SYTUACJA GEOLOGICZNA I SK AD MINERALNY G ÓWNYCH WYSP LESSOWYCH... Instytut Geochemii, Mineralogii i Petrologii, Uniwersytet Warszawski 2

Transkrypt

1 SYTUACJA GEOLOGICZNA I SK AD MINERALNY G ÓWNYCH WYSP LESSOWYCH ANNALES UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SK ODOWSKA LUBLIN POLONIA VOL. LXII/7 SECTIO B Instytut Geochemii, Mineralogii i Petrologii, Uniwersytet Warszawski 2 Instytut Nauk Geologicznych, Narodowa Akademia Nauk Ukrainy, Kijów 3 Instytut Geologii Podstawowej, Uniwersytet Warszawski 4 Katedra Geografii Fizycznej, Bia³oruski Uniwersytet Pedagogiczny, Miñsk ROMAN CHLEBOWSKI 1, PETRO GO IK 2, LESZEK LINDNER 3, ALEKSANDER SAÑKO 4 Sytuacja geologiczna i sk³ad mineralny g³ównych wysp lessowych w dorzeczu œrodkowego i górnego Dniepru na obszarze Ukrainy i Bia³orusi Geological setting and mineral composition of the main loess islands in the middle and upper Dnieper basin in Ukraine and Belarus Celem pracy jest prezentacja sk³adu mineralnego i warunków akumulacji najm³odszego lessu buduj¹cego wyspy lessowe w dorzeczu œrodkowego i górnego Dniepru na obszarze pó³nocno-œrodkowej Ukrainy oraz œrodkowej i wschodniej Bia³orusi (ryc. 1) na tle sytuacji geologicznej tego obszaru. Praca ta nawi¹zuje w tym wzglêdzie do podjêtych przez autorów badañ wysp lessowych Wy yny Ma³opolskiej (Lindner 1967, 1971, 1976; Chlebowski, Lindner 1975, 1976, 1989, 1992) a tak e do ostatnio podjêtych badañ lessów Wy yny Lubelskiej i Wy- yny Wo³yñskiej (Chlebowski i in. 2002; Paruch-Kulczycka i in. 2003), Wy yny Podolskiej oraz pó³nocnego i wschodniego przedpola Karpat (Chlebowski i in. 2003) oraz lessów Sudetów i ich pó³nocno-wschodniego przedpola (Chlebowski i in a, b). Uwzglêdnia ona równie propozycje metodycznego ujednolicenia badañ mineralogicznych lessów (por. Chlebowski i in. 2000, 2001; Chlebowski, Lindner 2004). W przypadku œrodkowej Europy wystêpowanie lessów w postaci oddzielonych od siebie p³atów tworz¹cych wyspy wœród innych utworów plejstoceñskich

2 166 ROMAN CHLEBOWSKI, PETRO GO IK, LESZEK LINDNER, ALEKSANDER SAÑKO Fig. 1. Szkic lokalizacyjny g³ównych wysp lessowych na obszarze dorzecza œrodkowego i górnego Dniepru wed³ug ukaszewa (1961) i Krasnova i in. (1975); 1 less; 2 profile osadów starszych od lessu; 3 profile lessowe (1 Bigun 1, 2 Bigun 2, 3 S³oweczno, 4 Czerepin 4, 5 Czerepin 5, 6 Podwojsk 6, 7 Arapowicze, 8 Podwojsk 8, 9 Bugaiwka, 10 Dmitrowicze, 11 Nowogródek, 12 Pticz, 13 Miñsk, 14 Nowosady, 15 Kudajewo, 16 Przydnieprowie); 4 przekrój geologiczny (por. ryc. 2) Fig. 1. Location sketch-map of the main loess islands in middle and upper Dnieper, after ukaszew (1961) and Krasnov et al. (1975); 1 loess; 2 profiles of deposits older than loesses; 3 loess profiles (1 Bigun 1, 2 Bigun 2, 3 S³oweczno, 4 Czerepin 4, 5 Czerepin 5, 6 Podwojsk 6, 7 Arapowicze, 8 Podwojsk 8, 9 Bugaiwka, 10 Dmitrowicze, 11 Nowogródek, 12 Pticz, 13 Miñsk, 14 Nowosady, 15 Kudajewo, 16 Przydnieprowie); 4 geological cross-section (see fig. 2) by³o od dawna przedmiotem zainteresowañ wielu badaczy (m.in. Tutkowskij 1899; Krokos 1927; Malicki 1950; Jahn 1950; Dylik 1954; ukaszew 1960, 1961; Maruszczak 1961; Wieklicz 1968; Ceg³a 1972). Lessy tworz¹ce te wyspy w wiêkszoœci przypadków wystêpuj¹ na obszarach o zró nicowanej wysokoœcio-

3 SYTUACJA GEOLOGICZNA I SK AD MINERALNY G ÓWNYCH WYSP LESSOWYCH wo rzeÿbie powierzchni terenu, czêsto w s¹siedztwie lub na zboczach wychodni ska³ przedczwartorzêdowych i z regu³y w strefie swego wystêpowania stanowi¹ najm³odszy osad czwartorzêdowy. Problem rozmieszczenia i warunków wystêpowania tego typu nagromadzeñ lessu zosta³ zauwa ony zarówno w pracach o charakterze regionalnym (m.in. Ró ycki 1968, 1986; Maruszczak 1967, 1972; Jersak 1973; Boguckij 1986), jak te w opracowaniach syntetyzuj¹cych stan wiedzy o plejstocenie wymienionego obszaru (m.in. Mojski, Rühle 1965; Ró ycki 1967, 1991; ukaszew 1961; Woznjaczuk i in. 1971; Lewkow i in. 1973; Vieklich 1979; Gozhik i in. 1995; Wieliczkiewicz i in. 2001). Z zawartych w tych pracach materia³ów geologicznych i geomorfologicznych wynika, e w pó³nocnej czêœci œrodkowoeuropejskiego obszaru lessowego, miêdzy dorzeczem Odry na zachodzie a dorzeczem Dniepru na wschodzie, wymienione wyspy lessowe w wielu przypadkach maj¹ charakter smug o rozci¹g³oœci z zachodu na wschód (WNW ESE), a wiêc o tym samym kierunku co obecnie dominuj¹ce wiatry. Buduj¹ce je lessy osi¹gaj¹ bardzo zmienne mi¹ szoœci od kilkudziesiêciu centymetrów do 15 m, a ich wystêpowania znajduj¹ siê ka dorazowo poza zasiêgiem l¹dolodu ostatniego zlodowacenia. Ponadto daje siê zauwa- yæ, e w wiêkszoœci przypadków najczêstsze ich wystêpowanie zwi¹zane jest ze wschodnimi zboczami kulminacji pod³o a (w cieniu wiatrów zachodnich) gdzie osi¹gaj¹ najwiêksze mi¹ szoœci. SYTUACJA GEOMORFOLOGICZNO-GEOLOGICZNA PÓ NOCNO-ŒRODKOWA UKRAINA Na obszarze tym g³ównym przedmiotem naszych zainteresowañ badawczych by³y 3 wyspy lessowe: Owrucza, Nowogrodu Siewierskiego i Kalinówki (ryc. 1). Wyspa lessowa Owrucza po³o ona jest w pó³nocno-zachodniej czêœci dorzecza œrodkowego Dniepru. Rozci¹ga siê ona z zachodu na wschód na przestrzeni oko³o 50 km. Szerokoœæ jej waha siê od kilku do 20 km. Tworzy ona formê wa³u lessowego nadbudowuj¹cego kulminacjê morfologiczn¹ utworzon¹ przez ska³y krystaliczne i piaskowce proterozoiczne pokryte szcz¹tkowo zachowanymi utworami lodowcowymi z okresu zlodowacenia Dniepru (ryc. 2). W zachodniej, najwy ej po³o onej (315 m n.p.m.) swej czêœci, ods³aniaj¹ siê w profilu Bigun 1 (ryc. 1) piaski fluwioglacjalne (kemowe?) tego zlodowacenia opróbowane na g³êbokoœci 3,0 m poni ej powierzchni terenu (próbka Bi 1 1) oraz w profilu Bigun 2 (ryc. 1, fot. 1) na g³êbokoœci 3,5 m (próbka Bi 2 3). W drugim z wymienionych z wymienionych profilów piaski te pokryte s¹ lessem o 3 m mi¹ szoœci (próbka Bi 2 2 z g³ebokoœci 2,5 m i próbka Bi 2 1 z g³êbokoœci 2 m).

4 168 ROMAN CHLEBOWSKI, PETRO GO IK, LESZEK LINDNER, ALEKSANDER SAÑKO Fot. 1. Profil Bigun (Wy yna lessowa Owrucza). Kontakt piasków fluwioglacjalnych z przykrywaj¹cym je lessem (fot. E. Bartocha) Photo 1. Bigun 2 profile (Owrucz loess island). Contact of fluvioglacial sands with overlying loess (phot. E. Bartocha). Lessy charakteryzowanej wyspy by³y przedmiotem wielu wczeœniejszych zainteresowañ badawczych (por. Bondarczuk 1934, 1938; Wieklicz 1958, 1968). Dla potrzeb niniejszej pracy zosta³y one opróbowane tak e w profilach S³oweczno (3 na ryc. 1, fot. 2) oraz Czerepin (4 i 5 na ryc. 1 i 2). W przypadku profilu S³oweczno próbka S³ 1 pochodzi z g³êbokoœci 2,0 m a próbka S³ 2 z g³êbokoœci 3,0 m w stosunku do powierzchni terenu. Analogicznie jak w przypadku profilu Bigun 2 opróbowany less jest najm³odszym utworem tego typu w zachodniej czêœci wyspy lessowej Owrucza ( m n.p.m.); jest to less bugski (bg). Less ten zarówno na obszarze Ukrainy, Bia³orusi, jak i Polski (tu less m³odszy górny LMg) wi¹zany jest z najm³odszym stadia³em ostatniego zlodowacenia (wa³dajskiego, poozierskiego, Wis³y). W profilu Czerepin 4 (4 na ryc. 1), zlokalizowanym we wschodniej czêœci wymienionej wyspy (w strefie jej po³udniowej krawêdzi, fot. 3), z lessu bugskiego pobrano tak e dwie próbki. Wy sza z nich (Cz 4 1) pochodzi z g³êbokoœci 2,0 m, a ni sza (Cz 4 2) z g³êbokoœci 3,0 m poni ej wspó³czesnej gleby (ryc. 2). W profilu Czerepin 5 (5 na ryc. 1), znajduj¹cym siê w œcianie przekopu drogowego, pobrano te dwie próbki z wymienionego lessu. Wy sza z nich (Cz 5 1) pochodzi z g³êbokoœci 2,0 m, a ni sza (Cz 5 2)

5 SYTUACJA GEOLOGICZNA I SK AD MINERALNY G ÓWNYCH WYSP LESSOWYCH Fig. 2. Przekrój geologiczny przez osady czwartorzêdowe w rejonie Czerepina; Oznaczenia litologiczne: 1 gleba wspó³czesna; 2 less deluwialny (póÿnoglacjalny); 3 inicjalna gleba kopalna (interstadialna); 4 less m³odszy; 5 less starszy; 6 gleba kopalna (interglacjalna); 7 torf i namu³ humusowy; 8 piasek rzeczny; 9 wir i piasek rzeczny; 10 glina lodowcowa; 11 piaskowiec; 12 ska³y krystaliczne; 13 po³o enie próbek do badañ mineralogicznych; oznaczenia poziomów wiekowych: dn 1 Dnieper 1, kd Kaydaky, ts Tyasmyn, pl Pryluky, ud Uday, vt Vytachiv, bg Bug, df Doninovka, h Holocene Fig. 2. Geological cross-section through Quaternary deposits in the vicinity of Czerepin; Lithology: 1 present-day soil; 2 deluvial loess (late-glacjal); 3 initial palaeosol (interstadial); 4 younger loess; 5 older loess; 6 palaeosol (interglacjal); 7 peat and humus mud); 8 fluvial sand; 9 fluvial sand and gravel; 10 glacial till; 11 sandstone; 12 crystalline rocks; 13 location of samples for mineralogic studies; Explanation of age horizons: dn 1 Dnieper 1, kd Kaydaky, ts Tyasmyn, pl Pryluky, ud Uday, vt Vytachiv, bg Bug, df Doninovka, h Holocene z g³êbokoœci 2,5 m poni ej wspó³czesnej gleby (ryc. 2). Opróbowany less bugski (bg) spoczywa tu na starszych glebach: interstadialnej (vt) i interglacjalnych (pl, kd) oddzielonych lessami (ud, ts) oraz na resztkach gliny lodowcowej z okresu zlodowacenia Dniepru 1 (dn1 na ryc. 2).

6 170 ROMAN CHLEBOWSKI, PETRO GO IK, LESZEK LINDNER, ALEKSANDER SAÑKO Fot. 2. Profil S³oweczno (Wyspa lessowa Owrucza). Kilkumetrowe ods³oniêcie lessu (fot. E. Bartocha) Photo 2. S³oweczno profile (Owrucz loess island). Large loess exposure (phot. E. Bartocha) Na zboczach kulminacji utworzonych przez less bugski (bg) w jego stropie zachowana jest miejscami interstadialna (dofinowska df) gleba kopalna przykryta deluwialnym lessem póÿnoglacjalnym z gleb¹ wspó³czesn¹ w stropie. W po- ³udniowo-wschodniej czêœci opisywanej wyspy lessowej utwory lodowcowe oraz ca³y starszy g³ówny kompleks lessowo glebowy rozciêty zosta³ przez rzekê Noryñ, której aluwia z okresu ostatniego zlodowacenia (vt, bg) zosta³y przykryte torfem (df) i lessem póÿnoglacjalnym, a w dalszej kolejnoœci rozciête i zaakumulowane piaskami w czasie holoceñskiego (h) etapu rozwoju doliny rzecznej. Wyspa lessowa Nowogrodu Siewierskiego (ryc. 1) po³o ona jest w pó³nocnej czêœci dorzecza Desny (lewego dop³ywu Dniepru). Tworzy ona rozleg³y i wyd³u ony po³udnikowo, na przestrzeni oko³o 50 km i szerokoœci do 20 km, p³at lessowy po³o ony oko³o m n.p.m. W jego pod³o u i otoczeniu ods³aniaj¹ siê ska³y kredowe nadbudowane utworami lodowcowymi zlodowacenia Dniepru 1. Pozycja stratygraficzna lessów tej wyspy by³a przedmiotem wczeœniejszego opracowania (Wieliczko 1961), a ostatnio uœciœlona w przypadku profilu Arapowicze (7 na ryc. 1) datowaniami termoluminescencyjnymi (TL na ryc. 3). Z ca- ³oœci materia³ów wynika, e nad glin¹ lodowcow¹ zlodowacenia Dniepru 1 rozwiniêta jest interglacjalna, kajdacka (kd) gleba kopalna obejmuj¹ca swym profilem nadglinowe piaski, mu³ki i less datowany metod¹ TL na 260±38 ka. Nad ni¹ wystêpuje less tyasmiñski (ts) z okresu zlodowacenia Dniepru 2 z pri³uck¹ (pl) gleb¹ kopaln¹ w stropie datowan¹ metod¹ TL na 115±13 ka i korelowan¹ z in-

7 SYTUACJA GEOLOGICZNA I SK AD MINERALNY G ÓWNYCH WYSP LESSOWYCH Ryc. 3. Zestawienie wybranych profilów lessowych z obszaru œrodkowego i górnego Dniepru; Oznaczenia litologiczne: 1 gleba wspó³czesna, 2 less, 3 inicjalna gleba kopalna (interstadialna), 4 gleba kopalna (interglacjalna), 5 mu³ki lessowe oraz zastoiskowe i jeziorne, 6 glina lodowcowa, 7 po³o enie próbek do badañ mineralogicznych; Oznaczenia poziomów wiekowych: dn 1 Dnieper 1, kd Kaydaky, ts Tyasmyn, dn 2 Dnieper 2, pl Pryluky, ud Uday, vt Vytachiv, bg Bug, hl Holocene Fig. 3. Correlation of celected loess profiles from the middle and upper Dnieper; Lithology: 1 present-day soil, 2 loess, 3 initial palaeosol (interstadial), 4 palaeosol (interglacjal), 5 loess silts with ice-dammed and lake silts, 6 glacial till, 7 location of samples for mineralogical studies; Explanation of age horizons: dn 1 Dnieper 1, kd Kaydaky, ts tyasmyn, dn 2 Dnieper 2, pl Pryluky, ud Uday, vt Vytachiv, bg Bug, h Holocene terglacja³em eemskim (mikuliñskim) i wczesn¹ czêœci¹ zlodowacenia wa³dajskiego (Wis³y). Wy ej le y less œrodkowowa³dajski (TL 67±9 ka), na nim utworzona jest witaczewska (vt) gleba interstadialna (TL 40±8 ka) a jeszcze wy ej le y less bugski (TL 29±5 ka). Dla potrzeb niniejszego opracowania less bugski tego p³ata zosta³ opróbowany w dwóch profilach: Podwojsk (6 na ryc. 1) i Arapowicze (7 na ryc. 1, fot. 4). W profilu Podwojsk less ten zosta³ opróbowany w dwóch miejscach (próbka Pod 6 1 z g³êbokoœci 1,5 m i próbka Pod 6 2 z g³êbokoœci 2,5 m). Ponadto w s¹siedztwie tego profilu (w dnie w¹wozu uchodz¹cego do doliny Desny) opróbowano (próbka Pod 8 1) wychodniê kredowych utworów wêglanowych (8 na

8 172 ROMAN CHLEBOWSKI, PETRO GO IK, LESZEK LINDNER, ALEKSANDER SAÑKO Fot. 3. Profil Czerepin 4 (Wyspa lessowa Owrucza). Po³udniowa krawêdÿ lessowa (fot. E. Bartocha) Photo 3. Czerepin 4 profile (Owrucz loess island). Southern loess margin (phot. E. Bartocha) ryc. 1). W profilu Arapowicze less bugski zosta³ opróbowany na g³êbokoœci 1,8 m (próbka Ar 1) i na g³êbokoœci 2,5 m (próbka Ar 2). Ponadto opróbowano wystêpuj¹c¹ w tym profilu na g³êbokoœci 10 m glinê lodowcow¹ (próbka Ar 3). W profilu Arapowicze na lessie bugskim rozwiniêta jest póÿnoglacjalna (dofinowska df) gleba kopalna, a nad ni¹ le y eemski less przyczarnomorski (pc) z gleb¹ wspó³czesn¹ w jego stropie (ryc. 3). Kalinowska wyspa lessowa tworzy rozleg³y i nieco rozcz³onkowany p³at na po³udnie od Kijowa, w bliskim s¹siedztwie doliny œrodkowego Dniepru (ryc. 1) na wysokoœci oko³o m n.p.m. Jej po³udniowa czêœæ, znajduj¹ca siê ju poza obszarem badañ, ograniczona jest dolin¹ Stugny, prawego dop³ywu Dniepru. Buduj¹ce j¹ lessy zawieraj¹ w pod³o u utwory lodowcowe zlodowacenia Dniepru 2 a pod nimi utwory neogeñskie (Sze³koplyas, Christoforowa 1996). Lessy tej wyspy zosta³y opróbowane przed laty (Chlebowski i in. 2000) w profilu Bugaiwka (9 na ryc. 1, fot. 5), a ostatnio w profilu Dmitrowicze (10 na ryc. 1, fot. 6). W obu profilach przedmiotem opróbowania by³ less bugski (bg). W Bugaiwce (próbki Bu 1 z g³êbokoœci 1,0 m, Bu 2 z g³êbokoœci 2,5 m poni ej powierzchni terenu) osi¹ga on 3 m mi¹ szoœci i le y na witaczewskiej (vt) glebie kopalnej (ryc. 3) korelowanej z interstadia³em grudzi¹dzkim w Polsce. Poni ej tej gleby zachowany jest less udajski (ud) spoczywaj¹cy na pri³uckiej (eemskiej) glebie kopalnej rozwiniêtej na mu³kach lessowych i jeziorno-lodowcowych zlo-

9 SYTUACJA GEOLOGICZNA I SK AD MINERALNY G ÓWNYCH WYSP LESSOWYCH Fot. 4. Profil Arapowicze (Wyspa lessowa Nowogrodu Siewierskiego). KrawêdŸ lessowa nad Desn¹ (fot. E. Bartocha) Photo 4. Arapowicze profile (Nowogród Siewierski loess island). Loess margin upon Desna (phot. E. Bartocha) dowacenia Dniepru 2 (Lindner i in. 2004). W profilu Dmitrowicze less bugski spoczywa na piaskach. Zosta³ on tu tak e podwójnie opróbowany (próbka Dm 1 z g³êbokoœci 1,5 m, próbka Dm 2 z g³êbokoœci 2,0 m poni ej powierzchni terenu), a ponadto pobrano próbkê ze wspomnianych wy ej piasków (próbka Dm 3). ŒRODKOWA I WSCHODNIA BIA ORUŒ Na obszarze tym przedmiotem naszych zainteresowañ by³y 3 wyspy lessowe: Nowogródka, Miñska i Orszy (ryc. 1). Wyspa lessowa Nowogródka tworzy p³at lessowy po³o ony na po³udnie od doliny Niemna w formie krêtej smugi o d³ugoœci ponad 50 km i szerokoœci do 15 km (ryc. 1). Jest on po³o ony na wysokoœci m n.p.m., w wiêkszoœci na zboczach kulminacji zbudowanych z utworów lodowcowych zwi¹zanych z zanikiem l¹dolodu zlodowacenia Dniepru 2. Buduj¹cy go less by³ wstêpnie opisany przez Misunê (Halicki, Sawicki 1932) jako utwór o bardzo zmiennej mi¹ szoœci od 0 m do kilkunastu metrów w obni eniach terenu. Less ten siêga na po³udniu po Równinê Baranowicz, a na pó³nocy jego mi¹ szoœæ z regu³y przekracza 5 m, zw³aszcza w sytuacjach, gdzie tworz¹ go dwa poziomy przedzielone gleb¹ humusow¹ lub torfami ( ukaszew 1961). Dla potrzeb niniejszego opracowania zosta³ opróbowany w profilu Nowogródek (11 na ryc. 1) górny poziom tego lessu

10 174 ROMAN CHLEBOWSKI, PETRO GO IK, LESZEK LINDNER, ALEKSANDER SAÑKO Fot. 5. Profil Bugaiwka (Kalinowska wyspa lessowa). Less w pó³nocnym ods³oniêciu (fot. E. Bartocha). Photo 5. Bugaiwka profile (Kalinówka loess island). Loess in the northern exposure (phot. E. Bartocha) Fot. 6. Profil Dmitrowicze (Kalinowska wyspa lessowa). Less w górnej czêœci ods³oniêcia (fot. E. Bartocha) Photo 6. Dmitrowicze profile (Kalinówka loess island). Loess in the upper part of exposure (phot. E. Bartocha) (próbka No 1) na g³êbokoœci 3 m. Jest on zapewne odpowiednikiem wiekowym ukraiñskiego lessu bugskiego oraz lessu m³odszego górnego na obszarze Polski. Miñska wyspa lessowa stanowi kolejny p³at lessowy bêd¹cy przedmiotem naszych zainteresowañ badawczych. Jest ona po³o ona na miêdzyrzeczu Niemna i Berezyny (ryc. 1). Buduj¹cy j¹ less tworzy tu szereg mniej lub bardziej czytelnych równole nikowych smug zlewaj¹cych siê w stosunkowo rozleg³¹ (d³ugoœæ oko³o 70 km a szerokoœæ oko³o 50 km), ale niezbyt mi¹ sz¹ (do 10 m) pokrywê. W wiêkszoœci przypadków pokrywa on zbocza i obni enia w strefie moren czo- ³owych siêgaj¹cych 350 m n.p.m. ( ukaszew i Dromaszko 1960; ukaszew 1961) i wyznaczaj¹cych etapy postojowe zwi¹zane z zanikiem l¹dolodu zlodowacenia Dniepru 2. Less ten w wielu sytuacjach przechodzi obocznie w mu³ki lessowe i zdaje siê byæ odpowiednikiem lessu bugskiego. Dla potrzeb tego opracowania zosta³ on opróbowany w profilu Pticz (12 na ryc. 1), w profilu Miñsk (13 na

11 SYTUACJA GEOLOGICZNA I SK AD MINERALNY G ÓWNYCH WYSP LESSOWYCH ryc. 1) i w profilu Nowosady (14 na ryc. 1). Z ka dego z nich pochodzi jedna próbka. W profilu Pticz zosta³a ona pobrana na g³êbokoœci 2 m (Pt 1), w profilu Miñsk na g³êbokoœci 1,5 m (Mi 1), a w profilu Nowosady na g³êbokoœci 1,2 m (Nov 1) poni ej powierzchni terenu. Wyspa lessowa Orszy tworzy jeden z najbardziej rozleg³ych a zarazem najdalej na pó³noc wysuniêtych p³atów lessowych Bia³orusi (ryc. 1). Odznacza siê ona znaczn¹ rozci¹g³oœci¹ po³udnikow¹ (blisko 80 km) i znaczn¹ szerokoœci¹ (do km). Buduj¹ce j¹ lessy dobrze dokumentuje profil Kudajewo (15 na ryc. 1), w którym pobrano próbkê (Ku 1) z g³êbokoœci 6,5 m i profil Przydnieprowie (16 na ryc. 1), w którym opracowano dwie próbki (Pr 1 i Pr 2). Lessy zachowane w profilu Przydnieprowie (Kobyljaki) zosta³y opisane przez wieloosobowy zespó³ autorski (Sañko i in. 1980). W profilu tym (16 na ryc. 1 i 3) lessy te wraz z oddzielaj¹c¹ je interstadialn¹ gleb¹ kopaln¹ osi¹gaj¹ 2,8 m mi¹ szoœci i spoczywaj¹ na wczesnowa³dajskiej (wczesnovistuliañskiej) glebie kopalnej rozwiniêtej na zwietrza³ej powierzchni gliny lodowcowej z okresu zlodowacenia Dniepru 2. Dolny poziom tych lessów reprezentuje zapewne œrodkowowa³dajskie och³odzenie klimatyczne korelowane z okresem akumulacji lessu udajskiego na Ukrainie, a zachowana na nim gleba winna odpowiadaæ poziomowi witaczewskiemu. Górny poziom lessowy stanowi niew¹tpliwie odpowiednik ukraiñskiego lessu bugskiego. Less ten dla potrzeb niniejszej pracy zosta³ opróbowany w dwóch miejscach. Próbka Pr 1 pochodzi z g³êbokoœci 1,0 m, a próbka Pr 2 z g³êbokoœci 1,7 m poni ej powierzchni terenu. Fot. 7. Pyszki ko³o Grodna. Ods³oniêcie w przypowierzchniowo wystêpuj¹cych utworach wêglanowych górnej kredy (fot. L. Lindner) Photo 8. Pyszki near Grodno. Exposure in sub-surface Upper Cretaceous carbonates (phot. L. Lindner)

12 176 ROMAN CHLEBOWSKI, PETRO GO IK, LESZEK LINDNER, ALEKSANDER SAÑKO Fot. 8. Krasnosio³ki ko³o Wo³kowyska. Ods³oniêcie w przypowierzchniowo wystêpuj¹cych utworach wêglanowych górnej kredy (fot. B. Marciniak) Photo 8. Krasnosio³ki near Wo³kowysk. Exposure in sub-surface Upper Cretaceous carbonates (phot. B. Marciniak) BADANIA MINERALOGICZNE Badania mineralogiczne dotycz¹ce przezroczystych minera³ów ciê kich przeprowadzono dla zapewnienia ich porównywalnoœci z innymi badaniami zgodnie z wczeœniej wypracowanymi kryteriami, badaj¹c lessy Polski i Ukrainy (Chlebowski, Go yk, Lindner 2000; Chlebowski i in. 2002; Chlebowski, Lindner 2004). Poniewa jednak autorzy nie mieli mo liwoœci pobierania próbek lessu w sposób jednolity z profilów usytuowanych na terytorium Bia³orusi, tak jak czynili to na obszarze Ukrainy, st¹d pewne ich zró nicowanie przede wszystkim co do iloœci pobranych próbek. Dlatego te autorzy zdecydowali siê, wszêdzie tam, gdzie by³y pobierane dwie próbki z profilu lessowego, uœredniæ zawartoœci poszczególnych minera³ów tak, aby w koñcowych zestawieniach tabelarycznych wszystkie badane profile lessowe by³y charakteryzowane zawartoœci¹ przezroczystych minera³ów ciê kich w jednej próbce = profilu. W tej sytuacji podawane wy ej g³êbokoœci pobierania próbek do badañ mineralogicznych maj¹ jedynie znaczenie dokumentacyjne. Wspó³czesna morfologia (powierzchnie terenu) bowiem jest finalnym efektem dzia³alnoœci wielu czynników egzogenicznych, które kszta³towa³y j¹ z bardzo ró n¹ dynamik¹ na ró nych obszarach. St¹d te najwy sze (przypowierzchniowe) poziomy lessowe mog³y zachowaæ siê niekiedy tylko w formie szcz¹tkowej w obrêbie p³atów lub wysp o bardzo zró nicowanych mi¹ szoœciach na ró nych, oddalonych od siebie obszarach. Odnoszenie zatem

13 SYTUACJA GEOLOGICZNA I SK AD MINERALNY G ÓWNYCH WYSP LESSOWYCH odleg³oœci pobierania próbek wzglêdem powierzchni terenu nie zawsze musi gwarantowaæ porównywalnoœæ badanych profilów, natomiast ma wartoœæ informacyjno-dokumentacyjn¹. Podobnie te, jak wczeœniej, dla celów interpretacyjnych i porównywalnoœci wyników i wniosków, pogrupowano zidentyfikowane przezroczyste minera³y ciê kie w grupy mineralne (I V w tab. 1). Frakcja lekka badanych próbek = profilów by³a badana pod k¹tem obecnoœci w niej wêglanów oraz mikroskamienia³oœci (otwornic), a tak e innych sk³adników, m.in. glaukonitu (Chlebowski i in. 2002). UZYSKANE WYNIKI PÓ NOCNO-ŒRODKOWA UKRAINA Wyspa lessowa Owrucza zosta³a scharakteryzowana na podstawie badañ sk³adu mineralnego profilów: Bigun (2), S³oweczno (3) oraz Czerepin (4 i 5) (ryc. 1, tab. 1). Pod wzglêdem mineralogicznym (sk³adu i zawartoœci przezroczystych minera³ów ciê kich) wszystkie badane próbki s¹ do siebie bardzo podobne zarówno co do zawartoœci minera³ów bardzo odpornych na czynniki wietrzeniowe (grupa I), jak i tych nieco mniej odpornych (grupa II) oraz ma³o odpornych lub podatnych na rozkruszania (grupa III). Spoœród poszczególnych sk³adników w obrêbie wy ej wymienionych grup najwiêksze zawartoœci wykazuj¹: granaty (29,0 41,3%), cyrkon (11,6 17,8%), amfibole (9,3 13,4%), a ponadto: rutyl (8,0 10,2%), epidoty (8,0 9,4%), turmalin (2,7 5,2%), ³yszczyki (2,3 13,1%). Zwraca uwagê niewielkie, przestrzenne zró nicowanie zawartoœci niektórych sk³adników zgodnie z równole nikowym (W E) wyd³u eniem omawianej wyspy lessowej, a mianowicie: w profilach 2 i 3 po stronie zachodniej wyspy doœæ wyraÿnie przewa aj¹ granaty (40,9 41,3%), natomiast po jej stronie wschodniej (profile 4 i 5) zawartoœci tych minera³ów s¹ doœæ wyraÿnie mniejsze (29,0 34,1%). Z kolei zawartoœæ ³yszczyków (muskowit, biotyt) doœæ wyraÿnie wzrasta w kierunku wschodnim do 13,1%, podczas gdy w czêœci zachodniej wyspy zawartoœci tych minera³ów wynosi³y 2,3 5,6%. Wszystkie wymienione sk³adniki bardzo wyraÿnie nawi¹zuj¹ do sk³adu mineralnego zwietrzelin ska³ magmowych i metamorficznych bêd¹cych podstawow¹ mas¹ skaln¹ i mineraln¹ utworów lodowcowych i wodnolodowcowych. Z pozosta³ych sk³adników obecnych we wszystkich profilach badanych lessów zwracaj¹ uwagê glaukonit, wêglany oraz redeponowane do lessów mikroskamienia³oœci (otwornice) zarówno w formie pokruszonych fragmentów, jak i osobników dobrze zachowanych. Sk³adniki

14 178 ROMAN CHLEBOWSKI, PETRO GO IK, LESZEK LINDNER, ALEKSANDER SAÑKO Tab. 1. Sk³ad i zawartoœci procentowe przezroczystych minera³ów ciê kich w lessach wysp lessowych Ukrainy (profile 2 10) i Bia³orusi (profile 11 16) oraz orientacyjne zawartoœci (+) lub brak ( ) wêglanów i otwornic Table 1. Composition and percentage content of transparent heavy minerals in loesses from the loess islands of Ukraine (profiles 2 10) and Belarus (profiles 11 16) with approximate content (+) or lack ( ) of carbonates and foraminifers Profile Minera³y Bi2 1,2 S³ 1,2 Cz4 1,2 Cz5 1,2 Pod6 1,2 Ar 1,2 Bu 1,2 Dm 1,2 No 1 Pt 1 Mi 1 Nov 1 Ku 1 Pr 1,2 Anataz , , ,3 0 Andaluzyt 0,4 0 0,2 0,2 0,1 0,3 0,3 0,6 0,4 0,2 0,2 0,2 0,0 0,2 Cyrkon 15,9 17,8 13,0 11,6 15,6 17,8 10,2 17,5 7,6 5,6 7,7 10,5 8,8 9,5 Dysten 2,2 2,3 3,8 4,2 4,4 3,9 4,2 20,7 1,1 0,2 0,8 0,5 0,5 1,0 Monacyt 0,1 0,1 0,2 0,3 0,2 0,5 0,5 0,6 0,0 0,0 0, Rutyl 8,0 10,1 10,2 9,6 12,6 10,5 10,3 23,6 3,4 3,8 3,3 2,6 3,3 1,9 Staurolit 2,6 2,2 1,2 2,8 2,0 8,2 1,5 3,4 1,5 1,3 2,5 1,0 3,0 1,4 Turmalin 5,2 2,7 4,5 4,8 2,9 4,6 4,2 3,7 2,7 4,3 4,4 2,7 4,4 1,9 Apatyt 0 0 0,3 0,3 0,4 0,3 0 0,1 0,0 0,0 0,2 0,2 0,0 0,3 Epidot 8,6 8,0 8,5 9,4 6,7 8,9 2,5 8,7 5,3 4,8 4,4 4,5 8,8 4,7 Granaty 41,3 40,8 29,0 34,1 26,0 23,9 10,2 7,0 14,1 22,2 24,4 22,1 22,3 21,7 Sillimanit 0,1 0, , ,2 0 0 Amfibole 12,0 9,3 13,3 13,4 19,5 14,1 6,3 3,9 47,5 53,0 44,8 49,2 41,2 41,3 Pirokseny 0,4 0 0,3 0,3 0,5 0,4 2,0 0,6 0,4 1,8 1,5 1,9 0,5 1,3 Glaukonit 0,7 0,5 0,9 0,4 1,2 1,5 0,8 3,0 1,9 0,5 0,4 0,4 0,0 0,2 IV Muskowit 1,6 4,6 7,8 6,4 5,5 3,2 27,5 3,1 7,6 1,3 2,1 1,4 3,0 6,0 Biotyt 0,7 1,0 5,3 1,7 1,2 1,1 18,2 2,1 4,2 0,0 2,3 2,0 2,8 5,9 Chloryt 0 0 1,2 0 0,2 0,1 0,8 0,6 1,5 0,0 0,6 0,2 0,3 2,0 Nieoznaczone 0,2 0,5 0,7 0,5 0,7 0,7 0,5 0,8 0,8 0,8 0,4 0,4 0,8 0,7 Wêglany Otwornice Grupy mineralne I II III V

15 SYTUACJA GEOLOGICZNA I SK AD MINERALNY G ÓWNYCH WYSP LESSOWYCH te zapewne pochodz¹ ze zwietrzelin lokalnie wystêpuj¹cych w pod³o u ska³ kredowych (Paruch-Kulczycka i in. 2003). Dla celów porównawczych zbadano równie sk³ad i zawartoœci przezroczystych minera³ów ciê kich w utworach fluwioglacjalnych (piaski kemowe) wystêpuj¹cych w pobli u badanych profilów lessowych (próbki nr 1x i 2x na ryc. 1 i tab. 2). Zawartoœci poszczególnych sk³adników i ca³ego zespo³u przezroczystych minera³ów ciê kich wskazuj¹ na du e podobieñstwo ze sk³adem mineralnym lessów omawianej wyspy. Oznaczaæ to mo e wspólne pochodzenie stwierdzonych grup mineralnych z tych samych pierwotnych Ÿróde³ (zwietrzeliny ska³ obecnych w utworach lodowcowych) lub te prawdopodobne jest wtórne wywiewanie przez wiatry (eoliczna redepozycja) sk³adników mineralnych z wczeœniej osadzonych piasków kemowych do lessów. Tab. 2. Sk³ad i zawartoœci procentowe przezroczystych minera³ów ciê kich w piaskach (profile 1x, 2x, 10x) i glinie lodowcowej (profil 7x) oraz orientacyjne zawartoœci (+) lub brak ( ) wêglanów i otwornic Table 2. Composition and percentage content of transparent heavy minerals in sands (profiles 1x, 2x, 10x) and glacial till (profile 7x) with approximate contents (+) or lack ( ) of carbonates and foraminifers Profile 1x 2x 7x 10x Grupy Minera³y (Bi1-1) (Bi2-3) (Ar-3) (Dm-3) mineralne Anataz 0, ,5 Andaluzyt 1, ,0 Cyrkon 28,9 17,0 15,9 15,2 Dysten 1,4 3,0 4,9 3,2 Monacyt 0,6 0 0,5 0,0 I Rutyl 10,3 10,2 10,8 18,2 Staurolit 0,9 1,5 6,2 1,0 Turmalin 2,3 3,3 5,4 3,2 Apatyt 0 0 0,0 0,3 Epidot 9,1 5,6 7,8 12,5 Granaty 38,8 44,7 13,5 22,9 II Sillimanit 0,0 0 0,3 0,0 Amfibole 3,4 9,1 20,3 12,7 Pirokseny 0,0 0,5 1,4 0,3 III Glaukonit 0,0 0 5,4 1,5 IV Muskowit 2,0 3,6 4,1 7,7 Biotyt 0,0 1,0 2,2 0,3 V Chloryt 0,0 0 0,5 0,0 Nieoznaczone 0,6 0,5 0,8 0,5 Wêglany Otwornice + +

16 180 ROMAN CHLEBOWSKI, PETRO GO IK, LESZEK LINDNER, ALEKSANDER SAÑKO Wyspa lessowa Nowogrodu Siewierskiego zosta³a scharakteryzowana na podstawie zawartoœci i sk³adu przezroczystych minera³ów ciê kich w próbkach pochodz¹cych z dwóch profili lessowych (Podwojsk (6) i Arapowicze (7) na ryc. 1 i tab. 1). W lessach obu badanych profili zarówno sk³ad i zawartoœci poszczególnych sk³adników przezroczystych minera³ów ciê kich, jak i wszystkich grup mineralnych s¹ prawie takie same. Z grupy I zdecydowanie przewa aj¹ cyrkon (15,6% w profilu 6 i 17,8% w profilu 7) i rutyl ( 12,6% w profilu 6 i 10,5% w profilu 7); w grupie II: granaty odpowiednio 26,0 i 23,9%; w grupie III amfibole: 19,5% i 14,1%, a ponadto glaukonit (grupa IV) wystêpuje w iloœci 1,2 1,5%, a ³yszczyki (grupa V) w iloœci 6,7 4,3%. Minera³y reprezentuj¹ce grupy I III i V wskazuj¹ na zwietrzeliny ska³ magmowych i metamorficznych, które w znacznych iloœciach wystêpuj¹ w utworach lodowcowych, natomiast glaukonit (grupa IV) zapewne pochodzi ze zwietrzelin ska³ kredowych buduj¹cych pod³o e pobliskich obszarów. We frakcji lekkiej lessów obu profili w obfitych iloœciach wystêpuj¹ wêglany oraz s¹ obecne liczne mikroskamienia³oœci (otwornice i ig³y g¹bek). Jedne i drugie, podobnie jak ww. glaukonit, wskazuj¹ na ska³y kredowe pod³o a jako pierwotne Ÿród³o ich wystêpowania. Powy sze przypuszczenia potwierdzaj¹ badania kredowych ska³ pod³o a (punkt nr 8 na ryc.1), które s¹ przepe³nione mikroskamienia³oœciami (otwornicami), ig³ami g¹bek i innymi szcz¹tkami organicznymi, analogicznymi do tych stwierdzanych w lessach. Dla celów porównawczych równie zbadano sk³ad przezroczystych minera- ³ów ciê kich w glinie lodowcowej (punkt 7x na ryc. 1 i w tab. 2) wystêpuj¹cej w pod³o u lessów tej wyspy. Sk³ad tych minera³ów jest ogólnie zbli ony do zespo³u mineralnego lessów, z zachowaniem pewnych w³aœciwoœci glin (przewaga amfiboli, mniej granatów) i lessów (przewaga granatów, mniej amfiboli). Ponadto w glinie wystêpuje wiêcej sk³adników pochodz¹cych bezpoœrednio ze zwietrzelin ska³ pod³o a (glaukonit z utworów kredowych). Kalinowska wyspa lessowa jest reprezentowana w tym opracowaniu przez profile: Bugaiwka (9) i Dmitrowicze (10) na ryc. 1 i tab. 1. Sk³ad zespo³u przezroczystych minera³ów ciê kich, choæ zbli ony iloœci¹ komponentów do innych charakteryzowanych lessów, to jednak jest tu bardzo wyraÿnie ró ny pod wzglêdem iloœciowej zawartoœci niektórych sk³adników tego zespo³u. Przede wszystkim wyró niaj¹ca jest zawartoœæ dystenu w obu badanych profilach: 4,2% w profilu nr 9 i 20,7% w profilu nr 10, podczas gdy z regu³y zawartoœæ tego minera³u w zespole przezroczystych minera³ów ciê kich wynosi od ok. 1 do ok. 4%. Drugim sk³adnikiem z I grupy mineralnej obok dystenu jest rutyl: 10,3 23,6%, a nastêpnie cyrkon osi¹gaj¹cy zawartoœci: 10,2 17,5%. Spoœród minera³ów II grupy najwiêksze zawartoœci osi¹gaj¹ granaty: 7,0 10,2%, co wyraÿnie odbiega od zawartoœci tych minera³ów w lessach innych wysp (tab. 1). Z kolei niskie zawar-

17 SYTUACJA GEOLOGICZNA I SK AD MINERALNY G ÓWNYCH WYSP LESSOWYCH toœci amfiboli (grupa III): 6,3% w profilu nr 9 i 3,9% w profilu nr 10 s¹ konsekwencj¹ wy szych zawartoœci, zw³aszcza minera³ów grupy I. Zwracaj¹ uwagê równie wysokie zawartoœci ³yszczyków nawet ponad 40% (suma muskowitu i biotytu) w profilu nr 9. Powy sze zestawienia zawartoœci poszczególnych grup mineralnych, a zw³aszcza niektórych minera³ów, jak dysten i rutyl, oraz ³yszczyków œwiadcz¹ o obecnoœci i wp³ywie dodatkowych Ÿróde³ zasilaj¹cych materia³ lessotwórczy w te, ale równie i inne sk³adniki. Najprawdopodobniej by³y to ska³y i ich zwietrzeliny nale ¹ce do masywu krystalicznego buduj¹cego pod³o e, w którym ska³y metamorficzne, a tak e magmowe wraz z ich pegmatytami zawiera³y wzbogacone iloœci tych sk³adników mineralnych. Zw³aszcza niezwykle wysokie i nietypowe zawartoœci dystenu s¹ tu wybitnie charakterystyczne i wyró niaj¹ce lessy omawianej wyspy. Podobnie jak w lessach innych wysp omawianego rejonu Ukrainy, tak i w lessach tej wyspy znajduj¹ siê równie takie sk³adniki, jak glaukonit, detrytyczne wêglany oraz doœæ liczne mikroskamienia³oœci (otwornice), pochodz¹ce zapewne ze zwietrzelin kredowych ska³ pod³o a lub w przypadku glaukonitu tak e z trzeciorzêdowych utworów piaszczystych. ŒRODKOWA I WSCHODNIA BIA ORUŒ Wyspa lessowa Nowogródka profil 11 na ryc.1 i w tab. 1. Pod wzglêdem mineralogicznym lessy tej wyspy charakteryzuj¹ siê niezwykle wysokimi zawartoœciami amfiboli (grupa III), osi¹gaj¹cymi 47,5%, co poci¹ga za sob¹ znacznie mniejsze zawartoœci pozosta³ych grup mineralnych i ich poszczególnych sk³adników. I tak: granaty (grupa II) wystêpuj¹ w iloœci 14,1%, a z grupy I: cyrkon 7,6%; rutyl 3,4%; turmalin 2,7%; natomiast ³yszczyki (grupa V) 11,8%. Wystêpowanie tych, jak i pozosta³ych sk³adników wymienionych grup mineralnych (tab. 1) zapewne jest zwi¹zane z wystêpowaniem nieopodal lodowcowych utworów czwartorzêdowych zawieraj¹cych w swym sk³adzie zwietrzeliny i fragmenty ska³ magmowych i metamorficznych. Z innych sk³adników znajduj¹cych siê w charakteryzowanych lessach nale y odnotowaæ obecnoœæ glaukonitu (grupa IV) w iloœci 1,9%, a przede wszystkim niezwykle bogato reprezentowane mikroskamienia³oœci g³ównie otwornice oraz detrytyczne wêglany i ró norodne organiczne szcz¹tki wêglanowe (ig³y g¹bek). Zarówno mikroskamienia³oœci, jak i wêglany zapewne pochodz¹ ze zwietrzelin ska³ kredowych, wystêpuj¹cych w pod- ³o u i ods³aniaj¹cych siê nieopodal w dorzeczu œrodkowego Niemna w Pyszkach (fot. 7) i Krasnosio³kach (fot. 8), na zachód i pó³nocny-zachód od omawianej wyspy lessowej. Miñska wyspa lessowa reprezentowana jest przez profile: Pticz (12), Miñsk (13) i Nowosady (14) ryc. 1 i tab. 1). Pod wzglêdem zawartoœci przezroczys-

18 182 ROMAN CHLEBOWSKI, PETRO GO IK, LESZEK LINDNER, ALEKSANDER SAÑKO tych minera³ów ciê kich lessy tej wyspy wyró niaj¹ siê spoœród wszystkich pozosta³ych najwy szymi zawartoœciami amfiboli (grupa III): 44,8 53,0%. Nastêpne w kolejnoœci s¹ granaty (grupa II) 22,1 24,4%, a z grupy I: cyrkon (5,6 10,5%), rutyl (2,6 3,8%); turmalin (2,7 4,4%). yszczyki (grupa V) wystêpuj¹ w iloœciach: 1,3 4,6%. Wszystkie te minera³y zapewne pochodz¹ ze zwietrzelin ska³ magmowych i metamorficznych wystêpuj¹cych w utworach lodowcowych, pokrywaj¹cych okoliczne obszary nieopodal charakteryzowanych profili lessowych omawianej wyspy. Charakterystyczny dla lessów omawianej wyspy jest ca³kowity brak w nich detrytycznych wêglanów, a zw³aszcza mikroskamienia³oœci (otwornic lub fragmentów igie³ g¹bek) niezwykle bogato reprezentowanych w lessach wy ej opisanej wyspy Nowogródka oddalonej ok. kilkadziesi¹t do stu kilometrów w kierunku zachodnim. Równie zawartoœci glaukonitu (grupa IV) s¹ tu zaledwie znikome: 0,4 0,5%. Wyspa lessowa Orszy reprezentowana jest przez profile Kudajewo (15) i Przydnieprowie (16) ryc. 1 i tab. 1). Pod wzglêdem mineralogicznym lessy tej wyspy s¹ prawie takie same jak lessy wyspy z rejonu Miñska. Podobnie jak tam, charakteryzuj¹ siê najwy szymi zawartoœciami amfiboli (grupa III): 41,2 41,3%, a nastêpnie granatów (grupa II): 21,7 22,3%, a z grupy I: cyrkon (8,8 9,5%); rutyl (1,9 3,3%); turmalin (1,9 4,4%). yszczyki (grupa V) wystêpuj¹ w iloœciach: 5,8 11,9%. Zapewne te Ÿród³a pochodzenia tych minera³ów s¹ podobne jak poprzednio i s¹ to utwory lodowcowe zasobne w materia³ zwietrzelinowy pochodz¹cy ze ska³ magmowych i metamorficznych. Podobnie, w lessach tej wyspy brak jest jakichkolwiek œladów mikroskamienia³oœci (otwornic), a œladowe iloœci wêglanów i glaukonitu (0,2%) znaleziono tylko w jednej próbce. UWAGI KOÑCOWE Badania zespo³u przezroczystych minera³ów ciê kich oraz zawartoœci wêglanów i mikroskamienia³oœci (g³ównie otwornic) we frakcji lekkiej w lessach wysp lessowych w dorzeczu œrodkowego i górnego Dniepru na obszarze Ukrainy i Bia³orusi pozwalaj¹ na sformu³owanie nastêpuj¹cych wniosków: 1. Istnieje strefowe lokalne zró nicowanie zawartoœci niektórych grup mineralnych, a zw³aszcza g³ównych komponentów zespo³u przezroczystych minera³ów ciê kich w lessach badanych wysp lessowych. Dotyczy to g³ównie zawartoœci amfiboli, granatów, cyrkonu, rutylu i dystenu natomiast ze sk³adników frakcji lekkiej wêglanów i mikroskamienia³oœci (otwornic). Wyspy lessowe po- ³udniowej czêœci badanego terenu (Owrucz, Kalinówka i Nowogród Siewierski) charakteryzuj¹ siê wysokimi zawartoœciami granatów i stosunkowo niskimi za-

19 SYTUACJA GEOLOGICZNA I SK AD MINERALNY G ÓWNYCH WYSP LESSOWYCH wartoœciami amfiboli, podczas gdy wyspy usytuowane w pó³nocnych rejonach badanego obszaru (Nowogródek, Miñsk i Orsza) maj¹ proporcje odwrotne bardzo wysokie zawartoœci amfiboli, przy stosunkowo niskich zawartoœciach granatów. Wydaje siê, e jest to prawid³owoœæ uzasadniona faktem wystêpowania zdecydowanie wiêkszych iloœci utworów lodowcowych i wodnolodowcowych zawieraj¹cych bogate zasoby zwietrzelin ska³ magmowych i metamorficznych w rejonach pó³nocnych w porównaniu z rejonami po³udniowymi. Ska³y te bowiem i ich zwietrzeliny by³y g³ównym lokalnym Ÿród³em mineralnym materia³u lessotwórczego. Drug¹ prawid³owoœci¹ ró nicuj¹c¹ wyspy lessowe obu rejonów: po³udniowego (Ukraina) i pó³nocnego (Bia³oruœ) jest zawartoœæ detrytycznych wêglanów i mikroskamienia³oœci (otwornic). Brak ich w lessach wysp w rejonie pó³nocnym, natomiast s¹ one bogato reprezentowane w lessach wysp z rejonów po³udniowych tam, gdzie w pobliskim pod³o u wystêpuj¹ utwory kredowe zasobne w te sk³adniki. Wyj¹tkiem potwierdzaj¹cym tê prawid³owoœæ jest wyspa lessowa Nowogródka w rejonie pó³nocnym, której lessy s¹ wyj¹tkowo bogate w wêglany, a zw³aszcza obfituj¹ w mikroskamienia³oœci (otwornice, ig³y g¹bek i inne wêglanowe szcz¹tki organiczne). Obecnoœæ tych sk³adników w lessach tej wyspy zapewne jest œciœle zwi¹zana z bliskoœci¹ ods³aniaj¹cych siê w pod³o u utworów kredowych po zachodniej stronie wyspy, w pobli u rzeki Niemen. Wyj¹tkowym akcentem mineralogicznym ró nicuj¹cym lessy poszczególnych wysp jest nienotowana nigdzie indziej drastycznie wysoka zawartoœæ minera³u z grupy I dystenu w lessach wyspy Kalinówka. Fakt wyj¹tkowo wysokich zawartoœci tego minera³u w jednym rejonie mo e œwiadczyæ o wybitnie lokalnym wp³ywie odrêbnego Ÿród³a zasilania, jakim mog³y byæ lokalnie ods³aniaj¹ce siê w pod³o u masywy krystaliczne zbudowane ze ska³ zawieraj¹cych w swym sk³adzie znaczne iloœci tego sk³adnika. 2. Zawartoœci i zró nicowania grup mineralnych i wymienionych wy ej poszczególnych sk³adników zarówno w obrêbie przezroczystych minera³ów ciê - kich, jak i sk³adników frakcji lekkiej maj¹ œcis³y zwi¹zek z wp³ywem lokalnych Ÿróde³ zasilania na sk³ad mineralny materia³u lessotwórczego. S¹ to Ÿród³a zwi¹zane ze zwietrzelinami zarówno ska³ buduj¹cych pod³o e masywy ska³ krystalicznych i osadowych ska³ kredowych, jak i zwi¹zane z wystêpowaniem utworów lodowcowych. Te ostatnie zawieraj¹ w swym sk³adzie zwietrzeliny zarówno ska³ magmowych i metamorficznych transportowanych przez l¹dolód ze Skandynawii, jak i fragmenty ska³ lokalnego pod³o a. Szczególnie dobitnie o wp³ywie lokalnych Ÿróde³ na zró nicowanie sk³adu mineralnego lessów œwiadcz¹ wyraÿnie ró ne zawartoœci amfiboli i granatów w lessach rejonów pó³nocnych i po³udniowych. Przeprowadzone analizy sk³adu mineralnego w du ym stopniu potwierdzaj¹ oraz uzupe³niaj¹ wczeœniej publikowane materia³y sygnalizuj¹ce powy sze prawid³owoœci (Lukaszew, Dromaszko 1960; Chlebowski i in. 2000).

20 184 ROMAN CHLEBOWSKI, PETRO GO IK, LESZEK LINDNER, ALEKSANDER SAÑKO 3. Usytuowanie przestrzenne badanych wysp lessowych, ich zró nicowania mineralogiczne oraz lokalizacje potencjalnych obszarów alimentacyjnych dla sk³adników mineralnych badanych lessów pozwalaj¹ sugerowaæ, e przewa aj¹cymi kierunkami wiatrów transportuj¹cych materia³ lessotwórczy by³y wiatry zachodnie lub pó³nocno-zachodnie. Koronnymi argumentami potwierdzaj¹cymi powy - sze sugestie s¹: b) wystêpowanie ska³ kredowego pod³o a (wêglany i mikroskamienia³oœci) nad Niemnem, po stronie zachodniej wyspy lessowej Nowogródek lessy tu wystêpuj¹ce zawieraj¹ wyj¹tkowe du e iloœci otwornic i innych wêglanowych szcz¹tków organicznych; c) wystêpowanie ska³ krystalicznego pod³o a (dysten) po stronie zachodniej wyspy lessowej Kalinówka, której lessy s¹ wybitnie wzbogacone w ten sk³adnik; d) wystêpowanie utworów fluwioglacjalnych (piaski kemowe) po stronie zachodniej wyspy lessowej Owrucza, których sk³ad przezroczystych minera³ów ciê kich doœæ dobrze koreluje siê ze sk³adem mineralnym analizowanych lessów tej wyspy. Powy sze sugestie i argumenty s¹ zbie ne z wczeœniej wyra anymi pogl¹dami autorów zarówno co do wp³ywu i znaczenia lokalnych Ÿróde³ materia³u lessotwórczego na genezê lessów, jak i kierunków eolicznego transportu tego materia³u w strefie g³ównego, œrodkowoeuropejskiego p³ata lessowego miêdzy dorzeczem górnej Odry na zachodzie a dorzeczem œrodkowego Dniepru na wschodzie. Opracowanie wykonano w ramach realizacji tematów BW-1686/14 (R. Chlebowski) i BW-1686/ 02 (L. Lindner) LITERATURA Boguckij A. B. (1986): Antropogenowyje pokrownyje ot³o enija Wo³yno-Podolii, [w:] W. N. Sze³koplyas i in. (red.), Antropogenowyje ot³o enija Ukrainy, Izd. Naukowa Dumka, Kijew: Bondarczuk W. G. (1934): Strojenije czetwierticznowo pokrowa USSR, Izd. Akad. Nauk USSR. Bondarczuk W. G. (1938): O stratifikacji i stratigrafii lessowowo pokrowa USSR, Problemy sovietskoj geologii. Ceg³a J. (1972): Sedymentacja lessów Polski, Acta Universitatis Wratislaviensis, 168, Studia Geograficzne, 17: Chlebowski R., Ciszek D., Jary Z., Kida J. (2004a): Mineralogical characteristic of loess from Bia³y Koœció³ (Niemczañsko-Strzeliñskie Hills) based on heavy minerals analysis, [w]: 11 th Meeting of the Mineralogical Society of Poland Hypabyssal Magmatism and Petrology of the flysh in the Western Carpathian,. Karwowski, J. Ciesielczuk (red.), Ustroñ, October 14 17, Miner. Soc. of Poland Special Paper, 24: Chlebowski R., Ciszek D., Jary Z., Kida J. (2004b): Origin of loess from Ksiêginice Ma³e Œlê a Massif) based on heavy minerals analysis, [w]: 11 th Meeting of the Minera-

21 SYTUACJA GEOLOGICZNA I SK AD MINERALNY G ÓWNYCH WYSP LESSOWYCH logical Society of Poland Hypabyssal Magmatism and Petrology of the flysh in the Western Carpathians,. Karwowski, J. Ciesielczuk (red.), Ustroñ, October 14 17, 2004, Miner. Soc. of Poland Special Paper, 24: Chlebowski R., Go yk P. F., Lindner L. (2000): Wstêpna charakterystyka porównawcza lessów m³odszych górnych Wy yny Ma³opolskiej (Polska) i dorzecza œrodkowego Dniepru (Ukraina) na podstawie badañ mineralogicznych, Biuletyn Pañstwowego Instytutu Geologicznego, 393: Chlebowski R., Go yk P. F., Lindner L., anczont M., Wojtanowicz J. (2003): Stratigraphy and sedimentology of the Bug loess (Pleistocene, Upper Vistulian) between Kiev and Odessa (Ukraine), Geological Quarterly 47(3): Chlebowski R., Go yk P. F., Lindner L. (2000): Wstêpna charakterystyka porównawcza lessów m³odszych górnych Wy yny Ma³opolskiej (Polska) i dorzecza œrodkowego Dniepru (Ukraina) na podstawie badañ mineralogicznych, Biuletyn Pañstwowego Instytutu Geologicznego, 393: Chlebowski R., Lindner L. (1975): Wp³yw pod³o a na sk³ad minera³ów ciê kich g³ównych wysp lessowych NW czêœci Wy yny Ma³opolskiej, Acta Geologica Polonica 25(1): Chlebowski R., Lindner L. (1976): Próba zastosowania analizy minera³ów ciê kich w problematyce badawczej lessów na przyk³adzie lessów m³odszych zachodniej czêœci regionu œwiêtokrzyskiego, Biuletyn Instytutu Geologicznego 297: Chlebowski R., Lindner L. (1989): Weathering processes of the Pleistocene periglacial environment and origin of loess, [w:] K. S. Balasubranamian i in. (eds.), Weathering; its products and deposits, vol. 1 processes, Theophrastus Publ. S.A. Athens: Chlebowski R., Lindner L. (1992): ród³a materia³u i warunki akumulacji lessów m³odszych na Wy ynie M³opolskiej, Biuletyn Geologiczny Uniwersytetu Warszawskiego, 32: Chlebowski R., Lindner L. (2004): Aspekty mineralogiczne w metodyce badañ lessów na przyk³adzie lessów polskich i ukraiñskich, [w:] A. Kostrzewski (red.), Geneza, litologia i stratygrafia utworów czwartorzêdowych, UAM Geografia, 68: Chlebowski R., Lindner L., Barczuk A., Bogucki A., Go ik P. F., anczont M., Wojtanowicz J. (2002): Warunki akumulacji lessów m³odszych górnych Wy yny Lubelskiej (Polska) i Wy yny Wo³yñskiej (Ukraina) na podstawie badañ geologicznych i mineralogicznych, [w:] B. Jaœkowski (red.), Zagadnienia peryglacja³u Polski i obszarów s¹siednich, Prace Instytutu Geografii Akademii Œwiêtokrzyskiej w Kielcach, 8: Chlebowski R., Lindner L., Barczuk A., B o g u c k i A., G o z h i k P. F., anczont M., Wojtanowicz J. (2003): Accumulation conditions of the younger upper loess of Sandomierz Basin, Mid-Carpathian Foreland and Podolian Upland (border between SE Poland and NW Ukraine) on the basis of the geological and mineralogical studies, Annales UMCS, 58: Chlebowski R., Lindner L., G ozhik P. F. (2001): Genetic interpretation of mineral composition of bugski loess Middle Near Dnieper, Geological Journal, 4: Dylik J. (1954): Zagadnienie genezy lessu w Polsce, Biuletyn Peryglacjalny, 1: 19 30; Gozhik P., Shelkoplyas V., Khristoforova T. (1995): Development stages of loessial and glacial formation in Ukraine (stratigraphy of loesses in Ukraine), Annales UMCS, 50: Halicki B., Sawicki L. (1932): Less Nowogrodzki, Posiedzenia Naukowe Pañstwowego Instytutu Geologicznego, 34:

22 186 ROMAN CHLEBOWSKI, PETRO GO IK, LESZEK LINDNER, ALEKSANDER SAÑKO Jahn A. (1950): Less, jego pochodzenie i zwi¹zek z klimatem epoki lodowej, Acta Geologica Polonica 1(3): Jersak J. (1973): Litologia i stratygrafia lessu wy yn po³udniowej Polski, Acta Geographica Lodziensia, 32: Krokos W. (1927): Matierja³y do charakteristiki czetwierticznych pokladiw schidnoj ta piwdiennoj Ukrainy, Materia³y dosl. Grunt. Ukrainy: Krasnov I. I., Duphorn K., Voges A. (eds.) (1975): Internationale Quartär Kate von Europa, scale 1 : , Blatt 11, Bucuresti, Hannover. Lewkow E. A., Matwiejew A. W., Machnacz N. A., Pasjukiewicz I., Gurskij B. N., Ilkiewicz G. J., Lewickaja R. I., Linnik J. A., Szachnj u k W. W. (1973): Geologija antropogena Be³orusii, Nauka i Technika, Miñsk: Lindner L. (1967): Wyspa lessowa Borkowic ko³o Przysuchej, Acta Geologica Polonica, 17(3): Lindner L. (1971): Wyspa lessowa Oblêgorka ko³o Kielc, Acta Geologica Polonica 21(2): Lindner L. (1976): Warunki akumulacji lessów m³odszych w zachodniej czêœci regionu œwiêtokrzyskiego, Biuletyn Instytutu Geologicznego 297: Lindner L., Boguckij A., Chlebowski R., Go ik P. (2004): Znaczenie wystêpowania glin lodowcowych w reperowych profilach lessowych Polski i Ukrainy, Przegl¹d Geologiczny 52(4): Lukaszev K. I., Lukaszev V. K., Dobrovolskaya A. (1968): Lithogeochemical properities of loess in Byelorussia and Central Asia, [w:] C. Bertrand at al. (eds.), Loess and related eolian deposits of the world, Proc. VII Congr. INQUA, USA, Lincoln, Nebraska, 12: ukaszew K. I. (1960): Lesawyja parody jak specificzny lito³oga geochimiczny typ gipergennaga, asadkanakaplenija, Wjesti Akad. Nauk Bie³. Iow. Socj. Resp., Serija fiz.-technicznych nauk., 4: ukaszew K. I. (1961): Problema lessow w swietie sowremiennych predstawlenii, Izd. Akad. Nauk BSSR, Miñsk: ukaszew K. I., Dromaszko S. G. (1960): Mineralogiczeskij sostaw lessowych porod Be³oruli, Dok³. Akad. Nauk. Bie³. Sow. Soc. Resp. 4 (5): Malicki A. (1950): Geneza i rozmieszczenie loessów w œrodkowej i wschodniej Polsce, Annales UMCS, 4: Malicki A. (1961): Le relief terrains de loess sur le Plateau de Lublin, Annales UMCS, 15: Maruszczak H. (1967): Kierunki wiatrów w okresie akumulacji lessu m³odszego we wschodniej czêœci Europy Œrodkowej, Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego 37(2): Maruszczak H. (1972): Podstawowe cechy genetyczne i stratygraficzne lessów Polski po³udniowo-wschodniej, [w:] H. Maruszczak (red.), Litologia i stratygrafia lessów w Polsce, Przewodnik Symp. Krajowego, Lublin: Mojski J. E., Rühle E. (1965): Atlas geologiczny Polski w skali 1 : Zagadnienia stratygraficzno-facjalne, z. 12 Czwartorzêd, Instytut Geologiczny, Warszawa. Paruch-Kulczycka J., Chlebowski R., Lindner L. (2003): Derived marine microfossils in loesses of the last glaciation and their significance in the reconstruction of loess-forming processes in the central-eastern Europe, Geological Quarterly 47(2):

23 SYTUACJA GEOLOGICZNA I SK AD MINERALNY G ÓWNYCH WYSP LESSOWYCH Ró ycki S. Z. (1967): Plejstocen Polski Œrodkowej na tle przesz³oœci w górnym trzeciorzêdzie, PWN, Warszawa: Ró ycki S. Z. (1968): The directions of winds carrying loess dust as shown by analysis of accumulative loess forms in Bulgaria, [w:] C. Bertrand et al. (eds), Loess and related eolian deposits of the World, Proc. VII Congres INQUA, Lincoln, USA, 12: Ró ycki S. Z. (1986): Py³owe utwory typu lessowego na œwiecie, ich wystêpowanie i geneza, Studia Geologica Polonica, 85: Ró ycki S. Z. (1991): Loess and loess-like deposits, Ossolineum, Wroc³aw: Sañko A. F., Je³owiczewa J. K., Kalinowskij P. F., Motuzko A. N., Szkodin a L. P. (1980): Nowyj rozrez lessow s pogrebiennymi poczwami na sewiere-wostoke Be³orussi, [w:] Geologiczeskije issledowanija zemnoj kory Be³orussii, Miñsk, Izd. Nauka i Technika: Sze³koplyas V. N., Christoforowa T. F. (1996): Chronologija i wozrast plejstocenowych ot³o enij i opornych razrezow ledikowoj i prilednikowoj zon zapadnoj czasti Ukrainy, Geological Journal, 3 4: Tutkowskij P. A. (1899): K woprosu o sposobie obrazowanija lessa, Ziemlewiedenija. Veklich M. F. (1979): Pleistocene loesses and fossil soils of the Ukraine, Acta Geologica Ademiiae Scientiarum Hungaricae, 22(1 4): Wieklicz M. F. (1958): Czetwierticzni widkladi prawobiere ja sredniewo Dniepra, Izd. Akad. Nauk USSR, Kijew: Wieklicz M. F. (1968): Stratigrafija lesowoj formacji Ukrainy i sosednich stran, Izd. Naukowa dumka, Kijew: Wieliczkiewicz F. J., Derjugo G. W., Zernickaja W. P., Ilkiewicz G. I., L e - wickaja R. I., Litwinjuk G. I., Matwiejew A. W., Nazarow W. I., Sañko A. F., Ry³owa T. B., Chursewicz G. K., Jakubowskaja T. W. (2001): Czetwierticznaja sistiema (Kwarter), [w:] Geologija Be³arusi, Nacjonalnaja Akad. Nauk Be³orusi, Inst. Geologiczeskich Nauk, Miñsk: Wieliczko A. A. (1961): Rajon dnieprowskowo oledenienija (za granicej moskowskowo oledenija), [w:] Relief i stratigrafija czetwierticznych ot³o enij sewiero-zapada Ruskoj Rawniny, Moskwa: Woznjaczuk L. N., Gripiñskij N. M., Puzanow L. T. (1971): Czetwierticznaja sistiema, Geologija SSSR, vol. III Be³oruskaja SSR, Geologiczeskoje Opisanije, Miñsk: SUMMARY The paper is focused on the mineral composition and accumulation conditions of the youngest loess building loess islands in the middle and upper Dnieper basin in northern-central Ukraine and central and eastern Belarus (fig. 1 3, phot. 1 8). In most cases the loesses forming these islands occur in areas with a variable morphology, often in the vicinity of exposures or directly on slopes built of pre-quaternary rocks, and as a rule represent the youngest Quaternary deposit in the area. With regard to the methodology, the paper refers to earlier investigations of the authors in loess islands of the Ma³opolska Upland (Chlebowski, Lindner, 1975, 1976, 1989, 1992), as well as later studies on the loesses of the Lublin and Wolhyn Uplands (Chlebowski et al. 2002; Paruch-Kulczycka et al. 2003) and the Sudetes and their foreland (Chlebowski et al. 2004a, b). The studied loesses occur in the form of independent WNW ESE-oriented patches, islands or stripes characterised by variable thickness from over 10 cm to 15 m. The occurrences are located beyond the range of the ice-sheet of the last glaciation. Mineralogic analyses referred mainly to the transparent heavy