Wietrzenie mrozowe głównych typów skał masywu Ślęży, SW Polska; podejście eksperymentalne
DOI:
https://doi.org/10.26485/BP/2000/39/6Słowa kluczowe:
odporność na zamarzanie, cykle zamrażania i rozmrażania, formy rzeźby peryglacjalnej, Przedgórze SudeckieAbstrakt
Przeprowadzono eksperymentalne badanie odporności na zamarzanie najważniejszych geomorfologicznie skał masywu Ślęży, w południowo-zachodniej Polsce. Trzynaście okazów reprezentujących serpentynit, gabro, amfibolit, granit i kwarcowo-skaleniowe skały poddano 80 cyklom zamrażania i rozmrażania. Temperatury zamarzania wynosiły od -22°C do -21°C, a czas zamrażania wynosił minimum 30 minut, temperatury rozmrażania wynosiły od 20°C do 21°C, a okazy pozostawiano do rozmrożenia przez co najmniej 3 godziny i 30 minut. Przed eksperymentem opisano makroskopowe cechy okazów i zmierzono porowatość próbek. Wyniki eksperymentu pokazują, że odporność badanych skał zależy od ich cech litologicznych, w szczególności od stopnia wietrzenia chemicznego. Zanotowano dodatnią korelację między porowatością a skutecznością wietrzenia mrozowego. Ogólnie rzecz biorąc, gabro i amfibolit są bardziej odporne na działanie mrozu niż serpentynit i granit. Prawdopodobnie ta nierównomierna odporność odegrała ważną rolę w rozwoju rzeźby terenu masywu Ślęży w okresach peryglacjalnych. Typowe formy rzeźby terenu peryglacjalnego, takie jak klify mrozowe, pola blokowe, tarasy krioplanacyjne i lodowce skalne, są związane głównie ze zboczami gabrowymi i amfibolitowymi. Gabro okazało się wysoce odporne, co nie potwierdza opinii, że ograniczona skuteczność wietrzenia mrozowego jest związana z drobnoziarnistą strukturą i jednorodnym składem mineralogicznym skały. Dystrybucja wielkości ziaren gruzu wytworzonego w trakcie eksperymentu pokazuje złożoność procesów wietrzenia mrozowego kontrolowanych przez litologię, przede wszystkim przez stopień wietrzenia chemicznego przed eksperymentem. Świeże skały ulegały silniej rozpadowi ziarnistemu i wytwarzały głównie ziarna o średnicy mniejszej niż 0,25 mm, podczas gdy próbki zwietrzałe chemicznie rozpadały się na kawałki o różnych rozmiarach, przy czym przeważały te większe. W obu przypadkach ilość cząstek frakcji iłowej była stosunkowo niewielka.
Bibliografia
Baraniecki, L., 1951 – Gołoborza Ostrzycy i Sobótki.(Blockfields of Mt. Ostrzyca and Mt. Sobótka- in Polish only). Czasopismo Geograficzne, 21/22, s. 439–440.
Ballantyne, C. K., Harris, C., 1994 – The Periglaciation of Great Britain. Cambridge University Press, 330 pp.
Brunsden, D., 1985 – Wietrzenie. In: Embleton, C., Thornes, J. (eds.), Geomorfologia dynamiczna (Dynamical Geomorphology – translation from English). Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1985; p. 95–157.
Czudek, T., 1990 – Zum Problem der Kryoplanationsterrassen. Petermanns Geographische Mitteilungen, 134 (4); p. 225–238.
Czudek, T., 1995 – Cryoplanation terraces – a brief review and some remarks. Geografiska Annaler, 77 A (1/2); p. 95–105.
Evin, M., 1987 – Lithology and fracturing control of rock glaciers in southwestern Alps of France and Italy. In: Giardino, J. R., Schroder, J. F. Jr., Vitek, J. D. (eds.), Rock Glaciers. Allen & Unwin, p. 83–106.
French, F., 1913 – Schlesische Landeskunde. Naturwissenschaftliche Abteilung. Verlag von Veit & Comp., p. 85–93.
Gamper, M., 1987 – Mikroklima und Solifluktion: Resultate von Messungen im Schweizerischen Nationalpark in den Jahren 1975–1985. Göttinger Geographische Abhandlungen, 84, p. 31–44.
Hall, K., 1997 – Rock temperatures and implications for cold region weathering. I: New data from Viking Valley, Alexander Island, Antarctica. Permafrost and Periglacial Processes, 8, p. 69–90.
Högbom, B., 1914 – Über die geologische Bedeutung des Frostes. Bulletin of the Geological Institution of the University of Uppsala, VOL. XII; p. 17–386.
Hövermann, J., 1953 – Die Periglazial-Erscheinungen im Harz. Göttinger Geographische Abhandlungen, 14; p. 13–14.
Hopkins, D. M., Sigafoos, R. S., 1951 – Frost action and vegetation patterns on Seward Peninsula, Alaska. Bulletin of the U.S. Geological Survey, 974-C; p. 51–100.
Jerwood, L. C., Robinson, D. A., Williams, R. B. G., 1990a – Experimental frost and salt weathering of chalk – I. Earth Surface Processes and Landforms, 15, s. 611–624.
Jerwood, L. C., Robinson, D. A., Williams, R. B. G., 1990b – Experimental frost and salt weathering of chalk – II. Earth Surface Processes and Landforms, 15; p. 699–708.
Karrasch, H., 1974 – Hangglättung und Kryoplanation an Beispielen aus den Alpen und kanadischen Rocky Mountains. Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften in Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse, Dritte Folge, nr 29; p. 287–300.
Kotarba, A., Kłapa, M., Rączkowska, Z., 1983 – Procesy morfogenetyczne kształtujące stoki Tatr Wysokich (summary: Present-day transformation of alpine granite slopes in the Polish Tatra Mountains). Dokumentacja Geograficzna, 1; p. 1–84.
Lautridou, J. P., 1988 – Recent advances in cryogenic weathering. In: Clark, M. J. (ed.), Advances in Periglacial Geomorphology. John Wiley & Sons Ltd.; p. 33–47.
Lautridou, J. P., Ozouf, J. C., 1982 – Experimental frost shattering: 15 years of research at the Centre de Géomorphologie du CNRS. Progress in Physical Geography, 6; p. 215–232.
Lozinski, W., 1911 – Die periglazialen Fazies der mechanischen Verwitterung. Naturwissenschaftliche Wochenschrift, 41; p. 641–647.
Majerowicz, A., 1963 – Granit okolicy Sobótki i jego stosunek do osłony w świetle badań petrograficznych (summary: The Granite of the Environs of Sobótka and its relation to country rocks). Archiwum Mineralogiczne, 24/2; p. 127–233.
Majerowicz, A., 1972 – Masyw granitowy Strzegom–Sobótka. Studium Petrologiczne (summary: On the Petrography of the Granite Massif of Strzegom-Sobótka). Geologia Sudetica, 6; p. 7–96.
Majerowicz, A., Pin, Ch., 1994 – The main petrological problems of the Mt. Ślęża ophiolite complex, Sudetes, Poland. Zentralblatt für Geologie und Paläontologie, I, (9/10); p. 989–1018.
Martini, A., 1967 – Preliminary experimental studies on frost weathering of certain rocks types from the West Sudetes. Biuletyn Peryglacjalny, 16, p. 147–194.
Moos, A. Von, De Quervain, F., 1948 – Technische Gesteinskunde. Verlag Birkhäuser, 221pp.
Priesnitz, K., 1988 – Cryoplanation. In: Clark, M. J. (ed.), Advances in Periglacial Geomorphology. John Wiley & Sons Ltd.; p. 49–67.
Schott, C., 1931 – Die Blockmeere in den deutschen Mittelgebirgen. Forschungen zur deutschen Landes- und Volkskunde, 29; p. 1–78.
Schwarzbach, M., 1942 – Das Diluvium Schlesiens. Neues Jahrbuch für Mineralogie, Geologie und Paläontologie, 86, Beilage-Band, Abt. B; p. 189–243.
Strömquist, L., 1973 – Geomorfologiska studier av blockhav och blockfält i Norra Scandinavia (summary: Geomorphological Studies of Block-fields in Northern Scandinavia). UNGI Rapport, 22, Uppsala Universitet, Naturgeografiska Institutionen, Advelningen för Naturgeografi; 161 pp.
Sukhodrovskiy, W. L., 1962 – Fizicheskoe vyvetryvanye gornych porod w prilednikovoy zone Zemli Frantsa-Iosifa.(abstract: Physical breakdown of mountainous rocks in the extraglacial zone of the Franz Josef Land). IN: Issledovanya lednikov i lednikovykh rayonov, 2, Izdatel’stwo Akademii Nauk SSSR, p. 217-228.
Swantesson, J., 1985 – Experimental weathering studies of Swedish rocks. Geografiska Annaler, 67 A; p. 115–118.
Szczepankiewicz, S., 1958 – Peryglacjalny rozwój stoków Masywu Ślęży (Periglacial development of the Ślęża Massif - in Polish only). Biuletyn Peryglacjalny, 6; p. 81–92.
Szczepankiewicz, S., 1989 – Ziemie południowo-zachodniej Polski – morfogeneza i dzieje czwartorzędowe (summary: The Lands of Southwestern Poland -Morphogenesis and Quaternary History). Acta Universitatis Wratislaviensis, 1029, Studia Geograficzne, 47; p. 1–136.
Thorn, C., 1988 – Nivation: a geomorphic chimera. In: Clark, M. J. (ed.), Advances in Periglacial Geomorphology. John Wiley & Sons Ltd., p. 3–31.
Tricart, J., 1956 – Etude expérimentale du probléme de la gélivation. Biuletyn Peryglacjalny, 4; p. 285–318.
Williams, R. B. G., Robinson, D. A., 1981 – Weathering of sandstone by the combined action of frost and salt. Earth Surface Processes and Landforms, ; p. 1–9.
Wiman, S., 1963 – A preliminary study of experimental frost weathering. Geografiska Annaler, XLV, 2–3; p. 113–121.
Żurawek, R., 1999 – Reliktowe lodowce skalne – nowa interpretacja form akumulacji na wschodnich i południowych stokach Ślęży (summary: Relict rock glaciers – a new interpretation of debris accumulation forms on eastern and southern slopes of the Mt. Ślęża, Poland). Przegląd Geograficzny, 1–2/1999.
