrzelina została wzbogacona w glin i żelazo dając boksyty.
W dwóch następnych profilach w całej zwietrzelinie dominuje krzemionka,
a następnie glin i żelazo. Pozostałe składniki występują w znacznie mniejszych
ilościach. Stosunek S i 0 2 do R 20 3 w obu profilach kształtuje się nieco
powyżej 2, z wyjątkiem profilu Liśtica 2 z głębokości 20-35 cm, gdzie
spada poniżej 2. Suma R 20 3 kształtuje się około lub powyżej 30%. Ze wzglę
du na większą ilość żelaza ogółem, a w tym żelaza wolnego (tab. 4),
w stosunku do żelaza związanego z krzemianami zwietrzelinę tę można
nazwać ferrsialitową. W stanie suchym tlenki żelaza w środowisku obojęt
nym lub słabo alkalicznym (tab. 2) ulegają często nieodwracalnemu w ytrą
caniu w hematyt, który nadaje zwietrzelinie barwę czerwoną.
Należy podkreślić, że w klimacie śródziemnom orskim tlenki żelaza i glinu
nie są zbyt ruchliwe, a wymywanie krzemionki nie zawsze jest intensywne,
co odzwierciedla się w analizie chemicznej (tab. 3). Pozostają więc one
w reziduum.
W śród m ikroskładników należy podkreślić dużą zawartość ołowiu, miedzi
i cynku, zwłaszcza w profilu 1 z Liśticy. W porównaniu z innymi glebami
z Jugosławii [2] badane profile nie są bogate w mangan.
W zwietrzelinach oznaczono również składniki wolne: żelazo, glin i krze
mionkę. Stwierdzono, że żelazo wolne jest w dużym stopniu uwalniane,
a jego zawartość mieści się w granicach od 4,95 do 7,26%. W profilach
[1
44
]
A naliza ca łk o w ita zw ietrzelin — T o ta l a n a ly sis o f w eath ered rocks
T a b e l a 3 M iejsco w o ść i nr profilu L o c a lity and p rofile N o . G łę b o k o ść D ep th cm Straty przy żarzeniu Ig n itio n lo sses % S i 0 2 F e 20 3 А12О з Ca M g К P Sum a R2O3 Sum o f r2o3 % S to su n e k m olek u larn y M o lecu la r ratio ° //о S i 0 2 S i 0 2 S i 0 2 F e 20 3 r2o3 F e 20 3 a i2o3 a i2o3 L istica profil 1 profile 1 5 -1 5 4 0 -5 0 15,52 15,38 23,75 19,30 17,04 20,52 39,78 43,07 0,87 0,17 0,18 0,15 0,55 śl. 0,05 0,04 56,82 63,59 0,81 0,59 3,70 2,50 1.01 0,76 0,27 0 ,30 . L istica 0 -1 0 21,06 37,65 8,33 25,19 4,67 0,51 0,72 0,06 33,52 2,13 12,01 2,53 0,21 profil 2 profile 2 2 0 -3 5 17,63 37,40 9,31 27,33 3,22 0,47 1,40 0,04 36,64 1,93 10,68 2,32 0,22 N e u m 1 0 -2 5 17,35 43,70 8,52 21,38 4,50 0,72 2,02 0,03 29,90 2,80 13,63 3,47 0,25 profil 3 profile 3 2 5 -4 5 18,05 41,15 8,52 24,02 3,02 0,59 1,51 0,03 32,58 2,40 12,83 2,90 0,23
R o cz . G le b . j o
R ó żn e fo rm y żela za i w ęgiel o g ó łem Particular fo rm s o f iron and co n ten t o f to ta l ca rb o n
T a b e l a 4 M iejsco w o ść i nr profilu L o c a lity and * .profile N o . G łę b o k o ść D e p th cm F e 20 3 w o ln e Free F e 20 3 F e 20 3 ca łk o w ite T o ta l F e 20 3 F e 20 3 zw iązan e B ou n d ed F e 20 3 U d z ia ł F e 20 3 w o ln e g o w sto su n k u d o c a łk o w ite g o
Per cent o f free F e 20 3 in to ta l o n e С o g ó łe m С to ta l ■7/о L istica 5 -1 5 4,88 17,04 12,16 28,63 1,43 profil 1 profile 1 4 0 - 5 0 3,94 20,52 16,58 19,20 0,32 L istica 0 - 1 0 4,14 8,33 4,19 49,69 3,50 profil 2 p ro file 2 2 0 -3 5 7,26 9,31 2,05 77,98 1,05 N eu m 1 0 -2 5 4,70 8,52 3,82 55,16 1,72 profil 3 profile 3 2 5 -4 5 4,42 8,52 4,10 51,87 0,99
146
K . K o n e c k a -B e tle y , D . C z e m p iń sk a -K a m iń sk aLiśtica 1 i Neum 3 jest ono uwalniane, ale nie przemieszczane w głąb
profilu, natom iast w profilu 2 z Liśticy ta form a żelaza przemieszcza się
do poziom u głębszego 20-35 cm (tab. 4). Procentowy udział żelaza wolnego
w całkowitej zawartości tego składnika w profilu 1 z Liśticy (tab. 4) jest
mniejszy, niż ma to miejsce w dwóch pozostałych profilach, w których
50 lub nawet powyżej 50% żelaza występuje w formie wolnej, nie tworząc
form krystalicznych. Procentowy udział wolnego glinu (tab. 5) i wolnej
T a b e l a 5 R ó ż n e fo rm y glin u — P articular alu m in iu m fo rm s
M ie jsc o w o ść i nr p rofilu L o c a lity and p ro file N o . G łę b o k o ść D ep th cm a i2o3 w o ln e Free a i2o3
Ai
2
o
3
ca łk o w ite T o ta l a i2o3 A120 3 z w ią za n e B o u n d ed A i 2o 3 U d z ia ł A120 3 w o ln e g o w sto su n k u d o c a łk o w ite g o Per cen t o f free A120 3in total on e % L iśtica 5 -1 5 2,49 39,78 37,29 6,26 profil 1 p rofile 1 4 0 -5 0 2,07 4 3 ,0 7 4 1 ,0 0 4 ,8 0 L iśtica 0 -1 0 1,41 2 5,19 23,78 5,59 profil 2 p ro file 2 2 5 -3 5 1,60 27 ,3 3 2 5,73 5 ,84 N eu m 10-25 1,69 2 1,38 19,69 7,91 p rofil 3 p rofile 3 2 5 -4 5 1,69 24 ,0 2 2 2,33 6,78
krzemionki (tab. 6) w całkowitej ilości glinu i krzemionki jest bardzo mały
i nie przekracza ogólnie biorąc 10%, a niekiedy (przy S i 0 2) wynosi
tylko ponad 3%. Zarów no glin, jak i krzem ionka występują głównie w for
mach krystalicznych. Uruchomienie więc tych dwóch składników jest małe,
a i przemieszczanie z warstw wierzchnich do głębszych zaznacza się słabo
w profilach 2 i 3. Może to sugerować nakładanie się innego współczes
nego procesu glebotwórczego na glebę wyróżnioną w Jugosławii jako typ
terra rossa.
M inerały ilaste oznaczono m etodą mikroskopii elektronowej. Stwierdzono,
że w badanych glebach żelazo i częściowo glin występują głównie w formie
bezpostaciowych wodorotlenków, a nie w formach krystalicznych, co po
twierdzają analizy chemiczne. Jest to również poparcie postawionej tezy,
że klimat śródziemnomorski działa nieco w inny sposób na ewolucję reziduum,
w porów naniu z klimatem panującym w trzeciorzędzie, kiedy zwietrzeliny
powstawały.
P ły tk ie g leb y cze r w o n e J u gosław ii
147
T a b e l a 6R ó ż n e fo rm y k rzem ion k i — P articu lar silica fo rm s
M ie jsc o w o ść i nr p rofilu L o c a lity and p r o file N o . G łę b o k o ś ć D ep th cm S i 0 2 w o ln e F ree S i 0 2 S i 0 2 c a łk o w ite T o ta l S i 0 2 S i 0 2 z w ią za n e B o u n d ed S i 0 2 U d z ia ł S i 0 2 w o ln e g o w sto su n k u d o S i 0 2 c a łk o w ite g o Per cen t o f free S i 0 2
in to ta l o n e % L iśtica 5 -1 5 1,87 23,75 2 1,88 7,87 p rofil 1 p ro file 1 4 0 -5 0 1,79 19,30 17,51 9 ,2 7 L iśtica 0 - 1 0 1,26 37,65 36,39 3,35 p rofil 2 p ro file 2 2 0 -3 5 1,82 3 7,40 3 5,57 4 ,8 7 N e u m 10-25 1,46 4 3 ,7 0 4 2 ,2 4 3,34 p rofil 3 p ro file 3 2 5 -4 5 1,82 41,15 39,33 4,42 T a b e l a 7
Z a w a r to ść m etali ciężk ich o z n a c z o n a w sto p ie C o n te n t o f h eavy m eta ls d eterm in ed in a llo y
M ie jsc o w o ść i nr p rofilu G łę b o k o ś ć D ep th cm Pb Z n M n C u C o Cd i L o c a lity and p ro file N o . ppm L iśtica 5 -1 5 112,5 165,0 462,5 145,0 37,5 p rofil 1 p ro file 1 4 0 -5 0 150,0 162,5 4 37,5 82,5 62,5 Ë P
S
L iśtica 0 - 1 0 175,0 82,5 837,5 80,0 12,5 Cl D. iCî un p rofil 2 p ro file 2 2 0 -3 5 75,0 77,5 325,0 6 5,0 2 5,0Я
а? >• l |
-N e u m 10-25 50,0 12,5 5 00,0 62,5 2 5,0â *
p rofil 3 p ro file 3 2 5 -4 5 62,5 4 0 ,0 4 2 5 ,0 30,0 2 5,0Szybkie wymywanie zasad w klimacie śródziemnomorskim i mała ilość
krzemionki w badanych glebach (zwłaszcza w profilu 1) ogranicza syntezę
minerałów ilastych, przede wszystkim powstawanie kaolinitu [10].
Żelazo przechodzi w formy nierozpuszczalne, glin być może częściowo
w gipsyt (ryc. 1 ,2 ,3 ). Czynnikiem ograniczającym również przechodzenie
R ye. 1. L iśtica. profil 1. p o z io m ( В ), rz. g łę b o k o ść 4 0 - 5 0 cm . B e z p o sta c io w e w o d o r o tle n k i żelaza i glin u . P o w ię k sz e n ie 20 000 x
Fig. 1. T h e p rofile 1 at L iśtica, ( £ ) , h o rizo n , dep th o f 40- 50 cm . A m o r p h o u s iron and a lu m in iu m h y d ro x id es. E nlargem en t o f 20 000 x
R ye. 2. L iśtica, profil 2, p o z io m (В), rz, g łę b o k o ść 2 5 —35 cm . W o d o r o tle n k i żela za i glin u z n ieliczn y m i sk u p ien ia m i h em a ty tu . P o w ię k sz e n ie 10 000 x
F ig. 2. T h e p ro file 2 at L iśtica, ( В ), h o rizo n , d ep th o f 2 5 -3 5 cm . Iron and a lu m in iu m h y d ro x id es w ith few a g g lo m e r a tio n s o f h em atite. E n largem en t o f 10 000 x
Ryc. 3. N e u m . profil 3. p o z io m ( В ). rz. g ł ę b o k o ść 25 45 cm. W o d o r o t le n k i żelaza i glinu o ró żn ym stop niu krystalizacji na tle w iet rzeją ceg o kwarcu. Po w ię k sz e n ie 20 000 x Fig. 3. Th e profile 3 at N e u m . ( В ). hori zo n, depth o f 25 45 cm . Iron and a lu m in iu m
h y dro xi des o f different crista lliza tion degree, agai nst the b a c k g r o u n d o f w ea th er in g qźquartz. E nlarge ment o f 20 000 x
148
K . K o n e c k a -B e tle y . D . C ze m p iń sk a -K a m iń sk ażelaza w formy krystaliczne może być: odczyn środowiska, większe ilości
fosforanów i krzemianów oraz większe ilości materii organicznej [23, 24, 25].
Czas trwania przemian w zwietrzelinie wpływa w mniejszym stopniu na ro
dzaj minerałów, a w większym na stopień krystalizacji.
D Y S K U S J A
Przeprowadzono badania kilku zwietrzelin wapieni kredowych z Jugo
sławii. N a podstawie wyników analiz fizykochemicznych i danych z literatury
stwierdzono, że jest to reziduum bezwęglanowe, ilaste, barwy czerwonej lub
brunatnoczerwonej typu terra rossa, o niskim stosunku S i 0 2:
Powsta
wanie czerwonych zwietrzelin z wapieni kredowych miało miejsce w trzecio
rzędzie w eocenie i miocenie [1], kiedy panował klimat tropikalny czy sub
tropikalny, o dużych kontrastach klimatycznych między porą suchą i wil
gotną [8,9, 10,26,27].
Wietrzenie chemiczne wapieni odbywa się w wyniku powierzchniowego
rozpuszczania części węglanowej w okresach wilgotnych. Pozostałością tego
procesu jest substrat krzemionowo-żelazisto-glinowy. Ten typ wietrzenia
został nazwany [14] korozją powierzchniową skały wapiennej.
Powstałe reziduum w warunkach suchych ulega procesowi rubifikacji,
który prowadzi do wzbogacenia zwietrzeliny w mniej lub więcej odwod
nione tlenki żelaza, czyli następuje ferrsialityzacja lub ferralityzacja. Jednak
zwietrzelina wapieni zachowała się na ogół na niewielkich powierzchniach,
najczęściej w lejach, kociołkach i studniach krasowych [6 ,2 0 ,2 1 ,2 2 ]. Była
ona bowiem niszczona w wyniku procesów denudacyjnych, przebiegających
kilkakrotnie w trzeciorzędzie i plejstocenie i przemieszczana na wtóre złoża.
W wyniku jej przemieszczania odsłaniały się nie zwietrzałe skały wapienne.
Z odsłoniętych skał wapiennych w plejstocenie w klimacie chłodnym,
a w okresach glacjału w klimacie zimnym, w wyniku wietrzenia fizycznego
powstał rumosz wapienny, z którego w następstwie dalszej ewolucji two
rzyły się rędziny jako gleby młodsze od gleb czerwonych. Zwietrzeliny
czerwone należy więc traktować jako reliktowe, a gleby z nich wytworzone
jako gleby policykliczne [8].
Nieco inaczej procesy te przebiegają w basenie M orza Śródziemnego*
gdzie w niektórych przypadkach dekalcytacja i rubifikacja wapieni m ogła-
odbywać się bez przerwy od trzeciorzędu do dziś [1], choć wydaje się, że
w formie nieco zwolnionej.
Wpływ bowiem klim atu śródziemnomorskiego „konserwuje” otrzymane
pierwotnie reziduum krzemianowo-żelazisto-glinowe. W przypadku zerodo-
wania powstałego reziduum odsłaniają się nie zwietrzałe skały wapienne.
P ły tk ie g leb y cze r w o n e Ju g o sła w ii
149
W Jugosławii występują również na wapieniach rędziny różnych podtypów
[26], co świadczy, że i tam występowało na pewnych obszarach niszczenie
zwietrzeliny czerwonej i odsłanianie nie zwietrzałych skał wapiennych.
W N IO S K I
Badania chemiczne kilku czerwonych zwietrzelin powstałych z wapieni
kredowych w Jugosławii (bezwęglanowe reziduum) pozwalają na wyciągnięcie
następujących wniosków.
— Czerwone zwietrzeliny typu terra rossa, powstałe w wyniku dekalcy-
tacji i rubifikacji, określono jako alitowe, ferralitowe i ferrsialitowe4
— C harakteryzują się one niskim stosunkiem S i 0 2: R 20 3 w zależności
od typu zwietrzeliny: mniejszym od 1 w alitowych, około 2 w ferrali-
towych, większym od 2 w ferrsialitowych.
— Duża ilość żelaza wolnego, a mała ilość wolnej krzemionki nie
sprzyjają tworzeniu się minerałów ilastych, co potwierdzają badania w m ikro
skopie elektronowym.
— Zwietrzeliny te są bardzo stare i reliktowe, ponieważ rozwój ich
rozpoczął się w trzeciorzędzie i trwa do dziś.
W basenie M orza Śródziemnego przeobrażenia zwietrzelin są spowol
nione i modyfikowane głównie czynnikami klimatycznymi, nieco innymi niż
w trzeciorzędzie, oraz roślinnością.
*
Profesorowi J. Koconiowi autorki składają podziękowanie za wykonanie badań
próbek zwietrzelin w mikroskopie elektronowym.
L I T E R A T U R A
[1] Ć i r i ć M ., A l e k s a n d r o v i c D .: A n o b se r v a tio n o f the g en esis o f terra rossa.
R ev iew o f R esearch W ork at the F a cu lty o f A g ricu ltu re. U n iv e r sity o f B elgrade, J u g o sla v ia 1959.
[2] C z a r n o w s k a K ., K o n e c k a - B e t l e y K .: Z a w a r to ść m etali ciężk ich w gleb ach i zw ie- trzelin ach relik to w y ch w y tw o rzo n y ch ze sk a ł w ę g la n o w y c h . R o cz. g le b o z n . 27, 2, W arszaw a 1976.
[3] D o b r z a ń s k i B ., G l i ń s k i J., V u C a u T h o i : R o z m ie sz c z e n ie m ik r o e le m e n tó w w p ro filach gleb strefy trop ikaln ej i u m ia rk o w a n ej. A n n . U M C S Sect. E, 26, 1971, 1. [4] D u c h a u f o u r P h.: P ro cesses de fo r m a tio n d es so ils. B io c h e m ie at G e o c h e m ie . C .R .D .P.,
150
K . K o n e c k a -B e tle y , D . C z e m p iń sk a -K a m iń sk a[5] F i l i p o w s k i G .. J e k i ć M .: О nekim h em isk im o so b in a m a , o b e z b e d ż c n o sti hranljivim m aterijam a i potrebi k alcifik acije crven ica N R M . Z em ljiśte i b iljka. g o d . V III. nr 1-3, B eograd 1959.
[6] G ł a z e k J.. M a r k o w i c z - Ł o h i n o w i c z M .: D e p e n d e n c e o f karst d en u d a tio n on g e o lo g ica l structure in the SW part o f the H o ly C ross M ts (C en tral P o la n d ). A cta G e o lo g ic a P o lo n ica 23. 1973, 3.
7] H r u s k a В.: Z evétravaci p rocesy na vap en cich karp atsk e so n sta w y . A cta U n iv ersita ris A g ricu ltu ra e nr 1 -2 , Praha 1976.
[8] K o n e c k a - B e t l e y K .: G leb y relik to w e w y tw o r z o n e ze sk ał w ęg la n o w y ch na o b szarze G ó r Ś w iętok rzysk ich i ich o b rzeżen ia . R o c z . g leb o zn . 27, 1976, 2.
[9] K o n e c k a - B e t l e y K ., M a z u r e k A .: B adania m ik r o m o r fo lo g ic z n e zw ietrzelin relik tow ych w y tw o rzo n y ch z w ap ien i ob szaru G ó r Ś w iętok rzysk ich i ich o sło n y . R o cz. g leb o zn . 27.
1976, 2.
[10] K o n e c k a - B e t l e y K ., K o c o ń J.: S tu d ies o f w ea th erin g resid ues o f terra rossa and
terra fu s c a by u sin g the tra n sm issio n elek tro n m icro sco p e. P o l. J. Soil Sei. 12, 1979, 1.
[11] K u b i e n a W .: B e stim m u n g sb u ch und S y stem a tik der B öd en E uropas. Stu ttgart 1950. [12] K u ź n i c k i F. i in .: R ęd zin y w y tw o r z o n e ze sk ał w ęg la n o w y ch różn ych form acji
g e o lo g ic z n y c h na o b sza r ze G ó r Ś w iętok rzysk ich i ich o b rzeżen ia. R o cz. g leb o zn . 27, 1976, 2.
[13] L e s z c z y ń s k a E.: G le b y typu c z e r w o n o z ie m n e g o i rędziny jurajsk ie. R o cz. N a u k roi. 120-D , 1966.
[14] L a m o u r o u x M .: Etat et co m p o r te m e n t du fer d an s les so ls fo rm és sur roch es c a rb o n a tées au L ib an . S cien ce du S o l. 1972, 1.
[15] M a r k o w i c z - Ł o h i n o w i c z M .: P ro cesy w sp ó łcz esn ej korozji krasow ej m a sy w u w a p ien n eg o Jzry C zę sto c h o w sk ie j. S p e le o lo g ia III. 2, W arszaw a 1968.
[16] M a r k o w i c z - Ł o h i n o w i c z M .: P róba o cen y in te n sy w n o ści k orozji krasow ej w c z w a r to rzęd zie na o b szarze Jury C zę sto c h o w sk ie j. S p e lo lo g ia IV , 1. W arszaw a 1969.
[17] M ü c k e n h a u s e n E.: T h e fo ssil so ils (p a le o so ls) o f central E u rop e. A n a is de E d a fo - logia y A g r o b io lo g ia . T o m o 32, 1-2, M ad rid 1973.
[18] M ü c k e n h a u s e n E.. B e c k m a n n H .. S c h r ö d e r D ., S t e p h a n S.: .R e lik t e von P a le o b ö d e n . S p alten und D o lin e n , F ü llu n g en in c a rb o n a tisch en G estein en od er N ö r d lic h e n Eifel. C aten a 2. 1975.
[19] N a k o n i e c z n y S., P o m i a n J., T u r s k i R .: S ta n o w isk o g leb y k op alnej grupy terra
ca lcis na W y ży n ie L u b elskiej. A n n . U M C S S ec. B, 20, 1965, 6.
[20] P e d r o C .: Les so ils d é v e lo p p é s sur ro ch es calcaires. N a tu r e o rig in a lité et cadre gén éral de leur é v o lu tio n a la surface de g lo b e. S cien ce du S o l. N o 1. 1972.
[21] R ó ż y c k i S .Z .: Przyczynki d o zn a jo m o ści krasu P olsk i. I. K ras O p o czy ń sk i. Przegl. G e o l. t. 20, W arszaw a 1947.
[22] R ó ż y c k i S .Z .: P rzyczynki d o zn a jo m o ści krasu P o lsk i. II. , .Z a p a d łe D o ły ” w e w sch o d n iej części la só w sta ra ch o w ick ich . Przegl. g eogr. t. 22. W arszaw a 1950.
[23] S c h w e r t m a n n 'U . : Z ur G o e th it und H ä m a titb ild u n g au s am o rp h e n Eisen (Ill)-h y d r o x id . 2 M itteilu n g . Z e itsch . P flan zen er. D ü n g . B od en k . 108, W ein h a im 1965, 1.
[24] S c h w e r t m a n n U .: D ie B ild u n g vo n G o e th it und H ä m a tit in B ö d en u nd S ed im e n ten . P ro ceed in g s o f the In tern a tio n a l C lay C o n feren ce Jerusalem , Israel, v ol. 1, 1966. [25] S c h w e r t m a n n U ., L e n t z e W .: B o d en fa rb e und E isen o x id fo rm . Z eitsch r. für P flan ze-
nern. D ü n g . B od en k . 115 B and. W ein h aim 1966. 3.
[26] Ś k o r i ć A ., F i l i p o w s k i G ., Ć i r i ć M .: K la sy fik a cja tala Ju g o sla v ije. Z agreb 1973. [27] Ś k o r i ć A ., F i l i p o v s k i G ., Ć i r i ć M .: K la sifik a cija zem ljista J u goslavije. Sarajevo 1985. [28] S m o l i k o w a H .: Stratygrap h ical sig n ifica n ce o f terra calcia so ils. I N Q U A , A b stract
Płytkie gleby czerwone Jugosławii
151
К. К О Н ЕЦ КА -Б ЕТ Л ЕЙ , Д. Ч Е М П Л И Н ЬС К А - К А М И Н Ь С К А Н Е К О Т О Р Ы Е А С П Е К Т Ы Г Е Н Е З И С А М Е Л К И Х К Р А С Н Ы Х П О Ч В Ю Г О С Л А В И И К а ф е д р а п оч вов еден и я В арш авск ой сел ь ск о х о зя й ст в ен н о й ак адем и и Р е з ю м е И ссл ед о в а л и н еск ольк о вы ветренны х м елов ы х и зв естня к ов из Ю госл ав и и . Н а о с н о вании ф и зи к о-хи м и ч еск и х а н а л и зо в у ст а н о в л ен о , что ук азан ны е вы ветренны е м атер и алы п р е д с т а в л я ю т с о б о й б еск а р б о н а т н ы й илисты й р е зи д у у м к р а сн о го или к р а с н о -б у р о го ц вета, тип а т ер р а р о с с а , о б р а зо в а н н ы й п о д вли яни ем п р о ц есс о в дек альц и тац и и и р у б и - фикации. У казанн ы й вы ветренны й м а т ер и а л бы л о п р еде л ен как алитны й (Л и ш т и ц а , п р оф и л ь № 1), ф ер р али товы й (Л и ш т и ц а , п р оф и л ь № 2) и ф ер р си ал и товы й (Н е у м , п р оф и л ь № 3). Э т о т м а тер и а л х а р а к тер и зу ет ся н изким с о о т н о ш е н и е м S i 02: R20 ; в з а в и си м о с ти о т типа в ы ветрен н ой п о р о д ы : < 1 в а л и т н о м , ок. 2 в ф е р р а л и т о в о м и > 2 в ф ер р с и а л и т о в о м типе. Б о л б ш о е к оли ч ество с в о б о д н о г о ж ел еза , а м а л о е с в о б о д н о г о к р ем н езем а не б л а г о п р и я т ст в о в а л о о б р а зо в а н и ю илисты х м и н ер а л о в , что п о д т в е р д и л такж е ан али з ö эл ек т р о н н о м м и к р оскоп е. П р о в е д ен н ы е и ссл е до в а н и я п о зв о л и л и о х а р а к т е р и зо в а т ь ук азан ны е вы ветренны е п о р о д ы как стар ы е и рел ик товы е, р азв и ти е к отор ы х н ач алось в третичны й п е р и о д и п р о д о л ж а е т с я за м е д л е н н ы м и т ем п а м и д о сих п ор . А к т у а л ь н о е п р е о б р а зо в а н и е выве тр енн ы х п о р о д с в я за н о с и зм ен ен и я м и клим ати ческ их ф а к то р о в и с т и п о м р а ст и т ел ь н о ст и . К. K O N E C K A - B E T L E Y D. C Z Ę P IŃ S K A -K A M IŃ S K A S O M E A S P E C T S O F T H E G E N E S IS O F S H A L L O W R E D SO IL S O F Y U G O S L A V I AD e p a r tm e n t o f S o il S cien ce W arsaw A gricu ltu ral U n iv ersity
S u m m a r y
S everal w eath ered c reta ceo u s lim e sto n e s from Y u g o sla v ia w ere in v estig a ted . T h e results o £ p h y sic o -c h e m ic a l a n a ly sis have p ro v ed that they c o n stitu te n o n -c a r b o n a te o u s clay-lil^e resid uu m , o f red or b ro w n ish -red c o lo u r o f the terra rossa type, d e v e lo p e d u nder the effect o f d e c a lc ita tio n an d ru b ifica tio n p ro cesses. T h ese w eath ered m a teria ls have been d efin e d as a ly tic (L istica . prof. 1), ferralytic (L istica , p ro file 2) and ferrsialytic (N e u m , p ro file 3). T h ey are ch aracterized by a low S i 0 2: R2O3 ratio, d ep en d in g on the w ea th erin g type: < 1 in a ly tic, a b o u t 2 in ferralytic an d > 2 in ferrsialytic on e.
A great a m o u n t o f free iron and a sm all o n e o f free silica are n o t fa v o u r a b le for fo r m a tio n o f cla y m inerals, w h at has b een co n firm ed a lso b y th e a n a ly sis in electro n m ic r o sc o p e .
T h e in v e stig a tio n s en a b led to ch aracterize the a b o v e w eath ered ro ck s as o ld an d relic o n e s, the d e v e lo p m e n t o f w h ich b egan in the T ertiary p erio d and is co n tin u e d at a slow er rate up to n o w . C urrent tra n sfo rm a tio n s o f the w ea th ered ro ck s in q u estio n are co n n e c te d w ith ch a n g es o f clim a tic fa cto r s and v e g e ta tio n types.
Prof. dr hab. Krystyna Konecka- Bet ley Z a k ła d G leboznawstwa S G G W -A R W arszaw a, ul. Rakow iecka 26
