A N N A L E S D E L A S O C l E T f i G E O L O G I Q U E D E P O L O G N E
T o m ( V o l u m e ) X X X I — 1 96 1 Z e s z y t ( F a s c i c u l e ) 2— 4 K r a k ó w 1961
WŁADYSŁAW PIOTROWICZ
NIEKTÓRE CECHY PETROGRAFICZNE IŁÓW ELBLĄSKICH Z NADBRZEŻA
(fig. 6)
Some petrographic features of the Elbląg clays fr o m Nadbrzeże (Northern Poland
)
(fig. 6)
S t r e s z c z e n i e . W pracy opisano iły elbląskie (yoldiowe) z Nadbrzeża. Na podstawie składu m ineralnego i zawartości fauny wyróżniono 6 odmian iłów. Są one silnie zaburzone glacitektonicznie.
WSTĘP
Do najbardziej interesujących utw orów plejstocenu na wschód od ujścia Wisły należą iły, zawierające faunę arktyczną z Yoldia arctica i Cyprina islandica na czele, jako jedyne tego typu osady w Polsce. W li
te ra tu rze noszą one nazwę iłów elbląskich, chociaż często określane są również jako iły yoldiowe. Zalegają one na obszarach W yżyny Elbląskiej, głównie na północny wschód od Elbląga w pasie rozciągającym się wzdłuż brzegów Zalewu W iślańskiego aż po Braniewo. Iły te zostały stwierdzone również w Elblągu podczas w ykonywania płytkich w ierceń oraz w n a j
bliższej jego odległości, w rezerw acie parkow ym B ażantarnia. Głównie odsłaniają się one w pasie nadbrzeżnym w licznych tu odkryw kach ce
gielni.
Opisane w 1876 roku przez A. J e n t z s c h a , były tem atem bardzo w ielu prac i artykułów , głównie jednak z geologicznego punktu widzenia.
Z uw agi na występowanie obfitej i ciekawej fauny oraz flory zostały one i pod tym względem szczegółowo scharakteryzow ane.
M akrofauna, k tórą spotykam y w iłach znad Zalewu nie wszędzie jest jednakowo rozpowszechniona, gdyż w niektórych odkrywkach nie widzi- my jej wcale. Nie zawsze też jest ona reprezentow ana przez dobrze zacho
wane formy. Często obserw ujem y ją pod postacią zniszczonych fragm en
tów skorupek, rzadko tworzących niewielkie skupiska. W iłach tych już makroskopowo możemy wyróżnić szereg odm ian odznaczających się róż
ną barw ą, zawartością w nich substancji ilastych, własnościami fizycz
nym i, a przede wszystkim obecnością lub brakiem m akrofauny. M akro- faunę spotyka się wyłącznie w jednej odm ianie iłów, barw y zielonoszarej.
W skutek występowania mięczaka Yoldia arctica tylko w tym ile, należa
łoby go więc nazwać iłem yoldiowym. Nazwą tą nie powinno się więc obejmować wszystkich odmian iłów, jakie tu spotykam y, ale określać je ogólnie iłam i elbląskimi.
W śród badaczy zajm ujących się tym i iłam i oprócz A. J e n t z s c h a należy wymienić G. B e r e n d t a , C. G a g e l a , W. W o l f f a , P. S o n -
23 R ocznik PTG
t a g a , G. M a d s a i innych, z badaczy polskich zaś przede w szystkim J. L e w i ń s k i e g o , S t . L e n c e w i c z a , B. H a 1 i c k i e ’g’o, R, G a - l o n a i Z. K o t a ń s k i e g o .
Pierw sza praca A. J e n t z s c h a (1876) o tych iłach dotyczyła w y
stępowania m orskich osadów w okolicy Łęcze. W spraw ozdaniu z prac polowych w r. 1885 w ym ieniony autor podaje, że odwiedził szereg cegielni nad Zalewem, stwierdzając, że tylko część zalegających tu iłów zawiera Yoldia arctica i Cyprina. Iły te poza ty m są często poprzedzielane pias
kam i i glinam i zwałowymi oraz są tak dalece zaburzone, że dokładne ich przebadanie wymagać będzie długoletnich studiów.
Fig. 1. M apka odsłonięć iłów elbląskich nad Zalewem
Fig. 1. Sketch-m ap of the clay pits in which the Elbląg clays are exposed Z kolei w r. 1898 omawia on jeden profil iłów miąższości 25 m, spo
czywających na pokładzie piasków, zaw ierających faunę słodkowodną Dreissensia polymorpha i Paludina diluviana.
Iły te w swej p artii środkowej o miąższości 8 — 10 m etrów zaw ierają Yoldia i Cyprina, natom iast stropowa część iłów pozbawiona jest fauny.
W edług V. Z a n s a (1936), R. G a l o n a (1952), P. W o l d s t e d t a (1955) i in., iły z Yoldia arctica, z okolic Elbląga są osadami Morza P o rt
landzkiego, które należy uznać za końcową fazę interglacjalnego morza, na terenie obecnego B ałtyku.
Zasięgiem tego m orza była objęta południowa Skandynaw ia, północny cypel Danii, sk raj południowego B ałtyku aż po L eningrad i K arelię. Na
ty ch właśnie obszarach spotyka się osady m orskie zaw ierające faunę arktyczną, a przede w szystkim Yoldia arctica.
S t . L e n c e w i c z (1928), J. L e w i ń s k i (1930), B. H a l i c k i (1951,
— om awiając iły yoldiowe D anii stw ierdzają, że iły elbląskie są odpowied
nikiem chronologicznym osadów Skaerum hede. Również E. K r a u s e (1928), N. W. P o t u ł o w a (1932), U. K. Ł a w r o n o w a (1939) podkre
ślają duże podobieństwo iłów z fauną arktyczną z okolic Leningradu, nad rzeką Mga, do osadów znad Zalewu Wiślanego. W iele uw agi iłom yoldiowym Finlandii i Szwecji poświęcił również M. S a u r a m o (1934).
W licznych pracach, jakie były poświęcone iłom elbląskim , nie znaj
dujem y żadnych danych dotyczących ch arakterystyki petrograficznej tych osadów. Jedynie W. W a w r y k (1958, 1959) i M. K a m i e ń s k i (1959) przeprow adzają dyskusję na te n tem at. W pracy niniejszej zostaną podane niektóre cechy osadów z Nadbrzeża z petrograficznego p u n k tu widzenia.
OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA REJONU WYSTĘPOWANIA IŁÓW ELBLĄSKICH
Nadbrzeże leży na granicy Żuław W iślanych i Wysoczyzny Elbląskiej.
Z jednej strony jest to więc obszar delty Wisły, której wschodni kraniec pod wzgórzami elbląskim i w rzyna się pomiędzy wysoczyzny, z drugiej zaś znajduje się podnóże wzniesień, które w okolicy obecnej odkryw ki ce
gielni Nadbrzeże osiągają m aksym alną dla najbliższego obszaru wysokość około 69 m npm. Cała W yżyna Elbląska, a szczególnie jej północno- -wschodnia część jest pocięta licznym i i głębokimi do kilkunastu m etrów jaram i i dolinam i strum ieni. Te wcięcia erozyjne, szczególnie silnie uw i
doczniają się na kraw ędzi wyżyny. W w yniku tego duże połacie zalega
jących tu iłów zostały odsłonięte i bardzo często w ystępują tylko pod cienką w arstw ą gleby. Całość osadów w yżyny Elbląskiej w skutek dzia
łania lodowca jest bardzo zaburzona. T o r n ą u i s t (1910) podaje, że pokłady m iędzy Tolkm ickiem poprzez K adyny do Łęcza są tak skom pliko
wane, że trudno otrzym ać jakiś jasny obraz ich zalegania, kolejności w arstw itp.
Przed posuw ającym się z północy czołem lądolodu pokłady iłów po
fałdow ały się i w ypiętrzyły, toteż iły elbląskie znajdują się o kilkadziesiąt m etrów powyżej obecnego poziomu morza. Bardzo silne spiętrzenie i stło
czenie osadów przez lodowiec można dokładnie obserwować w kopalni iłów w K adynach. F akty te mogą w łaśnie wskazywać na czas ich pow
stania.
Poza ty m pokłady te uległy porozrywaniu, tworząc w ielkie kry, które niejednokrotnie m usiały być odwrócone o 90° w stosunku do swego pier
wotnego położenia. Czasami są one poprzedzielane m ateriałem skalnym pochodzącym z lodowca, co stale jest widoczne we wszystkich odsłonię
ciach. Z drugiej strony ostatnie zlodowacenie ustępujące z terenów zabu
rzonych przez siebie iłów pozostawiło na nich pokrywę utw orów m oreny dennej, gliny piaszczystej i piasków.
CZĘŚĆ OPISOWA
Dla uzyskania ch arak tery sty k i osadów, zalegających na teren ie ko
palni ceg. „Nadbrzeże” oparto się na badaniach składu granulacyjnego zarówno za pomocą analizy sitowej, jak i sedym entacyjnej (areom etrycz-
23*
nej). Przeprowadzono badania mikroskopowe wydzielonych m inerałów ciężkich, wykonano szereg analiz chemicznych.
Przy opisach tych osadów będziemy operowali nazwam i „ił tłu sty ” ,
„średniotłusty” lub „chudy”. Zgodnie z nom enklaturą proponowaną przez pracowników K atedry M ineralogii i P etrografii P olitechniki G dańskiej (W. W a w r y k i in. 1953) iłem tłu sty m nazwiem y skałę, k tóra zawiera ponad 50% substancji ilastej, średniotłustym 50 — 30%, a chudym 30 —
— 20%. Piasek ilasty zaw ierałby więc substancje ilaste w ilości od 20 — 10%. Pod pojęciem m ułku rozumieć należy skałę zbudowaną z pelitu kwarcowego o średnicy ziarn od 0,02 — 0,003 mm. Gdy zawartość substan
cji ilastych nie przekracza 20% — surowiec nosi nazwę m ułku ilastego.
Analizując przekroje poprowadzone przez otw ory w iertnicze (20) wyko
nane na terenach Nadbrzeża, można stwierdzić, że skały ilaste zalegają tu dosyć wąskim pasem i tw orzą niezbyt rozległy płat w yklinow ujący się w kierunku NE.
Jego granica północno-wschodnia przebiega po zboczu wzniesienia, którego szczyt zbudowany jest z piasków i gliny zwałowej, natom iast od strony południowej i zachodniej pokład iłów ograniczony jest odkryw kam i kopalni.
W kierunku płn-zachodnim i częściowo zachodnim złoże zapada się pod podkład luźnych piasków. Iły rozprzestrzeniają się głównie w k ie ru n ku N i W, przy czym w tym sam ym kierunku zmniejsza się ich miąższość.
Otwory w iertnicze sięgały przeważnie do głębokości 20 —22 m, nie przebi
jając spągu utw orów ilastych. W ystępują tu m ułki ilaste, jak i m ułki zbu
dowane praw ie wyłącznie z pelitu kwarcowego oraz liczne odm iany iłów o różnej barwie, zawartości substancji ilastych, teksturze i strukturze.
Należy podkreślić, że iły nie tworzą regularnych poziomów czy warstw,
56 54 52 50 48 45 Ą 44 42
*0
39 36 34 32
SE
1 fZH n 2 lc~r~l 3 I7531 U l ^ - - | 5 |'. - r j 6 (r.ł>V:A'l 7
Fig. 2. P rz e k ró j p rzez o tw o ry w iertn icze w y k o n a n e n a te re n ie cegielni N adbrzeże.
1 — ił m u łk o w y z fa u n ą ; 2 — ił m u łk o w y bez fau n y ; 3 — m u łe k ilasty ; 4 — ił tłu sty ; 5 — p ia se k ilasty ; 6 — g lina zw ało w a; 7 — p ia se k d ro b n o z ia rn is ty Fig. 2. C ro ss-ssctio n of th e E lbląg clays b ased on b o re-h o les d rille d in th e c la y - - p it at N adbrzeże. 1 — silty clay w ith m a rin e fa u n a ; 2 — silty c la y w ith o u t fa u n a ; 3 — clayey silt; 4 — p lastic clay; 5 — clayey san d ; 6 — b o u ld e r clay; 7 — fin e-
-g rain e d san d
obserw ujem y natom iast dużą zmienność odm ian zalegających tu utw orów
— zarówno w ich jakości, jak też i rozprzestrzenieniu.
W Nadbrzeżu zjawiska te uw ypuklają się stosunkowo najm niej w yraź
nie, w porównaniu z innym i punktam i, jak np. w Suchaczu, Pęklew ie czy też w odkrywce iłów w Kadynach,
D om inującym i osadami w złożu są szary lub zielonkawy ił mułkowy (oznaczony w profilach literą A) zaw ierający faunę arktyczną oraz ił m uł
kowy posiadający w stanie w ilgotnym barw ę m niej lub więcej szarą, często z naciekam i rdzaw ym i i pozbawiony m akrofauny (B). Iły te prze
chodzą stopniowo w m ułki ilaste, z częstym i w kładkam i piasku (C).
Iły yoldiowe (mułkowe) osiągają na terenie Nadbrzeża 16 — 18 m miąższości. Mogą przenikać się w zajem nie z iłem zasobniejszym w su b stancje ilaste, a pozbawionym fauny. Niekiedy ta ostatnia skała jest nad- legła w stosunku do iłów yoldiowych, czasem tw orzy w nim duże soczew
ki, zalegając na przem ian i pow tarzając się kilkakrotnie, jak to widzimy w przekroju. Najczęściej jednak spotykam y ją w partiach środkowych złoża.
Nie można tu mówić o jakiejkolw iek prawidłowości dotyczącej wza
jem nego zalegania iłów, niem niej jednak oba te osady w złożu N adbrze
ża stanow ią zasadniczą masę (ok. 80%).
Czasem zalegają one bezpośrednio pod glebą, przeważnie jednak przy
k ry te są osadami nieplastycznym i, których miąższość wynosi od 0,4 do 6,0 m, a w skrajnych granicznych otw orach ponad 10,5 m.
Średnia miąższość nadkładu dla złoża wynosi 1,5 m. przy czym około 70% iłów znajduje się pod tą pokrywą. Iły m ułkowe są pozbawione szko
dliw ych domieszek ziarnistych, z w yjątkiem okruchów i resztek muszli.
Iły mułkowe zawierające m akrofaunę odznaczające się swoistą te k stu rą. Jest ona praw ie luźna. Ił składa się jak gdyby z poszczególnych drobnych grudek, które dają się bez w ysiłku rozdrobnić w palcach. Ta m ała ich zwartość wynika z niedużej stosunkowo ilości obecnych w nich substancji ilastych. Z drugiej strony „serow ata” konsystencja mogłaby wskazywać, że iły yoldiowe nie były na ty m terenie poddawane silniej
szemu ciśnieniu, które by je mocniej sprasowało. Można by również przy
puszczać, że były one w swej masie przem arznięte, a po ustąpieniu lądo- dolodu i odtajaniu zachowały swoją dzisiejszą teksturę.
W skazywałoby na to zachowanie w iłach nie zniszczonych, kruchych skorupek Yoldia.
Iły tłuste i średniotłuste z teren u Nadbrzeża stanow ią około 20% ca
łości surowców tego złoża. Składają się one z kilku odmian. A więc w y
różnim y tu iły barw y seledynowej (D), zalegające przew ażnie w stropie złoża tuż pod osadami nieplastycznym i oraz iły ciemnoszare, w stanie w ilgotnym praw ie czarne (E).
Plastyczne iły szare lub ciemnoszare w ystępują czasami na terenie Nadbrzeża w postaci soczewek o bardzo poważnej miąższości, dochodzącej do 18, a naw et więcej m etrów (średnio 7 m). Przew ażnie jednak tw orzą nieduże w kładki w iłach m niej plastycznych.
Iły siwe tłuste, jak i średniotłuste, tw orzą zwykle jednolite niezróżni- cowane poziomy bez jakichkolwiek uw arstw ień. Poza wyżej w ym ienio
nym i odmianam i spotykam y tu charakterystyczne dla W yżyny Elbląskiej iły tłuste barw y czekoladowoczerwonej z różnym i odcieniam i (F), Te ostatnie na terenie Nadbrzeża w ystępują w nieznacznych ilościach w po
staci w trąceń, w arstw i soczewek, o miąższości niekiedy dochodzącej do
13 m. Są one bardzo silnie zw arte, tru d n e do eksploatacji, zwłaszcza w okresie letnim . W niektórych odkryw kach (Suchacz) są eksploatowane przy użyciu m ateriałów wybuchowych.
W ym ienione wyżej iły w yczerpałyby w ystępujące tu zasadnicze ich odmiany. Nie ulega jednak wątpliwości, że mogą występować lokalne zróżnicowania, związane z zaburzeniam i sedym entacji czy też działal
nością lodowca.
Po ty m ogólnym omówieniu utw orów ilastych Nadbrzeża dla pełniej
szej ich charakterystyki zbadano utw ory odsłaniające się w czterech pro
filach, po dwa z poziomu dolnego kopalni i dwa z górnego. Obecnie ek
sploatow any jest poziom górny.
P r o f i l I i I I z d o l n e j k o p a l n i
I. Jak z przedstawionego profilu wynika, w stropie zalega 3-m etrow ej miąższości w arstw a iłu mułkowego (1-A) barw y zielonkawoszarej w stanie wilgotnym , zawierającego m niejsze lub większe ilości Yoldia arctica.
F auna ta jest często pogruchotana i zniszczona, lecz udaje się nie
kiedy wyizolować i całe skorupki.
Fig. 3. Profil I z kopalni dolnego poziomu. 1 — ił mułkowy szarozielony, słabo zwar
ty ze skorupkam i fauny Yoldia (A); 2 — ił średniotłusty, czekoladowoczerwony, silnie zwarty z pojedynczymi otaezakami skał wapiennych (F); 3 — ił tłusty szary z w trąceniam i iłu barwy czekoladowej (E + F); 4 — ił tłusty ciemnoszary, bez fau
ny, zw arty (E); 5 — piasek drobnoziarnisty barw y szarej (P)
Fig. 3. Profile I of the low er level of the clay-pit. 1 — silty clay grey-green w ith fauna (Yoldia) A; 2 — red-brow n clay w ith rare pebbles of carbonate rocks (F); 3 — grey clay w ith intercalations of brown, clay (E + F); 4 — dark-grey clay, w ithout
fauna (E); 5 — grey fine grained sand (P)
Zdarzają się partie, w których nasilenie w ystępowania fauny jest znaczne, a czasami w ystępuje ona tylko w pojedynczych okazach. T ekstu
ra tego iłu jest luźna, lekko porowata, jak gdyby gąbczasta. W stanie w ilgotnym ił łatwo daje się odspajać łopatą, rozsypując się przy ty m na m niejsze bryłki.
Przeprowadzone badania przy zastosowaniu analizy areom etrycznej wykazały, iż nie zawiera on praw ie zupełnie frak cji piaszczystej, o śred
nicy powyżej 0,2 mm. W te j frakcji widzimy resztki m uszli, pojedyncze ziarna kw arcu, glaukonitu, piry tu , liczniejsze skalenie, ziarna m agnety
tu oraz dosyć częste otw ornice i resztki roślinne.
W następnej w arstw ie profilu spotykam y się z odm ianą iłu tłustego barw y czekoladowoczerwonej lub kawowoczerwonej (2-F). Ił te n często popularnie nazywam y jest „iłem yoldiowym ” , chociaż nie zawiera m akro- fauny. Je st on silnie zw arty, w stanie w ilgotnym wysoce plastyczny, intensyw nie reaguje z HC1. W odróżnieniu od spotykanych tu innych odm ian iłów oprócz węglanów rozpylonych zawiera często drobny lub grubszy żwirek wapienny, a naw et większe, dochodzące do 10 cm śred
nicy głaziki. Są to erratyczne w apienie i dolom ity silnie zw arte, ob
toczone, o kształtach bulastych, z w yraźnym i rysam i. Dolomity te m ają barw ę kremową, wapienie zaś przeważnie jasnoszarą.
Przeprowadzone badania tego iłu m etodą areom etryczną w ykazały stosunkowo dużą zawartość (4,3%) frak cji o średnicy powyżej 0,2 mm, przy sum arycznej zawartości piasku 17,6%. Piasek zbudow any jest przede wszystkim z kwarcu, nielicznych ziam wapieni, o średnicy do 4 mm, czę
stego tu glaukonitu, skaleni, pojedynczych ziarn pirytu, m inerałów ciem
nych, płytek krzem ionki opalowej oraz pojedynczych otwornic.
Z kolei w profilu zalega praw ie dw um etrow a w arstw a iłu tłustego, barw y ciemnoszarej (3-(E + F) ze sm ugam i i w trąceniam i iłu leżącego wyżej, co wpływa na zanik w yraźnej granicy między nimi.
Surowiec te n jest silnie plastyczny, zw arty, pod w pływem HC1 burzy.
B rak w nim zanieczyszczeń w postaci ziarnistych wapieni. W oparciu o analizę areom etryczną stw ierdzam y znaczne zm niejszenie zawartości piasku oraz wzrost substancji ilastych. Zbadanie pozostałości pod lupą pozwala zaobserwować często dobrze zachowane otwornice, które w po
przedniej w arstw ie w ystępowały tylko pojedynczo. W składzie m ineral
nym pozostałości na sicie 0,2, obok podstawowych m inerałów obserw ujem y stosunkowo częste ziarna m agnetytu.
W p artii spągowej odsłania się odmiana iłu barw y ciem noszarej z lek
kim odcieniem zielonkawym, a praw ie czarnoszarej w stanie w ilgotnym (4-E). C harakterystyczną cechą tego iłu jest bardzo m ała zawartość frakcji piaszczystej, a wysoka substancji ilastych. Badanie frak cji piaszczystej pod lupą, poza dom inującym kw arcem w ykazuje m niej więcej podobny skład m ineralny jak u wyżej wym ienionych skał.
Stosunki zmienności składu granulom etrycznego iłów profilu I podaje tabela 1.
T a b e l a 1 Skład granulom ętryczny próbek iłów profilu I w %
Nr warstwy i oznaczenie odmia
ny w profilu
F rakcja piaszczysta Mułkowa (0,02 - 0,003)
mm
Ilasta
« 0,003 mm) (> 0 , 2 mm) (0 , 2 — 0 , 0 2 mm)
1 (A) 0,40 21,60 49,60 28,40
2 (F) 4,30 13,30 28,10 48,20
3 (E -^ F ) 0,40 9,50 34,60 55,50
4 (E) 0 , 1 0 3,30 40,20 56,40
W iłach omawianego profilu wyodrębniono frakcje piaszczyste, z któ
rych za pomocą brom oform u wydzielono m inerały ciężkie. W zespole tych
m inerałów przede wszystkim widzimy duże ilości siarczków żelaza pod postacią kryształków , utw orów kulistych lub form przypadkowych. S ku
piają się one często na powierzchni okrzem ek. Czasami siarczki te pokryte są w arstw ą opalu, a niekiedy w arstew ki te pow tarzają się na przem ian po kilka. O krzem ki są często pokryte siarczkam i na całej swej powierz
chni lub częściowo albo widoczne są tylko pojedyncze ich ziarna. Siarczki żelaza spotykane są również w ew nątrz otwornic, dzięki czemu znalazły się one we frak cji ciężkiej. Poza tym widzimy tu dosyć częste skupienia opalowej krzem ionki w form ie blaszek z naciekam i lim onitu oraz poje
dynczym i ziarnam i pirytu.
Pozostałe m inerały ciężkie, jak granaty, amfibole, zoizyty, cyrkony i inne, w ystępują tu pojedynczo.
Zupełnie inaczej przedstaw iają się stosunki tych m inerałów w ile barw y czekoladowoczerwonej (2-F). Tu są one reprezentow ane przede w szystkim przez amfibole, granaty i m inerały nieprzeźroczyste. Stosunki te podaje tabela 2.
T a b e l a 2
Z aw artość m in e ra łó w ciężkich- w ile b a r w y cze
koladow oczerw onej (2 — (F)). P ro fil I w % F ra k c ja
N azw a m in e ra łu 0,2- 0,1 m m
0 ,1 -0 ,0 6 m m
M in erały n ie p rz e ź ro
czyste 32 32
A m fibol 22 14
G ra n a t 14 11
C yrkon 4 5
E pidot 3 6
Zoizyt 3 7
G lau k o n it 8 5
C h lory t 3 5
R u ty l 2 3
B ia ty t 2 1,5
Apaityt 0,3 2
S ta u ro lit 0,6 2
D ysten — 0,6
S y lim an it — 0,6
P iro k sen — 0,6
T u rm a lin 0,3 0,6
M in erały n ie o zn a 2 2
czone
A g reg aty 4 2
Przeprowadzone badania pod lupą frakcji piaszczystej i wydzielenie m inerałów ciężkich nie pozwalają dopatrzyć się różnic w sedym entacji poszczególnych odmian iłów, raczej w skazują na wspólne, a przynajm niej przybliżone źródło m ateriału wyjściowego.
Dla pełniejszej charakterystyki utw orów ilastych profilu w ykonano analizy chemiczne, których w yniki podane są w tabeli 3.
T a b e l a 3 Z e staw ien ie w y n ik ó w analiz chem icznych iłów p ro filu I w %'
S k ład n ik
O znaczenie w a r s tw y w p ro filu (1-A)
ił m u łk o w y
(2-F) ił czek.-czerw.
(3-(E ~ F)) ił tłu s ty szary
(4-E) ił tłu sty
S i 02 58,76 55,65 50,11 52,27
a i2o3 1 1 , 0 0 11,36 14,88 13,81
T i 02 0,37 0,75 0,65 0,65
f o 2o3 8,36 7,27 7,44 6,82
M nO 0,04 0,05 0,06 0,03
P2O3 0 , 2 2 0,29 0,13 0,24
CaO 2,89 6,30 6,24 6,37
MgO 2,97 2 , 6 8 3,68 2,46
k2o 2,94 2,90 3,28 2,54
N a 20 1,19 0,85 0,95 0,95
S 03 0 , 1 0 0 , 1 1 0,08 0 , 0 2
S 1,16 0,07 0,13 0,15
c o2 3,04 5,30 5,70 5,20
C0 2 org. 0 , 1 0 — — —
h2o — 2,39 2,19 1,93 2,78
h,o + 4,45 4,14 4,57 5,42
S u m a 99,98 99,81 99,83 99,71
Analizy chemiczne tych iłów nie w ykazują bardziej w yraźnych różnic.
W pew nym stopniu w yróżnia się tu ił yoldiowy (1-A), k tóry odznacza się przede w szystkim wysoką, procentową zawartością siarki siarczkowej, k tóry to składnik w pozostałych iłach w ystępuje w ilościach niedużych.
Ił te n jest również najbardziej zasobny w S i02 i F e20 3, przy najniższej zaw artości CaO.
W pozostałych iłach zawartość tego składnika jest praw ie 2-krotnie wyższa, co podkreśla ich charakter węglanowy. Pewne, chociaż nieznaczne różnice w ykazuje również ił tłusty szary [3-(E + F)], w któ ry m zm niej
szyła się znacznie zawartość krzem ionki, a wzrosła ilość glinki.
Inne tlenki pozostają we wszystkich iłach w zbliżonych granicach.
U derza przede wszystkim duża zawartość MgO, co może sugerować, że magnez w ystępuje tu między innym i w sieci m inerałów ilastych.
W skazywałaby na to także niska na ogół zawartość glinki. Część m agne
zu może być wprawdzie związana w węglanach, jednak ilość C 02 nie może go związać w całości, gdyż jest w yraźnie niewystarczająca.
W ydaje się również, że stosunkowo wysoka zawartość alkaliów tylko w części może wchodzić w skład skaleni i glaukonitu. Główna ich ilość raczej sugeruje obecność m inerałów ilastych typu ilitowego.
Wysoka na ogół zawartość — P2O5 — potwierdza częste występowanie w iłach wiwianitu.
II. Inne stosunki w zaleganiu utworów ilastych obserwujemy w profilu II kopalni dolnej.
W stropie poza iłem zawierającym makrofaunę, o wyglądzie zbliżonym do iłu z Y oldia arctica, spotykamy szereg surowców chudych, mułkowych,
by dopiero w spągu na głębokości około 4,5 m natrafić ponow nie na typo
wy ił ciemnoszary. W surowcach m ułkowych obserw ujem y częste w arst
wowanie i pew ne łagodne zresztą ich zaburzenia. Z aburzenia te można by raczej przypisać w arunkom sedym entacji, a nie działalności lodowca.
Fig. 4. Obraz zalegania utw orów ilastych profilu II. 1 — ił szarozielony m ułkow y z resztkam i skorup (A); 2 — mułek ilasty z pojedynczą fauną (C); 3 — ił mułkowy szary bez fauny (B); 4 — piasek m iałki szary nieco zaburzony z w staw kam i m uł- kowo-ilastym i (P); 5 — ił mułkowy szary z drobnymi przew arstw ieniam i piasku (B); 6 — ił mułkowy, ciemnoszary z w staw kam i mułkowymi, zaburzony (B); 7 —
ił tłusty ciemnoszary (E)
Fig. 4. Bedding of the clays in the profile II. 1 — grey-green silty clay w ith fauna (A); 2 — clayey silt w ith rare fauna (C); 3 — grey silty clay w ithout fauna (B);
4 — grey fine sand w ith intercalations of silts and clays (P); 5 — grey silty clay w ith thin intercalations of sand (B); 6 — dark-grey silty clay w ith intercalations
of silts (B); 7 — dark-grey clay (E). The layers 4 and 6 are deform ed
Te zm iany w arunków sedym entacji i jakości utw orów uw ypuklają się w tabeli podającej w yniki analizy areom etrycznej. O bserw ujem y tu w y
raźne przejście od średnio tłustego iłu mułkowego, przez m ułek ilasty do miałkiego piasku i ponowne przejście do iłu tłustego.
T a b e l a 4 Zmiany składu granulometrycznego utworów profilu II w %
Nr w arstw y i ozna
czenie odmiany w profilu
Miąższość w m
Frakcja
piaszczysta Mułkowa Ilasta
(2 , 0 — 0 , 0 2 mm) (0,02 - 0,003)
mm ( < 0,003 mm)
1 — A 0,5 - 1,7 5,24 63,32 31,44
2 — C 0,5 - 1,7 11,60 73,31 15,09
3 — B 1,7 - 2,5 17,00 55,75 27,25
4 — P 2,5 - 3,0 71,56 17,47 10,97
5 — B 3,0 - 3,6 37,93 36,35 25.72
6 — B 3,6 - 4,5 17,90 46,97 35,13
7 — E 4,5 - 6,0 4,95 42,94 52,11
A nalizując podany profil widzimy ponadm etrow ą w arstw ę iłu m uł- kowego (1-A) barw y zielonoszarej z licznym i zniszczonymi resztkam i skorup mięczaków. W ystępują one bądź pojedynczo, bądź tw orzą rów nole
głe skupiska mogące świadczyć o odkładaniu się ich w strefach brzeżnych m orza. K u dołowi w arstw y okruchy te zanikają. Różnią się one w ybitnie od fauny w omówionym wyżej ile yoldiowym profilu I. Są to pozostałości grubych skorup mięczaków o większych rozm iarach, w yraźnym prążko
w aniu, o bardzo silnych i grubych zamkach. M akrofauna jest tu reprezen
tow ana przez resztki Cyprina islandica, przy jednoczesnym b rak u skoru
pek Yoldia arctica. Makroskopowo ił te n jest podobny do iłu z Yoldia.
Przeprow adzona analiza granulacyjna w ykazuje jednak pewne zm niejsze
nie frak cji piaszczystej przy jednoczesnym wzroście frak cji m ułkow ej.
W k ierunku południowo-wschodnim ił m ułkow y w yklinow uje się, a jego miejsce zajm uje pokład m ułku ilastego (2-C), barw y zielonoszarej, z pojedynczym i resztkam i skorup. M ułek te n jest lekko zw arty, kruszy się pod naciskiem palców. Dostrzegam y w nim słabo zaburzone w arstew ki piasku miałkoziarnistego. Zarówno jeden, jak i drugi utw ór ku spągowi przechodzi ponownie w ił m ułkowy (3-B) barw y szarej, z pojedynczym i naciekam i tlenków żelaza, pozbawiony już zupełnie m akrofauny. Zawiera on znaczne ilości jasnego łyszczyku, jest słabo zw arty, podobny zresztą do typow ych iłów z fauną, co potw ierdza również analiza areom etryczna.
D alej ku spągowi zalega 0,5-metrowa w arstw a szarego piasku mułkowego (4-P) z partiam i jaśniejszej barw y, a pod nim ił m ułkowo-piaszczysty (5-B), barw y zielonoszarej, dosyć zw arty, z licznym i rdzaw ym i plamami.
Oprócz obficie w ystępującego m uskow itu obserw ujem y w nim duże ilości resztek roślinnych, po których pozostały częste otw orki będące drogą do przenikania roztworów tw orzących rdzaw e plam ki i nacieki. Dalej ku spą
gowi w ystępuje w arstw a iłu bardziej zasobnego w substancje ilaste (6-B) z licznym i silnie zaburzonym i w arstw am i jasnoszarego m ułku, by w resz
cie w spągu przejść w zw arty ił ciem noszary (7-E).
Z porównania skał ilastych w ystępujących w profilu I i II możemy wykazać zmienność w rozprzestrzenieniu poziomym poszczególnych utw o
rów, a mianowicie zanik iłu barw y czekoladowoczerwonej oraz z Yoldia arctica, a w ystąpienie podobnych makroskopowo skał ilastych z Cyprina i utw orów m ułkow o-ilastych lub piaszczysto-mułkowych.
W yniki analiz chemicznych również potw ierdzają stopniowe przejście pomiędzy skałam i ilastym i z jednej strony a piaskiem z drugiej.
W oparciu o w yniki analiz chemicznych można wnioskować, że utw ory ilaste nie w ykazują tu większych różnic w zawartości poszczególnych tlenków w porównaniu z analizam i iłów profilu I.
Skały tego profilu odznaczają się obfitą zawartością m ikrofauny i flo
ry. Fauna w ystępuje pod postacią otwornic, małżoraczków i okrzem ek.
W edług inform acji uzyskanych od I. B r o d n i e w i c z jest to zespół zimnowodny. Otwsornice przyw iązane są zasadniczo do surowców zasob
niejszych we frakcję ilastą. Ilość ich w tych skałach zm niejsza się konsek
w entnie z tym i wartościam i. W w arstw ach stropow ych w ystępują one w nieznacznej ilości, by zaniknąć całkowicie w piasku m ułkowym (4 — P) i pojawić się w dużych ilościach w w arstw ie iłu spągowego (7 — E).
O tw ornice przeważnie dobrze zachowane reprezentow ane są przez kilka gatunków , głównie z rodziny Elphidium oraz pojedynczo z rodziny Poli- morphidae. W ystępują one we frakcji powyżej 0,2 mm, a poniżej 0,2 mm nie ma ich, ew entualnie w ystępują pojedynczo i w postaciach jak gdyby
tyzowane.
T a b e l a 5 Zestawienie wyników analiz chemicznych skał profilu II w %
Składnik
Oznaczienie w arstw y w profilu (1-A)
ił mułkowy
(4-P) piasek miałki
(7-E) ił tłusty
S i02 54,54 72,42 51,74
a i2o3 12,72 8,08 11,53
T i02 0,65 0,55 0,70
Fe203 6,95 3,90 8,84
Mn O 0,05 0,03 0,08
p2o5 0,55 0,05 0,30
CaO 4,59 2,44 6,61
MgÓ 3,90 2,17 3,54
k3o 3,04 2,24 3,16
Na20 0,95 1,06 0,97
so3
0,53 0,62 0,16S 1,05 0,25 0,08
co2
3,64 2 , 1 2 4,95C 02 org. — 0,08 0,05
HaO- 2,09 1 , 2 1 1,99
h2o + 5,28 2,46 5,13
Suma 100,53 99,68 99,83
T a b e l a 6 Procentowa zawartość minerałów ciężkich
w skałach profilu II Na w arstw y
i oznaczenie odmiany w profilu
Frakcje
0,1—0,06 mm poniżej 0,06 mm
1 — A 3,09 3,81
2 — C 2 , 0 0 1,97
3 — B 3,05 0,83
4 — P 1,18 0,33
5 — B 3,63 0,51
W m inerałach ciężkich, wydzielonych z frak cji piaszczystych, nie znajdujem y takiego ich stosunku ilościowego jak w skałach ilastych profilu I. Gdy tam na plan pierwszy w ysuw ały się granaty, amfibole, m i
nerały nieprzeźroczyste i epidot, to w skałach profilu II d.ominujące są piryt, ew entualnie m arkasyt, przy pojedynczych jedynie okazach
laza przyw iązane jest do w arstw (1 — A), (2 — C), ( 3 — B) i (5 — B), gdy w w arstw ie (6 — B) i (7 — E) miejsce ich zajął m agnetyt.
D la porównania zm ian w zaleganiu i jakości utw orów z kopalni gór
nego i dolnego poziomu przeprowadzono również charakterystykę prób z profilu III i IV — reprezentujących kopalnię górną.
Stropowa część gliny m orenowej została usunięta jako nadkład. Roz
pościerająca się pod nią w arstw a piasku ilastego (1 — P) zawiera okruchy skalne i dość częste w trącenia szarego m ułku.
Pod tym piaskiem zalega ił średniotłusty barw y seledynowej z czę
stym i plam am i i naciekam i rdzawymi, silnie zw arty, z połyskującym i drobnym i blaszkam i m uskow itu (2 — D).
Fig. 5. Profil III odsłonięcia z Nadbrzeża. 1 — piasek ilasty, lekko zw arty barw y szarordzawej (P); 2 — ił średniotłusty seledynowy z rdzawymi naciekam i (D);
3 — ił ciemnoszary, tłusty (E) z szeroką 0,8 m soczewką iłu barwy czekoladowo- czerwonej (F); 5 — ił tłusty ciemnoszary zw arty (E)
Fig. 5. Profile III. 1 — rusty-grey clayey sand (P); 2 — green clay w ith rusty streaks (D); 3 — dark-grey clay (E) with a lense of red-brow n clay (F); 5 — dark- -green clay (E)
A naliza granulom etryczna w ykazała w nim zawartość około 47% sub
stan cji ilastych i nieduże ilości frak cji powyżej 0,2 mm. Ta ostatnia zbu
dow ana jest głównie z niewielkich konkrecji w apiennych o średnicy do 2 mm. Powstały one przez przem ycie wyżej leżącego piasku ilastego i osa
dzenie kukiełeczek w nieprzepuszczalnej w arstw ie iłu. Kwarzec budujący tę frak cję jest silnie skorodowany, ostro kraw ędzisty. Poza tym w ystępują tu zlepki limonitowe, duże ilości m agnetytu, pojedyncze skalenie, biotyt, glaukonit oraz otwornice. We frakcjach poniżej 0,2 mm oprócz typowych m inerałów w ystępuje w yjątkowo duża ilość płaskich płytek i zlepków krzem ionki opalowej, barw y białej lub z naciekam i lim onitu. Ziarna glau- konitu są tu nieliczne, częste natom iast blaszki m uskowitu, m agnetytu i resztki roślinne. Poniżej zalega tłusty, ciemnoszary ił (3-E) o miąższości ponad 6 m, przechodzący w spągu w praw ie czarny. W ile ty m w ystępuje wąska, około 6-m etrow ej długości kieszeń iłu barw y czekoladowoczerwo- nej, wtłoczona w pozycji pionowej. Ił ciemnoszary przypom ina własnoś
ciam i i wyglądem utw ór zalegający w spągu profilu II (7-E), mimo że usytuow anie profilu III w stosunku do II w yraża się odległością 150 m
i około 10 m różnicy w pionie. Zbadana pozostałość na sicie 0,2 m m w yka
zuje bardzo istotne podobieństwo w składzie m ineralnym . Oprócz pod
stawowych składników w ystępują tu liczne otwornice. W odróżnieniu od otwornic znalezionych w iłach tego ty p u w profilu II są one reprezento
wane tu przez jedną formę, gdy w pierw szym przypadku występowało kilka form.
F ak t te n mógłby sugerować o periodycznych zm ianach środowiska sedym entacji. Ił czekoladowoczerwony (4 F) zawiera substancje ilaste w ilości praw ie 65%. Je st silnie zw arty, w stanie w ilgotnym mocno pla
styczny. Praw ie pionowe ustaw ienie w arstw y tego iłu oraz w yraźne g ra
nice z surowcem szarym są prawdopodobnie w ynikiem działania lodow
ca. Za przem ieszczeniem n atu ry glacitektonicznej przem aw iają spotykane w nim otoczaki i lu stra tektoniczne.
Zbadanie frak cji piaszczystej w ystępującej tu w m inim alnej ilości, pozwoliło zaobserwować poza kw arcem obecność ziarn w apieni do 3 mm średnicy, częste skalenie, blaszki bioty tu oraz liczne otwornice, różniące się jednak jakościowo od otwornic w ystępujących w sąsiednim ile szarym.
Świadczyć to może również o odrębnych w arunkach sedym entacji, środo
wisku i ew entualnym czasie osadzania się iłu barw y czekoladowej.
Ił spągowy (5-E) praw ie czarnej barw y mimo dużego podobieństwa w y
ników analizy areom etrycznej, jak również podobnego składu chemicznego z iłem (3-E) w ykazuje nieco odm ienny zespół m ineralny na sicie 0,2 mm.
B rak w nim przede w szystkim otwornic. Również m agnetyt, k tó ry tam był istotnym składnikiem frakcji, tu praw ie nie w ystępuje. Częściej re prezentow any jest glaukonit, skalenie i ziarna w apieni. Te różnice w ska
zywać mogą na odm ienne źródła osadzanego m ateriału, a może też i w a
ru n k i sedym entacji obu warstw.
T a b e l a 7 Skład granulom etryczny iłów, występujących w profilu III w %
Nr i oznaczenie odmian w profilu
Piasek Mułek Subst. ilaste
( > 0 , 2 mm) (0 , 2 — 0 , 0 2 mm) (0,02 — 0,003 mm) « 0,003 mm)
1 — C ] 9,30 46,30 17,20 17,20
2 — P 0,50 5,30 47,40 46,80
3 — E 0,40 14,40 35,30 49,90
4 — F 0,40 1,40 35,50 64,90
5 — E 0,30 6,30 44,00 49,40
Przeprowadzona analiza chemiczna próbek profilu III pozwala również ustosunkować się do iłów poprzednich profilów. Analiza chemiczna wyko
nana z iłu (2-D) w ykazuje dużą zawartość krzem ionki, niew spółm ierną z zawartością substancji ilastych, plastycznością, a naw et w yglądem m a
kroskopowym skały. Opierając się na badaniach optycznych można tę wąt_
pliwość tłum aczyć występowaniem znacznej ilości krzem ionki opalowej.
Iły z w arstw (3-E) i (5-E) mimo pew nych różnic w składzie m ineral
nym są całkowicie do siebie podobne.
Analiza chemiczna iłu (4-F) w ykazuje bardzo niską zawartość krze
mionki, a stosunkowo dużą glinki i żelaza.
R easum ując widzimy, że w profilu ty m można wydzielić jedną nową odmianę iłu, tj. ił średniotłusity barw y seledynowej (2-D), gdyż pozosta
łe nie różnią się od omówionych wyżej typów skalnych. Jednocześnie ił czekoladowej barw y, właśnie w ty m profilu reprezentuje zasadniczy typ tego surowca.
Z kolei zbadano próby z profilu IV. P róbki zostały pobrane po kilku miesiącach po profilu III, gdy czoło kopalni przesunęło się o kilkanaście m etrów . Profil te n reprezentują, podobnie jak w profilu II poziomu dol
nego, surowce chude i średniotłuste, w ykazują one duże zróżnicowanie przez kilkakrotne następstwo w trąceń i przew arstw ień piasku.
T a b e l a 8 Zestawienie wyników analiz chemicznych iłów profilu III i IV w %
Składnik W arstwa w profilu III Warstwa profilu IV
(2 - D ) (3 — E) (4 - F ) (5 - E ) (4 - B)
S i02 59,94 51,52 46,40 51,91 68,70
a i2o3 11,03 12,14 14,17 12,41 11,73
T i02 0,70 0,60 0,65 0,60 0,70
Fe203 8,57 8,05 8,98 8,30 5,24
MnO 0,06 0 , 1 0 0 , 1 0 0 , 1 0 0,09
P2O3
0,26 0 26 0,25 0,26 0,39CaO 2,63 6,74 7,00 6,83 1,06
MgO 3,44 3,48 3,86 3,60 1,52
k2o 3,14 3,70 3,74 3,03 2,78
K a2 0 0,87 0 , 8 6 0,67 1 , 0 2 1,39
so3
0 , 0 1 0 , 0 2 ślady ślady śladyS ślady 0 , 1 2 0,08 0 , 1 2 ślady
co2
1 , 8 6 5,36 6,65 5,67 0,51C 02 org. — — 0,13 — —
h2o - 2,87 2 , 1 1 1,90 1,82 2 , 2 0
H2o+ 4,82 4,61 4,97 4,55 3,54
Suma 1 0 0 , 2 0 99,67 99,55 1 0 0 , 2 2 99,85
Przeprowadzone badania składu m ineralnego, jak i m inerałów cięż
kich wykazały, że skały ilaste tego profilu są analogiczne z profilem II kopalni dolnej, z tą różnicą, że zalegają tu jeszcze w arstw y piasku, a w stropie profilu pod piaskiem ilastym zalega taka sama odm iana iłu barw y seledynowej (2-D) jak w profilu III (2-D).
Pew ną różnicę w ykazuje tu chudy ił m ułkowy (4-B), odbiegający ana
lizą chemiczną i areom etryczną od dotychczas om awianych typów skał ilastych.
Analiza chemiczna tej próbki (tab. 8) w ykazała może zbyt wysoką za
w artość glinki — w porównaniu z innym i surowcam i bardziej tłustym i.
W ynika to jednak z obecności w niej dużej ilości glaukonitu, a poza tym skaleni. Wyższą zawartość krzem ionki można w ytłum aczyć obecnością w skale krzem ionki opalowej.
To podobieństwo skał ilastych profilów II i IV w yraźnie widoczne jest przy porównaniu wyników analiz granulom etrycznych (tab. 4 i 9).
Na uwagę zasługują również zalegające w profilu piaski. W w arstw ie (3-P) w ystępuje 0,8 m w arstw a piasku żwirowego, zielonoszarego, z obfi
tym i przew arstw ieniam i piasku o barw ie rdzawej. F rakcja żwirkowa (po
wyżej 2 mm) w ilości 13% reprezentow ana jest przez okruchy skalne osią
gające średnicę 20 mm, a składające się przeważnie ze skał w apiennych, zwartego m ułku krzemionkowego, piaskowców oraz okruchów skał k ry stalicznych.
8,7
Fig. 6 . Profil IV skał cegielni Nadbrzeże. 1 — piasek ilasty barw y rdzawej (P);
2 — ił średnio tłusty barw y seledynowej z rdzawym i naciekam i (D); 3 — piasek żwirkowy, zielonoszary, lekko zw arty (P); 4 — ił mułkowo-piaszczysty, barw y zie- lonoszarej (B) z w kładką piasku (4a-P); 5 — ił szary mułkowy z obfitym i nacieka
mi, średniotłusty (B); 6 — piasek drobnoziarnisty zielonoszary (P); 7 — ił ciem
noszary, średniotłusty (E); 8 — ił szary średniotłusty, zw arty (E)
Fig. 6 , Profile IV. 1 — rusty clayey sand (1-P); 2 — green clay w ith ru sty streaks (D); 3 — grey-green pebbly sand (P); 4 — grey-green silty and sandy olay (B) with an intercalation of sand (4a-P); 5 — grey silty clay (B); 6 — grey-green fine-grai
ned sand (P); 7 — dark-green clay (E); 8 — grey clay (E)
T a b e l a 9 Wyniki analizy areometrycznej skał z profilu IV w %
Nr w arstw y i oznaczenie odmiany profilu
F rakcja żwirkowa
i piaszczysta
( 2 — 0 , 0 2 mm)
mułkowa (0,02 — 0,003 mm)
ilasta
« 0,003 mm)
2 — D 3,40 51,20 45,40
3 — P 82,50 1 1 , 1 0 6,40
4 — B 32,10 42,80 25,10
4a — P 89,50 6,40 4,10
5 — B 8,30 57,10 34,60
6 — P 87,00 8 , 1 0 4,90
7 — E 4,10 55,90 40,00
8 — E 0,80 52,90 46,25
F rakcje od 2 m m do 0,5 mm, zbudowane są w dalszym ciągu z przew a
żającej ilości ziarn wapiennych. Liczny kwarzec posiada często powierzch
nię porysowaną, jest skorodowany i tw orzy scem entowane zlepki, niekiedy przerosty ze skaleniem i turm alinem . Bardzo licznie reprezentow ane są skalenie. We frakcjach niższych zm niejsza się w yraźnie ilość ziarn w ęgla-
nowych, a na to miejsce zjaw ia się liczny glaukonit, o różnym zabarw ieniu od jasnozielonego do rdzawozielonego. Z m inerałów ciężkich są widoczne w yraźnie słupki hornblendy, tu rm alin u i in. P iry t spotykam y w pojedyn
czych ziarnach. C harakterystyczną cechą tego osadu jest stosunkowo w iel
ka ilość ziarn o średnicy poniżej 0,06 m m (33,5%), na k tó rą składa się m iałki piasek, m ułek (ok. 11%) i substancje ilaste (6,4%).
W ile (4-B) w ystępuje w kładka piasku drobnoziarnistego (4a-P) barw y zielonoszarej, z obfitym i naciekam i rdzawym i, w stanie suchym zw ar
tego. Zawiera on około 2,5% żwirku, składającego się głównie z ziam pegm atytów o średnicy do 10 mm, granitów, większej ilości skaleni i po
jedynczych okruchów m ułku krzem ionkowego. F rakcja żwirkowa tego piasku różni się od takiej sam ej frak cji wyżej leżącego piasku, w k tó rej przeważały ziarna wapienne, co świadczyć może o pewnej odrębności źródła m ateriału macierzystego. Ziarna kw arcu są skorodowane, obok w y
stępują znaczne ilości glaukonitu i skaleni.
W w arstw ie (6-P) zalega drobnoziarnisty piasek barw y szarej, w stanie suchym lekko zw arty. Zaw iera on również żw irek w ilości około 4,5%, składający się z ostrokraw ędzistych okruchów m ułku krzemionkowego, w apieni i dolomitów, dużych ilości pegm atytów, skaleni i kw arcu. We frakcjach niższych obserw ujem y poza ty m znaczne ilości glaukonitu.
Analizy sitowe piasków wykonane przez przem ycie dały w yniki na
stępujące:
T a b e l a 10 Analiza granulom etryczna piasków z profilu IV
Frakcja W arstwa w profilu
(3-P) (4-P) (6-P)
> 2 mm 13,05 2,50 4,35
1 , 0 — 2 , 0 5,40 2 , 0 0 4,00
0,5 — 1,0 7,20 6,30 9,65
0,2 — 0,5 14,02 28,40 32,50
0 , 1 — 0 , 2 15,86 30,20 32,20
0,06 — 0 , 1 1 1 , 0 2 13,30 9,40
< 0,06 33,45 17,30 16,90
Z tego przeglądu skał zalegających w 4 profilach w idzim y podobień
stwo poszczególnych odm ian, a w ystępujące niekiedy różnice w składzie m ineralnym i faunie mogą sugerować pewne zm iany w arunków sedy
m entacji i w m niejszym stopniu źródła m ateriału skalnego tworzącego te osady.
B a d a n i a m i n e r a ł ó w c i ę ż k i c h
Badaniom na zawartość m inerałów ciężkich zostały poddane przede w szystkim utw ory piaszczyste z różnych poziomów zalegania oraz wyizo
low ane z iłów frakcje piaszczyste. Celem tych badań, poza stw ierdzeniem jakości i ilości m inerałów ciężkich, była próba w ykazania ew entualnych różnic w zespole tych m inerałów w zależności od jakości osadu i głę
bokości jego zalegania.
O trzym ane w artości procentowej zawartości m inerałów ciężkich w zba
danych próbkach przedstaw ia tabela 11.
24 Rocznik PTG
T a b e l a 11 Zestawienie procentowe zawartości m inerałów ciężkich w poszczególnych frakcjach
Nazwa próby i num er Frakcje
0,5—0 , 2 mm 0,2—0 , 1 mm 0,1—0,006 mm
1. Piasek żwirkowaty
Profil IV (warstwa) (3-P) 1 , 0 2 0,56 1,29
2. F rakcja piaszczysta z mułku.
Profil IV (4-B) — 0,56 1 , 0 0
3. Pia,sek drobnoziarnisty.
Profil IV (4hP) 0,76 0,75 1,35
4. Piasek drobnoziarnisty.
Profil IV (6 -P) 0,94 1 , 6 8 1,40
5. Frakcja wyizolowana z iłu b ar
wy czekoladowej. Profil I
(2-F) 0,76 1,63
Jak w ynika z zestawienia, w poszczególnych frakcjach nie ma zde
cydowanie w yraźnych różnic w procentowej zawartości tych m inerałów.
Zacierają się one praw ie całkowicie we frakcji 0,1 —■ 0,06 mm. Ilościowe stosunki poszczególnych m inerałów zbadane we frakcjach 0,2 — 0,1 m m
wskazują na ogół na jednorodność m ateriału osadzonego (tabl. 12).
T a b e l a 12 Procentowe zawartości po-szczególnych m inerałów ciężkich we frakcjach piaszczystych
0,2—0,1 mm (Oznaczenie prób jak w tabeli poprzedniej)
Nazwa m inerału Numer próby
1 2 3 4 5
Minerały nieprzeźroczyste 32 33 25 24 32
G ranat 2 0 9 1 1 19 14
Amfibol 17,6 2 0 25 15 2 2
Epidot 4 8 6 9 3
Zoizyt 1 4 2 4 3
Glaukonit 5,5 7 9 8 , 6 8
Cyrkon 1 5 4 4 4
Turm alin 2 1 2 2 0,3
Chloryt 2 2 3,5 4 3
Biotyt 3,5 2 3,5 4,5 3
Rutyl 4 0,5 2 2 2
Apatyt 1 1 1,5 0,3 0,3
Dysten 0 , 6 0,3 1 — —
Staurolit 0,5 0,3 — — 0 , 6
Sylim anit 0,3 0,3 1 — —
Piroksen 0,5 — — 0,5 —
Tytanit — — — — —
Agregaty 2,5 1,5 2 — 1
Nieoznaczone Monacyt
2 2 1
ślady
1 1
Zbadane amfibole są ż szeregu hornblendy, w ykazują k ą t znikania św iatła od 15 do 22 stopni. W śród nich są okazy barw y zielonej, jak też b ru n atn ej z różnym i odcieniami. Dadzą się również zauważyć pojedyncze ziarna glaukofanu, kum ingtonitu i rybekitu. Te rodzaje m inerałów re prezentow ane są we wszystkich zbadanych próbkach. Z kolei zbadano ja
kość turm alinów . Przeważnie są to szerlity o różnych barw ach pleochro- icznych, brązowe do ciemnobrązowej, słomkowo żółte do brązowej, jasno
zielone do zielonych itd. Jakość ich we wszystkich próbkach jest praw ie tak a sama. G ranaty są przeważnie bezbarwne, różowe o barw ie łososiowej, czasami lekko żółtawej. Najliczniejszym i wśród nich są granat zwyczaj
ny, rzadziej grossular. C harakterystyczną ich cechą są bardzo liczne w rost- ki, które powodują, że większość granatów pod ich w pływ em słabo re a
guje na światło spolaryzowane. Często w ykazują one na pow ierzchni w y
raźne rysy lub spękania.
Epidot jest praw ie bezbarw ny lub żółtawy z nieznacznym pleochro- nizmem. S taurolit najczęściej jasnożółty do ciemnożółtego lub pom arań
czowego. Liczne tu glaukonity są przeważnie ciemnozielone, czasami ja
śniejsze, niekiedy brunatnaw e.
R utyle są zwykle brunatnoczerw one, niekiedy rńiodowożółte. C yrkony w ykazują różne barw y, żółtawe, różowawe, rzadziej brązowe, czasami są bezbarw ne i w ykazują budowę pasową. Powierzchnie ich nierzadko są zniszczone, porysowane. Poza tym spotykam y tu pojedyncze ziarna m ona- cytów o lekko brązowawej barw ie z w yraźnym i śladam i łupliwości.
Jakość tych m inerałów potw ierdza również, że źródłem dla zbadanych osadów Nadbrzeża był ten sam m ateriał m acierzysty. Gdy idzie o stopień obtoczenia (tabela 13), pozwala on zauważyć pewne, chociaż nieznaczne różnice między poszczególnymi piaskami.
T a b e l a 13 Stopień obtoczenia ziam minerałów ciężkich frakcji 0,2—0,1 mm w %
(Oznaczenia jak w tabl. poprzedniej)
Stopień obtoczenia
Numery prób
1 2 3 4 5
Z iarna obtoczone 45 49 40 54 47
Ziarna półgraniaste 35 39 39 32 33
Ziarna graniaste 2 0 1 2 2 1 14 2 0
W yodrębniają się tu próba 2, reprezentująca ił mułkowy, oraz w arstw a 4 — piasek drobnoziarnisty, w których ziarna nie obtoczone w ystępują w ilości 12 i 14%.
W śród m inerałów obtoczonych znajdują się przede w szystkim g ra
naty, cyrkony, epidoty i turm aliny. N atom iast amfibole, jak też m inerały nieprzeźroczyste, ru ty l, dysten, silim anit, rzadziej granaty — przeważnie nie w ykazują lub w m ałym stopniu — zjawisko obróbki m echanicznej.
Stosunkowo duży stopień obtoczenia m inerałów ciężkich związany jest najpraw dopodobniej z dłuższym czasem ich przebyw ania w ruchliw ym środowisku wodnym. Procentow y stopień obtoczenia składników frakcji lekkiej podany jest w zestawieniu tabl. 14. F rakcja lekka zbudowana jest głównie z kw arcu o zbliżonej procentowej wartości. Ziarna jego często
24*
