Kom unikaty regionalne

Transkrypt

1 Kom unikaty regionalne TOMASZ KOMORNICKI, BOLESŁAW ADAMCZYK, JÓZEF JAKUBIEC, JAN K U B ISZ i, KRYSTYNA OLEKSYNOW A, JÓZEF TOKAJ PROCES WIETRZENIA TATRZAŃSKICH SKAŁ GÔRNOTRIASOWYCH I TWORZENIE SIĘ SUBSTANCJI ILASTYCH W ŚRODOWISKU REGLOWYM Katedra G leboznaw stw a WSR K raków Chcąc przestudiować powstawanie ilastych minerałów pod wpływem czynników glebotwórczych, autorzy wybrali profile glebowe wytworzone w tatrzańskiej strefie reglowej, o ile możności in situ i bez możliwości namywu. Skały gómotriasowe zostały wybrane dlatego, że są na ogół ilaste; występują najczęściej w postaci iłołupków czystych lub gdzieniegdzie ze znaczną domieszką piaskowców kwarcytowych. Autorzy spodziewali się znaleźć przykłady na możliwość przechodzenia niezmienionej substancji ilastej ze skały macierzystej do gleby; zjawisko to Millot2 nazywa,,dziedziczeniem ilastej substancji. Oczywiście, gdy znajdzie się ona w warunkach odmiennych od tych, w których powstała, mogą tworzyć się nowe, inne materiały ilaste. Spośród opisanych w 1960 r. 14 profili gleb, z których pobrano próbki, wybrano na razie dwa na podstawie wstępnych analiz (te ostatnie obejmowały skład mechaniczny, odczyn, zawartość organicznej substancji oraz termoanalizę metodą Tokarskiego). Profil I, wytworzony z piaskowca kwarcytowego praktycznie bez domieszki czerwonego iłołupku, określono jako glebę słabo zbielicowaną. Profil II, wytworzony z czerwonego iłołupku, określono jako glebę brunatną kwaśną. Oba profile położone były na niewielkim spadku w sąsiedztwie Przełęczy w Grzybowcu, na wysokości 1310 i 1270 m n.p.m.; w obu przypadkach zbiorowiskiem roślinnym była gómoreglowa świerczyna. Niektóre właściwości tych gleb przedstawione są w tabl A kadem ia G órniczo-h utnicza w K rakow ie. - M illot G., H éritage et néoform ation dans la sédim entation argileuse. Congrès Géol. Internat., Compt. Rend. X IX Session, A lger 1952, Comité Internat, pour l Étude des A rgiles.

2 W ietrzenie tatrzańskich skał górnotriasowych 73 Próbki z wybranych profili poddano szlamowaniu w wodzie z małym dodatkiem amoniaku, by wyodrębnić frakcję o średnicy poniżej 0,002 mm. Na tej odszlamowanej, wysuszonej i rozdrobnionej w moździerzu sub- Niektóre w łaściw ości gleb I i II p ro filu T a b l i c a 1 P r o fil nr Poziom cm Skład mechaniczny w procentach s z k ie le t piasek pył c z ę ś c i spław. PH w H20 Substancja organiczna % I - 2 *oo - ś c io ła A0 - butwina 3,5 68, A ^ ,8 7, A2B ,8 - pon.50 С II - 2 V - ś c io ła A ,1 18, Aj/В / ,5 5,9 ; /В / , /В/С , C ,4 _ C ,2 - stancji wykonano następujące dalsze oznaczenia: analizy chemiczne w y ciągu 1 : 1 i pozostałości nierozpuszczalnej w tym kwasie, różnicową analizę termiczną i rentgenograficzne oznaczenia składu m ineralnego. Po tych oznaczeniach orientacyjnych analizy termiczne i rentgenograficzne zostały wykonane ponownie na próbkach, które pozbawiono substancji organicznej przez wytrawienie z 6% H20 2 na gorąco, a także węglanów przez wytrząsanie z 1% kwasem octowym na zimno. Ważniejsze wyniki zebrano w tabl. 2. Jak wynika z tabl. 2, znaleziono w badanych glebach m inerały przypominające montmorylonit, kaolinit i ilit (ten ostatni szczególnie obficie w profilu I, na podłożu piaskowca kwarcytowego). W ystępowanie rozdrobnionego pelitu kwarcowego jest w takich przypadkach oczywiste; uwagę zwraca natomiast stosunkowo znaczna ilość dolomitu w dolnych poziomach profilu II (na iłołupkach), gdzie stosunkowo niskie ph poziomów (B)C i Ci wskazuje na to, że występuje on raczej w formie trudno rozpuszczalnej i nie jest czynnikiem łagodzącym zakwaszenie. W ystępowanie chlory tu w profilu II jest wątpliwe. Prócz minerałów o dobrze w y kształconej sieci przestrzennej spotyka się również m inerały o budowie

3 74 T. Komornicki, В. Adamczyk, J. Jakubiec, J. Kubisz. K. Oleksynowa. J. Tokaj mieszanej, tj. składające się z warstw o rozmaitej strukturze sieciowej (m ixed-layer minerals3). Podkreślić należy, że w powierzchniowych poziomach obu profili rzuca się w oczy dość słaby stopień krystalicznego wykształcenia minerałów ilastych lub też obecność substancji bezpostaciowej. Wyjaśnienie tego zjawiska jest możliwe, jeśli przyjmiemy, że tworzy się nowa substancja ilasta. Ponadto autorzy sądzą, że sieć przestrzenna minerałów ilastych (zwłaszcza montmorylonitu) ulega uszkodzeniu w bardzo kwaśnym roztworze glebowym. W próbkach traktowanych wodą utlenioną może również zachodzić nagromadzenie niektórych składników popielnych ze spalonej substancji organicznej. Oznaczenia wykonane na wyszianowanych irakcjach o średnicy poniżej Q,GC2 m T a b l i c a 2. Pochodzenie próbki P r o fil I P r o fil II pon Wyniki analizy chemicznej w procentach Część n ierozpuszczalna 4,13 35» 04 42,40 92,52 11,89 28,19 33,97 27,94 29,70 31,45 Część rozpuszczalna 8,06 47,08 39,83 6,86 61,67 56,81 46,55 58,89 57,03 54,82 Strata żarowa 87,64 14,28 18, Q6 0,95 26,34 15,00 20,17 14,24 13,50 13,31 Stosunki molekularne Si02 : R203 Cała frak cja 3,40 4,1 1 3,71 37,30 2,70 2,79 2,82 2,47 3,12 4,84 Część rozpuszczalna 6,72 2,88 2,77 4,27 2,20 1,30 0,95 1,15 1,35 2,01 Skład mineralny- (.rentgen) Montmorylonit* 0 ślad śla d ? + K aolinit* 0 + ślad + + ślad H it * M Ф * Uwaga: we w szystkich trzech przypadkech chodzi o m inerały zb liżone do montmorylonitu, k a o lin itu lub i l i t u. Ponadto we w szystkich próbkach znaleziono rozdrobniony kwarzec. Ww ielu próbkach z p ro filu Ц przed trakto7«aniem kwasem znaleziono dolomit (zwłaszcza w próbkach z poziomów i cnj; skała m acierzysta p r o filu II (poziom cm) zawiera ok. 25% węglanów wapnia i magnezu. Strzemski przedstawiał (w czasie konferencji zorganizowanej w 1950 r. przez Polskie Towarzystwo Gleboznawcze w Górach Świętokrzyskich) tymczasowe wyniki analiz chemicznych tamtejszych iłów triasowych i gleb z nich wytworzonych; procesy glebotwórcze nie powodowały większych przesunięć chemicznych w profilu. Z przedstawionych przez nas materiałów wynika, że w Tatrach jest inaczej: w poszczególnych pozio 3 Por. Grim R. E., Clay m ineralogy, N ew York London 1953, M cgraw Hill.

4 Wietrzenie tatrzańskich skał górnotriasowych 75 mach profili gleb wytworzonych z triasowego iłołupku lub piaskowca kwarcytowego zauważyć można pewne różnice w ilości i jakości ilastych minerałów. Skała macierzysta profilu II zawiera znaczną ilość w ęglanów, podczas gdy powierzchniowe poziomy tego profilu są odwapnione i zakwaszone. Można wnosić na podstawie otrzymanych wyników, że w opisanych glebach Tatr zachodzi w pewnym stopniu dziedziczenie niezmienionej ilastej substancji ze skały macierzystej; jednakże w stopniu równym albo i większym jeszcze zachodzi tworzenie się nowych minerałów ilastych wskutek działania czynników glebo twórczych. Przedstawione tu materiały są w przygotowaniu do druku w formie bardziej kompletnej. Dotychczasowe badania były niemal w całości w y konywane z subwencji Komitetu Gleboznawstwa i Chemii Rolnej (V W y dział PAN). Т. К О М О Р Н И Ц К И, Б. А Д А М Ч И К, Ю. Я К У Б Е Ц, Я. К У Б И Ш, К. О Л Е К С Ы Н О В А И Ю. Т О К А Й ПРОЦЕСС ВЫ ВЕТРИВАНИЯ ТАТРАН СКИ Х ВЕРХНЕ-ТРИ АСО ВЫ Х ПОРОД И ОБРАЗОВАНИ Е ИЛИСТЫ Х ВЕЩ ЕСТВ В ЗОНЕ РЕГЛЯ К а ф е д р а П о ч в о в е д е н и я К р а к о в с к о й С е л ь с к о х о з я й с т в е н н о й А к а д е м и и Резюме Верхнетриасовы е породы в ниж ней части Татр состоят из илистых сланцев и кварцитов. Фракцию илистых минералов выделяли из отдельных горизонтов двух проф илей буры х лесны х почв. Полученные пробы подвергали ф ракционному химическому анализу и термическому диф ф еренционному анализу, а такж е рентгенографическим исследованиям. В исследуемы х почвах обнаруж ено минералы похож ие на монтмориллонит, каолинит и иллит. В верхних горизонтах характерно наличие илистых минералов слабо кристаллических или ж е аморфны х веществ; это может быть вы з вано повреждением пространственной решетки или кислым почвенным раствором или ж е возникновением нового илистого вещества.

5 76 T. Komornicki, B. Adamczyk, J. Jakubiec, J. Kubisz. K. Oleksynowa. J. Tokaj T. K O M O R N IC K I, В. A D A M C Z Y K, J. J A K U B I E C J. K U B IS Z. К. O L E K S Y N O W A, J. T O K A J THE PROCESS OF WEATHERING OF UPPER TRIASSIC ROCKS IN THE TATRY MTS. AND CLAY M INERAL FORMATION IN THE FOREST ZONE C h a i r o f S o il S c ie n c e. C o lle g e o f A g r i c u l t u r e, K r a k ó w A c a d e m y o f M in in g a n d F o u n d r i e s, K r a k ó w Summary The upper T riassic rocks in low er regions of the Tatry Mts, are m ostly clay shales or quartzites. Two profiles of brown forest soil w ere chosen; the clay fraction w as obtained from their separate horizons, its sam ples being subm itted to fractioned chem ical analysis, DTA, and X -ray investigation. The exam ined soils (see table 2) contained clay m inerals of the m ontm orilloni-te. kaolinite. aind illite groups. The presence of poorly crystallised clay m inerals or even am orphous substance is striking in topsoil sam ples; this m ay be caused by deterioration of the clay lattice by acid soil solution, and also by neoform a tion of clay.