U N I V E R S I T A T I S M A R I A E C U R I E~ S K Ł O D O W S K A L U B L I N — P O L O N I A
VO L. I, N r 2 SECTIO E 1947
Z Z a k ła d u G le b o z n a w s tw a W y d z ia łu R o ln e g o U . M . C . S. w L u b lin ie K ie r o w n ik : Za&t-i'' N jn ż . B o h d a n D o b rz a ń s k i
BibtloMł Ir
. \ o -
B o h d a n D o b r z a ń s k i
tu, rv 6 \ ci
S tu dia g le b o z n a w c z e
na«i lessam i północnej k ra w ę d z i P o d o la
(Pedological in vestig ation s of loess on the n o rth e rn m a rg in of Podolia)
S P I S R Z E C Z Y
S tr o n a
W s t ę p ...- ...¿
I. Ó g ó 1 n e w i a d o m o ś c i o l e s s i e ... 4 I I . M e t o d y b a d a ń w ł a s n y c h ... 7
a) B a d a n ia te re n o w e . 7
b) B a d a n ia l a b o r a t o r y j n e ... 9 I I I . ¡ P o d z i a ł i c h a r a k t e r y s t y k a l e s s u ... 20
a j Less t y p o w y - n o r m a l n y ... 24 fo j Less p i a s z c z y s t y ...3 0
c) Less ila s t y . . . 31
IV . W p ł y w p o d ł o ż a l e s s o w e g o n a c h a r a k t e r g l e b . . 45 V . K o ń e o w e w n i o s k i . . . ... 52
VI . S p i s l i t e r a t u r y . . . . 53
V I I. S t r e s z c z e n i e . ... . . . 56 V I I I . W y k a z p r o f i l i l e s s o w y c h ... 58
3 ) M \ A 4 \ o \
W S T Ę P *)
S pośród c z y n n ik ó w w p ły w a ją c y c h n a k s z ta łto w a n ie się g le b y n ie je d n o k r o tn ie d e c y d u ją c y w p ły w w y w ie r a s k a la m a c ie rz y s ta , z k t ó r e j g le b a p o w s ta ła . P o d ło że n ie rz a d k o w y c is k a ta k p rz e m o ż n e p ię tn o n a c h a ra k te rz e i w ła s n o ś c ia c h g le b y , że in n e c z y n n ik i g le b o - tw ó rc z e z o s ta ją z e p c h n ię te n a d a ls z y p ia n , w z g lę d n ie p r a w ie n ie u z e w n ę tr z n ia ją sw ego w p ły w u . J a k o p r z y k ła d m ogą p o s łu ż y ć r ę d z in y , k t ó r y c h nasz b ie lic u ją e y c z y li łr a m id o w y k lim a t n ie m oże p r z e m ie n ić w b ie lic e , d z ię k i s p e c y fic z n y m w ła s n o ś c io m p o d ło ż a t y c h g le b .
N a g le b ę w p ły w a ją z a ró w n o c h e m ic z n e j a k i fiz y c z n e w ła s n o ści s k a ły ' m a c ie r z y s te j. Z n a c z e n ie s k ła d u c h e m ic z n e g o p o d ło ż a je s t p o w s z e c h n ie u z n a w a n e , n a to m ia s t fiz y c z n e w ła ś c iw o ś c i s k a ły m a c ie r z y s te j z b y t często b y w a ją n ie d o c e n ia n e , lu b z u p e łn ie n ic u w z g lę d n ia n e . T y m c z a s e m o w e fiz y c z n e w ła s n o ś c i p o d ło ż a w b a rd z o s il
n y m s to p n iu decy d u ją o k s z ta łto w a n iu się p r o f ilu g le b y , o ra z o p r z y d a tn o ś c i r o ln ic z e j i w y d a jn o ś c i g le b y .
P o s ia d a m y w ie le g le b , k t ó r y c h n ie k o r z y s tn e w ła ś c iw o ś c i w o d n e i p rz e s trz e n n e są w y n ik ie m n ie w ła ś c iw y c h cech p o d ło ż a g le b o w e g o . Za p r z y k ła d m oże p o s łu ż y ć less, k tó r e m u n in ie js z a p ra c a b ę d z ie p o św ię c o n a . U ta r ło się w r o ln ic t w ie i n a u c e m e lio r a c ji b łę d n e p rz e ś w ia d c z e n ie , że w s z y s tk ie g le b y p o w s ta łe n a u tw o r a c h le s s o w y c h p o s ia d a ją d o s k o n a łe w ła s n o ś c i: są p rz e w ie w n e , p rz e p u s z c z a ln e , o w y s o k ie j w a rto ś c i u ż y t k o w e j, a m e lio r a c ja t y c h g le b je s t zb ę d n a i b e z c e lo w a . W r z e c z y w is to ś c i rz e c z p r z e d s ta w ia się o d m ie n n ie . P e w n a b o w ie m ilo ś ć p o ls k ic h le ssó w p o s ia d a w a d liw e s to s u n k i w o d n o -p o - w ie tr z n e , czego d o w o d e m są p rz e p ro w a d z o n e z d o d a tn im s k u tk ie m m e lio r a c je (gleb n a łe s s o w y c h . K w e s tia m e lio r a c ji n ie k t ó r y c h o d m ia n g le b le s s o w y c h o k a z a ła się ta k a k tu a ln ą , iż u ru c h o m io n o na t y c h g le b a c h d o ś w ia d c z a ln e s ta c je m e lio r a c y jn e (59). B łę d n e ro z p o w s z e c h n io n e m n ie m a n ie o d o b r y c h w ła s n o ś c ia c h w s z y s tk ic h g le b le s s o w y c h p o c h o d z i p r a w d o p o d o b n ie z b r a k u w s z e c h s tro n n e g o o p ra c o w a n ia s k a ły le s s o w e j.
* P ra c a n in ie js z a zosta ła n a p is a n a p rz e d r o k ie m 1939.
P r z y c h a r a k te r y z o w a n iu lessu z w ra c a n o d o ty c h c z a s u w a g ę na je g o s k ła d c h e m ic z n y i m e c h a n ic z n y o ra z ma n ie k tó r e c e c h y m o r fo lo g ic z n e ja k b a rw ę , łu p liw o ś ć w p io n o w e s łu p y itp . N ie z w ra c a n o n a to m ia s t u w a g i n a lo , że m a te r ia ł ch o ć g e n e ty c z n ie le s s o w y m oże p o s ia d a ć zn a czn e różinice w e w ła s n o ś c ia c h fiz y c z n y c h . B ra k w s z e c h s tro n n e j c h a r a k t e r y s t y k i o d m ia n s k a ły le s s o w e j d o p ro w a d z ił n ie k t ó r y c h a u to r ó w (20, 21) do z a p rz e c z e n ia is tn ie n ia lessów na te re n a c h z a ję ty c h p rz e z u t w ó r le sso w y.
W czasie m o ic h b a d a ń g le b o z n a w c z y c h w 1937 i 1938 r o k u na p ó łn o c n e j k r a w ę d z i P o d o la z e b ra łe m , c e le m p rz e p ro w a d z e n ia spe
c ja ln y c h s tu d ió w , b o g a ty m a te r ia ł le s s o w y ze 130 p r o f ili. Z a ró w n o s tu d ia te re n o w e , j a k i b a d a n ia la b o r a t o r y jn e p ro w a d z o n o pod k ą te m s tw ie rd z e n ia is to tn y c h ró ż n ic p o m ię d z y lessam i, ja k o te ż w y ró ż n ie n ia w o b rę b ie lessu s p e c ja ln y c h o d m ia n . P rz y te j sposobności p o ró w n a n o szereg m e to d b a d a w c z y c h c e le m u s ta le n ia ic h u ż y te c z ności p r z y b a d a n iu i c h a r a k te r y z o w a n iu lessów .
1 t
I. O G Ó L N E W I A D O M O Ś C I O L E S S IE
A n a liz u ją c fa c h o w ą lit e r a t u r ę o lessach, s p o s trz e g a m y bardzo, z n a c z n ą ro z b ie ż n o ś ć p o g lą d ó w z a ró w n o o d n o ś n ie p o c h o d z e n ia , ja k i p o w s ta w a n ia le ssó w . Po k r y t y c z n y m p rz e g lą d z ie te g o o b fite g o m a t e r ia łu o k a z u je się, że w ię k s z o ś ć a u to r ó w w y s n u ła sw e te o r ie o p o c h o d z e n iu lessu, o p ie r a ją c się n a p o d s ta w ie o b s e r w a c ji r e g io n a ln y c h t y l k o z ja w is k , g e n e r a liz u ją c je k a te g o ry c z n ie . N a t e j to d ro d z e
p o w s ta ło p o n a d d w a d z ie ś c ia h ip o te z o p o w s ta w a n iu lessu (42).
W o s ta tn ic h czasach d a je się je d n a k ju ż z a u w a ż y ć te n d e n c ja a u t o r ó w d o p e w n e g o r o d z a ju k u m u la c ji ty c h r o z b ie ż n y c h te o r ii. U sta lo n o j u ż b o w ie m z g o d n ie z lezą R i c h t h o f e n a (38), że w o sta te c z n y m e ta p ie m a te r ia ł le s s o w y z o s ta ł o d ło ż o n y p rz e z w ia t r . N a to m ia s t o d n o ś n ie w y jś c io w e g o p o c h o d z e n ia m a te r ia łu i sposobu je g o tr a n s p o r tu w p o c z ą tk o w y c h e ta p a c h , z d a n ia u c z o n y c h są jeszcze p o dzielone '. C zęść a u to r ó w j a k K a i s e r , O b r u o z e w (3{>) p r z y p is u ją p o c h o d z e n ie e u r o p e js k ic h lessów a fr y k a ń s k im , b ą d ź a z ja t y c k im m a te r ia ło m , p r z e s o rto w a n y m i p rz y n ie s io n y m d ro g ą e o lic z n ą . G r a l i m a n u (9) u w a ż a , że p o c z ą tk o w o m a te r ia ł le s s o w y o s a d z iły w o d y lo d o w c a , a n a s tę p n ie w i a t r p r z e s o r to w a ł go i o d ło ż y ł w fo r m ie p o k ła d ó w . N i e u s | r u j e w (34), p o d o b n ie j a k szereg in n y c h a u to ró w , je s t z w o le n n ik ie m w o d n o -n a p ły w o w e g o p o c h o d z e n ia lessu.
S p o śró d w s z y s tk ic h t e o r y j o p o c h o d z e n iu e u ro p e js k ie g o lessu n a jw ię c e j z w o le n n ik ó w z n a jd u je te o n a e o h e zn e g o p o c h o d z e n ia z m a t e r ia łu w y w ia n e g o z lą d o lo d u . Za tw o rz e n ie m się p o k ła d ó w lessu w o k re s a c h m ię d z y lo d o w c o w y eh p rz e m a w ia is tn ie n ie ró ź n o w i e k o w y c h (1 t) z łó ż lessu (46), o d p o w ia d a ją c y c h ilo ś c i z lo d o w a c e ń na te re n ie e u r o p e js k im . O d k ła d a n ie p r o d u k tó w lo d o w c o w y c h w zło ż a lessu m u s ia ło b y ć u w a r u n k o w a n e o d p o w ie d n im k lim a te m . Po k a ż d o ra z o w y m c o fn ię c iu się lo d o w c a s to p n io w o p o w s ta w a ła tu n d ra , a za n ią n a s tę p o w a ł step. w re s z c ie p a s tw is k a i la s y . N a s tę p n ie k lim a t o z ię b ia ł się i k o le jn o ś ć b y ła o d w ro tn a , od lasu ku tu n d rz e i z lo d o w a c e n iu .
Za p o w s ta n ie m e u r o p e js k ic h le ssó w z p r o d u k tó w lą d o lo d u p r z e m a w ia ró w n ie ż ! o b s e rw a c ja z ja w is k , z a c h o d z ą c y c h w d z is ie js z y c h czasach na p ó łn o c y . W ty m w z g lę d z ie p rz y ta c z a b a rd z o c ie k a w y m a te r ia ł N o r d e u s k j ó I d (33). P o r ó w n u je on z e b r a n y p rz e z s ie b ie m a te r ia ł na p rz e d p o lu lo d o w c a g re n la d z k ie g o , z m a te ria łe m lesso
w y m A u s t r ii i W ę g ie r, z a n a liz o w a n y m p rz e z A t t e r b e r g a .
S k ła d m e c h a n ic z n y
M a te r ia ł g r e n la n d z k i
Less z 1 le ilig e n s ta tt
Less z W ę g ie r
> 0,2 m m 1,5% 2,4% 1,1 %
0,2 — 0.06 ., 48,1 „ 25 4 55,5 „
0,06— 0.02 .. 40,9 ., 45,4 „ 45,5..
0,02— 0.002 .. 7.9 „ 15,6 „ 10,7 „
0,002 „ 1,6 „ 11,6 „ 9,4 „
la g ra n ic a p la s ty c z n o ś c i 25 19 20
J a k z p rz y to c z o n y c h lic z b w y n ik a , is tn ie je w y r a ź n e p o d o b ie ń s tw o p o m ię d z y m a te ria łe m g r e n la n d z k im , a le ssa m i ś r o d k o w e j E u ro p y .
D o p o z n a n ia p o ls k ic h lessów p r z y c z y n ił się w d u ż y m s to p n iu J. T o k a r s k i (46, 47, 48, 49). T e n z a s łu ż o n y u c z o n y z a s to s o w a ł w s w y c h b a d a n ia c h b a rd z o c ie k a w ą metodę;, o p a rtą na o z n a c z a n iu z d o ln o ś c i a d s o r b c y jn e j i ś re d n ie j w ie lk o ś c i z ia r n a lessu (46). O k r e ś le n ie ś r e d n ie j w ie lk o ś c i z ia rn a lessu w y k o n y w a n o p o d m ik r o s k o pem . a s iłę a d s o r b c y jn ą m ie rz o n o za p o m o cą b łę k it u m e ty le n o w e g o . N a p o d s ta w ie u z y s k a n y c h d a n y c h b a d a c z te n u s ta lił d la b a d a n y c h p rz e z s ie b ie le ssó w tz w . „ is o g r a m y " , „ is o a d o r b e n ty ” i „ is o d r o m y ” . N a s tę p n ie , p o s łu g u ją c się t. z w . „ is o a r y t a m i” , p r z e d s ta w ił on g r a fic z n ie p a n u ją c y k ie r u n e k w ia t r u w czasie o d k ła d a n ia się lessu i s t r a t y g r a fię p o d o ls k ic h le ssó w . Z b a d a ń ty c h w y n ik a , że p o d o ls k ie le ssy p o c h o d z ą z c z te re c h o k re s ó w z lo d o w a c e n ia e u ro p e js k ie g o , a d o m i
n u ją c y m k ie r u n k ie m w ia t r u b y ł k ie r u n e k p ó łn o c n o -z a c h o d n i. N a le ż y się s p o d z ie w a ć , że p r z y z a s to s o w a n iu m e to d y T o k a r s k i e g o n a u k a w n a jb liż s z y m czasie ro z s tr z y g n ie o s ta te c z n ie genezę i sposób o d k ła d a n ia się w s z y s tk ic h le ssó w w y s tę p u ją c y c h n a o b sza rze P o ls k i.
N a p o d s ta w ie w ła s n y c h o b s e rw a c ji w te r e n ie i b a d a ń , w y k o n a n y c h w te re n ie i w la b o r a to r iu m , ja k o te ż i n a p o d s ta w ie lit e r a t u r y d o c h o d z im y do w n io s k u , Że w ię k s z o ś ć p o ls k ic h le ssó w p o c h o d z i z o k re s u lo d o w c o w e g o , je d n a k o w o ż n ie bez z n a c z e n ia w y d a je się b y ć tr a n s p o r t m a te r ia łu p o c h o d z e n ia p u s ty n n e g o , o c z y m ś w ia d c z y o sa d zo n y p y ł w 1928 r., a w s k r o m n ie js z y c h ilo ś c ia c h i n ą m a ły m obszarze w 1939 r. D o k ła d n e b a d a n ia te re n o w e o k o lic p o d g ó rs k ic h i te re n ó w p r z y le g ły c h do n ic h od p ó łn o c y w s k a z u ją n a w p ły w m a te r ia łu k r a jo w e g o , p o ch o d zą ce g o ze z w ie tr z e n ia flis z u k a rp a c k ie g o .
P rz e c in a ją c te r e n od R ze szo w a k u p o łu d n io w i do K a r p a t, z a o b s e rw o w a łe m w p o k ła d a c h le s s o w y c h znaczną p rz y m ie s z k ę p r o d u k tu , po ch o d zą ce g o z r o z k ła d u d r o b n o z ia r n is ty c h p ia s k o w c ó w (54). Im b liż e j K a r p a t, t y m w ię c e j w id z im y w p o k ła d a c h le s s o w y c h m ik i
6 B. D o b rza ń ski
b la s z k o w a te j p o s ta c i, ta k c h a ra k te ry s ty c z n e g o s k ła d n ik a p ia s k o w c ó w flis z u k a rp a c k ie g o . S o rto w a n ie i tr a n s p o r t d r o b n y c h p r o d u k tó w w ie tr z e n ia p ia s k o w c ó w n a le ż y p rz y p is a ć w o d z ie i w ia tr o m , b ą d ź w y łą c z n ie s u c h y m w ia tr o m . W ie lk o ś ć c z ą s te k z w ie trz a łe g o i p rz e s o rto w a n e g o m a te ria łu ściśle o d p o w ia d a c h a r a k te r y s ty c z n e j d la lessu f r a k c ji c z ą s te k o ś re d n ic y 0.05— O.Of m m . P o m ija ją c w s z e lk ie in n e w z g lę d y , ju ż z p rz y to c z o n e g o p o g lą d u n a p o c h o d z e n ie lessu w y n ik a lo g ic z n y w n io s e k , że le s s y p o ls k ie m uszą ró ż n ić się p o m ię d z y sobą w ła s n o ś c ia m i i że n a le ż y te w ła s n o ś c i j a k n a jd o k ła d n ie j p o z n a ć i u ją ć w lic z b o w e ra m y .
N a z w ą lessu (Löss, Loess, less) je s t p o w s z e c h n ie o k re ś la n a s k a ła ja s n o -ż ió łta (p a lio w a ), o d ro b n o p o r o w a te j s tr u k tu r z e , z te n d e n c ją do s łu p o w e j łu p liw o ś c i. G łó w n y s k ła d n ik lessu s ta n o w i k w a r c (60— 7 0% ), g lin o k r z e m ia n y (10— 20% ). k a lc y t (8— 10%), lim o n it i w n ie z n a c z n y m p ro c e n c ie m in e r a ły c ię ż k ie . W lessie ty p o w y m p rz e w a g ę s ta n o w ią c z ą s tk i o ś re d n ic y 0,05— 0.01 m m (24).
W y s o k a w a rto ś ć ty p o w e g o -n o rm a ln e g o lessu ja k o s k a ły m a c ie rz y s te j p o le g a g łó w n ie n a je g o d o b r y c h w ła s n o ś c ia c h fiz y c z n y c h (p rz e p u s z c z a ln o ś ć , p rz e w ie w n o ś ć ), o ra z n a je g o s k ła d z ie m in e r a lo g ic z n y m . z ło ż o n y m z: m a rtw e g o k w a r c u , tr u d n o r o z k ła d a ją c y c h się g I i n o k rzem ia n ó w ( d a je subst. g lin o w ą ) i b a rd z o ła tw o ro z p u s z c z a l
nego w ę g la n u w a p n ia , ro zm ie s z c z o n e g o r ó w n o m ie r n ie w c a łe j m asie, l o w s z y s tk o c z y n i z lessu s k a łę c z y n n ą i ja k o p o d ło ż e d la g le b d o s k o n a łą . W c lie m iz m ie lessu zaznacza się s to s u n k o w o d u ż a ilo ść p o ta su , p r z y b a rd z o m a łe j ilo ś c i fo s fo ru . T a k p r z e d s ta w ia się less ly p o w o - e o l ie z n y .
In n y c h a r a k te r p o s ia d a less, k t ó r y z o s ta ł o d ło ż o n y d o b a senu w o d n e g o , lu b u le g ł w tó r n e m u p rz e m ie s z a n iu . Ju ż z p rz e g lą d u p r a c y S c h e i d i g a (42) w y n ik a ja s n o , że po d p o ję c ie le ssu b y w a p o d c ią g n ię ty m a te r ia ł o ró ż n o ro d n y c h w ła s n o ś c ia c h . N ie rz a d k o w ię c m ożna s p o tk a ć się z o m a w ia n ie m lessu, k t ó r y n im n ie je s t n a w e t z p u n k tu w id z e n ia je g o g e n e z y (34).
B a d a n e p rz e z e m n ie te r e n y lesso w e n ie b y ł y d o ty c h c z a s szcze
g ó ło w o o p ra c o w a n e . W p r a w d z ie w „ A t la s ie g e o lo g ic z n y m G a l i c j i ” M . Ł o m n i c k i e g o (19) u w id o c z n io n o na z b a d a n y m p rz e z e m n ie te re n ie zasięg lessu, je d n a k o w o ż bez p o d a n ia b liż s z e j c h a r a k t e r y s t y k i z a le g a ją c e g o lessu. S ł. M i k l a s z e w s k i na „ M a p ie g le b p o ls k ic h ” (25) z a k re ś la na o m a w ia n y m te re n ie c z a rn o z ie m y , w te k ś c ie zas je g o k s ią ż k i „ G le b y P o ls k i” (26) z n a jd u je m y w y ja ś n ie n ie , że s k a łę m a c ie rz y s tą s ta n o w i less. J e d n a k ze w z g lę d u n a s k a lę o p ra c o w a n ia i w ty m p r z y p a d k u less n ie z o s la f d o s ta te c z n ie s c h a r a k te r y
z o w a n y . W y d a n a w 1935 r. p rz e z W . Ł o z i ń s k i e g o „ M a p a g le b w o je w ó d z tw a ta r n o p o ls k ie g o ” (s k a la I : 100 000 (20) n ie u w id a c z n ia n a o m a w ia n y m te re n ie zasięgu lessu. D o p ie ro p ó ź n ie js z e z d ję c ie g e o lo g ic z n e A . T o k a r s k i e g o (43) o ra z m a p a g le b o z n a w c z a w y k o n a n a p o d k ie r o w n ic tw e m i p r z y w s p ó łu d z ia le A . M u s i e r o w i c z a (27) w y k a z a ły n ie z b ic ie obecność p o k ła d u lessow ego .. J a k w y n ik a z p r z y to c z o n e j lit e r a t u r y , less p ó łn o c n e j k r a w ę d z i P o d o la n ie b y ł d o ty c h c z a s w y c z e r p u ją c o o p ra c o w a n y . N a p o d s ta w ie p r z y to c z o n y c h f a k t ó w m o żn a b y ło sn u ć p rz y p u s z c z e n ia , że n a te re n ie p ó łn o c n e j k r a w ę d z i P o d o la w y s tę p u ją ró ż n e o d m ia n y lessu. A ż e b y w s p o m n ia n e p rz y p u s z c z e n ie - w y ja ś n ić i p o p rz e ć m a te ria łe m rz e c z o w y m , le s s y p ó łn o c n e j k r a w ę d z i P o d o la p o d d a n o w t e j p r a c y szcze
g ó ło w y m b a d a n io m te r e n p w y m i la b o r a t o r y jn y m .
I I . M E T O D Y B A D A Ń W Ł A S N Y C H
W c e lu p r z e p ro w a d z e n ia s tu d ió w n a d le ssa m i p ó łn o c n e j k r a w ę d z i P o d o la w y k o n a n o b a d a n ia : a) te re n o w e i b ) la b o r a to r y jn e .
a) B a d a n i a t e r e n o w e
T e re n o w e b a d a n ia p o s łu ż y ły w p ie r w s z y m rz ę d z ie do z g ro m a d z e n ia o d p o w ie d n ie g o m a te r ia łu d la o p ra c o w a n ia la b o r a to r y jn e g o . Poza t y m u m o ż liw iły one p o z n a n ie m o rfo lo g ic z n y c h cech p o s z c z e g ó l
n y c h o d m ia n s k a ły le s s o w e j, ja k o te ż ró ż n y c h w a r ia n tó w g le b na le s s o w y c h .
O b s z a r j a k i z o s ta ł s z c z e g ó ło w o z b a d a n y , m o ż n a b y z a m k n ą ć w c z w o ro b o k u : Z ło c z ó w — O le s k o , O le s k o — P ie n ia k i, P ie n ia k i—
Z b o ró w , Z b o r ó w — Z ło c z ó w . A d m in is t r a c y jn ie p o ła ć ta n a le ż y clo p o w ia t ó w Z ło c z ó w , Z b o ró w i B r o d y . Jest to w y c in e k p ó łn o c n e j k r a w ę d z i P o d o ła z p rz e jś c ie m d o w ła ś c iw e g o P o d o la . M a t e r ia ł le s s o w y z e b ra n o ró w n ie ż i z in n y c h o k o lic p ó łn o c n e j k r a w ę d z i P o d o la .
P ó łn o c n a k r a w ę d ź P o d o la s ta n o w i g ra n ic ę p o m ię d z y d w ie m a o d m ie n n y m i k r a in a m i, j a k i m i są n iż s a rm a c k i i p ła s k o w y ż p o d o ls k o - w o ły ń s k i. O b ie te k r a in y r ó ż n ią się z n a c z n ie p o m ię d z y sobą rz e ź b ą te re n u , s to s u n k a m i h y d r o lo g ic z n y m i, k lim a ty c z n y m i, a ta k ż e g e o lo g ic z n y m i i g le b o w y m i. N ic też d z iw n e g o , że w p la s ty c e ty c h d w u k r a in w id z im y t a k zn a czn e ró ż n ic e . U z a s a d n ie n ie m p r z y c z y n ty c i) r ó ż n ic (18) je s t b o w ie m f a k t , że n iż s a rm a c k i s ta n o w ił o n g iś d n o lą d o lo d u , a p ła s k o w y ż p o d o ls k i n a r a s ta ł p o d ó w c z a s w p o k ła d y lessu.
P o tę ż n y lo d o w ie c o p a r ł się o p ó łn o c n ą k r a w ę d ź P o d o la i u w id o c z n ił
8 B . D o b rz a ń s k i
n a n ie j sw e n is z c z y c ie ls k ie d z ie ło . T y m też tłu m a c z y m y n a g łe , s tro m e p rz e jś c ie n iż u s a rm a c k ie g o w w y ż y n ę p o d o ls k ą . S tą d ró w n ie ż po
w s t a ły lic z n e z a to k i i z a ło m y , o ra z o d o s o b n io n e o d e rw a n ia w y s p o w e . D z ia ła n ie lo d o w c a u z u p e łn iły p o tę ż n e w o d y p o lo d o w c o w e . W p ó ź n ie js z y c h czasach n ie m a ły w p ły w na f iz jo g r a f ię i k s z ta łto w a n ie się g le b k r a w ę d z i w y c is n ę ły p ro c e s y d e lu w ia ln e , k t ó r y m s p r z y ja ło s tro m e n a c h y le n ie z b o c z y . K ra w ę d ź P o d o la s ta n o w i d z ia ł w o d n y d la rz e k , z k t ó r y c h część n a le ż y do z le w is k a m o rz a B a łty c k ie g o , a część z m ie rz a d o m o rz a C z a rn e g o .
M ie js c a p ła s k ie i sła b o n a c h y lo n e zbocza w s c h o d n ie , p ó łn o c n e i czę ś c io w o p o łu d n io w e , są p rz e w a ż n ie p o k r y te lessam i. Ze s tr o m y c h z b o c z y p o k r y w a le sso w a z o s ta ła z d a rta , o d s ła n ia ją c p o k ła d y lilo ta m n io w e , ii czasam i i te u s tą p iły m ie js c a k r e d z ie s e n o rts k ie j.
N a p ó łn o c n e j k r a w ę d z i P o d o la p a n u je k lim a t h u m id o w y (28).
s p r z y ja ją c y d e g r a d a c ji g le b , co też p o w o d u je , że w s z y s tk ie g le b y lessow e noszą w y r a ź n e ś la d y te g o p ro ce su . B ie lic u ją c e d z ia ła n ie k l i m a tu z o s ta ło p o tę g o w a n e d e g r a d u ją c y m d z ia ła n ie m la s ó w (szcze
g ó ln i e la só w b u k o w y c h )'. P o c z y n a ją c od p ó łn o c y (na b a d a n y m t e re n ie ), less w y s tę p u je na r ó w n o le g ły c h g rz ę d a c h , b ie g n ą c y c h z z a c h o d u k u w s c h o d o w i, a n a s tę p n ie p rz e c h o d z i w ię k s z y m i p ła ta m i w d o m in u ją c ą p o k r y w ę lessow ą P o d o la .
Podczas p r a c y te r e n o w e j z b a d a n o 130 p r o f i l i le s s o w y c h . W p r a c v k o rz y s ta n o z n a tu r a ln y c h o d s ło n ię ć i s p e c ja ln ie w y k o p a n y c h o d k r y
w e k . P r ó b k i lessu p o b ie ra n o p o n iż e j p o z io m ó w g le b o w y c h aż do o p o k i lit o t a m n io w e j lu b k r e d o w e j. G łę b o k o ś c i p o b ie ra n ia p r ó b e k n ie u s ta lo n o z g ó ry , a b ra n o p ró b k ę ; z k a ż d e g o w y r ó ż n ia ją c e g o się o d rę b n y m i c e c h a m i p o k ła d u . N a p o z ó r je d n o ro d n e p r o f ile , n a p o d s ta w ie s t r u k t u r y , u k ła d u , s k ła d u m e c h a n ic z n e g o , b a r w y , n o w o tw o r ó w i in n y c h cech m o rfo lo g ic z n y c h , d a w a ły się p o d z ie lić n a p ię tra i w a r s tw y .
W ty p o w y c h lessach o zn a cza n o p rz e p u s z c z a ln o ś ć w p ro s t na m ie js c u badań . B a r d z ie j c h a r a k te r y s ty c z n e p r ó b k i lessu p o b ie ra n o w n ie n a ru s z o n e j s t r u k tu r z e d o s p e c ja ln y c h s ta lo w y c h p ie rś c ie n i celem p ó ź n ie js z e g o -la b o ra to ry jn e g o o zn a c z e n ia p o ro w a to ś c i, k a p ila r n e j p o je m n o ś c i, w z g lę d n ie w s p ó łc z y n n ik a p rz e p u s z c z a ln o ś c i.
W s z y s tk ie p r o f ile lesso w e sz c z e g ó ło w o o p isa n o . O p is ó w ty c h nie p o d a je m y w n in ie js z e j p r a c y , a p o d a je m y t y l k o w y k a z p r o f ili, z u w z g lę d n ie n ie m n a z w y m ie js c o w o ś c i, w y s o k o ś c i n. p. m. i n u m e ru p r o f ilu . S z cze g ó ło w e o p is y o d k r y w e k p o s łu ż ą w y łą c z n ie ja k o p r z y k ła d y p r z y o m a w ia n iu p o s z c z e g ó ln y c h o d m ia n lessu i p o w s ta ły c h na n ic h g le b .
l>) B a <1 a n i a 1 a b o r a t o r y j 11 e
B a d a n ia la b o r a t o r y jn e o b ję ły w s z e c h s tro n n e o p ra c o w a n ie z e b ra n y c h w te re n ie p r ó b e k lessu. W p r a c y la b o r a t o r y jn e j za sto so w a n o szereg m etod, b y m óc w y b r a ć spośród n ic h te, k tó r e n a jle p ie j p o z w o - I i ł y b y n a s c h a ra k te ry z o w a n ie r ó ż n ic w y s tę p u ją c y c h p o m ię d z y po
s z c z e g ó ln y m i o d m ia n a m i lessu. Z a sto so w a n e m e to d y b a d a li m o ż n a b y u ją ć w g ru p ę a n a liz c h e m ic z n y c h , fiz y c z n y c h i fiz y k o -c h e m ic z n y c h .
S pośród e h e m i c z n y c h a n a 1 i z w y k o n a n o o zn a c z e n ie w w y c ią g u 20% M C I: SiO,>, Ca O . M g O . Fe.O», AbO a, IG O , P,>0, i SO*.
A n a liz a c a łk o w ita o b ję ła o zn a c z e n ie SiO->, Fe*G», A b O s, C a O i M g O . P ró c z te g o c e le m s tw ie rd z e n ia s to p n ia z w ie tr z e n ia le ssó w o zn a czo n o ilo ść k a o lin u , k r z e m io n k i z e o liło w e j i in n y c h s k ła d n ik ó w . S io p ie ii z w ie trz e n ia lessu i z a w a rto ś ć s u b s ta n c ji g lin o w e j p rz e p ro w a d z o n o sposobem p o d a n y m p rz e z C e r t a e s c u (4). Z a w a rto ś ć k a o lin u o b li
czono, p o d s ta w ia ją c do w z o r u na k a o lin (2SiO». A b O *. 2 fb O ) , ró ż n ic ę m ię d z y c a łk o w it y m g lin e m , a g lin e m z a w a r ty m w w y c ią g u 20% M CI
(5). P róba za s to s o w a n ia s u m y Fe*()s + A bO », o tr z y m a n e j po w y ż a rz e n iu w 700° ( p r ó b k i lessu (17), n ie z o s ta ła u w ie ń c z o n a d o d a tn im re z u lta te m , g d y ż o trz y m a n e m e to d ą ż a rz e n ia w y n i k i z n a c z n ie o d b ie g a ły od d a n y c h a n a liz y c a łk o w it e j. O z n a c z e n ie k r z e m io n k i z ę o lito - w e j (ro z p u s z c z a ln e j w 5% K O M ) w y k o n a n o m e to d ą G e d r o i z a (8).
W z n a c z n e j ilo ś c i p r ó b e k le s s o w y c h o k re ś lo n o z a w a rto ś ć CaCOa.
W o b e c d u ż e g o ro z d r o b n ie n ia i d u ż e j s k a li z a w a rto ś c i w ę g la n u w a p n ia w b a d a n y c h p ró b k a c h , m e to d a P a s s o n a ( tr a k to w a n ia p r ó b k i HC1 n a z im n o ) o k a z a ła sięi n ie p r z y d a tn a i d la te g o z a s tą p io n o ją m e to d ą F r e z e n i u s a (55).
W p r z e c iw ie ń s tw ie do m e to d c h e m ic z n y c h , m e to d y b a d a ń f i z y c z n y c h w ł a s n o ś c i l e s s u w y m a g a ją szerszego o m ó w ie n ia . D o p o w y ż s z e g o zm u sza p rz e d e w s z y s tk im b r a k u je d n o s ta jn io n y c h i p r e c y z y jn y c h m etod,, p o p a rty c h o b f it y m m a te ria łe m porólw - n a w c z y m . S pośród fiz y c z n y c h w ła s n o ś c i p rz e p ro w a d z o n o p o m ia r p rz e p u s z c z a ln o ś c i lessu ta k w p o lu , j a k i w la b o r a to r iu m . Poza ty m o zn a czo n o c ię ż a r w ła ś c iw y , c ię ż a r o b ję to ś c io w y , p o ro w a to ś ć i p rz e - w ie w n o ś ć . W ła s n o ś c i w o d n e o b ję ły o k re ś le n ie h y g r o s k o p ijn o ś c i, m a k s y m a ln e j h y g r o s k o p ijn o ś c i, o ra z m a k s y m a ln e j p o je m n o ś c i k a p i
la r n e j. O z n a c z o n o ró w n ie ż ! g ra n ic ę p ły n n o ś c i, g ra n ic ę w y w a tk o - w a n ia , s to p ie ń i klasęi p la s ty c z n o ś c i lessu. S k ła d m e c h a n ic z n y lessu o zn a czo n o k i l k u m e to d a m i, p r z y z a s to s o w a n iu ró ż n y c h sposobów p r e p a ro w a n ia . Z b a d a n ie r o z p ły w a ln o ś c i lessu i je g o m ik r o s t r u k t u r y d o p e łn iło z n a jo m o ś c i fiz y c z n y c h w ła s n o ś c i.
10 B. D o b rza ń ski
N a d e r w a ż n ą i c h a ra k te ry s ty c z n a w ła s n o ś c ią d la r ó ż n y c h s k a ł m a c ie rz y s ty c h je s t ic h p rz e p u s z c z a ln o ś ć . W ła s n o ś ć ta s ta n o w i n ie ja k o w y p a d k o w ą sze re g u in n y c h w ła s n o ś c i b a d a n e g o m a te r ia łu . P rz e p u s z c z a ln o ś ć z a le ż n a je s t p rz e d e w s z y s tk im od s k ła d u m e c h a n ic z n e g o , p o w ie r z c h n i z b io r o w e j g le b y (22), p o ro w a to ś c i, s t r u k t u r y , s ta n u na- w ilg o tn ie n ia , te m p e r a tu r y , ilo ś c i i ja k o ś c i ro z p u s z c z o n y c h so li itd .
D o p o m ia r u p rz e p u s z c z a ln o ś c i g r u n t u s łu ż y w p r a w d z ie szereg m e to d , le c z k a ż d a z n ic h p o s ia d a swe słabe s tr o n y i d la te g o w y b ó r m e to d y n ie je s t ła t w y . Z a s a d n ic z o m o ż n a b y p o d z ie lić w s z y s tk ie te m e to d y n a t r z y g r u p y . D o p ie r w s z e j g r u p y n a le ż ą m e to d y p o ś re d n ie g o p o m ia r u p rz e p u s z c z a ln o ś c i, p o le g a ją c e n a w y lic z e n iu p r z e p u s z c z a ln o ś c i z e m p ir y c z n y c h i d o ś w ia d c z a ln y c h fo r m u ł, p r z y za
s to s o w a n iu in n y c h w ła s n o ś c i g r u n t u ( Z u n k e r , K o z e n i i w ie lu in n y c h (1). D r u g ą grupę; m e to d p o m ia r u p rz e p u s z c z a ln o ś c i s ta n o w ią m e to d y o p a rte na a n a liz ie g r u n tu s p ro s z k o w a n e g o t. j . o z m ie n io n e j- z n is z c z o n e j s tr u k tu r z e n a tu r a ln e j. ( D ą r e y , T a r z a g h i. P o r - c h e t) (40). T e m e to d y ch o ć są dość p r e c y z y jn e , je d n a k o w o ż ze w z g lę d u n a p rz e p ro w a d z e n ie p o m ia ru n a m a te r ia le o z n is z c z o n e j s tr u k tu r z e n a t u r a ln e j, n a d a ją się r a c z e j do b a d a ń d la c e ló w te c h n ic z n y c h (w b u d o w n ic tw ie w o d n y m i d ro g o w y m ). W n a jn o w s z y c h w re s z c ie czasach n a jb a r d z ie j r o z p o w s z e c h n iły się m e to d y p o le g a ją c e n a p o m ia rz e p rz e p u s z c z a ln o ś c i w g le b a c h o n ie z m ie n io n e j- n a tu r a ln e j s tr u k tu r z e ( K o p e c k y , K a c z i n s k i j , Z a c h a r o w ) (56) i in n e .
W p o ję c iu „p rz e p u s z c z a ln o ś ć ” ro z ró ż n ia m d w ie w ła s n o ś c i g le b y , a to z d o ln o ś ć w c h ła n ia n ia w o d y (w s ią k a n ie ) o ra z w ła ś c iw ą p r z e p u szczalność lu b in a c z e j z d o ln o ś ć f ilt r a c y jn ą . W s w o ic h b a d a n ia c h nad le s s a m i o z n a c z y łe m o b ie te w ła s n o ś c i. J a k o zasadę p r z y ją łe m b a d a n ie p rz e p u s z c z a ln o ś c i p r z y z a c h o w a n iu n ie n a ru s z o n e j s t r u k t u r y lessu.
P o m ia r y z d o ln o ś c i w c h ła n ia n ia w o d y p rz e z less w y k o n y w a łe m b e z p o ś re d n io w te re n ie , s to s u ją c p ie rś c ie n ie s ta lo w e o p r z e k r o ju 29.5 c m 2.
P o m ia r p o le g a ł n a ty m , że w z ró w n a n ą (do p o z io m u ) p o w ie rz c h n ię lessu w b ija n o p io n o w o p ie rś c ie n ie s ta lo w e zaw sze na je d n a k o w ą g łę bokość. D o p ie rś c ie n i w le w a n o 50 c m 3 d e s ty lo w a n e j lu b d e s z c z o w e j w o d y , z a b e z p ie c z a n o p rz e d p a ro w a n ie m i m ie rz o n o czas, po u p ły w ie
k tó re g o w o d a zo s ta ła w c h ło n ię ta p rz e z less. (R ys. I).
O z n a c z e n ie s z y b k o ś c i w s ią k a n ia w o d y w y k o n a n o c o n a jm n ie j w t r z y k r o t n y m p o w tó rz e n iu . P o m ia r o d b y w a ł się p r z y z m ie n n y m c iś n ie n iu , b o w ie m s łu p w o d y w s ią k a ją c e j z m ie n ia ł się od 20 m m
do 0 m m .
Z a sto so w a n a m e to d a p o m ia r u c h y ż o ś c i w s ią k a n ia w o d y , a c z k o l
w ie k m oże b u d z ić p e w n e z a s trz e ż e n ia , n ie m n ie j je d n a k p o z w o liła n a z e b ra n ie b a rd z o c e n n e g o m a te r ia łu p o ró w n a w c z e g o o d n o ś n ie z b a d a n y c h lessów . W o b e c tego; że z d o ln o ś ć w c h ła n ia n ia w o d y z a le ż y w z n a c z n e j części od s ta n u w ilg o tn o ś c i b a d a n e g o m a te r ia łu , p rz e to
R y c . I. Przesiąkanie w o d y w lessach A - w lessie ty p o w y m — B - lessie ila s ty m
w k a ż d y m p r z y p a d k u o z n a c z a łe m w ilg o tn o ś ć lessu, w p rz e lic z e n iu na
%>°/o -w agow e i w s to s u n k u d o m a k s y m a ln e j p o je m n o ś c i w o d n e j ( u w id a c z n ia s to p ie ń n a s y c e n ia w o d ą (6). C e le m p r z e d s ta w ie n ia c h y żości w s ią k a n ia w o d y z a s to so w a n o w z ó r :
p r z y c z y m :
Q — ilo ś ć w c h ło n ię te j w o d y w cm 3 S — p o w ie r z c h n ia w s ią k a n ia
T — czas, p o u p ły w ie k tó re g o w s ią k n ę ło Q c m 3w o d y . B a d a n ia s z y b k o ś c i w s ią k a n ia w o d y w lessach u z u p e łn io n o o b s e r
w a c ją i p o m ia re m za się g u ro z c h o d z e n ia się w s ią k n ię t e j w o d y . Z o b
12 B. D obrzański
s e r w a c ji w y n ik a , że p o szcze g ó ln e o d m ia n y lessu p o s ia d a ją s w o is ty sposób ro z p ro w a d z e n ia w s ią k n ię te j w o d y . Z a łą c z o n e r y s u n k i (R ye . I) ilu s t r u ją g r a fic z n ie w y ż e j p rz y to c z o n e w ła ś c iw o ś c i.
D la n a jb a r d z ie j ty p o w y c h p r o f i l i le s s o w y c h zb a d a n o z d o ln o ś c i f i l t r a c y jn e , c z y li o zn a czo n o w s p ó łc z y n n ik i p rz e p u s z c z a ln o ś c i. W ty m c e lu p o b ra n o p r ó b k i lessu o n ie n a ru s z o n e j s tr u k tu r z e , p r z y zastoso
w a n iu s o n d y K o p e c k y c g o . Sam p o m ia r w s p ó łc z y n n ik a p r z e p u s z c z a ln o ś c i w y k o n a n o ró w n ie ż w c y lin d r a c h s y s te m u K o p e ć - k y e g o . O p is u s o n d y i sposobu p o m ia r u n ie podaje?, g d y ż m o ż n a je z n a le ź ć w lit e r a t u r z e (43).
P o m ia r w s p ó łc z y n n ik a p rz e p u s z c z a ln o ś c i lessu o d b y w a ł się w la b o r a to r iu m i t r w a ł p rz e z k ilk a n a ś c ie clni. Podczas tr w a n ia po
m ia r u . c iś n ie n ie s łu p a w o d y b y ło s ta łe i w y n o s iło 20 m m , a te m p e r a t u r a 20° C.
C e le m w y lic z e n ia w s p ó łc z y n n ik a przepuszcza ln o ści K zastoso w a n o w z ó r D a r c y : K = —
j
g d z ie : J = h
] v = - Q -
S.T. . c z y l i : K = ---5 ---
S. T. J.
p r z y c z y m : A' oznacza s z y b k o ś ć p r z e p ły w u w o d y w cm /sek.
h - w y s o k o ś ć s łu p a w o d y
1 - „ g ru b o ś ć w a r s t w y b a d a n e g o lessu
Q —
„ ilo ś ć p r z e lilt r o w a n ę j w o d ys - „
p o w ie r z c h n ię f iI t r a c y j n ąT —
czas t r w a n ia f i l t r a c j i .M a k s y m a l n a p o j e m n o ś ć k a p 11 a r n a s ta n o w i b a rd z o cenną i c h a r a k te r y s ty c z n ą w ła s n o ś ć s k a ły m a c ie r z y s te j. W ła sn o ść ta p o z w a la n a w y tłu m a c z e n ie szeregu z ja w is k w o d n y c h , w y s tę p u ją c y c h w b a d a n y m m a te ria le . P o ję c ie k a p ila r n e j p o je m n o ś c i w o d n e j ja s n o s p re c y z o w a ł K a c z y ń s k i j (13), o d r ó ż n ia ją c ją od m a k s y m a ln e j p o je m n o ś c i w o d n e j.
P o m ia ry k a p ila r n e j p o je m n o ś c i p rz e p ro w a d z o n o w lessach o n ie n a ru s z o n e j s tr u k tu r z e . D o te g o p o m ia ru u ż y to s ta lo w y c h p ie rś c ie n i o p o je m n o ś c i 100 cm 3.- P o b ra n e w n a tu r a ln y c h w a ru n k a c h p r ó b k i lessu, (w 3— 4 p o w tó rz e n ia c h ) d o p ro w a d z o n o d ro g ą p o d s ią k a n ia do p e łn e g o k a p ila r n e g o n a s y c e n ia . P rz e d w a ż e n ie m n a d m ia r w o d y o d
c ie k a ł p rz e z 10 m in u t p o c z ą tk o w o n a p o d s ta w c e z s ia tk ą , a n a s tę p n ie n a b ib u le f i l t r a c y j n e j . C e le m z a b e z p ie c z e n ia p r ó b k i p rz e d p a ro w a n ie m tr z y m a n o ją p o d k lo s z e m o b o k p a r o w n ic z k i z w o d ą .
M a k s y m a ln ą p o je m n o ś ć k a p ila r n ą w y r a ż o n o w °/o°/o w a g o
n o w y c h :
Si - s2
100°/oi w s to s u n k u do o b ję to ś c i lessu,
P V = S l v S- • 100°/o
W e w z o ra c h t y c h S2 — oznacza w a g ę p r ó b k i w y s u s z o n e j prz>
105° C , Si — w a g ę p r ó b k i po n a s y c e n iu w o d ą i V — o b ję to ś ć p r ó b k i lessu.
P o m ię d z y P a P v is tn ie je z a z w y c z a j za le żn o ść (37), z a c h w ia n a n ie k ie d y p rz e z ró ż n ą z d o ln o ś ć do p ę c z n ie n ia pod w p ły w e m n a w i l g o tn ie n ia .
H y g r o s k o p i j n o ś ć l e s s u o zn a cza n o p o w s z e c h n ie u ż y w a n ą m e to d ą , a m ia n o w ic ie p rz e z suszenie w te rm o s ta c ie w te m p e ra ! 111 zt 105° C.
O p rz e p u s z c z a ln o ś c i i s k ła d z ie m e c h a n ic z n y m d a je p o ś re d n io w y o b ra ż e n ie m a k s y m a I n a h y g 1 o s k o p i j n o ś1 ć (W h ). W li o zn a czo n o m e to d ą M i t s c h e r I i c h a, z z a s to s o w a n ie m z m ia n , w p r o w a d z o n y c h p rz e z K a c z y ń s k ie g o (14):
m x — m 2 m 2
100
%
p r z y c z y m n u — ozn a cza w a g ę p r ó b k i n a s y c o n e j w p ró iż n i jaaią 10 /a H., S 0 4, a m 2 — w a g ę p r ó b k i w y s u s z o n e j w te m p . 103° C.
Z w ie lk o ś c i o k r e ś la ją c y c h W h (m a k s y m a ln ą h y g ro s k o p ijn o ś ć ) m o ż n a o k r e ś lić c i e p ł o z w i I ż a 11 i a (W z ) o ra z ilo ś ć w o d y f i z j o l o g ic z n ie n ie d o s tę p n e j d la r o ś lin (W m ).
C ie p ło z w ilż a n ia w y r a ż a się n a s tę p u ją c ą fo r m u łą (12):
W , = __ — cal / gramW h
z 1.73
W odę fiz jo lo g ic z n ie n ie d o s tę p n ą d la r o ś lin w y lic z a m y z nastę
p u ją c e g o w z o ru (6 ): = W h A
W o b lic z e n ia c h p r z y ję t o d la w s p ó łc z y n n ik a „ A ” ś re d n ią w a rto ś ć r ó w n ą lic z b ie 2:
c z y li: W m — W h • 2
n B. Dobrzańkski
l i o z p a cl a n i e s i ę le s s u w w o d z i e . P od p o w y ż s z y m po
ję c ie m r o z u m ie się s z y b k o ś ć , z ja k ą sześcian lessu o k r a w ę d z i je d n e g o cm ro z p a d a się w w o d z ie d e s ty lo w a n e j (42). Sposób i s z y b k o ść ro z p a d a n ia się lessu p o d w p ły w e m w o d y d o b rz e o b r a z u ją r ó ż n ic e w y s tę p u ją c e p o m ię d z y p o s z c z e g ó ln y m i o d m ia n a m i lessu.
Ś w ia d c z ą one o tr w a ło ś c i s t r u k t u r y i z w ię z ło ś c i lessu, o ra z w s k a z u ją n a ro z m ie s z c z e n ie s k u p ie ń w o d o r o tle n k ó w g lin u , żtelaza i w ę g la n u w a p n ia . / s z y b k o ś c i r o z p ły w a n ia siie lessu w n io s k u je m y o je g o o d p o rn o ś c i n a d z ia ła n ia e r o z y jn e i d e lu w ia ln e . N a p o d s ta w ie ty c h
• w ła s n o ś c i m ożna w y c ią g n ą ć r ó w n ie ż i p r a k ty c z n e w n io s k i o d n o śn ie w y b o r u o d p o w ie d n ie g o n a c h y le n ia śc ia n r o w ó w , n a s y p ó w itp .
N a jw a ż n ie js z ą z a le tą o m a w ia n e j m e to d y b a d a w c z e j je s t p rz e d e w s z y s tk im j e j p ro s to ta . N a jw ię k s z a tru d n o ś ć p o le g a n a u z y s k a n iu o d p o w ie d n ie j p r ó b k i lessu. W t y m c e lu p o s tę p o w a n o ta k . że z te re n u p rz y w o ż o n o s z e ś c ia n y le ssu o b o k u ± 10 cm , a w la b o r a to r iu m w y c i n a n o m n ie js z e sze ścia n y, o k r a w ę d z i je d n o e e n ty m e tr o w e j. W y s u s z o n y w la b o r a to r iu m ( z a w ie r a ją c y w o d ę h y g r o s k o p ijn ą ) sześcian lessu o b o k u I cm , u m ie s z c z a m y o s tro ż n ie w n a c z y n k u (o 100 cm p o je m n o ś c i) z d e s ty lo w a n ą w o d ą . W oda p o w in n a p r z y k r y w a ć b a d a n ą p r ó b k ę w c a ło ś c i. C zas m ie r z y m y s to p e re m od c h w ili z a n u rz e n ia p r ó b k i, d o m o m e n tu ro z p a d u lessu. W czasie p o m ia r u s z y b k o ś c i ro z p ły w a n ia się lessu z a u w a ż o n o , że n ie m n ie j c ie k a w ie p rz e d s ta w ia się sposób, w j a k , b a d a n e p r ó b k i ro z p a d a ją s ię pod d z ia ła n ie m w o d y
t a k : le ssy ty p o w e r o z p a d a ły się n a k i l k a o d ła m k ó w , k t ó r e n a s tę p n ie r o z p ły w a ły się na dość d u że g r u z e lk i; lessy ila s te n a to m ia s t r o z p ły w a ją się P o c z y n a ją c od k r a w ę d z i sześcianu, o d ra z a do o s ta te c z n e j f o r m y ro z p a d u , w d ro b n e a g re g a ty .• i , . . , , - o - - o - - / - W" p r z y p a d k u w y s tę p o w a n ia w ię k s z y c h s k u p ie ń tle n k u ż e la za p ę k a n ie n a s tę p o w a ło w m ie js c u n a g ro m a d z e n ia w s p o m n ia n e g o tle n k u . Sposób ro z p a d a n ia się sześcia- n ó ^ e s s u m o ż n a u ją ć w t r z y r o d z a je : na d u że a g re g a ty , ś re d n ie 1
1J I a s t y c z n o * ć l e s s u . P la s ty c z n o ś ć w o g ó ln y m zn a cze n i u w y ra ż a się s p e c y fic z n y m z a c h o w a n ie m się p o d ło ż a i g le b y nod w p ły w e m d o d a tk u w o d y . P la s ty c z n o ś ć z a le ż y p rz e d e w s z y s tk im od s k ła d u m e c h a n ic z n e g o , r o d z a ju k o lo id ó w i k s z ta łtu c z ą s te k g le b o - WT C1; C z 3 stk i p ła s k ie w y k a z u ją w ię k s z ą p la s ty c z n o ś ć od c zą ste k o k s z ta łta c h z a o k r ą g lo n y c h i k a n c ia s ty c h .
S p o śró d lic z n y c h m e to d p o m ia r u p la s ty c z n o ś c i g r u n t u n a jc z ę ś c ie j b y w a sto so w a n a k o n w e n c jo n a ln a m e to d a A t t e r b e r g a (44) ' P la sty c z n o ś ć p r ó b e k le s s o w y c h o zn a czo n o w s p o m n ia n ą m e to d ą A 11 e r -
b e r g a, p r z y u ż y c iu s p e c ja ln ie s k o n s tru o w a n e g o a p a ra tu , k tó r y u m o ż liw ia u r e g u lo w a n ie w y s o k o ś c i i s iły s p a d a n ia s z a lk i.
G ra n ic ę ; p ły n n o ś c i (g ó rn ą g ra n ic ę p la s ty c z n o ś c i) o zn a czo n o p r z y n a s ta w ie n iu w y s o k o ś c i s k o k u s z a lk i na 10 m m i p r z y 2 5 -c iu u d e rz e n ia c h . W ie lk o ś ć p ró b e k w y n o s iła o k . 25 g r. G ra n ic ę w a łk o w a n ia lu b
in a c z e j d o ln ą g ra n ic ę p la s ty c z n o ś c i oznaczon o, b io rą c 4— 5 g lessu.
Ś re d n ic a w a łe c z k ó w w a h a ła się, o k o ło 5 m m . Z r ó ż n ic y g ó r n e j i d o l
n e j g r a n ic y p la s ty c z n o ś c i u z y s k a n o liczbę, p la s ty c z n o ś c i, a n a s tę p n ie z a lic z o n o b a d a n e p r ó b k i lessu do o d p o w ie d n ic h k la s p la s ty c z n o ś c i.
A t t e r b e r g w y r ó ż n ia n a s tę p u ją c e k la s y p la s ty c z n o ś c i:
I k la s a g d y lic z b a p la s ty c z n o ś c i je s t > 15
I I „ „ „ „ w y n o s i 15— 7
U l 5 , 55 55 55 55 ^ 1
n ie p la s ty c z n y m zaś m a te ria łe m n a z y w a t a k i,
g d y lic z b a p la s ty c z n o ś c i je s t < ,1
A c z k o lw ie k o m a w ia n a m e to d a je s t m e to d ą k o n w e n c jo n a ln ą , to je d n a k d a je on a b a rd z o c ie k a w y i c e n n y m a te r ia ł p o r ó w n a w c z y (29).
O k r e ś l e n i e p r z e s.i r z e n n y c h s t o s u n k ó w w l e s s a c h . W a ż n ą w ła s n o ś c ią s k a ły m a c ie rz y s te j je s t p o ro w a to ś ć . P o ro w a to ś ć m o ż n a o z n a c z y ć m e to d a m i b e z p o ś re d n ie g o p o m ia ru , lu b p o ś re d n im i a n a liz a m i i o b lic z e n ia m i.
C e le m o k re ś le n ia p o ro w a to ś c i le ssu w y k o n a n o p o m ia r c ię ż a ru w ła ś c iw e g o -rz e c z y w is te g o i c ię ż a ru w ła ś c iw e g o p o z o rn e g o . O z n a c z e n ie c i ę ż a r u w ł a ś c i w e g o r z e c z y w i s t e g o p r z e p r o w a d zo n o w p ik n o m e tr a c h m e to d ą M i t s c h e r l i c h a , z m o d y fik o w a n ą p rz e z K a c z y ń s k i e g o (15) i c z ę ś c io w o p rz e z e m n ie sam ego. D o a n a liz y b ra n o 15— 20 g lessu, n ie o d rz u c a ją c k o n k r e c ji. Z p r ó b k i p o w ie tr z a u s u w a n o p rz e z g o to w a n ie z w o d ą (M i t s c h e r 1 i c h) lu b p rz e z u m ie s z c z e n ie p ik n o m e tr u w e k s ik a to rz e p r ó ż n io w y m .
C ię ż a r w ła ś c iw y r z e c z y w is ty d = v
V = /m + G / — Gł
c z y li m
d ~~ /m + G/ - G i
w c z y m m = w a g a p r ó b k i lessu (w y s . w 105° C ).
G = „ p ik n o m e tr u n a p e łn io n e g o w o d ą d e s ty lo w a n ą p r z y te m p . —20° C.
G i = „ p ik n o m e tr u z p r ó b k ą lessu d o p e łn io n e g o dest. w o d ą .
V = o b ję to ś ć s ta łe j części lessu.
Ib B. D o b rza ń ski
I o z o r n y c i ę ż a r w I a ś c i w y le ssu o k re ś lo n o , p o s łu g u ją c się s ta lo w y m i p ie r ś c ie n ia m i K o p e c k y e g o . W a g a w y s u s z o n e j w 105° C p r ó b k i lessu (n u ) w o d n ie s ie n iu d o o b ję to ś c i (V i), te jż e p r ó b k i w s ta n ie n a tu r a ln y m , d a je (d i) c ię ż a r w ła ś c iw y o b ję to ś c io w y
c z y li p o z o rn y . m
d ‘ = V T
D la n ie k tó r y c h p r ó b e k lessu, o z n a c z y łe m d i m e to d ą p a r a fin o w ą (50). Z g o d n ie je d n a k z u w a g a m i J. H . G ó r s k i e g o (11) m e to d a ta d a je w y ż s z e c y f r y , a n iż e li m e to d a p ie rś c ie n i. C ię ż a r w ła ś c iw y - p o z o r n y je s t w ie lk o ś c ią b a rd z o c h a r a k te r y s ty c z n ą , g d y ż o d z w ie r c ie d la o n p r z e s tr z e n n y u k ła d cz ą s te k lessu.
Z u z y s k a n e g o c ię ż a ru w ła ś c iw e g o i c ię ż a ru p o z o rn e g o w y z n a czo n o p o ro w a to ś ć w p ro c e n ta c h :
P - ( 1 - y ) • 100%
M e c h a n i c z n y s k l a d l e s s u. Z n a jo m o ś ć m e c h a n ic z n e g o s k ła d u je s t b a rd z o w a ż n a , g d y ż na p o d s ta w ie w ie lk o ś c i c zą ste k m ożna z d u ż y m p ra w d o p o d o b ie ils tw e m w n io s k o w a ć o w o d n y c h i p o w ie trz n y c h w ła s n o ś c ia c h b a d a n e g o g r u n tu . D o o zn a c z e n ia m e c h a n i
cznego s k ła d u s łu ż y c a ły szereg m e to d o p a r ty c h n a ró ż n y c h zasadach.
M e c h a n ic z n a a n a liz a m oże w y k a z a ć w ie lk o ś ć c z ą s te k (z ia rn a w y jś c io w e ) , b ą d ź s k ła d a g re g a to w y . W p rz y p a d k u , g d y m a m y do c z y n ie n ia z c z y s ty m p ia s k ie m k w a r c o w y m , o t r z y m u je m y is to tn y s k ła d u z ia r n ie n ia . N a jc z ę ś c ie j je d n a k ta k g le b y , j a k i s k a ły m a c ie rz y s te , z a w ie r a ją d ro b n e c z ą s te c z k i k o lo id a ln e , k tó r e a lb o k o a g u lu ją , lu b też o b le p ia ją c ie n k ą w a r s te w k ą z ia r e n k a p ia s k u , z m ie n ia ją c w te n sposób p ie r w o tn ą w ie lk o ś ć czą ste k. P r z y b a d a n iu te g o r o d z a ju m a te r ia łó w m u s im y sobie ja s n o z d a w a ć s p ra w ę , c z y c h o d z i na m p r z y m e c h a n ic z n e j a n a liz ie o o k re ś le n ie s k ła d u a g re g a to w e g o ( n a tu r a ln y s k ła d ), c z y o z n a le z ie n ie ilo ś c i w y jś c io w y c h e le m e n tó w m e c h a n ic z n y c h ( m a te r ia ł ro z g r u ź lo n y ) . W n a s tę p s tw ie p o s ta w io n e g o za g a d n ie n ia n a le ż y o d p o w ie d n io p rz y g o to w a ć b a d a n ą p r ó b k ę i w y b r a ć
s to s o w n y a p a ra t.
P rz y b a d a n iu z a g a d n ie n ia p o d z ia łu le ssó w in te r e s u je nas za- ró lw n o s k ła d w y jś c io w y c h e le m e n tó w m e c h a n ic z n y c h , ja k o też u s to s u n k o w a n ie a g re g a tó w z ło ż o n y c h . W o b e c p o w y ż s z e g o p r z e p ro w a d z o n o m e c h a n ic z n ą a n a liz ę z p r ó b k a m i m a ło lu b z u p e łn ie ro z g r u ź lo - n y m i i z p r ó b k a m i d o p ro w a d z o n y m i d o g r a n ic d u ż e j d y s p e r s ji.
Ze w z g lę d u n a to , że p o r ó w n y w a n o lessy w a p ie n n e i b e z w a - p ie n n e , za sto so w a n o ró ż n e s p o so b y p r e p a r o w a n ia p r ó b e k i ró ż n e m e-
lo d y m e c h a n ic z n e j a n a liz y . P r z y o z n a c z a n iu s k ła d u m e c h a n ic z n e g o le s s ó w p o s łu g iw a n o się a p a ra ta m i s y ste m u K o p e c k y e g o , A t - t e r b e r g a i K i i l i n a . C e le m ro z s e g re g o w a n ia g ru b s z y c h f r a k c j i le ssó w u ż y to a p a ra tu K o p e c k y ’ e g o. D la t y c h a n a liz p r z y g o to w a n o p r ó b k i w e d łu g p o w s z e c h n ie sto so w a n e g o sposobu, u s ta lo n e g o p rz e z M ię d z y n a ro d o w ą K o m is ję , G le b o z n a w c z ą ja k o „m e to d ę ” B (7).
O z n a c z e n ie d r o b n ie js z y c h f r a k c j i lessu p rz e p ra w o d z o n o a p a ra - ta m i K o h n a i A t t e r b e r g a . A g r e g a to w y s k ła d p r ó b e k s p re p a r o w a n y c h „m e to d ą B ” w y k o n a n y a p a ra ta m i A t t e r b e r g a , n ie d a ł d o s ta te c z n ie ja s n y c h w y t y c z n y c h d la p r z e p ro w a d z e n ia p o d z ia łu lessów . N a tę o k o lic z n o ś ć w p ły n ę ła p rz e d e w s z y s tk im ro z p u s z c z a l
ność C a CO s z a w a rte g o w b a d a n y c h p r ó b k a c h lessu. N a to m ia s t nu a p a ra c ie K o h n a , p p a r ty m n a p ip e to w a n iu c zą ste k o p a d a ją c y c h z s z y b k o ś c ią — (53) o trz y m a n o p o z y ty w n e r e z u lta ty .
p r z y c z y m : r — p r o m ie ń k u l i w cm d = c ię ż a r w ła ś c iw y k u l i
d i = „ „ w o d y
e — le p k o ś ć w o d y
g = s ta ła p rz y ś p ie s z e n ia z ie m s k ie g o .
O z n a c z e n ia i ł u k o lo id a ln e g o (c z ą s tk i < 0,002 m m ), ja k o e le m e n tó w w y jś c io w y c h ( n ie z g ru ź lo n y c h ), w y k o n a n o n a a p a ra c ie K o h n a . D o t y c h a n a liz u ż y to p r ó b e k lessu j a k n a jb a r d z ie j r o z g ru ź lo n y c h . P ep- ty z a c je i p r z y g o to w a n ie p r ó b e k p rz e p ro w a d z o n o w sposób z b liż o n y do m e to d y u z n a n e j p rz e z M ię d z y n a ro d o w ą K o m is ję G le b o z n a w c z ą (M e t. ,,|A") (7). J a k o ś ro d k a d y s p e rs y jn e g o u ż y to 1 n N a O H . P rz e b ie g p r z y g o to w a n ia p r ó b e k b y ł n a s tę p u ją c y : 10 g lessu (p rz e s ia n e g o p rz e z s ito o o c z k a c h 0 1 m m ), po u p r z e d n im u s u n ię c iu CaCO a i o d m y c iu C l, z a la n o 500 cnr* d e s ty l. w o d y w k o lb ie S t o li m a n n a , za
d a n o 5 cm 3 On N a O H i w s trz ą s a n o I g o d z in ę . P r z y s to s o w a n iu m e to d y K o h n a. od w a g i z e b ra n e j f r a k c j i o d e jm o w a n o w a g ę p r z y p a d a ją c ą n a 5 cm 3 r o z tw o r u 1/n łu g u sodow ego.
O z n a c z e n ie i ł u k o l o i d a l n e g o w y k o n a n o ró w n ie ż (w k i l k u - d z ie c ię c iu p ró b k a c h ) m e to d ą A t t e r b e r g a , le c z u z y s k a n e w y n i k i b y ł y n e g a ty w n e . Z a ró w n o n ie p re p a ro w a n e , j a k i p re p a ro w a n e p r ó b k i lessu nie* m ogą b y ć tą m e to d ą p o ró w n y w a n e , ze w z g lę d u na ró ż n ą z a w a rto ś ć i ro z p u s z c z a ln o ś ć z n a jd u ją c e g o się w n ic h w ę g la n u w a p n ia .
W o s ta tn ic h czasach c o ra z c z ę ś c ie j je s t p o d k re ś la n a p o trz e b a b a d a n ia m ik r o s t r u k t u r y (15, 41). D a je ona w y o b ra ż e n ie o z d o ln o ś c i 2
B. D o b rza ń ski i 8
i s ile tw o r z e n ia się d r o b n y c h a g re g a tó w p rz e z k o a g u la c ję k o lo id ó w lu b o b le p ia n ie w ię k s z y c h czą ste k. O z n a c z e n ie m ik r o s t r u k t u r y w y k o n a n o n a a p a ra c ie p ip e to w y m . P o ró w n a n o t u p r ó b k i r o z g ru ź lo n c z p r ó b k a m i n ie z d y s p e rg o w a n y m i c z y li je d y n ie m o c z o n y m i w w o d z ie p rz e z 12 g o d z in i w y tr z ą s a n y m i p rz e z I g o d zin ę . P o d o b n y sposób p r z y g o to w a n ia p r ó b e k p r z y jm u je K a c- z y ri s k i j ( i 5) p o d k re ś la ją c , że n a p o d s ta w ie m i k r o s t r u k t u r y m o ż n a w n io s k o w a ć o z a c h o w a n iu się g le b y p o d cza s z ra s z a n ia , z a le w u itp .
W s p ó łc z y n n ik s t r u k t u r a ln o ś t i o zn a czo n o w e d le V a g e ie ra (54):
T x - T K = — --- 100
J-1
W p o w y s z y m w z o rz e T oznacza °/o c z ą s te k < 0.002 m m w p ró b c e lessu n ie ro z g ru ź lo n e g o , a T i p ro c e n to w a z a w a rto ś ć c zą ste k
< 0,002 m m w le ssie z d y s p e rg o w a n y m .
B a d a n i a f i z y k o - c h e m i c z n y c h w ła s n o ś c i u z u p e łn iły c a ło k s z ta łt z n a jo m o ś c i b a d a n e j s k a ły le s s o w e j. O k re ś lo n o p o je m n o ś ć w y m ie n n ą le ssó w , z d o ln o ś ć a d s o rb o w a n ia b łę k it u m e ty le n o w e g o i w ie lk o ś ć p o w ie r z c h n i s o r b c y jn e j.
P o j e m n o ś ć w y m i e n n ą oznaczon o m e to d ą B o b k o i A s k i n a z y (2), p r z y c z y m z le s s ó w w ę g la n o w y c h u s u w a n o CaC O a p r z y p o m o c y 0,05/n HC1. P o ró iw n y w a n ie le ssó w w ę g la n o w y c h i b e z w ę g la n o w y e h co do p o je m n o ś c i w y m ie n n e j p o s ia d a j e d y n ie c h a r a k te r o r ie n t a c y jn y , n a le ż y b o w ie m sobie zdać s p ra w ę z tego, że p r z y u s u w a n iu C a C C b z lessu m oże n a s tą p ić b o d a j czę
ś c io w e n a ru s z e n ie k o m p le k s ó w a d s o r b c y jn y c h t y c h lessów , co w k o n s e k w e n c ji s p o w o d u je p e w n e z m n ie js z e n ie ic h p o je m n o ś c i w y m ie n n e j.
D u ż e u s łu g i p r z y c h a r a k te r y z o w a n iu le s s ó w o d d a ło o k re ś le n ie z d o l n o ś c i s o r b c y j n y c h l e s s u w z g lę d e m b łę b it u m e ty le n o w e g o . M e to d a ta z a s to so w a n a do b a d a n ia lessu p rz e z j . T o k a r s k i e g o (46) d a ła b a rd z o d o b re w y n ik i. P o z w o liła on a w s p o m n ia n e m u b a d a c z o w i w ła t w y i s z y b k i sposób n a p o ró lw n a n ie z a w a rto ś c i s u b s ta n c ji g lin o w e j w lessach i w n a s tę p s tw ie do u s ta le n ia s t r a t y g r a f ii p o d o ls k ic h lessów .
W m o ic h b a d a n ia c h p o r ó w n y w a łe m le s s y a lk a lic z n e z k w a ś n y m i, co m o g ło czę ś c io w o w p ły n ą ć na m n ie js z ą p ra w id ło w o ś ć w y n ik ó w . J a k w y k a z a ły b o w ie m b a d a n ia P e l e t i G r a n d a (46), a d s o rb c ja b łę k it u m e ty le n o w e g o p rz e b ie g a w g . f o r m u ły ' F r e u n d l i c h a , a ty m s a m y m z a le ż y i od k w a s o w o ś c i. R ó w n ie ż b a d a n ia A . M u s i e r o w i c z a i J. S o b i e g z c z a ń s k i e j (30) s t w ie r d z iły w p ły w p H
n a w ie lk o ś ć s o r b c ji b łę k it u . P o m im o je d n a k w p ły w u , j a k i m o g ła w y w r z e ć k w a s o w o ś ć , rótżnica w z d o ln o ś c i z a tr z y m y w a n ia b łę k it u m e ty le n o w e g o p rz e z p o szcze g ó ln e o d m ia n y lessu je s t w id o c z n a . D a o z n a c z e n ia u ż y to r o z tw o r u b łę k it u m e ty le n o w e g o o stę że n u 0.695?
1 m g /cm 3 ( b łę k it u c h e m ic z n ie c z y s te g o ). D o a n a liz y b ra n o 1 g lessu i 25 c m 3 w o d n e g o r o z tw o r u b łę k it u m e ty le n o w e g o , a czas t r w a n ia s o r b c ji w y n o s ił 15 m in u t. S tę że n ie n ie z a a d s o rb o w a n e g o b a r w ik a o zn a czo n o k o lo r y m e tr y c z n ie . C e le m o b lic z e n ia p o w ie r z c h n i a d s o rb c y jn e j le ssu p r z y ję t o za K r e z i ł e m (16), żć 1 m g c h e m ic z n ie c z y stego b łę k it u m e ty le n o w e g o = 1 n u p o w ie r z c h n i a d s o r b c y jn e j.
N a p o d s ta w ie u z y s k a n y c h w y n ik ó w m o ż n a z a o b s e rw o w a ć dość ścisłą zale żn o ść p o m ię d z y p o w ie rz c h n ią a d s o r b c y jn ą b a d a n y c h le s sów a ic h p o je m n o ś c ią w y m ie n n ą (ta b . X I I I ) . W s p o m n ia n ą w s p ó ł
za le żn o ść w y r a ż o n o w s p ó łc z y n n ik ie m w y lic z o n y m sposobem stoso- w a n y m p rz e z A . M u s i e r o w i c z a (30). W y lic z e n ie p o le g a n a ty m , że 100 m e tro m 2 p o w ie r z c h n i a d s o r b c y jn e j o d p o w ia d a p e w n a p o je m ność w y m ie n n a , w y ra ż o n a w m ilir ó w n o w a ż n ik a c h na 100 g lessu.
S tw ie rd z e n ie o m ó w io n e j z a le ż n o ś c i p o s ia d a d u że z n a cze n ie , g d y ż p o z w a la n a w y lic z e n ie p o je m n o ś c i w y m ie n n e j z o k re ś le n ia p o w ie r z c h n i a d s o r b c y jn e j. R zecz p ro s ta , że w s p ó łc z y n n ik o k r e ś la ją c y za le żn o ść p o m ię d z y m a k s y m a ln ą p o je m n o ś c ią w y m ie n n ą , a p o w ie r z c h n ią a d s o r b c y jn ą b ę d z ie w y r a ż a ć się in n ą c y f r ą d la lessu p ia s z c z y s te g o , a n iż e li d la lessu ty p o w e g o , c z y teiż lessu ila s te g o . D la lessu ty p o w e g o w s p ó łc z y n n ik w y n o s i 0,3915 — 0,4337, d la lessu p ia szczystego, 0,2505, a d la lessu ila s te g o 0,550? — 0,6933.
Z z a łą c z o n y c h do te k s tu ta b lic (ta b l. I — X V I) w y n ik a , że i p o m ię d z y in n y m i w ła s n o ś c ia m i le ssó w is tn ie je m n ie j lu b w ię c e j p r a w id ło w a w s p ó łz a le ż n o ś ć . W c e lu p o r ó w n a n ia o m a w ia n y c h lessów z le s s a m i u w a ż a n y m i za b a rd z o ty p o w e , o p ra c o w a n o k i l k a p r o f i l i le ssó w p o c h o d z ą c y c h z G r z y b o w ie ( N r 39, 40 i 41).
Z p r z e g lą d u z e b ra n e g o m a te r ia łu a n a lity c z n e g o w y n ik a , że p rz e pu szcza ln o ść, p la s ty c z n o ś ć , p o je m n o ś ć k a p ila r n a , s k ła d m e c h a h ic z n y , o ra z z d o ln o ś c i s o r b c y jn e n a jle p ie j c h a r a k t e r y z u ją ró ż n ic e , is tn ie ją c e p o m ię d z y p o s z c z e g ó ln y m i o d m ia n a m i s k a ły le s s o w e j. Z b a d a n ie t y l k o je d n e j w ła s n o ś c i z a z w y c z a j n ie w y s ta rc z a d la u c h w y c e n ia w ła ś c iw y c h r ó ż n ic p o m ię d z y o d m ia n a m i lessu i n ie d a je p e łn e j c h a r a k t e r y s t y k i b a d a n e g o m a te r ia łu .
2*
20 B. D o b rza ń ski
I I I . P O D Z I A Ł I C H A R A K T E R Y S T Y K A L E S S U
N a p o d s ta w ie b a d a ń te r e n o w y c h i z a łą c z o n y c h w y n ik ó w p ra c la b o r a t o r y jn y c h , le s s y z b a d a n e j części p ó łn o c n e j k r a w ę d z i P o d o la m ożna p o d z ie lić na n a s tę p u ją c e c h a r a k te r y s ty c z n e o d m ia n y :
a) L e s s t y p o w y - n o r m a l n y b) L e s s p i a s z c z y s t y
c) L e s s i l a s t y a) b e z w ę g la n o w y •
|3) w ę g la n o w y — s iw y .
S zcze g ó ln ie w y r a ź n ie z a z n a c z y ły się t r z y g r u p y , a m ia n o w ic ie less t y p o w y , less ila s t y i p ia s z c z y s ty . Lessów o c h a ra k te rz e p o ś re d n im ( p r z e jś c io w y m ) , s to ją c y c h n a p o g ra n ic z u p o s z c z e g ó ln y c h g ru p , n ie u ję to w osobną o d m ia n ę .
P o w y ż s z y p o d z ia ł lessu, j a k ju ż w s p o m n ia łe m , p rz e p ro w a d z iłe m na p o d s ta w ie p o ró w n a n ia ca łe g o sze re g u w ła s n o ś c i b a d a n e g o m a te r ia łu . P r z y u s ta la n iu n a z w d la p o s z c z e g ó ln y c h o d m ia n lessu w z ią łe m za p o d s ta w ę s k ła d m e c h a n ic z n y . U c z y n iłe m to z te g o w z g lę d u , że s k ła d m e c h a n ic z n y d a je p o ś re d n ie w y o b ra ż e n ie o in n y c h w ła s n o ściach, a poza t y m c z ę s to k ro ć i n a z w y g le b są k s z ta łto w a n e w e d le s k ła d u m e c h a n ic z n e g o .
W o d ró ż n ie n iu od le ssó w ty p o w y c h - n o r m a ln y e h , le s s y p o s ia d a ją c e w ię c e j części p ia s z c z y s ty c h , a m n ie j g lin ia s ty c h ( < 0,01 m m ), n a z w a łe m le ssa m i p ia s z c z y s ty m i. L e s s y c h a r a k te r y z u ją c e się w ię k s z ą ilo ś c ią części s p ła w ia ln y c h , - a n iż e li le s s y n o rm a ln e , o k r e ś li
łe m ja k o ila s te . P rz e z n a z w ę less ila s ty u w y d a tn ia się, że m a te r ia ł choć je s t g e n e ty c z n ie lessem , p o s ia d a je d n a k w ię k s z ą z a w a rto ś ć f r a k c j i s p ła w ia ln e j od lessu n o rm a ln e g o ; je s t n ie p o r o w a ty i źle p rz e p u s z c z a w o d ę .
N a p o d s ta w ie p o c z y n io n y c h sp o strze że ń i lit e r a t u r y m o żn a p r z y puszczać, że u s ta lo n y p o w y ż e j p o d z ia ł n ie o b e jm u je w s z y s tk ic h o d
m ia n p o ls k ic h lessów . N . p. o p ra c o w a n y p rz e z A . M u s i e r o w i c z a less z S z u tro m in ie c (31) w y k a z u je z n a c z n ie w ię k s z ą z a w a rto ś ć części s p ła w ia ln y c h , a n iż e li less z p ó łn o c n e j k r a w ę d z i P o d o la .
A n a liz a lessu z S z u tro m in ie c w y k o n a n a m e to d ą K o p e c k y 1- e g o p rz e d s ta w ia się n a s tę p u ją c o :
N r G łębokość W i e l k o ś ć c z ą s t e k
p ro filu w cm < 0 , 0 1 m m 0,01-0,05m m 0,05-0,1 m m 0,1 - 1 m m
6 140 — 170 49,01 % ! 44,30 °/0 5,68 »/o O O O
1
_
25 120— 130 52,10 % 1 40,96 °/0 5,84 % i,io 7 0
Hry k c s 1 W spółczynnik przepuszcza lności Lessu ujpowegoi ila s te g o
W o b e c te g o s z u tro m in ie c k ą odm ianę, lessu w y p a d n ie n a z w a ć c ię ż k im lessem ila s ty m , w z g lę d n ie iłe m le s s o w y m . R ó w n ie ż n a le ż y u ją ć w o sobną g ru p ę le s s y w y s tę p u ją c e w p o b liż u K a r p a t, a p o s ia d a ją c e p rz y m ie s z k ę i ł u w ie trz e n io w e g o , le g o r o d z a ju le ssy m o ż n a b y o k re ś lić , ja k o iło -le s s y lu b le s s o -iły , a ż e b y w te n sposób p o d k r e ś lić
22 B. D obrzański
m ie s z a n y ic h c h a r a k te r . W p r z y p a d k u w y s tę p o w a n ia w p o k ła d z ie le s s o w y m r ó ż n o ro d n y c h w a rs te w e k , s łu s z n y m b ę d z ie u ż y c ie n a z w y lessu w a rs tw o w a n e g o . J e d n a k o w o ż w p ro w a d z e n ie p o d z ia łu p o ls k ic h
le ssó w n a : 1. less t y p o w y - n o r m a ln y , 2. less p ia s z c z y s ty , 3. less ila s ty , 4. less c ię ż k i ila s ty , 5. iło -le s s i 6. less w a r s tw o w a n y , m u s i b y ć p o p rz e d zo n e w s z e c h s tro n n y m o p ra c o w a n ie m w s z y s tk ic h w y r ó ż n io n y c h o d m ia n . W n in ie js z e j p r a c y z o s ta ły s c h a ra k te ry z o w a n e w y łą c z n ie te
