MIKROMORFOLOGICZNO-CHEMICZNA CHARAKTERYSTYKA PROCESU ODGÓRNEGO OGLEJENIA NA UTWORACH PYŁOWYCH

Transkrypt

1 ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XXVI, Z. 3, W ARSZAW A 1975 STANISŁAW ZASOŃSKI MIKROMORFOLOGICZNO-CHEMICZNA CHARAKTERYSTYKA PROCESU ODGÓRNEGO OGLEJENIA NA UTWORACH PYŁOWYCH Instytut G leboznawstw a, Chemii Rolnej i M ikrobiologii A kadem ii Rolniczej w K rakow ie D yrektor Instytutu doc. dr hab. E. Gorlach Zespół G leboznaw stw a kierow nik prof. dr T. Kom ornicki Stosowane obecnie metody określania stopnia oglejenia, a także jego rodzaje (odgórne, gruntowe), są w dużej mierze subiektywne i najczęściej nie charakteryzują tej cechy w sposób ilościowy. Określanie rodzaju oglejenia pod względem mikromorfologicznym opiera się głównie na podstawie sposobu wykształcenia w ytrąceń żelazistych w oglejonych poziomach [1, 2, 3]. W przypadku odgórnego oglejenia wytrącenia te przybierają zwykle kształt kulisty, przy czym ich wielkość, budowa mikromorfologiczna i skład chemiczny zależą od warunków tworzenia się, a szczególnie intensywności oglejenia, dynamiki zmian układu oksydoredukcyjnego i składu mechanicznego gleby w miejscach ich powstawania [2, 4, 5]. Wiadomo jest, że w arunki redukcyjne, będące istotą procesów glejowych, w yw ierają w poziomach oglejonych zasadniczy wpływ na uruchomienie i tym samym na zmianę proporcji między poszczególnymi formami (całkowite, wolne, ruchome) niektórych związków, a zwłaszcza żelaza, fosforu lub manganu [5, 6]. Budowa mikromorfologiczna, chemiczny skład konkrecji oraz stopień uruchomienia niektórych związków, w powiązaniu z pozostałymi właściwościami gleby i warunkam i ekologicznymi, są najczęściej wykorzystywane do ilościowej i jakościowej charakterystyki procesów glejowych. Oglezni ew [3], Zajdelman i Oglezni ew [6] proponują charakteryzować proces glejowy na podstawie procentowego udziału różnie zabarwionych konkrecji, a pod względem chemicznym na podstawie liczbowej wartości stosunku Fe do Mn, zawartych w konkrecjach (żelazo i mangan całkowity lub przechodzący do ln H2S 0 4).

2 154 S. Zasoński BA D A N IA W ŁASNE Na podstawie mikromorfologicznych i chemicznych właściwości konkrecji glebowych oraz na podstawie właściwości gleb, z których one powstały, podjęto próbę ilościowej charakterystyki procesów odgórnego oglejania. Badano gleby płowe Wyżyny Krakowskiej wytworzone z lessów (profile: Tunel 1, 5 i Niedźwiedź 2) oraz gleby opadowoglejowe Kotliny Nowotarskiej (profile: Gronków 1. 3 i Jabłonka 1) wytworzone z utworów lessopodobnych, których dokładna charakterystyka zawarta jest w publikacjach wcześniejszych [7, 8]. Górne poziomy (Ap i A$g) tych gleb podlegają odgórnemu oglejeniu, którego natężenie jest wyraźnie zróżnicowane w poszczególnych profilach. Z poziomów tych wydzielono na mokro (przy użyciu sit) konkrecje o średnicy większej od l_mm, rozdzielając je następnie na trzy frakcje (1 2,5 mm, 2,5 5 mm i > 5 mm). Dodatkowo konkrecje rozdzielono w polu magnetycznym (frakcja I i II), oznaczając w nich oraz w materiale glebowym (przed i po wydzieleniu konkrecji) w stopach całkowitą zawartość niektórych składników. Skład mineralny konkrecji przed i po usunięciu substancji organicznej oznaczono metodą DTA. Do badań mikromorfologicznych przygotowano szlify z badanych poziomów oraz wydzielonych konkrecji I i II frakcji. Stosowana metodyka analityczna była taka sama, jak w ogólnym opracowaniu tych gleb [7]. OMÓWIENIE WYNIKÓW Rozwój odgórnego oglejenia doprowadził w badanych glebach do w y tworzenia charakterystycznych konkrecji żelazistych. Zróżnicowane warunki powstawania spowodowały, że wytworzone konkrecje różnią się między sobą składem chemicznym oraz budową mikromorfologiczną. Pierwszą grupę stanowią konkrecje żelaziste wydzielone z poziomów Ap i A 3g gleb lessowych, gdzie proces glejowy zaznacza się w małym stopniu. Fakt ten odzwierciedla ilościowe występowanie konkrecji i ich skład chemiczny. Zawartość konkrecji w tych poziomach jest nieznaczna (dochodzi do 1%), a średnica nie przekracza 2,5 mm (tab. 1). Wykazują one podwyższoną zawartość żelaza całkowitego (3,58 6,67%) i manganu (0,64 0,85%), co w stosunku do otaczającej masy glebowej oznacza 3-5-krotne wzbogacenie w przypadku żelaza i krotne w przypadku manganu (tab. 2). Ponieważ głównymi składnikami konkrecji są S i0 2 i Fe20 3, przy czym, jak wynika z literatury [2, 3], przybywa w nich żelaza w miarę nasilenia procesu glejowego, a ilość krzemionki jest stała (maleje tylko w sposób względny), intensywność procesów glejowych oznaczono na podstawie stosunku S i0 2 : Fe20 3. Wartość tego współczynnika waha się w gra

3 C harakterystyka odgórnego oglejenia utw orów pyłow ych 155 nicach 9,9 22,7 (maleje ze wzrostem intensywności oglejenia) i dobrze charakteryzuje intensywność oglejenia w badanych glebach, wykazując zgodność z obserwacjami terenowymi oraz innymi właściwościami chemicznymi (zawartość żelaza ruchomego, stopień uruchomienia żelaza wolnego itp. [7, 8]). W poziomach A3 i A zg gleb płowych Wyżyny Krakowskiej stwierdzono jedynie obecność konkrecji I frakcji. Drugą grupę stanowią konkrecje wydzielone z poziomów Ap i A 3g gleb Kotliny Nowotarskiej. Tworzyły się one w znacznie większej wilgotności i przy wyższej dynamice zmian układu oksydoredukcyjnego, co znajduje wyraźne odbicie w ich ilościowym występowaniu i składzie chemicznym. Całkowita zawartość konkrecji waha się w granicach 3,9 17,2%. Ilościowemu wzrostowi konkrecji w badanych glebach odpowiada wzrost ich wielkości (tab. 1). I tak na przykład w bardzo silnie ogle jony ch poziomach Ap i A3g profilu Jabłonka 1 przy znacznej zawartości konkrecji (do 17%) obserwuje się w ogólnej ich zawartości również zwiększenie udziału konkrecji dużych (konkrecje 0 średnicy > 5 mm stanowią prawie 25%). Wyosobnione konkrecje zawierają znaczną zawartość żelaza, tj. 19,22 32,79% (19,22 23,92% konkrecje I frakcji i 26,50 32,79% konkrecje II frakcji) oraz 0,35 0,60% manganu (0,41 0,60% w konkrecjach I frakcji 1 0,35 0,42% w konkrecjach II frakcji), co oznacza 5-8-krotne wzbogacenie w żelazo w przypadku konkrecji I frakcji i 9-11-krotne dla konkrecji II frakcji (w stosunku do otaczającej masy glebowej). Analogiczne w artości wzbogacenia manganu dla konkrecji I frakcji wynoszą 7 9, a II frakcji 5 8. Liczbowy wskaźnik oglejenia (stosunek S i0 2 : Fe20 3) wyliczony ze składu chemicznego konkrecji I frakcji waha się w granicach Zawartość k on k recji w oglejonych poziomach badanych g leb oraz charakterystyka ic h w ie lk o ś c i Content o f con cretion s in th e gleyed h orizon s o f examined s o i l s and fe a tu re s o f t h e ir s iz e Tabela 1 P r o f il P r o file Poziom Horizon Zawartość kon k recji % wagowe C oncretions content fo by weight P rocentom u d zia ł f r a k c ji w całk ow itej zawart o ś c i /0 w mm/ Percentage o f fr a c tio n in whole amount /diam eter in mm/ 1-2,5 2,5-5 > 5 Wskaźnik o g le je n ia Index of g le y in g Tunel 1 < _ A3 2 2,7 Niedźwiedź 2 < ,0 Tunel 5 < _ 9,9 Gronków 3 3,9 84,5 15,5-2,7 Gronkow 1 4,2 A3S 7 9,5 2 1,5-2,6 Gronków 1 Ap 4,4 7 5,0 25,0-2,4 Jabłonka 1 Ap 12,5 4-8,4 29,5 22,1 2,4 Jabłonka 1 A3g 17,2 4 0,9 34,5 2 4,6 2,1

4 156 S. Zasoński 2,0 2,7, w konkrecjach II frakcji 1,2 2,0 (tab. 2). W obu przypadkach w miarę zmniejszania się wartości współczynnika oglejenia intensyw ność procesów glejowych wzrasta. Odpowiada temu wzrost zawartości żelaza i spadek zawartości manganu. Skład chemiczfiy poziomów oglejonych gleby i w ydzielonych z n ich k on k recji Chemical conqposition o f gleyed h orizons of th e s o i l s and th a t of con cretion s separated therefrom Tabela 2 P r o f il P r o file Pozicm Horizon Analizowany m a teriał Analysed m a terial S tra ta żarowa Loss on ig n itio n S i0 2 A12 3 * e2 3 MnO S i O ^ F e ^ wskaźnik o- g le je n ia % gleyin g Tunel 1 g le b a -s o il 2,67 85,64 5,08 1,41 0,06 konkrecje 4,1 7 81,23 5,36 3,5 8 0,6 4 con cretion s 2 2,7 Niedźwiedź 2 AjS g le b a -so il 2,15 84,37 6,48 2,16 0,05 konkrecje 6,45 76,45 6,67 4,5 0 0,85 17,0 con cretion s Tunel 5 AjS g le b a -so il 1,84 85,38 6,29 1,75 0,05 konkrecje 6,89 74,25 6,69 7,51 0,59 9,9 con cretion s Gronków 3 h h g le b a -so il 7,45 76,23 8,47 3,11 0,06 konkrecje I concretions I 12,98 55,35 8,07 19,22 0,48 2,7 konkrecje I I con cretion s II 8,82 53,58 7,6 4 26,50 0,4 2 2,0 Gronków 1 A36 g le b a -so il 5,23 74,24 11,46 4,1 2 0,06 konkrecje I 10,98 53,62 7,7 8 20,66 0,6 0 2,6 concretions I Gronkow 1 Ap g le b a -so il 8,31 75,00 8,97 3,11 0,07 konkrecje I concretions I 12,04 51,82 7,36 21,70 0,55 2,4 konkrecje I I con cretion s I I 8,93 51,30 6,87 27,22 0,38 1»9 Jabłonka 1 AP g le b a -so il 8,27 75,26 8,16 3,35 0,06 konkrecje I concretions I 10,89 52,66 7,46 22,24 0,41 2,4 konkrecje I I con cretion s II 9,45 46,54 6,34 31,63 0,35 1,4 Jabłonka 1 A36 g le b a -so il 4,84 77,06 10,15 3,84 0,07 konkrecje I concretions I 10,29 50,65 7,3 6 23,92 0,5 2 2,1 konkrecje I I concretions II 9,47 4 4,4 5 6,87 32,79 0,41 1,2 Konkrecje II frakcji w poziomach bardzo silnie oglejonych występują w badanych glebach w nieznacznej ilości (0 5%; najczęściej wśród gniazdowych skupień), o czym świadczy znacznie wyższa zawartość żelaza oraz wąski stosunek S i0 2 : Fe20 3. Również i w tym przypadku stw ierdzono zgodność w ocenie intensywności procesów glejowych między licz

5 C harakterystyka odgórnego oglejenia utw orów pyłow ych 157 bowym wskaźnikiem oglejenia a obserwacjami terenowymi, właściwościami chemicznymi i mikromorfologicznymi badanych gleb. Na materiale glebowym poziomów Ap i A 3g gleb Kotliny Nowotarskiej wykonano dodatkowo oznaczenie całkowitego i wolnego żelaza (przed i po wydzieleniu konkrecji). Żelazo związane wyliczono z różnicy między żelazem całkowitym i wolnym. Po wydzieleniu konkrecji ilość żelaza całkowitego wyraźnie zmniejszyła się, w przypadku skrajnym naw et dwukrotnie (tab. 3). Znacznie większe różnice stwierdzono w przypadku żelaza wolnego, którego zawartość po wydzieleniu konkrecji wahała się w granicach 0,33 1,10 procent. Zawartość żelaza wolnego, skupionego w konkrecjach (wyliczona z różnicy między jego zawartością przed i po w y dzieleniu konkrecji), wahała się w granicach od 40,5% w poziomach stosunkowo słabo oglejonych do 86,5% w poziomach bardzo silnie oglejonych. Rozjaśnienie zatem poziomów oglejonych tych gleb wynika przede wszystkim z akumulacji żelaza w konkrecjach, a w mniejszym stopniu z jego redukcji. Zawartość żelaza wolnego po wydzieleniu konkrecji jest niższa niż w poziomach nie oglejonych A3 gleb płowych, wytworzonych z lessów, u których taka ilość żelaza wolnego, występująca głównie w formie Fe3+, daje barwę zbliżoną do barwy poziomów A?tg gleb Kotliny Nowotarskiej [7]. Zawartość różnych form ż ela za przed / l i c z n i k / i po /m ianownik/ w ydzieleniu kon krecji Content o f v a rio u s forms o f ir o n before sep aration /num erator/ and p ost separation /denom inator/ of the concretions Tabela 3 P r o f il P r o file Poziom Horizon Procentowa zawartość ż ela za Percentage o f iron całkow itego t o t a l wolnego fr e e związanego immobile Procent żelaza wolnego skupionego w konkrecjach % o f fr e e iron concentrated in concretions Gronków 3 2л ,00 0, * Gronków 1 A*g jr 3,2 1 1,10 2,1 1 Gronków 1 Ap l i l l ,68 0, Jabłonka 1 Ap ,98 0,57 1, ,5 4 3,9 7 7,5 6 9,4 Jabłonka x22 8 6,5 3 1,61 0,3 3 1,2 8 Żelazo związane przed i po wydzieleniu konkrecji występuje, praktycznie biorąc, w tej samej ilości; świadczy to, że w konkrecjach akumuluje się głównie żelazo wolne, a obecność ilastych przewarstwień w kon-

6 158 S. Zasoński P r o fil P r o file Ilo ścio w a występowanie różnych fonu k on k recji a intensywność o g le je n ia Q uantitative occurrence of various concretion forms and gleying in ten sity PoBiom Horizon Konkrecje o niewyraźnych konturach C oncretions r w ith i n d i s t i nct o u tlin e Konkrecje o wyraźnych konturach Concretions w ith d is t in c t o u tlin e i e uporządkowanej budowie ir r e g u la r c o n s titu tio n "porfirowe" "porph^rypozbawione ziarn szk ieletow ych no sk eleto n grain s sferyczn e sp h e r ic a l ż e la z is t o - -ila ste iron-clay ila s t o - ż e la z is t e cla y -ir o n Tabela 4 Wskaźnik o g le je n ia Indez o f g le y in g Tunel A3 2 2,7 Niedźwiedź b s - 1 7,0 Tunel ,9 Gronków $ h h 2,7 Gronków 1 A3g ,6 Gronków 1 Ap ,4 Jabłonka 1 Ap ,4 Jabłonka 1 A3g ,1 Skala ilo śc io w eg o występowania kon krecji Q u an titative s c a le o f concretion occurrence: brak - none, + ilo ś c i śladowe - traces / < 1#/, + nieduże /о к. 1%/ - scarce /about 1#/, ++ znaczne /о к. Ł -5 / - considerable /1 - % / +++ duże /о к. 5-10ft/ - numerous /5-10% bardzo duże / 2 * 10%/ - very numerous / 10%/. krecjach, przy stosunkowo małej ilości tego typu konkrecji (tab. 4), nie ma wpływu na wynik oznaczenia. Analizę składu mineralnego konkrecji w powiązaniu z ich składem chemicznym wykonano za pomocą DTA (rys. 1, tab. 2). Próbki surowe Rys. 1. K rzyw e DTA m ateriału konkrecji A m ateriał su ro w y, В k o n k recje I fra k cji p o u su n ięciu su b sta n cji o rgan iczn ej, С k o n k recje II frakcji po u sunięciu substancji organicznej DTA curves from the concretion m aterial A n atu ral m aterial, В concretio n s o f fra ctio n I a fter r em o v a l o f o rg a n ic m atter, С co n c re tio n s o f after rem oval of organic m atter fraction II wykazują dużą zawartość substancji organicznej (rozległy efekt egzotermiczny w temperaturze aC), co potwierdza również duża strata żarowa (10 12%). Z uwagi na to, że efekt ten przeszkadza w ujawnianiu się innych w tym zakresie tem peratur, wykonano analizę na próbkach po

7 C harakterystyka odgórnego oglejenia utw orów pyłow ych 159 zbawionych substancji organicznej. Konkrecje I frakcji mają mocny efekt endotermiczny w zakresie tem peratur C, pochodzący głównie od obecności substancji amorficznych. Dalszy efekt endotermiczny w temperaturze około 350 C pochodzi prawdopodobnie od niedużych ilości getytu, a w 550 C od minerałów ilastych, typu montmorylonitowo-illitowego (rys. 1). Krzywa DTA konkrecji II frakcji ma przebieg zbliżony, z tym że efekt getytow y jest w tym przypadku znacznie mocniejszy (rys. 1). CHARAKTERYSTYKA MIKROMORFOLOGICZNA Podział konkrecji na poszczególne grupy przeprowadzono na podstawie cech optycznych oraz budowy mikromorfologicznej, biorąc pod uwagę szczególnie: wyrazistość konturu konkrecji, udział ziarn mineralnych, barwę, sposób wykształcenia i ilościowy udział przewarstwień anizotropowego iłu. KONKRECJE O ROZMYTYM BRZEGU M ają one kształt owalny (rzadziej kulisty), wym iary 0,5 1 mm (rys. 2), lub kształt nieregularny (rys. 3), wydłużony, o w ymiarach 1 2 milimetrów. Barwa ich jest szarobrunatna; są przeświecające, co jest powodowane stosunkowo niską zawartością żelaza, słabo scementowane (niektóre z nich rozpadają się już w czasie wydzielania ich na sitach), a zawartość ziarn szkieletowych jest w przybliżeniu taka jak w otaczającej masie glebowej. KONKRECJE O W YRAŹNYM BRZEGU Konkrecje o nie uporządkowanej budowie wewnętrznej. Konkrecje porfirowe mają zwykle kształt kulisty lub owalny i wykazują bardzo duże zróżnicowanie pod względem wielkości (najliczniejsze o średnicy 2 5 mm). Barwa ich jest zmienna, od jasnordzawej w poziomach A3 do ciemnobrunatnej w poziomach Ap. W masie swojej wykazują zmienną ilość ziarn szkieletowych, lecz zwykle mniej niż w otaczającej masie glebowej (rys. 4, 5). Są nierównomiernie rozmieszczone w poziomach A p i A3gf, szczególnie dużo spotyka się ich w dolnej części poziomu A%g, gdzie tworzą gniazdowe skupienia. Ten typ konkrecji jest n ajliczniej reprezentow any w poziomach Ap i A 3g gleb Kotliny Nowotarskiej i stanowi około 90% ogólnej ich zawartości (tab. 4). Konkrecje pozbawione ziarn szkieletowych są regularnego, kulistego kształtu o ostrym brzegu, najczęściej o wymiarach 0,5 2 mm, prawie nieprzezroczyste lub tylko lekko przeświecające, o ciemnym, wiśniowoczerwonym zabarwieniu (rys. 6). Ich obecność stwierdzono ty l ko w poziomach bardzo silnie oglejonych; w ystępują w niedużych ilościach (do 5%), najczęściej wśród gniazdowych skupień konkrecji porfiro-

8 Rys. 2. Tunel 5, poziom A 3g. K onkrecja ow alna o rozm ytym brzegu a nik ole rów noległe, b nikole skrzyżow ane Profile Tunel 5, horizon A zg. С-val concretion w ith indistinct margin a p arallel n içois, b crossed n icols

9 Rys. 3. Niedźwiedź 2, poziom A zg. Konkrecja wydłużona o rozmytym brzegu a n ik o le ró w n o le g łe, b n ik o le s k rz y ż o w a n e Profile N iedźw iedź 2, horizon А-Лд. Elongated concretion w ith indistinct margin a p arallel nicols, b cro ssed nicols

10 Rys. 4. Gronków 1, poziom A 3g. Konkrecja porfirowa o znacznej zawartości ziarn szkieletow ych a n ik o le rów n o leg łe, b n ik o le sk rzy żo w a n e G ronków 1, horizon A 3g. P orphyry-like concretion w ith considerable am ounts of skeleton grains a p arallel n iço is, b cro ssed n ico ls

11 Rys. 5. Jabłonka 1, poziom Ap. K onkrecja porfirow a o niedużej zawartości ziarn szkieletowych a n ik o le ró w n o le g le, b n ik o le s k rz y ż o w a n e Profile Jabłonka 1, horizon Ap. P orphyry-like concretion with small content of skeleton grains a p a ra lle l nicols, b cro ssed nieols

12 Rys. 6. Jabłonka 1, poziom А.лд. K onkrecja pozbawiona ziarn szkieletowych a n ik o le ró w n o le g le, b n ik o le s k rz y ż o w a n e Profile Jabłonka 1, horizon A :ig. Concretion w ithout skeleton grains a p a ra lle l niçois, b cro ssed nicols

13 Rys. 7. Gronków 1, poziom A p. Fragm ent konkrecji sferycznej żelazisto-ilastej (i n ik o le ró w n o le g łe, b n ik o le s k rz y ż o w a n e P rofile Gronków 1, horizon A p. Fragm ent of spherical concretion built on iron and clay a p a ra lle l niçois, b cro ssed nicols

14 Rys. 8. Gronków 1, poziom A sg. K cnkrecja sferyczna ilasto-żelazista a n ik o le ró w n o le g le, b n ik o le s k rz y ż o w a n e Profile Gronków 1, horizon A 3g. Spherical concretion built on iron and clay a p a ra lle l nicols, b cro ssed nicols

15 160 S. Zasoński wych. Oddzielenie tej formy konkrecji od porfirowych jest pod mikroskopem niejednokrotnie trudne z uwagi na stopniowo zmniejszającą się, aż do całkowitego zaniku, ilość ziarn szkieletowych. Obraz mikroskopowy tych konkrecji jest bardzo zbliżony do obrazu konkrecji wydzielonych za pomocą magnesu (II frakcja), jakkolwiek część z nich wykazuje niewielką tylko zawartość ziarn szkieletowych. W miarę ubytku ziarn szkieletowych w zrasta na ogół wyrazistość konturu konkrecji. Konkrecje te, jak również porfirowe, mają w poziomach o wyższej zawartości substancji koloidalnej (np. profil Gronków 1, poziom A%g) niekiedy różnie wykształconą, występującą na obwodzie otoczkę anizotropowego iłu. Konkrecje sferyczne. Konkrecje żelazisto-ilaste są kształtu regularnego, kulistego, o średnicy około 0,5 1 milimetrów. Środkowa część konkrecji zwykle stanowi 1/4 1/2 średnicy całej konkrecji, ma budowę identyczną jak konkrecje porfirowe (lub wykazuje zagęszczenie masy mineralnej). Na zewnątrz natomiast występują współśrodkowe, naprzemianległe pierścienie anizotropowego iłu i wzbogaconej w żelazo masy mineralnej (rys. 7). Ilość tych współśrodkowych przewarstwień waha się zwykle od kilku do kilkunastu. Obecność ilastych przewarstwień w tych konkrecjach, jak również pojedynczych zewnętrznych otoczek na konkrecjach porfirowych, można tłumaczyć ukierunkowaniem się iłu w czasie nawilgania i wysychania na ściankach konkrecji, które w tym przypadku zachowują się jak jednorodne, grubsze ziarna szkieletowe. Substancja koloidalna tworzy tu odmianę struktury skelsepic. Periodyczny i przemienny przebieg narastania konkrecji i ukierunkowania iłu prowadzi do tworzenia konkrecji zbudowanych z wielu współśrodkowych pierścieni żelazisto-ilastych. Obecność tego rodzaju konkrecji stwierdzono w poziomach stosunkowo mniej oglejonych i o większej zawartości substancji koloidalnej, gdzie pęcznienie i związane z nim działanie sił powodujących ukierunkowanie iłu zaznacza się najsilniej (tab. 4). Konkrecje ilasto-żelaziste mają kształt kulisty, średnicę ok. 1 milimetra. Część środkową konkrecji stanowi zagęszczony układ fazy mineralnej, wokół której odkładają się pierścienie anizotropowego iłu barwy pomarańczowej, silnie wzbogaconego w żelazo. Przestrzenie między poszczególnymi pierścieniami wykazują tylko nieznaczne wzbogacenie w żelazo (rys. 8). D YSK USJA Przedstawiony m ateriał sugeruje możliwość ilościowej charakterystyki oglejenia. Chodzi jednakże o wybór możliwie prostego analitycznie i uniwersalnego wskaźnika.

16 C harakterystyka odgórnego oglejenia utw orów pyłow ych 161 Oglezniew i Zajdel man [3, 6] proponują przyjąć za wskaźnik oglejenia iloraz Fe : Mn, biorąc pod uwagę form y pierwiastków przechodzące do ln H2S 0 4. Wiadomo, że jednorazowa ekstrakcja m ateriału glebowego nie warunkuje przejścia do roztworu całej ilości żelaza niekrzemianowego, przy czym formy krystaliczne (getyt) w tych warunkach przechodzą do roztworu tylko w bardzo małym stopniu. Ilość żelaza oznaczana w wyciągu ln H2S 0 4 będzie więc mniejsza od żelaza wtórnego, zawartego w konkrecjach, a jego ilość w ekstrakcie będzie zależała również od stopnia krystaliczności związków żelaza. Wynika więc, że ilość żelaza przechodząca do ln H2S 0 4 może isię okazać niecharakterystyczna i tym samym powodować może błędne oznaczenie intensywności oglejenia. Drugi proponowany przez wymienionych autorów wskaźnik, to wzajemny stosunek różnie zabarwionych konrekcji. Barwa konkrecji wynika nie tylko z zawartości żelaza, co m a być podstawą podziału, ale i zawartości substancji organicznej. Stąd też podział ten nie odpowiada założeniom, poza tym jest trudny do przeprowadzenia i w dużej mierze subiektywny. Dlatego też w ramach niniejszej pracy przeprowadzono rozdział konkrecji na frakcje o różnej zawartości żelaza za pomocą pola magnetycznego. Użyty magnes warunkował podział konkrecji na dwie frakcje do 25 i powyżej 25% Fe20 3. Z uwagi na bardzo małą zaw artość konkrecji II frakcji (zawierającej >25% Fe20 3) oraz sposób wydzielenia obu frakcji nie zamieszczono ich ilości w tabelach (możliwość dużego błędu w oznaczeniu). Zastosowanie do rozdziału konkrecji magnesów, warunkujących ich podział na frakcje zależnie od zawartości żelaza (np. <10%, 10 15% > 15%), mogłoby uczynić ten sposób oznaczania oglejenia szybszym i, co najważniejsze, obiektywnym. Należy podkreślić, że przedstawione badania przeprowadzono na glebach o zbliżonym składzie mechanicznym. W NIOSKI 1. Rozwój procesu odgórnego oglejenia powoduje tworzenie się charakterystycznych wytrąceń żelazistych. Ich ilość, wielkość, budowa mikromorfologiczna oraz skład chemiczny i m ineralny zależą bardzo w y raźnie od warunków powstawania intensywności oglejenia, dynamiki zmian układu oksydoredukcyjnego oraz chemicznego i mineralnego składu masy glebowej. 2. Przy słabo zaznaczonym procesie glejowym w grupie gleb lessowych utworzone konkrecje są drobne (<2,5 mm), o rozmytym brzegu. W silnie oglejonych glebach Kotliny Nowotarskiej dominują konkrecje porfirowe o ziarnach mających ostre kontury i rdzawą barwę. W m niej-

17 162 S. Zasoński szej ilości w ystępują konkrecje pozbawione ziarn szkieletowych oraz konkrecje sferyczne. 3. Ze wzrostem natężenia procesów glejowych wzrasta w konkrecjach całkowita zawartość żelaza (3,58 32,79%) oraz zmniejsza zawartość m anganu (0,85 0,35%). W obrębie tego samego poziomu genetycznego procesy glejowe przebiegają z różnym natężeniem, o czym świadczy różny skład chemiczny konkrecji (obecność konkrecji I i II frakcji), a także zróżnicowana budowa mikromorfologiczna. 4. W obrębie gleb wytworzonych na tym samym lub zbliżonym podłożu intensywność oglejenia można wyrażać na podstawie ilościowego występowania konkrecji, budowy mikromorfologicznej i ich składu chemicznego, a w szczególności na podstawie wartości stosunku między niektórymi składnikami (np. Si0 2 : Fe20 3). W przypadku badanych gleb w artość tego stosunku waha się w granicach 22,7 1,2 i dobrze charakteryzuje stopień oglejenia, wykazując zgodność z innym i właściwościami gleby oraz obserwacjami terenowymi. 5. Ze wzrostem intensywności oglejenia wzrasta akumulacja żelaza wolnego w konkrecjach; poziomy oglejone badanych gleb zawierają ten składnik w granicach 43,9 86,5% w stosunku do całkowitej zawartości tej formy żelaza. 6. Analiza DTA wykazała w badanych konkrecjach obecność substancji organicznej, amorficznych i krystalicznych związków żelaza oraz niedużych ilości minerałów ilastych, typu montmorylonitowo-illitowego. LITERATURA [1] Blümel F.: Form en der E isenoxydhydrat-a usscheidungen in G leyen und P seudogleyen. W: A rbeiten aus dem Gebiet der M ikrom orphologie des Bodens. Verlag Chemie. GMBH W einheim /Bergstr. 1962, [2] M a n i t j a n N.: O w lijanii uw łażnienija na form y i chim iczeskij sostaw żelezistych now oobrazowanii w zabołoczennych poczwach N owogrodskoj Obłasti. W: D ierniow o-podzolistyje poczwy. Izd. Lenin. U niw. L eningrad 1967, [3] Oglezniew A. K.: N owoobrazow anija tjażołych gidrom orfnych dierniow o- -podzolistych poczw i ich znaczenije dla diagnostiki. P oczw ow iedienije 3, 1968, [4] Racz Z.: A contribution to the m icrom orphological investigations of pseudogleys in the N orth-w estern part of Yugoslaw ia. Soil m icrom orphology. A m sterdam London N ew York 1964, E lsevier Publishing Co., [5] Siuta J., Gawęda Z.: Geneza i skład chem iczny glebow ych now otw orów żelazistych. Rocz. Nauk roi. 84-A -l, 1961, [6] Z a j d e 1 m a n F. R., Oglezniew A. K.: O priedielenije stiepieni zabołoczennosti poczw po sw ojstw am konkrecji. Poczw ow iedien. 10, 1971, [7] Zasoński S.: Studia m ikrom orfologiczne i chem iczne nad procesem p łow ienia gleb pyłow ych. Cz. I. Gleby lessow e W yżyny K rakow skiej. Rocz. glebozn. 25, 1974, 4.

18 C harakterystyka odgórnego oglejenia utw orów pyłow ych 163 [8] Zas oński S.: Studia m ikrom orfologiczne i chem iczne nad procesem płow ienia gleb pyłow ych. Cz. II. G leby w ytw orzone z utw orów lessopodobnych K otliny N ow otarskiej (maszynopis). с. З А С О Н Ь С К И М ИКРОМОРФО ЛОГИЧЕСКО-ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИ С ТИ КА ПРОЦЕССА ПОВЕРХНОСТНОЙ ОГЛЕЕННОСТИ Н А ПЫ ЛЕВИДНЫ Х ОБРАЗОВАНИ ЯХ Институт почвоведения, агрохимии и микробиологии, С ельскохозяйственная академия в Кракове Резюме Исслезования проводились на лессивированных почвах Краковской В озвышенности и на псиевдоподзолистых почвах Новотарской Котловины. Верхние горизонты (Ар, A zg) зтих почв подвергаются поверхностному оглеению, которое проявляется с неодинаковой силой в отдельны х проф илях. Для количественной характеристики использовано м еж ду прочим количественное появление конкреций, их крупность (табл. 1, 4), микроморфологическое строение (снимок 1 7, табл. 4), химический состав (таб. 2, 3). На основании совокупности свойств предлож ен показатель характеризую щ ий количественным образом интенсивность оглеения величина соотношения SiO : F e20 3 в конкрециях (таб. 3). Этот показатель в пределах исследованны х почв, со сходным м еханическим и химическим составом, состоял в соответствии с другими свойствами почвы (содержание подвижного ж ел еза, степень подвижности свободного ж е леза и т.п.) и с полевыми наблюдениями. S. ZASOIŚTSKI MICROMORPHOLOGICAL AND CHEMICAL CHARACTERIZATION OF THE PROCESS OF PSEUDOGLEYING IN FINE SAND SOILS Institute of Soil Science, A gricultural Chem istry and M icrobiology A gricultural U niversity of K raków Summary The investigations comprised gray-brow n podsolic soils of the K raków P lateau and pseudogley soils in the N ow y Targ interm ontane basin. The surface horizons of these soils (Ap, A 3g) undergo pseudogleying w hich is recognizable in varying degrees in the separate profiles. For a quantitative characterization the Author used among others: quantitative occurrence of iron concretions and their sizes (Tables 1 and 4), their m icrom orphological constitution (Figs 1-7, Table 4), their chem ical com position (Tables 2 and 3). B asing on the analyses of com plex features, the Author proposed an index quantitavely characterizing the intensity of gleying the value of the ratio S i02 to F e20 3 in the concretions (Table 2).

19 164 S. Zasoński This index in the investigated soils w hich did not differ very much betw een them in m echanical and chem ical analysis w as in accord w ith other soil properties (content of free iron, degree of m obility of free iron etc.) as w ell as w ith field observations. Dr Stanislaw Zasoński Wplynqlo do PTG w marcu 1974 r. Instytut Gleboznawstwa, Chemii Rolnej i Mikrobiologii AR Kraków, ul. Mickiewicza 21