Vistulian sandy-filled fissure structures in Poland and their paleogeographical significance
DOI:
https://doi.org/10.26485/BP/1986/31/9Keywords:
periglacial environment, fissure structures, sand-wedge, thermal contraction, VistulianAbstract
Article in French.
ORIGINAL TITLE: Structures de fentes a remplissage primaire sableux du Vistulien en Pologne et leur importance paleogeographique
The author investigated the Vistulian fissure structures with predominance of sand-wedge features in Poland. Several thousands of these structures were examined, but the statistical analyses merely comprised the structures developed in only one kind of deposits in which they are most frequently encountered, namely in the boulder clays. There was stated a distinct differentiation of the features of fissure from S to N, and its stepwise nature. In consequence, three zones could be distinguished: (a:) southern, stretching south of the last glaciation limit, (b) middle, between the last glaciation limit and the extent-line of glaciation of the Pomeranian phase, (c) northern, stretching north of the line of the Pomeranian phase mentioned above.
The fissure structures are much more frequent in the southern zone than in the middle one, and the polygons are distinctly smaller, the sand filling the wedges display a higher degree of eolian abrasion, the grain diameter is slightly larger and the content of feldspars is lower. In the third zone (c) the wedges are extremely rare, whereas more common are the thin fissure structures filled with the sand displaying a low degree of eolian abrasion, not differing from the grains of the bedrock. The differentiation observed between the zones is associated with a gradual replacement of the terrains devoid of the ice-sheet by the periglacial environment, but it results not only from the different duration of influence of the periglacial 'environment but also from qualitative changes of the environment itself.
The development of the fissure structures of thermal contraction took place in Poland almost through the whole Vistulian but its intensity essentially varied; while the structures of the sand-wedge type were formed from the decline of Denekamp, through the Upper Plenivistulian till the end of the Older Dryas. Their development coincides with other symptoms of a strong continentality and a vigorous wind activity.
On the basis of the differentiation of wedges in the particular zones it is possible to determine the distinctions of climatic conditions in successive periods in which the different zones were incorporated into the periglacial environment.
The maximum development of wedges occurred in the period after 22,000 years BP and before the beginning of the waning of the glacier of the Leszno (Brandenburg) phase, i.e. 20,000 ~ 19,000 years BP. Extremely severe thermal conditions and great aridity, similar to those in the present-day cold deserts, prevailed in the southern zone.
In the subsequent period, between the Leszno and Pomeranian phases (about 15,000 BP) within the southern and the middle zones there was a slight but distinct - in the comparison with the previous period - amelioration of climate, though with the still predominant aridity. It was only after the Pomeranian phase when the essential amelioration of thermal conditions and the increase of humidity took place.
References
Baraniecka, M. D., Pazdur, M. F., 1980 - Datowanie metodą 14c wieku bezwzględnego osadów jeziorno-bagiennych z odsłonięcia kopalni Bełchatów (Datation de l'âge absolu des dépôts limono-marécageux par la méthode de 14c dans la coupe de la carrière de lignite de Bełchatów). Przegl. Geol., 7.
Bastin, A., Cailleux, A., 1941 - Action du vent et du gel au Quaternaire dans la région bordelaise. Bull. Soc. Géol. France, 11.
Berg, T. E., Black, R. F., 1966 - Preliminary measurements of growth of nonsorted polygons, Victoria Land, Antarctica. Antarctic Research Series, 8.
Black, R. F., 1964 - Periglacial phenomena of Wisconsin, Northcentral United States. Report VIth INQUA Congress, Warsaw 1961, vol. IV.
Black, R. F., 1969 - Climatically significant fossil periglacial phenomena in Northcentral United States. Biul. Peryglacjalny, 20.
Black, R. F., 1979 - Periglacial features indicative of permafrostice and soil wedges. Quaternary Research, 6.
Cailleux, A., 1942 - Les actions éoliennes périglaciaires en Europe. Mém. Soc. Geol. France, 46.
Cailleux, A., Tricart, J., 1959 - Initiation à l'étude des sables et des galets. C.D.U. Paris.
Čebotareva, N. S., Makaryčeva, I. A., Faustova, M. A., 1981 - Paleogeografia valdayskego oledenenya Ruskoy ravniny (Paleogeography of Valdai of the Russian Plain). en: Pleistocenovye oledenenya Vostočno-Evropeiskoy ravniny. Moscow. (en russe).
Čebotareva, N. S., Makaryčeva, I. A., 1982 - Paleogeography of treeless stages of the Valdai Russian Plain. Quaternary Studies in Poland, 3.
Churski, Z., 1971 - Pseudomorfozy szczelin lodowych w okolicy Solca Kujawskiego (summary: Ice wedge casts in the neighbourhood of Solec Kujawski). Zeszyty Nauk. Uniw. M. Kopernika, Toruń, Nauki Mat.-Przyr., 26.
Coope, G. R., 1975 - Climatic fluctuations in northwest Europe since the Last Interglacial, indicated by fossil assambleges of Coleoptera. en: A. E. Wright and F. Moseley (eds), lce Ages: Ancient and Modern. Liverpool.
Danilova, N. S., 1956 - Gruntovye žily i ikh proishoždene (Veines de sol et leur origine). Mat. k osnovam učenya o merzlykh zonakh zemnoy kory, 3. (en russe).
Dylik, J., 1956 - Coup d'oeil sur la Pologne périglaciaire. Biul. Peryglacjalny, 4.
Dylik, J., 1963 - Nowe problemy wiecznej zmarzliny plejstoceńskiej (résumé: Problémes nouveaux du pergélisol pléistocène). Acta Geogr. Lodziensia, 17.
Dylik, J., 1966 - Problems of ice-wedge structures and frost-fissure polygons. Biul. Peryglacjalny, 15.
Dylik, J., 1966. - The main elements of Upper Pleistocene paleogeography in Central Poland. Biul. Peryglacjalny, 16.
Dylikowa, A., 1956 - Kliny zmarzlinowe w Sławęcinie (summary: The ice-wedges at Sławęcin). Biul. Peryglacjalny, 3.
Filipiuk, A., 1960 - Kliny zmarzlinowe w Podzamczu (summary: Ice-wedges in Podzamcze). Biul. Peryglacjalny, 7.
Folk, R. L., Ward, W. C., 1957 - Brazos River bar, a study in the significance of grain-size parameters. Jour. Sed. Petrol., 31.
French, H. M., 1976 - The periglacial environment. London-New York.
Goździk, J. S., 1964 - L'étude de repartition topographique des structures périglaciaires. Biul. Peryglacjalny, 14.
Goździk, J. S., 1970 - Geneza szczelin zmarzlinowych w regionie łódzkim w świetle analizy ich wypełnień (résumé: Génèse de fentes de gel dans la région de Łódź à la lumière de l'analyse de leur remplissage). Acta Geogr. Lodziensia, 24.
Goździk, J., 1973 - Geneza i pozycja stratygraficzna struktur peryglacjalnych w środkowej Polsce (summary: Origin and stratigraphical position of periglacial structures in Middle Poland). Acta Geogr. Lodziensia, 31.
Goździk, J., 1976 - O szczelinowych strukturach pasowych w Polsce (summary: Stripe fissure structures in Poland). Acta Geogr. Lodziensia, 37.
Goździk, J., 1980a - Zastosowanie morfoskopii i graniformametrii do badań osadów Kopalni Węgla Brunatnego „Bełchatów" (L'application de la morphoscopie et de la graniphormamétrie pour les études des dépôts dans la mine de lignite de Bełchatów). Studia Regionalne, 4.
Goździk, J., 1980b - Würmskie osady peryglacjalne w Łodzi-Teofilowie (summary: Periglacial sediments of the Würm period in Łódź-Teofilów). Zeszyty Nauk. Uniw. Łódzkiego, Nauki Mat. Przyr., ser. II, 22.
Goździk, J. S., 1981 - Les changements de processus éoliens dans la Pologne Centrale au cours du Vistulian (Würm). Recherches Géogr. Strasbourg, 16-17.
Goździk, J., 1982 - Zmienność kształtu i cech powierzchni ziarn kwarcowych w osadach z odkrywki bełchatowskiej (Variabilité de la forme et des traits de la surface des grains du quartz dans le dépôts de la carrière de Bełchatów). en: Czwartorzęd rejonu Bełchatowa, I Sympozjum. Wrocław - Warszawa.
Griffiths, J. G., 1967 - Scientific method in analysis of sediments. New York.
Haesaerts, P., Van Vliet-Lanoë, B., 1981 - Phénomènes périglaciaires et sols fossiles observés à Maisières-Canal, à Harmignies et à Recourt. Biul. Peryglacjalny, 28.
Hammen, T., Van Der, Maarleveld, G. C., Vogel, J. C., Zagwijn, W. H., 1967 - Stratigraphy, climatic succession and radiocarbon dating of the Last Glacial in the Netherlands. Geol. en Mijnbouw, 44.
Jahn, A., 1951 - Zjawiska krioturbacyjne współczesnej i plejstoceńskiej strefy peryglacjalnej (summary: Cryoturbate phenomena of the pleistocene periglacial zone). Acta Geol. Polonica, 2.
Jahn, A., 1970 - Problemy strefy peryglacjalnej (Problèmes de la zone périglaciaire). Warszawa.
Jahn, A., 1975 - Problems of the periglacial zone. Warszawa.
Jersak, J., 1975 - Frost fissures in loess deposits. Biul. Peryglacjalny, 24.
Klatkowa, H., 1965 - Niecki i doliny denudacyjne w okolicach Łodzi (résumé: Vallons en berceau et vallées sèches aux environs de Łódź). Acta Geogr. Lodziensia, 19.
Klatkowa, H., 1981 - Dépôts des vallées périglaciaires en Pologne Centrale. Recherches Géogr. Strasbourg, 16-17.
Kolstrup, E., 1980 - Climate and stratigraphy in northwestern Europe between 30,000 BP and 13,000 BP, with special reference to Netherlands. Med. Rijks Geol. Dienst, 32-15.
Kozarski, S., 1971 - Ślady działalności późnowürmskich procesów peryglacjalnych w regionie dolnej Qdry i dolnej Warty (summary: Traces of the activity of Late-Würm periglacial processes in lower Odra and lower Warta region). Badania Fizjogr. nad Polską Zachodnią, 24.
Kozarski, S., 1974 - Evidences of Late-Würm permafrost occurrence in North-West Poland. Quaestiones Geographicae, 1.
Kozarski, S., 1981 - Stratygrafia i chronologia Vistulianu Niziny Wielkopolskiej (summary: Vistulian stratigraphy and chronology of the Great Poland Lowland). PAN, Oddz. w Poznaniu, ser. geogr., 4.
Kozarski, S., Mocek, A., Nowaczyk, B., Tobolski, K., 1982 - Etapy i warunki rozwoju wydm w Budzyniu koło Chodzieży w świetle analizy radiowęglowej, paleobotanicznej i pedologicznej (summary: Development stages and conditions of the dune at Budzyń near Chodzież in the light of radiocarbon, paleobotanical and pedologie analyses). Roczn. Glebozn., 33.
Kozarski, S., Nowaczyk, B., Rotnicki, K., Tobolski, K., 1969 - The eolian phenomena in WestCentral Poland with special reference to the chronology of phases of eolian activity. Geogr. Polonica, 17.
Krygowski, B., 1956 - Z badań granulometrycznych nad utworami plejstoceńskimi w Polsce zachodniej (summary: Granulometrie investigations of the Pleistocene of western Poland). Biul. Inst. Geol., 100.
Krygowski, B., 1964 - Graniformametria mechaniczna. Teoria, zastosowanie (Zfs.: Die mechanische Graniformametrie - Theorie und Anwendung). Prace Kom. Geogr.- Geol. Pozn. Tow. Przyj. Nauk, 2.
Krzemiński, T., 1965 - Przełom doliny Warty przez Wyżynę Wieluńską (résumé: La precée de la Warta par le plateau de Wieluń). Acta Geogr. Lodziensia, 21.
Kuydowicz-Turkowska, K., 1975 - Rzeczne procesy peryglacjalne na tle morfogenezy doliny Mrogi (résumé: Processus fluviaux périglaciaires d'après la morphogenèse de la vallée de la Mroga). Acta Geogr. Lodziensia, 36.
Laskowska, W., 1960 - Kopalne struktury poligonalne na glinach zwałowych (summary: Fossil polygonal structures in boulder clay). Biul. Peryglacjalny, 7.
Lautridou, J. P., Somme J., 1981 - L'extension des niveaux-repères périglaciaires à grandes fentes de gel de la stratigraphie du pléistocène récent dans la France du Nord-Ouest. Biul. Peryglacjalny, 28.
Mania, O., 1967 - Das Jungquartär aus dem ehemaligen Ascherslebener See in Nordharzvorland. Pett. Geogr. Mitt., 111.
Manikowska, B., 1976 - Metoda barwienia skaleni azotynokobaltem sodu i jej zastosowanie w badaniach czwartorzędu (La méthode de la coloration des feldspaths à l'aide du cobaltnitrite de sodium et son emploi dans les études du quaternaire des environs de Łódź). Acta Geogr. Lodziensia, 37.
Manikowska, B., 1982 - Gleby kopalne w wydmach środkowej Polski (summary: Fossil soils in dunes of Central Poland). Roczn. Glebozn., 33.
Maruszczak, H., Veličko, A. A., Morozova, T. D., Halačeva, T. A., Gubonina, Z. P., Gurtovaya, E. E., Nečayev, V. P., 1982 - Paleogeograficzna analiza młodoplejstoceńskich zjawisk peryglacjalnych w Polsce i europejskiej części ZSRR (summary: Paleogeographical analysis of Young Pleistocene periglacial phenomena in Poland and the European part of USSR). Przegl. Geogr., 44.
Menke, B., 1982 - On the eemian interglacial and weichselian glacial in northwestern Germany (vegetation, stratigraphy, paleosoils, sediments). Quaternary Studies in Poland, 3.
Mityk, J., 1977 - Plejstoceńskie struktury klinowe w łupkach sylurskich okolic Niewachlowa (summary: Pleistocene wedge structures in silurian shales of the Niewachlów region). Czas. Geogr., 48.
Mojski, J. E., 1961 - Periglacial deposits and structures in the stratigraphy of the Quaternary in Poland. Prace Inst. Geol., 34.
Mörner, N. A., 1981 - Weichselian chronostratigraphy and correlations. Boreas, 10.
Nowaczyk, B., 1972 - Cechy granulometryczne osadów wypełniających struktury wieloboków szczelin mrozowych z pierwotnym wypełnieniem mineralnym w Poznaniu Grunwaldzie (summary: Granulometric features of sediments filling structures of sand-wedge polygons of frost cracks in Poznań-Grunwald). Badania Fizjogr. nad Polską Zachodnią, 25.
Paepe, R., Pissart, A., 1969 - Periglacial structures in the Late-Pleistocene stratigraphy of Belgium. Biul. Peryglacjalny, 20.
Pataleev, P. V., 1955 - Morozoboynye treščiny w gruntakh (Fissures dues au gel dans les sols). Priroda, 12.
Pazdur, M., Stankowska, A., Stankowski, W., Tobolski, K., 1979 - Konin (Maliniec, Honoratka, Kleczew). en: Symposium on Vistulian stratigraphy of Poland, 04-11.09.1979, Guide-book of Excursion.
Péwé, T. L., 1959 - Sand-wedge polygons (tesselations) in the McMurdo Sound region, Antarctica a progress report. Amer. Jour. Sci., 257.
Péwé, T. L., 1966a - Ice-wedges in Alaska - classification, distribution and climatic significance.
Permafrost Intern. Conf. (Lafayette, Ind., 11-15 Nov. 1963), Proc. Nat. Acad. Sci., Nat. Research Council, pub. 1287.
Péwé, T. L., 1966b - Paleoclimatic significance of fossil ice wedges. Biul. Peryglacjalny, 15.
Péwé, T. L., 1973 - lce wedge casts and past permafrost distribution in North America. Geoforum, 15.
Pierzchałko-Dutkiewiczowa, Ł., 1961 - Nowostawy. en: Guide Book of Excursion C, the Łódź Region, Vlth INQUA Congress, Warsaw 1961.
Pissart, A., 1968 - Les polygones de fente de gel de l'Ile Prince Patrick, Arctique Canadien - 76° lat. N. Biul. Peryglacjalny, 17.
Popov, A. I., 1959 - Gruntovye žily na severo-vostoke zapadnoy Sibirii (Fentes en coin dans la Sibérie de Nord-Ouest). Voprosy fiz. geogr. polarnykh stran, 2. (en russe).
Popov, A. I., 1960 - Periglacialnye yavlenia na territorii SSSR (Phénomènes périglaciaires sur le territoire de l'URSS). Moscou. (en russe).
Popov, A. I., 1967 - Merzlotnye yavlenia v zemnoy kore - kriolitologia (Phénomènes de gel dans la croûte terrestre - cryolithologie). Moscou. (en russe).
Poser, H., 1948 - Boden-und Klimaverhältnis in Mittel-und West-Europa während der Würmzeit. Erdkunde, 2.
Romanovskij, N. N., 1973 - Regularities in formation of frost-fissures and development of frostfissure polygons. Biul. Peryglacjalny, 23.
Romanovskij, N. N., 1977 - Formirovanie poligonalno-žilnykh struktur (Développement des structures polygonales). Novosybirsk. (en russe).
Rotnicki, K., 1966 - Rzeźba wzgórz Ostrzeszowskich jako rezultat rozwoju stoku podczas Würmu (summary: The relief of the Ostrzeszów Hills as result of slope development during the Würm). Prace Kom. Geogr.-Geol. Pozn. Tow. Przyj. Nauk, 11.
Rotnicki, K., Tobolski, K., 1965 - Pseudomorfozy wieloboków z lodem szczelinowym i stanowisko tundry w peryglacjalnym basenie sedymentacyjnym ostatniego zlodowacenia w Kępnie (summary: Pseudomorphoses on the fissure ice polygons and the locality of tundra in the periglacial sedimentary basin of the period of Last Glaciation at Kępno, South Great Poland). Badania Fizjogr. nad Polską Zachodnią, 15.
Różycki, S. Z., 1972 - Plejstocen Polski środkowej (Pléistocène de la Pologne Centrale). Warszawa.
Skompski, S., Słowański, W., 1979 - Vistulian in Płock Basin (Płock, Góry, Imielnica, Zadwórz). en: Symposium on Vistulian stratigraphy of Poland, 04-11.09.1979, Guide-book of Excursion.
Stankowski, W., 1963 - Rzeźba eoliczna Polski północno-zachodniej na podstawie wybranych obszarów (summary: Eolian relief of North-West Poland on the ground of chosen regions). Prace Kom. Geogr.-Geol. Pozn. Tow. Przyj. Nauk, 4.
Straszewska, K., Goździk, J., 1978 - Final period of development and decline of „Łomżyca" lacustrine basin. Pol. Arch. Hydrobiol., 25.
Svensson, H., 1974 - Distribution and chronology of relief polygons on the Laholm Plain, the Swedish west coast. Lund Studies in Geography, ser. A, 54.
Šumski, P. A., 1959 - Podzemnye Idy. Osnovy geokriologii - kriolitologia (La glace souterrain. Principles de la géocryologie - science sur phénomènes de gel). Moscou.
Vandenberghe, J., 1982 - Weichselian stratigraphy in the southern Netherlands and northern Belgium. Quaternary Studies in Poland, 3.
Vandenberghe, J., Gullentops, F., 1977 - Contribution to the stratigraphy of the Weichsel pleniglacial in the Belgien coversand area. Geol. en Mijnbouw, 55.
Veličko, A. A., 1977 - Osnovnye čerty geokhronologii i paleogeografii pleistocenovoy peryglacialnoy zony Vostočno-Evropeiskoy ravniny (summary: Main features of geochronology and paleogeography of Late-Pleistocene periglacial zone in the East European Lowland). Studia Geol. Polonica, 52.
Washburn, A. L., 1979 - Geocryology. A survey of periglacial processes and environments. London.
Wasylikowa, K., 1964 - Roślinność i klimat późnego glacjału w środkowej Polsce na podstawie badań w Witowie koło Łęczycy (summary: Vegetation and climate of the Late-Glacial in Central Poland based on investigations made at Witów near Łęczyca). Biul. Peryglacjalny, 13.
Watson, E., 1977 - The periglacial environment of Great Britain during Devensian. Phil. Trans. Roy. Soc. London, B. 280.
Wieczorkowska, J., 1975 - Rozwój Pagórków Romanowskich na tle paleogeografii obszaru. Acta Geogr. Lodziensia, 35.
Woillard, G., 1979 - The last interglacial cycle at Grand Pile in northeastern France. Bull. Soc. belge de Géol., 88.
Worsley, P., 1966 - Fossil frost wedge polygons at Congeleton Cheshire, England. Geogr. Annaler, 43.
