O pewnym zagadnieniu z petrografii lodu

VARSZAWA Pii:fi:lźletWk-cGriidzleJi ' ''''195i~ Octobre~ D~cezilbte .NÓ.-, 4 "

'"p

..

,MIiX-ÓN1:Bói:;E,sŁAWDOBROWOLsKI

D 1)'e-UJll9In , zagadnieniu z petrografii ' lodu'"

WJartykllle 'nfirlejSzyrn

'pragnę zadać

pytaDle;

pozostające

wzWiI\tlcii

Z'og'6liiym"żiigiidnieruem

rekrystalizacji - cr:y obszary lodowc6w i PoktyvV lodówy'chnawodach, w kt6rych stwierdzamy paralelizm

osi

optycznycli'

1i:rY.s#!ii6wskładowYch, są mon(jkry~ami?

'Ldćf\la,wna znany jest fakt wzajemnego wpływu na siebie siatek

l~tał6V1rpl'rzy

dostatecznie

ścisłym zetknięciu. Najwcześniej zauważono

i.Wiiili'Ch

kryształ6w

chemicznie i nawet krystalograficznie

r6żnych.

' dOstarcr:yli wielu

przykład6w prawidłowego

zrastania

,pię

(16) pierwszy, o ile mi wiadomo,

ułofyl

!!i'jec'ii~źystkichznanych

w6wCzas

przykład6w

zraStania

się prawidłD"' r6znyCłl

m:ine,ral:6w. Tablica ta stwierdza bardzo

różne

stopnie

pra~

'~~:W!i!!\:~: dla tej samej pary mineral6w (np. tetragonalny rutyl

lt ^; brc>okite ' m).

Ośiągaro się już

przedtem sztuczne Zl'OSty pra-

~W~ViiIi.]pov~odllij~lc krystalizację roztworu regularnego jodku potasu

łyszczyku

(Fi-Iillkenheim, 11). Przed

samą

ze

swymi współpracownikami obserwo,wał kryształy

na

'różnych podłożach,

w

szczeg6lności

na

łyszcr:yku,"

lZa:'iiic'"w ' teri spos6b z

takimi

samymi wynikami

doświadczenia

:Bfiiti!ra (4) ,z

krySztałami NH,J

na

łyszczykU i wYżej

wspomniane

'doświadczenia

Franl!:enhein)a, aby ,

stwierdzić

to samo co

~i,;;fu,ili.iio~~icil;', że "the directions

of

the brahches of

all

crystaIs ,al"e na, ral'lel' and they must

be'

defilied by the aic:es of the base

Nic

więc

nowego. " ,

jH'; j!ilit 'li1StalO~Y. Zresztą dziś wYdaje się, ' że można bygoi g 6ij'

iSic~iA,ć.l~ie

znsmy jednak

dotąd

z

jaką taką dokładnością

mecha- ,

'i;{W~Ii<,,~a<ltzezlie ptzeo: autma poJ~a "pel:rpgrafii lodu", wraz z ogólną' Cha"

$ai

lodowych i pierw_ próbą ich k1aaytikacji znalełć można we w "Historii naturaIDej lodu" (5, s. I,

n,

411, 412), 8Zczegółc:wi:iej pt. ,,La glaCe au point de, vue petrographique" (6). Odsylainy róWIliOł ,oceny za.równo tej próby jak i innych p"..,. nią 'wywołanych w pod-

dla szkól wyższych ZSRR akademika S. W. Kalesnlka (12, s. 17-22)~

448 AN'rONI BOLBSŁA W POBROWOLSKI·

n~u' tegO

wzajemnego

wpływu

orientacyjnego. Tu nie .majeszcze·' nlc spreCyzowanego

_{. '."}

ąni ilaś!:ioWll, ani nawet j~ości9wO.

~. , ^- .

2. Drugi przypadek, tylko przy pewnych

założeniach

teoretycznych do

tamtego

podobny, mianowicie gdy w dostatecznie

ścisłe zetknięcie wchodzą

identyczne, ale nie

r6wnoległe

siatki krystaliczne,

może się

zda-

rzać

w naturalnych i S21tucznych Skupieniach

kryształ6w,.

przede

WSZyBt-

kim

więc

w

skałach

kryBtalicznyeh nwnomineralnych, gdy

są

warunki

uniożliwiaJą<le

ta!9-"r

ze:t!<nięcia.· StalibYśmy

tu

wą1>ec

zjawiSkl10 re1cryaiali-

· zacfi w interpretacji TanunBnn8 (19)

łub

pokrewnej , opartej

właśnie

na

Z!Kożeniu. wzaje:nw,ęgQ wPłYwu sjatek Iqysąlicznyc~ w takim ~ęt1Q:rlęciu.

Interpretacja tąjm jest naukówym spreeyYlOwanlem ! uogólnierul!fJ.l

pew-

·

nych,~kulllcji, głównie

Emdena (9), ;zbyt

j~cze

og6lnikowych

i

daty

t

czącyeh tylko zagadki lodowców j~o jedynych Skupień kryształ6w, gdzie ' t,o.zjl1owisk9 - wymęp1,l~!łce nl10 Sku~ wyj!ltk.Qw~ch własl)oo<;i termodylia- mtcznych .. IO?l1 : sźCZegÓJn!e: jaSlg8wo' ~ było w~edy ~e i . trw'l1oŻane za właściwe tytko

rodowi.

S!łId Wynikłl1opOdsUtwowa w8dl1o metOdyczl:\l;l teorYJ ' zi;una

lodowcowego:.~*

systematyczriego porównywania

z innymi suI),.

· stancjanl~ ~ ZllII#Y pcieóćzehle jeqn~z ri.aczeliiych i"egUl WsZelkiego ba~

dania:

sZukać

gdzie

indzil!j'

zjawiSk pooobnycbdo ' zjawiaka badanego, Z\Vł~~c~

;w ,

~ys~~j

postaci

.::....'mniej SkomPlllrowamij, ~ti~źniejsZej.

prz.ejrzystszej.

S'Yiatło,przyszłó, !,d uczonych-inżynier6w, głównie

od me-

talurg6w~ Jeż~Ji pomińiemy.

jiLko

doi-yWczą notatkę

Engelna

(10)

z r.1915 () przYkładzie wyt~ej rekrYstaUzacji p!'Ży obr6bce żelaza, wSkazany:ni

mu

^przez

Ilietalurg'ów, wtedy ^za, pierws-zy powamy krok ku' og6lnej

teorii

~cji' nal~uznaćPróbfi

Tal'innilllD&

sfo1'!JiWQ\\'imąw r . 1922 (19; ob. streSZCzenie Pc/lskie w 5;

^'8.

691~9); ZaCżął Ón

:

whiśnitf ód badaJ nad rE!krystallzacją ,.; metalach, rozszerzył je' na peWne ciŚła organiczne;

a za

pomocą

teorii, na 'tych

OOdartlachczęściowo

sprawdzonej,

spr6bował

wYjaśnićstrulrturę

peWnych

skał

metamorficznych I

także naipotężniej~.

Siyim skal rodowyCh ~ lodoWców (19, s. 2i4-215), wkt6rYch rekrystaliza- cja musi ni1eć pęwrte ~jątkówe cechy z powOdu wyjątkowych cech n:.a~

riahl. Powyżej

' Wskazaną wadę metodyCzną

mocno podkrEiślilem

t

odp<r- wiednie wSkazania sformułowałem w r. 1923, praWie więC r6wnocześblil

.

z

datą

ogroszerua 'teorii-Tiimriianna'(1922) wmef ;,I&toril naturalnej lodu"

($;ii:ozdzUił~KoniclUżje, '8.' 70Ó:';701; w 8, 9.58-59). 'tamże starałem się d~

wieść, że

z dwóch pr6b teorii fizycznej tego zjawiSka pr6ba Tammanna;

oparta na . zasadzie rozdrabniania I na eksperymentach

sprawdzającYch,

!1Jdaje

się rBiećwięcej ·stron

pozytyWnych

aniżeli

tWIerdzenie ' Curie'go,

~~ na zasadziEi energii pow!erZclmio";ej ciilł Stałych) , - że i ona jedDa!i: ..

'ń.iiCiiam

nie . moiii

poWle<iZiećo'

mechanizmie

procesU,gdyż rozw~

-..:.:

podobnie jak zaSada . Cin-ie'go - tylko stan poj:zą~owy

i

stan końcowy:

o

PEWNY1\r:Z~ADNIENIU

z

PETROGRAFII LODU 449

Od tego·czasu uczyirlono'

dUŻY,krok,naprz6d'w.kier.unku· pOważnego

w>gólnienia

badańd

teorii rekrystalizacji. dopiero' pa wojnie;:ipÓwjiprirwie;

tuż

przed'

wojną,

stowarzyszenia "British Association for the Study ·of Snow

and'

lee" (po wojnie.=- "British Glaciological

Society'~).

na' lodowiec Jwrgfrau-Joch z programem ,systematycznycll'badań petrografiCznych.

Znalazło

to

śwój

wyraz.na posiedzeniach tego'Towarzystwa;

'·~póln.ych

z geologami i technologami, oraz na

łamach ,jęgo

organu

"Journał

of Gla- ciology" (No; 10, Oetobel' 1951,. pp. 564-67, ,569-71)',

,Obeeniewśród pe-

tl:Ogr'!iów, 1!:tó~Y- 8twO'l'Zfli reJą g~:bardzO' SZ~ółO'Wychbadań labO'- I'lltoryjnych~u!1' . i' tekstury skał (;,petrO'f"pricS")"pę-wna grupa roz-

pOczęłi\

.-, ,na l'll;Oie\

4ł11 p~yl,tłądu'

'.

~ zachęty

.kO'legÓw·-+ stosowanie tej nowej droii dO'. lodu:· petrografia

weszła więqna ąeri9 doskałlodowyeh!

Zr~

tylko do lodu

lodO'WCOWe~w

prz$l).naniu,

że ,,,wła~ś<;i

meChanicz- ne lodu, w szczególności jego lepkość, zależą otljego strul<:tury i tekstury ... ", że ,więq ,wyniki "petrofabrics" należy brać

pod

uwagę,

w

każdym badaniu laboratoryjnym mechaniki lOdu,·~ęc i w.badańiu. do~ąeym zagadnienia ruchu lodowców (2, s.

51~i.

Ci peu:ografowie

idą

nawet dalej

niż

autor niniejszej rożpra~: io;:i;J. zdaniem, słusznym, właśnie "zRsto~O'Wanie ^.tech- niki . petrogrmij. struktu'l'owej do. J:>adań lodu, mOże się istotnie przyczyirlć

d(), ibada.trlaŻllgadiUenia ,szerszego: podobnego ruchu w skałach trwal- szych"; fakt bowiem, _że ."lodO'wce _są mO'nomineralne

i

spływają.po po_

wierzchni . ziemi", sprawia, ,że "stanowią one przedmiot 'badap, idealnie uproszczony

w·

pO'równaniu 'ż b8rrdziejskO'~plikO'wanymi skałami meta- lnorficmymi" (15, 8.590). Tu ZWrOcę uwagę, ~ termin "metamori'iczriy", zastosowany' dO' sk8ł lodoWych (7) Ilkwestii>nowany przez niektó~ych pe- . trOgraf6w;.

óbećrue

wyrabia' sO'bie jednak miejsce w literaturze petró-

graficznej;

Jesteśmy więq

dopiero u

początku drogi.i chO'ciaż już llliżej,

lecz jeszcze dość', daleko'

do'

zrOziinUenia' wewnętrznligo '. me~u' owego wpływu ortentaeyjneg!> jednych siatek krystałi.czn~ch Il8 ^drugie.

1 Już przedtem M, Demorest.przedaięwziąl badani .. zakrojone na szeroką skalę;

o ile jednak wiem, nie doczekały się on. ogłQszenia drukiem. P.rze<! ^śmiercią tego badacza i dotąd pozostają nieznane, z wYjątkiem, zdaje się, jedynie uGiacier regimes and lee movement within glaciers", part. I, Amer. Journ. Sci. 240, 1942, pp. 31-66. ~

:j!;'!,otki w, ",onQgraf!i B. P. Welnberga (redaktora) pt. "Ljod",tom'l, Moskwa.! Lenin- grad 1940, s. 87~ dowiaduJ.ę się,.. że ciekawe - niestety, na razie mi niedoStępne - prace

włl$lie w celu wyjaśnienia procesu rekrystalizacji (Kornield w Pbysik.·Ztśchr.:d. 80-

vię~on) były prowadzone ,w U ... lskim Instytucie Fizyczno-techniczilym. - Zagad-' nieniu krystalizacji metali, skał I lodu poświęcone było ostatnio sYmposjum. odpo-' wiednich specla11stów w Londynie w.grudniu 1950 r. pod przewodnictwem prof.

K, Lonsdall'!'a' (18).

Acta Geolopca PolODica. TUL II-ł9

rulTONl BO~W DOBROWOLSKI

.3 . . Rozwai;my. przyp1\dek jeszcze bardziej specjalny

~

prostszy: . przy-

padek

skupienia kryształ6w

lodu w

ścisłym

ze

sobą

kontakcie, gdy row-

n\>ległość

osi

gł6wnych

(optycznych) zostaje stwierozona, a o trzech .dru-

gon:ędnych

osiach nie wiemy nic poza tym,

że

osie te

bywają

pierwotnie

r6vw>leg~e

tylko przypadkowo. Jest

to

przypadek pokry1Dy lodowe; wód,

złożonej,

jak wiadomo; z

wł6kien pr~adłych

do powierzchni zamarza- nia z osiami optycznymi o

tym

samym .kierunku.

Zdrowy '

rozsądek kazałby

nam

przypuszczać, że

osi

drugorzędne,

o których

zakładamy, że rownoległe

nie

są. mogą tu -

w· odpowiednich warun:kach -

łatwiej, niż

w mnychprzypad:kach

"uzgodnić się", gdyż r6żniCa

kierunkÓW nie·

może przekroczyć

30' .

.otóż

takie przypuszczenie zdaje

się być

- przypadkiem - zgodne z

rzeczywiStaśclą.

W samej rze- czy zdaje

się

ono

być

potwierdzone przez moje

własne

obserwacje

i

przez wyzyskanie obserwacji innych badaczy (5, 7) ..

A

więc

pokrywa lodowa nawet na

dużych

przestrzeniach

mogłaby,

nie

bacząc

na

skład

z

wyraźnych wł6kien

krystalicznych

i początkowy

brak jednolitej

róWnoległości

osi

drugorzędnych

na tych przestrzeniach,

być naprawdę

jednym

kryształem.

To samo tWierdzi Beljankin (3). Ale obecnie

Wadiło (20)

zaprzecza temu

pO

zbadaniu - zdaje

się

systematycz- nym ~

'killru

rzek w ZSRR. Sprawa wymagałaby więc dalszych badań

sprawdzających.

4. Znane

są części·

lodowców,

szcZeg6~e

w obszarze topnienia, których

ziarna

wykazują rliwnoległośćosi optYcznych (zaznaczolląna skrawkach

i ścianach

grot lodowcowych

równoległością prostopadłych

do

tych

osi

"prążk6w Forela")~·

Należałoby więc, jeśliby moje poprz. ednie

wlńoski

o pokrywie lodowej

były słuszne, oczekiwać, że

w tych

częścIach

lodowca osi

drugorzędne będą r6wnoległe.

. 5;

Warto by sprawdzićo8tatecZnle Wyżej pOdane wnioski, dotyczące lodowc6w zar6wno jak pokryw lodowych na wodach,

Co

do metody,

sądzę,

że najbardziej Wskażane byłoby stosowanie figw. Tynd8lIIi.'. Co do strony technicznej, zwracam

uwagę

na

książkę

Schoentjesa (17), która jest praw- dziwym

po~ęcznikiem

techniki

wywoływania

tych figur'.

Wa ... tÓa. 1» lutym 1952 r,

• Metodq op&rt!l na wywoływaniu.; n~ie Z8JlU'BŻaniu tieur Tymlalla w celu wytworzenia ,,kryształów. negatywnych", stwierdzou;ych zresztą już bardzo dawno przez Leydolla na blokach lodu natur$ego (13). stosowali w r. 1934.Adams I Le- wis (l), Zupełnie oryginalną I wwtą spraw_a metodq specjalnie dla lodu

=-

nej<) ogloolł w roku ubiegłym Wadlło (20).

. • ObsZerny wykład tej bardzo rzadkiej jl1i ks\ątkl można Z!)aleU w HIstorii naturalnej lodu", na .. 837-342, wraz z 11 ""Produkcjami fotogra1lJ Schoenob,j ...

o

PEWNYM ZAGADNIENIU Z PETROGRAFII LODU 451

LITERATURA CYTOWANA

1. ADAMS J. Mo & LEWIB W. The productlan ot large single Cl'yata1s ot lee. Unlv.

calit. R. B. I. Loa Angel ... N o v _ 1934.

2. BADER H. Iniroduc:tlon to ice petrofabrlcs. Journ. GeoL, 'Vol. GB. No_ 8 (GlBt:lo- logIcal Issue). pp. 519-336. Chleago, November 1951.

3. BELJANKJN D. S. M.tallurg. No. 7. 1932 (fide 20).

4. BRAGG W. L. Atomic structure ot mlnerBla. London 1937.

5. DOBROWOLSKI A. B. HIstoria naturalna lodu (Histoire naturelle de la glace).

Kasa im. Mlanowskiejlo (InsUtut MIanowski). Warszawa 1928,

8. DOBROWOLSKI A. B. La glace au point de vue ~trographlque (Easal de classl- tlcation des roches de glace). Bull. Sac. Franc. MIner. vol 54, ParIs 1931.

7. DOBROWOLSKI

A.

B. -Bur 1e IńhtamoJ'phlane de la rouvi!rture de glace. IV-me Conier. Hydrolog. des Etats Baltiques, C.-R.. Rapports. LenIngrad 1933.

8. DOBROWOLSKI A. B. Glacl.ers 9Iructure and movement theorle8. Reprint ot XIII and XIV chaptera ot .,Hiatorla naturalna lodu" (Natliral BIstory ot Ice).

Pol Tow. GeotlzYków (pol Soc. Geophya.). Warszawa 1948.

9. EMDEN R. Ober-das Kletscherkom.Basel 1890. Idem: Denk:schrlft d. Schweiz.

Naturf; Gesell. Zilrich. 1892. pp. 33 -etc.; Arch. Sci. PhY". Nat. Geneve. vol. 20.

1892, pp. 211 etc.; -vol. -22. 1894. pp. 388 etc.; N. Jahrb. MIner. etc .• vol l. 1895.

pp. 48-etc;

10. ENGELN O. D: & late TARR R. S. ExperImeMal-_ e s ot 1<: .. with reference to glacier structure and motiolL Ztschr. Gletscherk:. vel 9. pp: 8\-144. 1915.

11. FRANKENHElM M: L. Pau. AnlL .. vol 87. po 521. 1838.

12. KALESNlK S. V. Obi~aja glaciologlja. Lenlograd 1939.

13. LEYDOLT F. Bettr!lge zur Kenntnlas d. Krystallform u. d. -Blldungsarl des Eis ... S1tz.-Ber. K. K. Akad: Wisa. Wlen. Math.-Naturw. Kl Bd. 7. 1851.

14. NAKAYA U .• HANAZIMA M. & DEZUNO K. Experimental researches on win-_ dow hoar crystalsJ a generał survey. Invest. on Snow No. 12, Jotim.. Fac. ScL Hokkaido Unlv. Ser. D. volID. No~

l;

Sapporo. Japan. 19lJ9. _

15. RIGSBY G. P. Cryvłal fabric Btudles on Emmans Glacier. Mount Raini ....

WashlngtolL Jour. GenI.. val 59. No. 6 (Glaclologlca11ssue). pp. 590-598. CbIcago November 1951. -

18. SADEBECK A. PoglI. Ann. Erg.-Bd. 8. pp. 625. 1878. Wlec!. AnQ. 8. p. 576. 1878.

17. SCHOENTJES H. Fleu... de la glace. Obs.rvatlona. experlencea. photographies.

pp. 1-43. 50 pl. Gand 1905. -

18. Sympoa!um on the crystallization ot metBla, roeks _ Ice. held at the Boyal Geogap!>ical SocIety's House. London, on 7 December 1950 (C. H.-Desh.

A. G. MacGregor. P. G. Owaton)ó _ Jour. Gla(:loL, October 1951. pp. 584-573.

19. TAMMANN G. Aggregatszust8nde.

Dle

Zustandsinderun&en d ... Materie in Abhlinil&kelt von Druok-UIld TeoDperatur. Leipzlg 1822.

20. V ADJLO P. S. Struktura Id .. -ledjanogo pokrova rek:. Prlroda. !zd. A. N. SSSR.

No. -3. PP. 52-53. 1951._