GŁÓWNE KIERUNKI GLEBOTWÓRCZE NA UTWORACH ...

ROCZNIKI GLEBOZNAWCZE T. XXXIV, NR 4, WARSZAWA 1983

STANISŁAW ZASOŃSKI

GŁÓWNE KIERUNKI GLEBOTWÓRCZE NA UTWORACH PYŁOWYCH POGÓRZA WIELICKIEGO

CZĘŚĆ II. WŁAŚCIWOŚCI MIKROMORFOLOGICZNE

Katedra Gleboznawstwa AR w Krakowie

Druga część opracowania stanowi kontynuację prac podjętych nad glebami wytworzonymi z utworów pyłowych Pogórza Wielickiego [28] i poświęcona jest głównie ich właściwościom mikromorfologicznym, jak również zawiera syntezę całego materiału.

Szersze opracowanie mikromorfologiczne tego zagadnienia zostało podyktowane wieloma względami, wśród których należałoby wymienić:

— utwory lessopodobne, jak i gleby z nich wytworzone, mimo że stanowią bardzo swoisty i stosunkowo mało poznany substrat glebowy, nie były dotychczas szczegółowo charakteryzowane pod względem mikromorfologicznym,

— metody mikromorfologiczne są szczególnie przydatne do charakterystyki niektórych procesów glebotwórczych, w tym płowienia i odgórnego oglejenia, a więc głównych procesów glebotwórczych Pogórza, których rozgraniczenie w drodze obserwacji morfologicznych i analiz chemicznych napotyka na znaczne trudności.

Z uwagi na duże podobieństwo cech mikromorfologicznych w obrębie każdej grupy gleb zamieszczony skrócony opis zawiera najważniejsze właściwości mikromorfologiczne charakterystyczne i wspólne dla całej omawianej grupy gleb. Również opis samych profilów ograniczono do ważniejszych poziomów genetycznych mających charakter diagnostyczny, łącząc niejednokrotnie w opisie poziomy o zbliżonych cechach mikromorfologicznych (tab. 1-4). Niektóre ważniejsze właściwości mikromorfologiczne przedstawiają również fotogramy.

Jak widać z poszczególnych opisów, przeprowadzone obserwacje mikromorfologiczne potwierdzają słuszność typologicznego podziału badanych gleb, jak również uzasadniają jego celowość. Należy tu także podkreślić, że o ile kryteria morfologiczne i fizykochemiczne są w wielu przypadkach mało wyraźne i w związku z tym trudne w zastosowaniu, o tyle właściwości mikromorfologiczne są w zdecydowany sposób różne w wydzielonych jednostkach systematycznych.

l a b e 1 « 1O g ó l n e w ł a ś c i w o ś c i m i k r o r o y f o l o g i c : , n e b a d a n y c h g l o b . A . G l e b y p i o w e w ł a ś c i w o

G e n e r a l i s e d n i c r o m o r n h o l o g i o a l p r o p e r t i e s , o f i n v e s t i g a t e d ' s o i l s , Л . T y p i c a l l e s s i v e o ó i l s

PoziomH orizon

Jed n . opisowa D escribed u n i t

Ap A3 5ï 1ЧС C.

1 2 •7 « > 5

S z k ie le t

S k e le to n

z ia rn a kwarcu s łab o obtoczone /3 0 -1 0 0 j i / z miłym udzia łem w iększych , po jedyncze c ia r n a s k a le n i ‘ i n u s кow ituq u a rtz g ra in s w eakly rounded /3 0 -1 0 0 J i / w ith sm a ll p ro p o r tio n o f la rg o r o n e s , s in g le g ra in s o f f e l s p a r s and m uscovite

jo'-t obok, dodatkowo okruchy /0 ,5 -3 mm/ s i l n i e z w ie trz a łe g o łu p k a i l a s t e g o tw orzącego n ie je d n o k ro tn ie gniazdowe s k u p ie n ia

a r above, n d d i t . fr-'g rn /n t л /0 ,5 - 3 nun/ o f s tro n g ly , w eathered c la y üvia lc , re p e a te d ly form ing n o s t - l ik e ag œ m era tio n s

S kład s u b s ta n c j i k o lo id a ln e j

Com position o f c o l lo id a l su b sta n c es

c z ę ś c i i l a s t e + sub - s ta n c ja o rg an ic zn a s z a ro b ru n a tn ac la y p a r t i c l e s + o rg a n ic su b sta n ce greybrown

c z ę ś c i i l a s t o + s .- .ią r- k i ż e la z aj a snob r un a tn a , ż ó 11 aw ".c la y p a r t i c l e s + iro n com p., fcightbrown, ye low ish

c z y ś c i i l a r te + Twni'nn?; i l o ś c i związków ż e la z aż ó łto b ru n a tn a ż ó łto b ru n a tn a . , szarord^.-w a c iem nobrunatna orunaunacDay p a rtic ie :-; ч va ry in g n aoun ts o f i ro n compounds yellow -brow n yellow -brow n brown ru s ty -g r c y da rk brown

S tr u k tu ra s u b s ta n c j i k o lo id a ln e jS tr u c tu re o f c o l lo id a l su b stan ce

a r g i l l a s e p i ca r g i l l a s e p i c , lo k a l n ie vose p ica r g i l l a s e p i c , lo c a l ly v o sep ic

v ov .'j.ic , s K e l - l a t t i - vor;epj.c, s k a l - l a t t i - se p ic r,n pic

lo k a ln ie ś lad y b a se n iel o c a l ly t r a c e s o f m acepic

v o sep ic , s k e l - l a t t i - s e p ic , s i l a c e p io i

Y/olnc p r z e s t r z e n ia

Гоге space

ró ż n o k s z ta ł tn e , sz o rs tk o ś c ie n n ev a r ifo rm , rou ^h -w alled

n ie re g u la rn esrzo rstk o śc ien n ei r r e g u l a r , ro u g h - - .v a llo d

owalna i s r .c z e l in w a te , o ró;;nyn s to p n iu wyścj lo ::i. 'iov a l and f i s s u r e - l i k e , w ith v a ry in g degree o f c o a t in g

o»v?.lne,w mniejszym, s to p n iu w y śc ie lo n e !o v a l, c o a ted to a ! le s s e r d ecree ;

S u b s ta n c ja o rg an icz n a O rgan ic su b stan ce

rn u l l ic o lhum icol

n u l l i c o la rg i l la h u m ic o l

sl^dy m u llik o lu t r a c e s o f rn u l l ic o l - 1

P ro p o rc jeP ro p o r tio n s

sk > v > s .k o l , sk > у c o l l .

sk > s .k o l . > V sk y c o l l . > V

sk > s .k o l . > V sk > c o l l . > V

sk ^ s . k o l . ^ ▼ sk > c o i l . > V

sk > s .k o l . ?- Y ek > c o l l . V i

cd . t a b e l i 1

1 2 3 4 5 i! 6

K o n cen trac ja s u b s ta n c j i k o lo id a ln e jC o n ce n tra tio n s o? c o l lo ir la l substance

-

warstwowane w y śc ie le n ia porów i p ę k n ięć , dwukierunkowo ułożone włókna na z ia rn a c h s z k ie le tu o raz M echaniczne p rz e k s z ta łc e n ia wym ienionych form z a n ik a ją c e ku dołow is t r a t i f i e d c o a t in g s o f po res and f i s s u r e s , f i b r e s tw o -d i r e c t lo - n a l ly arra;.c-ed on s k e le to n g ra in s and m ech an ica lly tran sfo rm ed s a id form s v a n ish in g downwards

B ioform acje b io p o ry _ . . .

B io fo r:n a tio n s b io p o re s - - - “

K onkrecjo C o n cre tio n s

“ drobne i n ie re g u la rn e o n a ło j k o n c e n tr a c j i w ią zk o # ż e la z a , s i l n i e rozm yte , sk rzepy ż e la z ie tesm all and i r r e g u l a r , w ith sm all c o n c e n tr a t io n o f iro n compounds, s t ro n g ly d i lu te d i ro n -b e a r in g c o a g u la tio n s

-

S tru k tu ra e le n e n ta rn a n obczaa ta porow ata porow ato-spękaniow a porow ataFlamen ta ry s t r u c tu r e e p o n g e-lik e porous porous w ith c ra c k s porous

I ł i lu w ia ln y - %

I l l u w in l c la y - % -ś la dtra c e

3,58 - 4 »48 1.3-, - 3 ,79 1,13 - 1 ,60

I ł ilu w ia ln y kg/гл2 p ro : 'i lu1 1 ]ir.viul c la y kg/sq .m o f p r o f i l e

- - 40 , 4 47 , 1

* » i = Bt

Mîkrom

orfologia utworów

pyłowych Pogórza

Wiclickicgo

126 S. Zasoński

GLEBY PŁOWE

Ponieważ omawiane gleby wytworzyły się z materiału pyłowego zbliżonego do lessu, dlatego ich główne cechy mikromorfologiczne są podobne pod wieloma względami do gleb płowych Wyżyny Krakowskiej i nie będą tu szczegółowo omawiane [24].

Wobec stwierdzonej niejednorodności skały macierzystej pod względem uziarnienia, a w szczególności profilowego rozmieszczenia frakcji koloidalnej, w badanych glebach nie przeprowadzono bilansu iłu koloidalnego w profilu. Oznaczono jedynie procentową zawartość iłu iluwialnego w poszczególnych poziomach, jak również całkowitą jego zawartość (wyrażoną w kg/m2) w obrębie profilu glebowego (tab.l).

Zawartość i profilowe rozmieszczenie iłu iluwialnego wskazują na bardzo silnie zaznaczony w tych glebach proces płowienia. Charakterystyczną cechą jest stosunkowo głębokie zaleganie (poniżej 60 cm) poziomu iluwialnego, ostro odcinającego się od eluwialnego (profil Brzesko 1). W glebach uprawnych wskutek zaznaczających się zjawisk erozyjnych i spłycenia górnych poziomów uwidacznia się degradacja górnej części poziomu iluwialnego, co wyraża się rozcięciem go klinami eluwialnym i i wytworzeniem poziomów przejściowych A3/Bi. W poziomach tych na ogół bardzo ostro zaznacza się część eluwialna i iluwialna.

Wynika stąd charakterystyczne rozmieszczenie iłu iluwialnego w profilach badanych gleb płowych : w glebie leśnej największa ilość naciekowego iłu (4,48 %) wystę-

Rys. 1. Profilowe rozmieszczanie iłu iluwialnego w badanych glebachA — gleby płowe właściwe, В — gleby płowe brunatne odgórnie oglejone,

C — gleby opadowoglejowe, D - gleby brunatne oglejone

Profile distribution of illuvial clay in investigated soils *A - typical lessive soils, В — brown pseudogleyed lessive soils,

С — pscudogley soils, D — gleyed brown soils

Mikromorfologia utworów pyłowych Pogórza Wielickiego 127

puje już bezpośrednio pod poziomem eluwialnym, natomiast w uprawnych, wskutek obecności poziomów przejściowych A 3[Bi, zawartość iłu iluwialnego zwiększa się ze wzrostem głębokości, a po osiągnięciu na głębokości około 50-60 cm wyraźnego maksimum stopniowo maleje. We wszystkich jednakże przypadkach dolna część

Rys. 2. Profil Łapczyca 3, poziom A3Big, 40-57 cm.Liczne wielowarstwowe nacieki, silnie wzbogacone w substancję

żelazisto—próchniczną w górnej części poziomu iluwialnegoa - nikole równoległe, 6 - nikole skrzyżowane

Profile Łapczyca 3, horizon A3Btg, 40-57 cm.Numerous, many—layered illuvial accumulations, strongly enriched

in iron—humus substances in the upper part of the illuvial horizon a - parallel niçois, b - crossed nicols

128 S. Zasoński

profilu glebowego na głębokości 150-160 cm ma jeszcze bardzo wyraźne cechy poziomu iluwialnego i zawiera 1,13-1,60 % iłu iluwialnego (tab. 1, rys. 1,2).

Profilowe rozmieszczenie iłu iluwialnego w tych glebach (w przeciwieństiwe do całkowitej zawartości iłu koloidalnego) ma więc typowy dla gleb płowych ’’prawidłowy“ rozkład.

Całkowita akumulacja iłu naciekowego skupionego w strukturach vosepic (lub formach mechanicznie przekształconych, ale o wyraźnych cechach pozwalających na wiązanie ich genezy z procesem iluwialnym) jest znaczna i wynosi 40,4-47,1 kg/m2 poziomów iluwialnych w zasięgu profilu glebowego, tj. do głębokości 150-160 cm. W rzeczywistości jednak ilość ta jest znacznie większa wskutek silnego rozciągnięcia poziomu iluwialnego; w preparatach mikroskopowych z głębokości około 3 m, pochodzących z odsłonięć budowlanych, stwierdzono jeszcze obecność nacieków ilastych.

Natomiast w glebach płowych wytworzonych z lessu poziom iluwialny jest znacznie płytszy (sięga do 120-140 cm) i, mimo dużej zawartości w nim iłu iluwialnego, jego całkowita zawartość w profilu jest wyraźnie mniejsza niż w omawianych glebach [24].

To bardzo silne ’’rozciągnięcie“ w głąb poziomu iluwialnego, jak również stosunkowo małe nagromadzenie w nich frakcji koloidalnej, w przeciwieństwie do bardzo silnie zaznaczonych morfologicznych objawów iluwiacji, jest charakterystyczną cechą badanych gleb.

Głęboką iluwiację (do 2,5 m) stwierdzają również C eliszczew a [4] i G ierasi- m ow a [8] w glebach wytworzonych z ciężkich bezwęglanowych glin pokrywowych (według polskiej nomenklatury pyły ilaste) na Przykarpaciu i Zakarpaciu, a więc w warunkach geomorfologiczno — klimatycznych zbliżonych do Pogórza. Podkreślają one również, że iluwialny charakter tych poziomów pod względem morfologicznym oraz znaczne nagromadzenie w nich nacieków ilastych nie znajdują potwierdzenia w całkowitej zawartości frakcji koloidalnej.

Podobnie K om orn ick i i wsp. [12] zwracają uwagę na to, że w glebach pyłowych Zakładu Doświadczalnego w Brzeznej w poziomach określonych jako Bi przeważnie nie znajdowano wyraźnego nagromadzenia części spławialnych i koloidalnych (oznaczonych w analizie mechanicznej). Podobny wniosek wynika też z opracowanych przez F irka [7] gleb Pogórza.

Opierając się na przytoczonych danych oraz wynikach doświadczeń modelowych [5, 27] można przypuszczać, że w badanych glebach płowych substancja ilasta poziomów iluwialnych, skupiona w strukturach vosepic, pochodzi nie tylko z przenieszcze- nia jej z górnych poziomów (próchnicznych i eluwialnych), ale także przynajmniej częściowo z lokalnych przemieszczeń.

Głębokiej iluwiacji, jak też lokalnym przemieszczeniom koloidu sprzyja przede wszystkim bezwęglanowa skała macierzysta, w której, przynajmniej w początkowej fazie wskutek zbliżonych warunków fizykochemicznych w całym profilu, możliwość peptyzacji i wypadania z zawiesin podyktowane są głównie i związane z wilgotnością masy glebowej i przemieszczaniem się wody jako nośnika zdyspergowanego iłu.


W przypadku bowiem iluwiacji związanej z dekalcytacją przemieszczanie substancji koloidalnej jest początkowo ograniczone płytko zalegającym poziomem węglanowym, a później, po jego obniżeniu, już wytworzonym poziomem iluwialnym, jak to ma miejsce na przykład w glebach płowych brunatnych wytworzonych z lessu lub węglanowych skał fliszu karpackiego [24, 26]. W glebach tych poziom iluwialny w dolnej części kontaktuje się z węglanową częścią profilu, w przeciwieństwie do gleb płowych brunatnych Pogórza, które mimo słabo zaznaczonego płowienia są również bezwę- glanowe w całym profilu.

Te lokalne przemieszczenia frakcji koloidalnej na nieznaczne odległości powodują wprawdzie powstawanie charakterystycznych dla poziomu iluwialnego struktur ilastych i nadają tym poziom zespołu cech makroskopowych poziomów iluwialnych, co jednak nie wiążą się z rzeczywistym ich wzbogaceniem we frakcję koloidalną. Proces ten zatem powoduje tylko przebudowę struktury substancji koloidalnej w profilu i nie może mieć w związku z tym wpływu na jej profilowe rozmieszczenie. Stąd też nacieki ilaste w dolnej części poziomu iluwialnego nie wykazują z reguły wzbogacenia w związki próchniczne, co podkreśla ich lokalne pochodzenie.

Silne rozciągnięcie w głąb poziomu iluwialnego w wyniku lokalnych przemieszczeń powoduje wyraźnie wyższą akumulację iłu iluwialnego w stosunku do gleb płowych wytworzonych z lessu, gdzie węglanowość profilu uniemożliwia uruchamianie koloidu w głębszych jego partiach.

W przypadku utworów pyłowych Pogórza (przyjmując ogólnie przyjętą hipotezę wodnego ich pochodzenia) nie można przyjąć, że te lokalne przemieszczenia frakcji koloidalnej wiążą się w bezpośredni sposób z procesem sedymentacji samej skały, lecz należy ją wiązać z procesem odbywającym się w już odłożonym materiale. Świadczy o tym wyraźnie zmniejszająca się ilość nacieków wraz z głębokością, a szczególnie prawie całkowity ich zanik w innych jednostkach systematycznych gleb Pogórza wytworzonych z tego samego typu skały macierzystej.

Proces odgórnego oglejenia, jako towarzyszący, zaznacza się ze zmiennym, lecz na ogół niedużym natężeniem. Wyraża się to względnie równomiernym rozmieszczeniem związków żelaza w obrębie poziomów eluwialnych i iluwialnych. Wytrącenia żelaziste są drobne, nieliczne, o rozmytym brzegu i niezbyt dużej koncentracji w nich związków żelaza, tak że mają one raczej charakter skrzepów żelazistych niż właściwych konkrecji.

Gleby płowe uprawne są wyraźnie mocniej oglejone od leśnych (nawet położonych w bezpośrednim sąsiedztwie), co wiąże się ze sposobem ich użytkowania [14].

GLEBY PŁOWE BRUNATNE ODGÓRNIE OGLEJONE

Gleby te w niniejszym opracowaniu stanowią najbardziej niejednorodną grupę gleb zarówno pod względem genezy, aktualnego stanu, jak również prognoz rozwojowych.

Zasadniczym elementem łączącym te gleby jest wyraźnie zaznaczony i dominujący we wszystkich przypadkach proces płowienia. Nacieki ilaste w niedużej ilości

T a b « U 2

Ogólne w łaśc iw ości m ikrom orfo log iczne badanych g le b . Б. Gleby płowe b ru n a tn e odgórn ie o g le jo n e G e n e ra lise d m icrom orpho log ical p r o p e r t i e s o f in v e s t ig a te d s o i l s . В. Brown le s s iv e s o i l s , peeudogleyed

PoziomH orizon

Jedn .op isow a D escribed u n i t

Ар A3 - /В / - - g - / 3 / - e /В / - С - g с - «

1 2 3 4 . __ 5 6

S z k ie le t

S kele ton

z ia rn a kwarcu o s tro kTa- w ęd zis te i s łabo o b to czo neq u a rtz g ra in s , s h a rp - -edged o r weakly rounded

z ia rn a ta a rc u /3 0 -1 5 0 /х / w osadach a lu w ia ln y ch n ie k ie d y w socz,-warstwowym u k ła d z ie , lo k a l n ie s i l n i e z w ie trz u ło okruchy łupku i ln a te g o , pojedyncze z ia rn a s k a le n i i muskowitu,q u a rtz g ra in s /3 0 -150 ß i / f in a l l u v i a l eodj.nents sometiraea in l e n t i c u l a r - l a y e r e d arrangem en t, l o c a l ly s t ro n g ly w eathered fragm en ts o f c la y n h a lo , s in g le g?uin3 o f f e ld s p a r s and mueoo - v i t e

Skład s u b s ta n o j i ko lo id a ln e j

C om position o f c o l lo id a l su b stan ce

c z ę ś c i i l a s t e + s u b s ta n c ja o rg an iczn a b ru n a tn o - cza rn ac la y p a r t i c l e s + o rg a n ie substance brow nblack

c z ę ś c i i l a s t e + zmienno i l o ś c i związków ż e la z a , w a luw iach małe i l o ś c i s u b s ta n c j i o rg a n ie z - n e j , różne o d c ien io barwy b ru n a tn e j z c iem niejszym odcieniem w aluw iachc la y p a r t i c i e s + v a ry in g amounte o f i ro n compounds, in a l lu v ia sm all amounts o f o rg a n ic s u b s ta n c e , v a r io u s hu es o f brown, d a rk e r in a l l u v i a

S tr u k tu ra s u b s ta n c j i k o lo id a ln e jS tru c tu re o f c o l lo id a l su bstance

a r g i l l a e e p ioa r g i l l a - e p i c , s k e l - l a t t i s e p i c , vosop io

m ale jący z g łę b o k o śc ią u d z ia ł vosep ic ,w a lu w iach e lem enty m asepiep ro p o r tio n o f v o sep ic d e c re a s in g downwards, in a l lu v ia e lem en ts o f m aeepic

s k e l - l a t t i e e p i c » l o k a ln ie in s e p ios k e l - l a t t i e e p i o , lo c a l ly i n s e p ic

Wolne p rz e s tr z e n ie

Pore space

r ó ż n o k s z ta ł tn e , szote tk o - śc ien n ev arifo rm ro ugh-w alled

n ie re g u la rn e , s z o ra tk o - śc ien n ei r r e g u l a r ro u g h -w a iled

owalne i s zcze lin o w ate o różnym s to p n iu w y śc ie le n iao v a l and f i s s u r e - l i k e , w ith v a r io u s d eg rees o f c o a t in g

ow alne, e łab o wyś c ie lo n eo v a l, w eakly c o a ted

S u b s ta n c ja o rg an iczn a

O rganic su b stan cehum icolm u llio o l

m u llio o la rg i l la h u m ic o l

ty lk o w osadach a lu w ia ln y ch n ieduże i l o ś c i m u lllc o lu i a r g i l l a - hum icoluon ly in a l l u v i a l sed im en ts sm all amounts o f m u ll io o l and a r g i l l a hum icol

P roporc jeP ro p o rtio n s

ftk > V ^ e .k o l*ak y ? > C o li «

ьк y V > a .k o l . n i 5 t ) c o l l .

ak > e .k o l . у t

ak > c u l J . > Vuk •* a .k o l . y у ьк >«о11. у у

dk ? ü i.ko l. > V t»k > о<Л1, У У

isyo

sez

*s

od. t a b e l i 2

1 2 -... . 3 .........................1.... -----

I----------------- Ï " П ' 6

K o n cen trac ja s u b s ta n c j i k o lo id a ln e j

- warstwowane w y śc ie le n ia porów i s z c z e lin » dwukierunkowo ułożone c ie n k ie s z k ie le tu , m echaniczne p rz e k s z ta łc e n ia w/w form

włókna na z ia rn a c h

C o n ce n tra tio n s o f c o l lo id a l substance

la y e re d c o s t in g s o f p o re s and c ra c k s , th in f i b r e s tw o -d i r e c t io n a l ly a rra n g e d on g ra in s o f s k e le to n , and m e c h an ica lly tran sfo rm e d e lem en ts o f s a id form s

B ioform acje b iopory b io p o ry .B io fo rraa tions b jo o o re s b io p o re s - - -

Konkrecjo - drobne /1 -2 mm/t kul i s t e i n ie re g u la rn e sk rzepy

drobne /1 -2 mm/, l i c z n i e j s z e , o n ied u że j k o n c e n tra c j i związków ż e la z a , n ie re g u la rn e sk rzep y ż e la ^ iu te sz c z eg ó ln ie w osadach a lu - w ialnych

С on ere tlo n e sm all /1 -2 nm /, spher i c a l and i r r e g u l a r c o a g u la tio n s

sm ali /1 -2 ram/, more num erous, w ith r a th e r sm all c o n c e n tr a tio n o f i ro n compounds, i r r e g u l a r iro n - b e a r in g c o a g u la t io n s ,e s p e c ia l ly in a l l u v i a l sed im en ts

S tru k tu ra e lem en ta rn a g ibe" «»t'a porow ata porow ato-spę kaniowa porow ataE lem entary s t r u c tu r e 8 o o n g ,- lik e p o rou8 porous w ith c ra ck s porous

I ł ilu w ia ln y - Æ I l l u v i a l c la y - %

- 0 ,25 - 1 ,6 1 1 ,00 - 1 ,82 0 ,4 2 - 1,01 0,25 - 0 ,5 0

I ł ilu w ia ln y kg/m2 p r o f i luI l l u v i a l c la y kg/sq.m o f p r o f i l e

- 1 б ,3 21,,2

X Bi - Bt

Mikrom

orfologia utworów

pyłowych Pogórza

Wielickiego

132 S. Zasoóski

występują tu już bezpośrednio pod poziomem próchnicznym (co nie wynika w ero- zyjnego spłycenia górnych poziomów), przy czym ich ilość wzrasta stopniowo z głębokością, osiągając wyraźne maksimum na głębokości 40-50 cm (1,72-1,82%), a głębiej maleje, tak że w dolnej części profilu ich ilość spada poniżej 0,5 %.

Poziom iluwialny jest tu, jak widać, podobnie wykształcony jak w glebach płowych, lecz występuje płycej i odznacza się wyraźnie mniejszą zawartością iłu iluwial-

Rys. 3. Profil Radziszów 5, poziom A3gBt, 26-50 cm.Fragment mechanicznie przekształconego nacieku ilastego,

drobne konkrecje żelazistea — nikole równoległe, b — nikole skrzyżowane

Profile Radziszów 5, horizon A2gBtt 26-50 cm.Fragment of mechanically transformed clay illuviation, small iron concretions

a — parallel niçois, b — crossed niçois


»ego (rys. 1). Całkowita zawartość iłu iluwialnego jest tu odpowiednio mniejsza i waha się w granicach 16,3-21,2 kg/m2 poziomu iluwialnego (tab. 2). Proces płowienia nie jest tu tak wyraźnie zaawansowany i dominujący jak w glebach płowych, a towarzyszące mu odgórne oglejenie i brunatnienie ze zmiennym, lecz na ogół znacznym natężeniem bardzo komplikują budowę profilową tych gleb i utrudniają określenie ich przynależności typologicznej.

W glebach, w których wśród procesów towarzyszących płowieniu zaznacza się mocniej brunatnienie (np. profil Pomianowa 4), poziom próchniczny ma charakter poziomu przejściowego АЪ(В) i pewne mikromorfologiczne cechy tego procesu rozciągają się również i na poziom iluwialny. Ił iluwialny ma w tych glebach zabarwienie ciemnobrunatne spowodowane znaczną ilością domieszek żelazisto — próchnicznych.

W pierwszej fazie tworzenia poziomu iluwialnego przemieszczeniu ulega koloid z bezpośredniego sąsiedztwa porów i powierzchni mikroagregatów i w dalszej kolejności obejmuje coraz to nowe fragmenty gleby. Postępowi degradacji sprzyja uprawa mechaniczna, jak również naturalne ruchy gleby prowadzące do przebudowy układu gleby i kontaktujące w związku z tym coraz to nowe nie zubożone partie gleby z przemieszczającą się wodą. Podatność koloidu na wymywanie (oceniana na podstawie kolejności jego zanikania) wiąże się raczej z układem gleby, a nie typem struktury substancji koloidalnej.

W przypadku zaś silniej zaznaczonego odgórnego oglejenia (profil Radziszów 5), poziom podpróchniczny jest barwy jasnoszarej, a w jego rozjaśnieniu prócz płowienia bardzo wyraźnie współdziała oglejenie. Związki żelaza w całym profilu wykazują podwyższoną ruchliwość, co pod względem mikromorfologicznym objawia się obecnością żelazistych skrzepów i konkrecji (rys. 4).

Nacieki ilaste wykazują tu zróżnicowaną barwę od brunatnej do żółtej, co wskazywałoby, że przynajmniej częściowo proces iluwiacji przebiegał już w warunkach znacznego oglejenia i odpowiadał warunkom współczesnej iluwiacji. Jest ona w tym wypadku wyraźnie płytsza, a nacieki często zawierają domieszkę materiału aleury- towego.

Gleby wytworzone z lżejszych osadów aluwialnych wykazują również znacznie zaawansowany i zbliżony do pozostałych gleb tej grupy proces płowienia. Biorąc pod uwagę dużo krótszy czas rozwoju gleb aluwialnych, nieznacznie oglejenie świadczące o dobrej przepuszczalności profilu, jak również sposób wykształcenia poziomu iluwialnego można prognozować, że w tych właśnie glebach w dalszym ciągu będzie przebiegać proces płowienia. Aktualne natężenie tego procesu wydaje się być właśnie najsilniejsze w stosunkowo młodych aluwialnych glebach o nieustabilowanym jeszcze profilu.

GLEBY OPADOWOGLEJOWE

Dominujący proces glebotwórczy tych gleb, jakim jest odgórne oglejenie, zaznacza się w tej grupie gleb w sposób bardzo wyraźny i swoisty. Silne wybielenie masy glebowej poziomów podpróchnicznych, w tym również i substancji koloidalnej, wiąże

Ogolns w łaśc iw ości ro ik rom orfo lo siczne badanych g le b , C, G leby opadowoglejowo Gone r a l l i e d ra ic ro n o rp h o lo g ic* ! p r o p e r t i e s o f in v e s t ig a te d BOilfl. C . P acudoglcy rto ilo

я b ô 1 а U>

PoziomHorizon

Jedn.0pi30w a D escribed u n i t

Ap 2 - A3 - B j B±e • Bi* Cg - De

1 2 3 _____ i 5 6

Jr.kie l e t

Ske le ton

zl? .rna kwarcu n ie o b to czone i ołabo obtoczonaq u a rtz g ra in s not rounded or weakly rounded

ziarna kwarcu /3 0 -3 0 0 / i / , w OEadach a lu w ia ln y ch n ie k ie d y w socs*. —warstwowym u k ła d z ie , lo k a ln ie okruchy łupku i l a s t e g o , pojedynczo s k a le n ie i ły a z c z y k iq u a rtz g ra in s /3 0 -300 р . / , in a l l u v i a l sed im en ts som etim es a rra n g ed in la y e re d l e n : i c lo 3 , lo c a l ly frag m en ts o f c la y s h a le , s in g le g ra in s o f f e l s p a r s and micae

Skład 2 u b 3 ta n c ji ko lo id a ln e j

Com position o f c o l lo id a l substance

c z ę ś c i i l a s t e + su b s ta n c ja o rgan iczn a eza ro b ru u atn ac la y p a r t i c l e s + o rg an icsu b sta n ce ,grey-brown

c z ę ś c i i l a s t e + n ie - znaczne i l o ś c i zw iązków ż e laz ac la y p a r t i c l e s + sm ali amount o f iro n compounds

c z ę ś c i i l a a t i + zmienno i l o ś c i związków ż e la z a , różne o d c ie n i» barwy ja sn o b ru n a tn e j i s z a r o ż ó ł ta j , w aluw iach zwiększony u d z ia ł s u b s ta n c j i i e l a z i . i to -p ró ch n icz n y c h , c ie m n ie jsz y o d c ieńc lay p a r t i c ie u + v a ry in g amounts o f iro n compounds, v a r io u s huea o f lig h t-b ro w n and g re y -y e llo w , in a l l u v i a l d e p o s i t s inc reased , p ro p o r tio n o f iron-hivnue s u b s ta n c e s , d a rk e r hue

I

S tru k tu ra s u b s ta n c j i k o lo id a ln e jS tru c tu re o f c o l lo id a l substance

a r g i l l a s e p ios i l a a e p ic , lo k a ln ie v o s e p ic , s k e l - l a t t i s e - p ics i la o e p ic .D o c a l ly vo- o e p ic ,B k e l - l a t t i s e p io

s k e l - l u t t i s e p i c , szybko m ale jący z g łęb o k o śc ią v o sep ic ; w aluw iach vosep icu m n ie j, ś lad y m azepie i w D om nisepic

I in D om nisepioa k a l - l a t t i s e p i c , v o sep ic q u ic k ly d e c re a s in g downwards; in a l l u v i a l d e p o s it s le a s v o s e p ic , t r a c e s o f maaepio

iVolne p rz e s tr z e n ie

Pore зрлсе

ró ż n o k s z ta łtn e n ie - w yścielone

v a rifo rm , n o t coated

ró ż n o k s z ta łtr .e i s z c z e lin o w a te , częściow o wyjście łonav a rifo rm and f i s s u r e - - l i k e , p a r t l y co a ted

owalne i s z c z e lin o w a te , w różnym s to p n iu wyś c ie lo n e

oval and f i s s u r e - l i k e , w ith v a ry in g degree o f c o a t in g

ow alne, s łab o w yścielone lub n ie w y śc i9 - loneo v a l,w eak ly c o a ted o r no c o a t in g

S u b s ta n c ja o rg an iczn a

O rganie su b stan ce

hum icolm u ll ic o l

n ie l ic z n y m u ll ic o l

s c a rc e m u ll io o l

ty lk o w osadach a lu w ia ln y ch n iezn aczn e i l o ś c i a u l l i c o l u 1 a r g i l - lahum icolu.o n ly in a l l u v i a l sed iiaon te sm all amounts o f m u l l ic o l and a r - g il la h a m ic o l

P ro p o rc je

P ro p o r tio n s

sk > y y a , kol»

зк ? V ? c o l l*

sk > y > a .k o l*

ek > ▼ ^ c o l i .

ek > p .k o l* > V

sic > c o l l y V

ek ;> s .k o l . > г

ek > c o l l . > t

ek y e .k o l . T V D s .k o l . ■> sk > v

ak > c o l l* > V D c o ll* > ak > V

S. Z

asoóski

cd. t ? ? e l l 3

1 2 3 4 I 5 I 6

У. on Ci; n t ra c ja s u b s ta n c j i k o lo id a ln e jC o n ce n tra tio n s o f c o l lo id a l substance

bardzo s i l n i e prz^ - k sz ta łc o n e - u c ie k iv e ry s t ro n g ly t r a n s formed c o a t in g s

..i„lowarstwowe n a c ie k i w porach i s z c z e l in a c h , d«ukierunkowo u ło -o - ^2 c ie n k ie włąkna na z ia rn a c h s z k ie le tuu-•„•r.y-lsyered c o a t in g s in po res and c ra c k s , tw o -d ir e c t io n a l Is '’rr.inged th in f ib r e ? on s k e le to n g ra in s

Bioform ^cje 3 io fo rm a tio n s

bioporyrio u o re s

- - - -

;-'or .1т е е j®

Corcr? t io n s

!:u lis tb i n ie re g u la rn e i e la z io t e i i e l a z i 3 t o - -p róchr.iczne

3phericr.l and i r r e g u l a r , iron ćind iron-humue

k u l i s te /1 -3 яа/ i n ie r e g u la rn e w osadach ilu f l i^ ln y c h zr ł e j z a w a rto ś c i л nic!, z is p h e r ic a l / 1 - 3 mm/ I and i r r e g u l a r I ir. a l l u v i a l d e p o n its cor c o n ta in in g sm all amount t

I 'u li '- te /c -5 я п / , nsniej l ic z n e n iż .v g , z g łę b o k o śc ią ic h i lo ś ć c ._ l'.je

laczry u d z ia ł n ie re g u la rn y c h i rczæ ytych skrzepów ż e la z is ty c h o ma- vlnzkow ż e la z aI s p h e r ic a l /2 -5 ran/, lc a s nuneroua th an in g , t h e i r number d ec reaa ee I downwardsîs id e r^ b lc o ro p o r tio n o f i r r e g u l a r and d i lu te d i ro n c o a g u la tio n s 3 o^ iro n compounds

S tru k tu ra e lè v e n tarna ïïlê a en ta ry s t ru c tu re

po row ato-gąbczustaporo jo -uponge-lilce

porow ato - «»pękaniowa p o ro u a -a " a - f i4 s u re - l ik e

drobr.opcrov/ata

w ith f in e p o re s

I ł ilu w ia ln y - £ I l l u v i a l c la y - %

- 0 ,27 - 1 ,42 0 ,48 - 0 ,64 0,10 - 0 ,20 p o n iż e j 0 ,10 l e a s th an 0 .10

, оI ł i lu wia lny kg/ш" p r o f i lu 9

I l l u v i a l c lay kg /sq .» of p r o f i l e

- 6 ,7 9 , 8

* Bi - Bt

U>U\

Mikrom

orfologia utworów

pyłowych Pogórza

Wielickiego

136 S. Zasoński

się głównie ze znacznym uruchomieniem żelaza w warunkach redukcyjnych i skupieniem go w konkrecjach. Występują one licznie, najczęstsze o średnicy 2-3 mm, typu ’’porfirowego“, o wyraźnie zaznaczonym brzegu i dużej koncentracji związków żelaza. Cechy te, jak wiadomo, świadczą o znacznym natężeniu procesów glejowych w obrębie tych poziomów [25].

Materiał klinów glejowych, rozcinających niejednokrotnie do znacznych głębokości poziomy teksturalno — iluwialne, ma odmienną budowę mikromorfologiczną niż pozostała część tych poziomów i wykazuje raczej większe podobieństwo do poziomów g. Oprócz wyraźnego rozjaśniania zwraca uwagę nieco niższa zawartość w nich frakcji koloidalnej oraz brak lub wyraźnie gorzej wykształcony skel — lattisepic, tak typowy dla poziomów tekstralno — iluwialnych i występujący już w bezpośrednim sąsiedztwie klinów glejowych. Środkowa, centralna część takiego klina w wielu przypadkach jest wypełniona iłem naciekowym, a w górnej części poziomu nacieki te są przewars- twione lub przemieszane z grubszym materiałem (szczególnie dobrze widoczne w profilu Kalwaria 9).

Pozioma migracja związków żelaza i manganu prowadząca do odbarwienia klinów glejowych jest możliwa wskutek dopływu prostych rozpuszczalnych form związków próchnicznych i ich redukcyjnego oddziaływania. Jak stwierdza m.in. B égon [2], związki żelaza i manganu migrują kanalikami i właśnie te kanaliki są znacznie liczniejsze w obrębie klinów glejowych.

Obecna budowa mikromorfologiczną wybieleń glejowych wskazuje z jednej strony na znaczny stopień ich mechanicznego przekształcenia, szczególnie w części kontaktującej się z poziomem g , jak również odmienny sposób ich wykształcenia w stosunku do analogicznych wybieleń gleb opadowoglejowych stanowiących dalszy etap rozwojowy gleb płowych [6, 11].

Jako towarzyszący i wyraźnie wtórny w wielu przypadkach rozwinął się w tych glebach z różnym natężeniem proces płowienia. Rozmiary tego procesu i głębokość iluwiacji zależą dość wyraźnie od możliwości przemieszczania się wody jako nośnika zdyspergowanego iłu. I tak na przykład obecność ciężkiego ilastego podłoża na niedużej głębokości w profilu Kalwaria 9 wpływa bardzo silnie na sposób na wykształcenia poziomu iluwialnego, a szczególnie głębokość iluwiacji.

Nacieki ilaste występują w tych glebach już bezpośrednio pod poziomem próch- nicznym, w niektórych przypadkach nawet dość licznie (profil Kalwaria 9, rys. 4). Zwraca uwagę ich wyraźnie szarożółta lub jasnożółta barwa, słabo zaznaczone warstwowanie oraz bardzo mocne przekształcenia mechaniczne. Najwyższą zawartość iłu iluwialnego w tych glebach stwierdzono już na głębokości 40-50 cm, gdzie jego ilość dochodzi do 1,5 %, po czym z głębokością dość szybko maleje (rys. 1).

Całkowita akumulacja iłu iluwialnego w omawianych glebach waha się w granicach 6,7-9,8 kg/m2 poziomów iluwialnych (tab.3). jest więc ponad dwukrotnie mniejsza niź w glebach płowych brunatnych i zbliżona do zawartości, jakie stwierdzono w glebach opadowoglejowych Kotliny Nowotarskiej [25].

W przypadku gleb tworzących się na ciężkich osadach aluwialnych (powierzchniowo nie przekształconych przez procesy peryglacjalne) płowienie zaznacza się bardzo


słabo i wydaje się być zjawiskiem pierwotnym lub przebiegającym bardzo wcześnie w początkowej fazie rozwoju gleby, równolegle z silnym odgórnym oglejeniem. Ił iluwialny występuje tu w wyraźnie mniejszych ilościach niż w pozostałych glebach tej grupy, słabiej zaznacza się jego maksimum we właściwej części poziomu iluwialnego (tj. na głębokości około 50-60 cm, profil 7) przy znacznej jednak gębokości samej iluwiacji wskazuje na to, że przebiegała ona w środowisku bezwęglanowym, a w tym przypadku w młodych osadach aluwialnych.

Nacieki ilaste mają tu barwę rdzawobrunatną, pochodzącą od znacznego wzbogacenia w związki źelazisto — próchniczne, co charakteryzuje iluwiację przebiegającą przy słabym oglejeniu lub jego braku. W niedużych tylko ilościach (w stosunku do eałkowitej zawartości nacieków), i to głównie w górnej części poziomu iluwialnego, występują jasnoszare nacieki ilaste odpowiadające niedawnej lub obecnej iluwiacji w wyraźnie hydromorficznym środowisku, a więc w profilu o aktualnie ukształtowanych cechach.

Wczesna hydromorficzność w przypadku gleb aluwialnych wydaje się być podyktowana między innymi specyficznym układem materiału w osadach aluwialnych była również stwierdzona przez Jam agne [11] w glebach aluwialnych południowo- zachodniej Francji.

GLEBY BRUNATNE OGLEJONE

Grupę tę stanowią gleby o wyraźnie dominującym brunatnieniu, modyfikowanym jednak w poszczególnych przypadkach przez oglejenie zarówno gruntowne, jak i odgórne. Wszystkie one natomiast wykazują zbliżony do siebie i nieznaczny stopień przemycia. Nacieki ilaste występują w nich już bezpośrednio pod poziomem próch- nicznym, ich ilość jest nieznaczna (0,3-0,5%) i w małym tylko stopniu zróżnicowana w profilu; stosunkowo słabo zaznacza się maksimum na głębokości występowania poziomu iluwialnego (rys. 1). Mimo tak słabo zaznaczonej iluwiacji zwraca jednak uwagę jej znaczna głębokość. Stąd też całkowita akumulacja iłu iluwialnego jest stosunkowo znaczna i wynosi średnio około 5 kg/m2 profilu. Taki charakter iluwiacji potwierdza również przyjętą koncepcję o możliwości lokalnych przemieszczeń koloidu w bezwęglanowym środowisku.

Gleby te występują głównie w północnej części Pogórza na głębokich i stosunkowo lżejszych utworach pyłowych, niekiedy z nadkładem lessowym, jak również na młodych osadach aluwialno — deluwialnych.

W poszczególnych profilach ujawniają się ponadto pewne dodatkowe cechy mikromorfologiczne, które podkreślają znaczną różnorodność omawianych gleb.

I tak w profilu Bochnia 10 występują ziarniste i nieregularne fragmenty nacieków wyraźnie ciemniejszej barwy i zwykle zachowanej warstwowej budowie. Oprócz nich spotyka się również mikroagregaty, w których organizacja fazy mineralnej (wyraźnie zaznaczona struktura skel — lattisepic i duża zawartość wolnego żelaza) wskazują na to, że tworzyły się one w warunkach odmiennych od aktualnie panujących w profilu. Położenie w masie glebowej tych ’’obcych“ dla profilu elementów wskazuje,

T a b e l a 4

Ogólne w łaśc iw ości mikromorfolc .giczne badanych gleb* D. Gleby bruna tne og le jone G e n e ra l i se d mic romorpholoricf-1 p ropo r t j .e s o f i n v e s t i g a t e d s o i l s . D. Gleyed brown s o i l s

PoziomHorizon

Jedn.opisowa Described u n i t

Ap bJ / b/ / В /1

Cg 1ub CG

1 2 3 4 _____ 5 63z!<ie l e t

S ke le ton

z i a r n a kwarcu o s t r o - k raw ędzis te i s łabo obtoczoneq u a r tz g r a in s sharped- ged and weakly rounded

z ia r n a kwarcu, l o k a ln i e okruchy łupku i l a s t e g o , pojedynczo s k a le n ie i łyszczyfci

q u a r t s g r a i n s , l o c a l l y fra*?nent3 o f c l a y s h a l e , s i n g l e f e l s p a r and aiica g r a i n s

jak obok, dodatkowo okruchowy k a lc y t

a s be fo r e , f r a g m e n t s o f c a l c i t e added

Skład s u b s t a n c j i ko lo i d a l n e j

Composi tion of c o l l o i d a l s u b s tan ces

c z ę ś c i i l a s t e + s u b s t a n - c j a o rgan iczna s za ro b ru n a tn ac la y p a r t i c l e s t o r g a n i c s u b s ta n c e , grèy-brown

c z ę ś c i i l n s t e ♦ zwją^ki ż e l a z a , r iżne o d c ie n ie barwy b r u n a tn e j , j a ś n i e j s z y w Cg

c la y p a r t i c l e s t i ro n compounds, v a r io u s hues o f brown, l i g h t e r in Cg

c z ę ś c i i l a s t e . b a r d z o n a ło ż e l a2 a , ż ó ł t o - s z a rac l a y p a r t i c l e s , very l i t t l e i r o n , ye l low - - g r ey

S t r u k tu r a s u b s t a n c j i k o lo id a ln e jS t r u c t u r e o f c o l l o i d a l substance

argilla3epic s i l a s e p i c , s łab o zaznaczony sk? l - l a t t i s e p i ' , г-.к r e i l o ś c i z an ika j a - ce^o z g łęb o k o śc ią vo3epicus i l a s e p i c , weakly v i s i b l e s k o l - l a t t i s e p i c , s n a i l amounts o f vosep ic v a n is h in g downwards

ja k obok, dodatkowo c r y s t i caa b e f o r e ( a d d i t i o n a l l y c r y s t i c

Wolne p r z e s t r z e n i e

Pore space

r ó ż n o k s z t a ł t n e ni© wyście lonevariforir. not coated

r ó ż n o k s e t a ł t n e i owalne, w nieznaczny.1? ‘-^ocriu wyście lone

v a r i fo rm and o v a l , cootod in a s a a l l degree

owalne, większe i n k r . ka Icy tera lub żelazemo v a l , l a rg e i n c r u s t o f c a l c i t e o r i r o n

S u b s ta n c j a o rgan iczna

Organie subs tance

m u l l i c o l a r g i l l a m u l l i c o l a r g i l l e r a u l l i c o l

ś lady a r g i l l a r u l l i - colutrace.« o f a r g i l l a - fü u l l i c o l

P roporc jeP r o p o r t io n s

ek > V > s . k o l . sk > V > c o l i .

sk J V > s.kol. ak > V j coli.

вк y v > s . k o l . e k y V > со 11.

sk > v > s.kol. sk v >*coli. ek > v > s . k o l . ek ? r > c o l l .

13S Zasoński

-------------------з------------------------------- г -------- 1 з I ' 4 1 5 I 6

Koncen trac ja s u b n ta n c j i c ie n k ie b ło n k i w po rach , drobne w łók ienka na z i a rn a c h s z k i e l e t uk o lo id a ln e j _C o n c e n t r a t i o n s o f t h i n c o a t i a g a i n p o re s , t h i n f i b r e s on g r a i n s o f s k e le to nc o l l o i d a l s u b s tan c es

3ioformac.1e b iopo ry b io p o ry b i o f o r a a c j e węglanowe

Bio fo rm ations b ioDores b io p o re s ca rbona te b i o f o m a -t l o n e

Konkrecje n i e l i c z n e i drobne /o k o ło 2 nun/, s ł ab o scemantowane o raz ró ż n e j rurkowate £ e l a z i s t e ,- w ie lk o ś c i sk rzepy ż e l a z i s t e r z a d z i e j węglanowe

C oncre t ions s ca rce and s n a i l / с а 2 am/, weakly cemented i r o n c o a g u l a t i o n s o f t u b u l a r i r o n - b e a r i n g ,v a r io u s s i z e s more r a r e carb o n a te

S t r u k tu r a e lem enta rna ^bcz- .c t r ï porowata drobnoporowataElementa ry s t r u c t u r e s n o ^ r e - l i k e porous w i th f i n e p o re s

I ł ilv .:;ir.lny - % _ 0 ,3 2 - 0 ,54 0 ,18 - 0 ,3 5 0 ,2 3I l l u v i a l c i s y - %

I ł i lu w ia ln y kß/mcp r o f i l u A .tu « , i ь / “ 4*5* 5**°I l ' u v i u l c lay kr/sc^m o f p r o f i l e

lB i - Bt

od. ta b e li 4

Mikrom

orfologia utworów

pyłowych Pogórza

Wielickiego

139

140 S. Zasoński

że pochodzą one z erozji poziomów iluwialnych gleb płowych i zostały w całości przeniesione i odłożone w miejscu aktualnego występowania. Podobne zjawisko zostało stwierdzone również przez R o m a szk iew icz [20] oraz U zia k a [22], którzy w osadach deluwialnych znajdują niektóre zachowane elementy struktury gleb erodowanych.

Rys. 4.. Profil Kalwaria 9, poziom A3gBi, 48-65 cm. Wielowarstwowy, szarożólty naciek ilasty charakterystyczny dla iluwiacji

przebiegającej w warunkach glejowycha — nikole równoległe, b — nikole skrzyżowane

Profile Kalwaria 9, horizon A5gBi 48-65 cm.Many—layered, grey—yellow clay accumulation,

characteristic for illuviation taking place in gley conditionsa — parallel niçois, b — crosscd niçois

Mikrcmoifologia utworów pyłowych Pogórza Wielckiego 141

Analiza mikromorfologiczna profilu Wieliczka 12 wskazuje z kolei, że jest to gleba wytworzona prawdopodobnie z dwuczłonowej skały macierzystej. Górną część profilu do głębokości około 80 cm stanowi nakład warstwy lessowej, mającej cały zespół cech mikromorfologicznych ’’typowych lessów46 w rozumieniu M in a sz in y [17]. Z całego materiału analitycznego jedynie w tej warstwie nie stwierdzono obecności niezwietrzałych okruchów fliszowych.

Rys 5. Profil Cikowice 11, poziom CGki 250 cm. Bioformacje węglanowe

a — nikole równoległe, b — nikole skrzyżowane

Profile Cikowice 11, horizon CGki 250 cm. Carbonate bioformations a — parallel niçois, b — crossed niçois

142 S. Zasoński

Dolną część profilu stanowi utwór pyłowy, silnie zbity, mniej jednorodny, w dolnej części przeławicowany warstwami o znacznej (do 20%) zawartości drobnego piasku.

Obecnie warstwa lessowa objęta jest procesem brunatnienia, dolna zaś podlega silnemu odgórnemu oglejeniu, mimo źe zalega na luźnych, gruboziarnistych piaskach bogucickich. Oglejenie to wynika właśnie z nieprzepuszczalności tej warstwy i jej wpływ rozciąga się także na spągową część lessu, który jest również oglejony.

Rys. 6. Profil Cikowice 11, poziom CG*, 250 cm.Wtórne formy węglanu wapnia w stropowej części poziomu węglanowego


Profile Cikowice 11, horizon CGki 250 cm. Secondary forms of calcium carbonate in the toppart of carbonate horizon

a — parallel nicols, b - crossed ni*ols

Mikromorfologia utworów pyłowych Pogórza Wielckiego 143

Ił iluwialny występuje w małych ilościach, przy czym nacieki w obrębie nakładu lessowego mają wyraźnie barwę ciemnobrunatną i odpowiadają warunkom współczesnej iluwiacji.

Nacieki w dolnej części są jasnoszare, co wskazywałoby na to, że iluwiacja przebiegała w warunkach odmiennych od obecnie panujących. Można stąd wnioskować, że dolna część profilu stanowi zachowany fragment poziomu teksturalno — iluwialnego kopalnej gleby opadowoglejowej lub tylko wcześniejszy osad, który podlegał przemywaniu. Górną część zaś stanowi współczesna gleba brunatna utworzona w obrębie nakładu lessowego.

Dwuwarstwowe osady pyłowe podścielone są w tym przypadku piaskami bogu- cickimi z charakterystyczną mazofauną węglanową, oprócz której dość licznie występują pierwotne ziarna kalcytu okruchowego i śladowe ilości kalcytu wtórnego (rys. 4).

Profil Cikowice 11, jako jedyny z analizowanych, wykazuje obecność węglanu wapnia w obrębie warstwy pyłowej na głębokości około 150 cm, występuje on w następujących formach:

— bioformacji węglanowych, licznie występujących; stanowią je głównie węglanowe muszelki (Lymnea łruncatula?); wiele z nich wykazuje znaczny stopień mechanicznej i chemicznej degradacji, niekiedy ułożone są w horyzontalnych smugach (rys. 5);

— kalcytu pierwotnego, okruchowego, występującego w nieznacznych ilościach;— kalcytu wtórnego, drobnokrystalicznego, występującego w nieznacznych iloś

ciach, głównie w górnej części poziomu węglanowego inkrustującego pory i pęknięcia (rys. 6).

Proporcje, w jakich występują poszczególne formy węglanów i ich profilowe rozmieszczenie, wskazują na to, że o ile miało miejsce wzbogacenie tego poziomu w węglany przemieszczone z warstw nadległych, to mogło ono być tylko nieznaczne i proporcjonalne do ilości kalcytu wtórnego. Ługowane bowiem węglany powinny ulec wytrąceniu w strefie o stale podwyższonym pH, jakie panuje w silnie węglanowych piaskach bogucickich (profil Wieliczka 12) lub pierwotnie węglanowym poziomie profilu Cikowice 11. Jest wreszcie rzeczą możliwą, że te nieduże ilości kalcytu wtórnego pochodzą z wstępnej, początkowej degradacji stropowej części poziomów węglanowych.

Wynika stąd, że obecność węglanu wapnia w profilu na pewnej głębokości nie upoważnia do stwierdzenia, że jest to kalcyt wtórny, i w związku z tym do wiązania jego obecności z dekalcytacją nakładu i przypisywania mu pierwotnej węglanowości.

Jak stwierdzają K om orn ick i i W łodarczyk [13], każdemu odwapnieniu na lessach towarzyszy na ogół znaczne przemieszczanie frakcji koloidalnej w profilu; tymczasem w omawianych glebach brunatnych, jak i w niektórych opadowoglejowych, obecnie bezwęglanowych, nie stwierdza się silniejszej iluwiacji, co również potwierdza przyjętą hipotezę o pierwotnym bezwęglanowym charakterze osadów pyłowych Pogórza.

W badanych przypadkach bezwęglanowe są również młode osady aluwialne, w przeciwieństwie do aluwiów Przedgórza Karpat Zachodnich Na podstawie ich.

144 S. Zasoóski

węglanowości Ł o z iń sk i [14], przyjmując aluwialne pochodzenie wszystkich utworów pyłowych Pogórza, opiera hipotezę ich pierwotnej węglanowości.

A lex a n d ro w icz i G erlach [1] natomiast, badając chemiczną degradację gleb Przedgórza Brzeskiego i związaną z nią akumulację martwicy wapiennej w Moszczenicy, wskazują na „utwory pokryw stokowych o typie glin lessopodobnych” jako źródło materiału węglanowego. Nie jest to jednak jedyna możliwość, gdyż w rejonie Bochni ma miejsce bardzo znaczne przewężenie pasa utworów pyłowych, w które wkraczają powierzchniowe wychodnie fliszu, w tym bardzo bogate w węglany warstwy krośnieńskie, które mogły w procesie degradacji być dostarczycielem węglanów.

DYSKUSJA

Utwory pyłowe Pogórza, traktowane w wielu przypadkach jako jednorodny materiał glebotwórczy (na równi z lessami), okazują się być przestrzennie zróżnicowane i to do tego stopnia, że w wielu przypadkach decydują o odmiennym ukształtowaniu głównych procesów glebotwórczych. Zróżnicowanie to dotyczy głównie różnic w składzie mechanicznym, a w szczególności różnej zawartości frakcji koloidalnej i jej ilościowej zmienności w profilu. Wprawdzie przeprowadzone badania nie są na tyle kompletne, by ustalić zasięgi tej zmienności i jej rozmiary, niemniej jednak daje się zauważyć, że osady w części północnej Pogórza są nieco lżejsze, a w szczególności uwidacznia się luźniejszy układ fazy mineralnej. Natomiast osady w części południowej są cięższe i wykazują układ zwięźlejszy.

We wszystkich profilach analizowanych gleb (z wyjątkiem nadkładu lessowego V/ profilu Wieliczka 12) stwierdzono obecność drobnych (pojedyncze okruchy osiągają średnicę 3-4 mm), obtoczonych okruchów łupku ilastego. Okruchy te są nierównomiernie rozłożone w glebie, często tworzą lokalne soczewkowate skupienia lub przewarstwienia i wykazują zwykle znaczny stopień zwietrzenia (rys. 7, 8). Uwidacznia się ono wyraźną korozją brzegów i znacznym spękaniem; niekiedy proces ten jest tak daleko posunięty, że obserwuje się tylko nieduże enklawy o wyraźnie drobniejszym uziarnieniu i na ogół wyższej zawartości związków żelaza. Niezwietrzałe okruchy mają wyraźnie uporządkowaną teksturę, lepiszcze ilaste występuje w nich w znacznych ilościach w formie wydłużonych, równoległych, słabo anizotropowych włókien. W lepiszczu zaznacza się też pewna zawartość związków żelaza, jest ono nierównomiernie rozmieszczone i nadaje okruchom plamistą barwę. Zwiększony udział związków żelaza w lepiszczu zadecydowa/ prawdopodobnie w tym wypadku o znaczniejszej odporności na wietrzenie zachowanych okruchów w stosunku do pozostałych już zwietrzałych części skały. W żadnym przypadku nie stwierdzono węglanów w lepiszczu zachowanych okruchów.

Obserwacje mikroskopowe świadczące o znacznym zaawansowaniu zwietrzenia okruchów potwierdzają również wyniki analizy mechanicznej. Poziomy o szczególnie dużej zawartości okruchów łupku ilastego (np. poziom 95-120 cm w profilu Łapczyca 3) nie wykazują podwyższonej zawartości części grubszych, lecz właśnie


Rys. 7. Profil Brzesko 1, poziom A3t 30-60 cm. Okruch łupku ilastego o laminowanym uwarstwieniu i wyraźnie drobniejszgm uziamieniu

niż otaczająca masa glebowaa — nikole równoległe, b — nikole skrzyżowane

Profile Brzesko 1, horizon A3, 30-60 cm. Fragment of clay shale with lamination and distinctly finer granulation than surrounding soil mass j

a — parallel niçois, b — crossed ni cols

części spławialnych, uwolnionych z okruchów rozpadających się podczas preparowania próbek do analizy mechanicznej.

Obecność okruchów skał fliszowych w pyłach Pogórza Dynowskiego, lecz występujących w znacznie mniejszych ilościach, stwierdza też S iu ta [21], podkreślając jednocześnie znaczny stopień ich zwietrzenia, tak że „w stanie wilgotnym dają się łatwo rozgniatać w palcach” .

10

146 S. Zasoński

Nierównomierne rozmieszczenie okruchów fliszowych o wyraźnie drobniejszym uziarnieniu (w szczególności większej zawartości iłu) jest niewątpliwie jednym z czynników decydujących o rozmieszczeniu frakcji koloidalnej w profilu i podkreśla geologiczną niejednorodność tych osadów, jak również w sposób bezpośredni wskazuje na różnice między lessami a utworami pyłowymi Pogórza. Pewna rytmiczność w wy-

Rys. 8, Profil Łapczyca 3, poziom BiC, 90-105 cm. Skupienia drobnych okruchów łupku ilastego o znacznym udziale związków żelaza w ich lepiszczu


Profile Łapczyca 3, horizon BtC, 90-105 cm. Concentrations of small fragments of clay shale with considerable proportion of iron

compounds in their cement a — parallel niçois, b — crossed nicols


stepowaniu tych warstw o różnej zawartości okruchów może wskazywać na wielo- azową akumulację materiału, wodne ich pochodzenie, jak również zmienne warunki ich sedymantacji. Porównując jednak charakter tych osadów z typowymi osadami aluwialnymi (powstałymi często z ich erozji) należy podkreślić, że są one znacznie lepiej wysortowane i bardziej jednorodne. Osady aluwialne o zbliżonym składzie mechanicznym są też na ogół gorszym podłożem tworzących się gleb. Wynika to przede wszystkim z bardziej zwięzłego układu fazy mineralnej w osadach aluwialnych i związaną z tym tendencją do oglejenia. Różne bowiem warunki sedymentacji mają znaczny wpływ na właściwości fizyczne, a w tym również na przypuszczalność odłożonego materiału.

Wynika stąd, że osady Pogórza tworzyły się prawdopodobnie również w środowisku wodnym, lecz o wyraźnie lepszej zdolności sortującej, jakie niewątpliwie stwarzają wody o „bardzo małym spadku, a rozlewnym biegu”, jak to w odniesieniu do podobnych osadów Pokucia i Zadniestrza zakładał Ł o ziń sk i [14].

Kolejnym czynnikiem mającym wpływ na profilowe zróżnicowanie składu mechanicznego były przekształcenia peryglacjalne. Proces ten zależnie od lokalnych warunków (rzeźby terenu, głębokości rozmarzania, wilgotności itp.) z różnym natężeniem ubożył warstwę powierzchniową, co musiało doprowadzić do pewnej mozai- kowości omawianej cechy w jej powierzchniowym rozprzestrzenieniu. To wstępne i zróżnicowane zubożenie we frakcję koloidalną górnych poziomów mogło być z kolei przyczyną przestrzennie zróżnicowanego natężenia odgórnego oglejenia i może tłumaczyć jego mozaikowy charakter w glebach Pogórza.

Głębokość peryglacjalnego zubożenia we frakcję koloidalną jest na ogół nieznaczna i ograniczona do cienkiej warstwy powierzchniowej [23]. Po wzięciu tych gleb pod uprawę zubożenie to rozszerza się na całą warstwę orną i może być potęgowane współcześnie przez powierzchniowe rozmywanie. Stąd też część badanych gleb, nie wykazująca wyraźmych cech procesów eluwialno—iluwialnych, ma mniejszą zawartość frakcji koloidalnej tylko w warstwie ornej.

Ustąpienie trwałej zmarzliny oraz zaznaczająca się stopniowo głęboka infiltracja wód opadowych spowodowała rozwój mechanicznego przemieszczenia iłu. Proces ten bowiem przebiegał ze znacznym natężeniem w młodych skałach o nie ustabilizowanym jeszcze profilu i jego natężenie już w fazie początkowej było uzależnione od lokalnych różnic w jej przepuszczalności. Najkorzystniejsze warunki dla rozwoju tego procesu miały miejsce na lżejszych i głębokich utworach pyłowych.

Cięższe i bardziej zwięzłe osady, jak również osady o bardzo wyraźnym spiasz- czeniu peryglacjalnym podlegały przede wszystkim odgórnemu oglejeniu. Proces ten nasilił się jeszcze bardziej po wylesieniu, kształtując w konsekwencji łącznie z towarzyszącym płowieniem gleby opadowoglejowe o obecnych cechach.

To bardzo wczesne i pierwotne ukierunkowanie głównych procesów glebotwór- czych zadecydowało ,że utworzyły się gleby pod wpływem jednego wyraźnie dominującego procesu — płowienia lub odgórnego oglejenia.

Należy tu również zwrócić uwagę na to, że właśnie te “stare i dojrzałe” gleby płowe Pogórza, jak również Wyżyny Krakowskiej, o bardzo wyraźnej dyferencjacji

148 S. Zasoński

profilu nie wykazują lub wykazują tylko stosunkowo nieznaczne odgórne oglejenia. Dotyczy to szczególnie gleb leśnych.

Z drugiej zaś strony dobrze wykszatłcone gleby opadowoglejowe badanego terenu oraz Kotliny Nowotarskiej [25] nie stanowią dalszego etapu rozwojowego gleb płowych, w których odgórne oglejenie jest uwarunkowane i poprzedzone płowieniem. Odgórne oglejednie jest w badanych glebach procesem wyraźnie pierwotnym, płowienie zaś procesem towarzyszącym, przebiegającym z nieznacznym natężeniem równolegle z oglejeniem, chociaż potęguje ten proces we wtórnej fazie.

Wśród najliczniejszych gleb Pogórza — płowych brunatnych odgórnie oglejonych — płowienie nie jest również procesem wyraźnie pierwotnym, warunkującym odgórne oglejenie.

Gleby płowe badanego terenu pod względem warunków ekologicznych są wyraźnie lepsze od opadowoglejowych czy nawet niektórych płowych brunatnych odgórnie oglejonych. Bezpośrednim tego powodem jest właśnie brak w nich wyraźnie zaznaczonego odgórnego oglejenia, mimo że zespół cech warunkujących jego wystąpienie (na przykład wskaźnik profilowego zróżnicowania iłu koloidalnego) jest spełniony i zbliżony w wielu przypadkach do tego, jaki ma miejsce w glebach silnie oglejonych. Faktu tego nie można tłumaczyć nieco tylko wyższą ilością opadów w południowej części Pogórza, w rejonie występowania typowych gleb opadowoglejowych, tym bardziej że występują one w kompleksach z glebami płowymi. Przyczyn tego stanu rzeczy należy upatrywać we właściwościach wodnych, a szczególnie w przepuszczalności poziomów teksturalno—iluwialnych, decydujących o wystąpieniu odgórnego oglejenia.

Główne różnice między tymi poziomami można sprowadzić do pewnych, nieznacznych zresztą, różnic w składzie mineralnym rakcji koloidalnej [28], a pod względem mikromorfologicznym przede wszystkim do różnych struktur substancji koloidalnej.

W poziomach teksturalno—iluwialnych gleb opadowoglejowych dominującym typem skupień koloidu jest skel — lattisepic i insepic oraz w wyraźnie mniejszym stopniu vosepic, natomiast w poziomach iluwialnych gleb płowych dominuje wyraźnie vosepic przy pewnym udziale również skel — lattisepic. O ile struktury ilaste typu insepic i skel — lattisepic wydają się nie wywierać wpływu na przepuszczalność poziomów, w których występują, o tyle wpływ ten może się zaznaczać w przypadku vosepic z racji budowy, jak również przestrzennego rozmieszczenia w poziomie iluwialnym.

W przypadku struktur vosepic blaszkowato zbudowane minerały ilaste ułożone są zgodnie płaszczyznami podstawowymi, tworząc niejednokrotnie warstewki o znacznej grubości, ciągnące się pionowo przez cały poziom iluwialny. Ponieważ pęcznienie jest zjawiskiem kierunkowym i odbywa się prostopadle do podstawowych płaszczyzn minerałów ilastych, podczas zmian wilgotności zmiany objętości będą znaczne i ukierunkowane. Odbywać się one będą w kierunku prostopadłym do światła porów i pęknięć, które w poziomie iluwialnym mają w znacznej mierze orientację pionową. Ponieważ zjawisko to odbywa się w glebie, a więc w układzie o ograniczo


nych możliwościach “swobodnego” powiększania objętości, pęcznieniu oraz kurczeniu towarzyszyć będzie znaczna zmiana porowatości. Jak wynika zatem z przytoczonego rozumowania, efekt zmian objętości gleby będzie miał różny przebieg i skutek w glebach płowych i opadowoglejowych. I tak w poziomach iluwialnych gleb płowych wskutek szczególnie dużego (również z uwagi na skład mineralny iłu iluwialnego) i ukierunkowanego kurczenia się istnieje możliwość stosunkowo wczesnego przywrócenia drożności dużych porów. Jest to o tyle prawdopodobne, że nacieki ilaste wypełniają właśnie głównie duże pory. Zwiększenie tą drogą przepuszczalności poziomu iluwialnego stwarza warunki do odprowadzenia wody z górnych poziomów, zapobiegając ich znaczniejszemu oglejeniu.

W glebach opadowoglejowych wskutek znaczniejszej homogenizacji w rozmieszczeniu substancji koloidalnej, jak również różnokierunkowego efektu kurczenia przywrócenie drożności porów w poziomie teksturalnym nastąpi odpowiednio później, tj. przy niższej jego wilgotności, co stwarza tym samym dogodne warunki dla rozwoju odgórnego oglejenia.

Podstawowym kryterium mikromorfologicznym typologicznego podziału badanych gleb była struktura substancji koloidalnej, a szczególnie ilościowe występowanie iłu iluwialnego skupionego w strukturach vosepic. Opierając się na wynikach dotychczasowych prac własnych, jak również danych z literatury [15] można przyjąć, że na utworach pyłowych (przy zawartości 10-20% iłu koloidalnego) mikromorfologiczne minimum diagnostyczne dla poziomów iluwialnych jest spełnione, gdy zawartość w nim iłu iluwialnego przekracza 1 %. Przy tej bowiem zawartości iłu zespół cech (makroskopowo—terenowych, analitycznych i ekologicznych) towarzyszących tym poziomom jest na tyle wyraźny, że uzasadnia nazwanie go iluwialnym, a odpowiadające im gleby — płowymi.

Kryterium to nie budzi zastrzeżeń w odniesieniu do samego nazewnictwa poziomów ; natomiast w przypadku klasyfikacji na tej podstawie gleb wydaje się celowe powiązanie zawartości iłu z miąższością poziomów iluwialnych. Stąd też można zaproponować rozszerzenie tego kryterium i przyjąć następujące wartości graniczne odpowiadające poszczególnym jednostkom systematycznym:

ił iluwialny % zawartość kg/m2 profilu

■ gleby płowe właściwe powyżej (1,5) 2 powyżej 20- gleby "płowe brunatne 0,8—(1,5) 2 10—20- gleby brunatne przemyte poniżej 0,8 poniżej 10• gleby opadowoglejowe poniżej 1,5 poniżej 10

Podane wartości dla gleb opadowoglejowych nie są w tym przypadku wielkościami diagnostycznymi, lecz tylko stwierdzonymi. Wyjaśniają one jednak, że rozwój gleb opadowoglejowych tak Pogórza, jak i Kotliny Nowotarskiej [25] nie był poprzedzony i uwarunkowamy wstępną fazą intensywnej iluwiacji.

Ustalenie mikromorfologicznego kryterium typologicznego dla poziomów iluwialnych jest o tyle ważne, że jest ono właściwie jedynie pewnym i obiektywnym wskaźnikiem iluwiacji i miernikiem jej natężenia; jest tak szczególnie ważne dla gleb

150 S. Zasoński

w ytw orzonych na utw orach, których geneza jest nieznana lub nie w arunkuje hom o-

geniczności p o d względem uziarnienia.

N iektóre z poziom ów , szczególnie u gleb opadow oglejow ych, rozpoznane w te

renie ja k o iluwialne, nie spełniają przyjętego kryterium. R ów nież i M c K e a g u e

i wsp. [15] zwracają uw agę na znaczne rozbieżności w m ikrom orfologicznych i te

renow ym ich rozpoznaw aniu. Spostrzeżenia te w skazują na obiektyw ną trudność

Rys. 9. Profil Brzesko 2, poziom Bi, 67-84 cm. Korzeń wewnątrz nacieku ilastego

a — niko le równoległe, b — n iko le skrzyżowane

Profile Brzesko 2, horizon Bt> 67-84 cm. Root inside clay illuvial accumulation

a — parallel niçois, b — crossed niçois


prawidłowego rozpoznania charakteru tych poziomów i tłumaczą również ogólnie przyjętą koncepcję iluwialnego pochodzenia głębszych poziomów większości gleb Pogórza oraz traktowanie w związku z tym gleb opadowoglejowych jako dalszej sekwencji rozwojowej gleb płowych [7, 22].

Rys. 10. Profil Brzesko 2, poziom A3gBi, 30-48 cm. Wstępna faza mechanicznego przekształcenia nacieku w glebie

płowej — rozwarstwienie naciekua — nikole równoległe, b — nikole skrzyżowane

Profile Brzesko 2, horizon A3gBt, 30-48 cm. Initial phase of mechanical transformatioh of clay accumulation in lessive j

soil — its exfoliationa — parallel nicols, b — crossed ni cols

152 S. Zasoński

Poziomy iluwialne gleb płowych, w których bardzo znaczną część frakcji koloidalnej (według R eutera [19] nawet do 80-90%), tworzy wtórne anizotropowe wydzielenia, stwarza niewątpliwie specyficzne środowisko rozwojowe roślin. System korzeniowy znajduje prawdopodobnie korzystne warunki wzrostu i rozwoju w kon-

Rys. 11. Profil Brzesko 2, poziom A3gBi, 30-48 cm. Znacznie zaawansowana faza mechanicznego przekształcenia nacieku w glebie płowej — rozwarstwienie

nacieku połączone z tendencją do powstania wtórnych struktur włóknistycha — nikole równoległe, b — nikole skrzyżowane

Profile Brzesko 2, horizon A3gBt, 30-48 cm. Considerable advahced phase of of mechanical transformation of an accumulation in lessive soil — exfoliation

of illuvium with a tendency to form secondary fibrous structures a — parallel nicols, b — crossed nicols


takcie z ilastymi naciekami (stanowią one bogate źródło kationów wymiennych), gdyż dość często spotyka się korzenie wewnątrz ilastych wyścieleń, jak również “negatywy” korzeni na powierzchni agregatów powleczonych iłem iluwialnym (rys. 9). Na możliwość korzystnego wpływu wyścieleń ilastych na rozwój systemu korzeniowego wskazują również B uol i H o le [3]. Dodatkowo z racji dużej dynamiki kur-

Rys. 12. Profil Kalwaria 9, poziom A3g 24-35 cm. Początkowa faza mechanicznych przekształceń nacieków w warunkach glejowych — poprzeczny podział nacieku


Profile Kalwaria 9, horizon A3g , 24-35 cm Initial phase of mechanical transformation of illuvial in gley conditions —• transversal

dividing of clay accumulationa — parallel niçois, b — crossed nicols

154 S. Zasoński

czenia się i pękania wzdłuż “płaszczyzn słabości” [10], powodowanego obecnością błon ilastych na powierzchni agregatów, tworzą się szczeliny, które są miejscami o najkorzystniejszych warunkach tlenowych w obrębie zwięzłego poziomu iluwialnego.

Rys. 13. Profil Kalwaria 9, poziom A3g, 24-35 cm. Ziarniste skupienia koloidu powstałe w wyniku mechanicznych przekształceń nacieków w warunkach

znacznego oglejenia — faza zaawansowanaa — nikole równolegle, b —«nikole skrzyżowane

Profile Kalwaria 9, horizon A3g, 24-35 cm Granular agglomerations of colloid formed as a result of mechanical transformations of illuvial clay

in condition of considerable gleying — advanced phasea — parallel niçois, b — crossed ni cols

I a b d 1 a 5

Ogólne w arunki k lim a ty e z n o -g eo ao rfo lo g iczn e 1 n ie k tó re w ła śc iw o śc i badanych g leb P o ls k i Południow ej G e n era lise d c l im a tic and göom orpholog ical c o n d it io n s a s w e ll а з some p r o p e r t i e s o f th e in v e s t ig a te d s o i l s

o f Sou thern Poland

Begion Wyżyna Krakowska Pogórze W ie lick ie K o tlin a N ow otarskaUpland o f Kraków F o o th i l l s o f W ie liczka B asin o f Nowy Targ

• Skała m a c ie rzy s ta - P a re n t rock le s s - lo e s s utw ory lessopodobne utw ory lessopodobnelo e s s - l ik e sed im en ts lo e s s - l i k e sed im en ts

Wysokość npm - A l t i tu d e m etree 320-300 350-550 600-650Opady om - P r e o ip i ta t i o n mm 600-700 /8 4 0 / 700-800 /1 0 0 0 / 800-950C zęśc i sp ła w ia ln e , poziom С - %

H orizon Cf s i l t + c la y - %29-36 20-48 53-63

I ł k o lo id a ln y , poziom С - % - f to rizon С, c la y - % 9-12 10 -16 20-24

L essivage

a b 0 a b о a b cWskaźnik »różn ioow ania i ł u k o lo id a ln eg o w p r o f i l uIndex o f d i f f e r e n t i a t i o n o f c o l lo id a l o la y in p r o f i l e

1,6 2 ,3 1.1 1 ,3 1 ,2 1 ,3

I ł i lu w ia ln y w poziom ie 3^ I l l u v i a l c la y In h o r iz o n - %

2 ,1 2 ,6 - 1 ,7 4 ,0 1,1 1 ,2

Akumulacja i ł u ilu w ia ln eg o -k g /m ^ Accum ulation o f i l l u v i a l c la y -k g p e r sq.m

15,5 2 3 ,2 - 19 ,2 44 ,7 7 ,8 9 ,3

Odgórne o g le je n iePseudog ley ing ---------------

g leby płowe b ru n a tn e - le s s iv e brown s o i l s

b - g leby płowe w łaściw e - ty p ic a l l e s s iv e s o i l s

o -g le b y opadowogleJowe - paeudogley s o i l s

Mikrom

orfologia utworów

pyłowych Pogórza

Wielickiego

156 S. Zasoński

Nie można jednak w związku z tym mówić o korzystnym wpływie iluwiacji koloidu na właściwości gleby, lecz tylko o korzystnym wpływie struktur ilastych typu vosepic w danym poziomie w stosunku do poziomów o analogicznych właściwościach, lecz innej strukturze substancji koloidalnej.

Natomiast M in aszin a [16] stwierdza, że poziomy o maksymalnej zawartości anizotropowego iłu odznaczają się skrajnie niekorzystnymi dla rozwoju roślin warunkami wodno—powietrznymi. Stanowisko to może być o tyle dyskusyjne, że autorka nie rozróżnia specyficznego oddziaływania różnych struktur ilastych oraz w niektórych innych przypadkach (jak na przykład w takyrach) nie rozdziela pierwotnych niekorzystnych warunków wtórnych, tj. charakterystycznych struktur ilastych wytworzonych pod ich wpływem.

Nacieki ilaste o bardzo swoistej morfologii z biegiem czasu ulegają daleko idącym przemianom [9, 10]. I tak bardzo intensywnym przekształceniom mechanicznym ulegają nacieki w górnych częściach poziomów iluwialnych, a w przypadku ich degradacji mechanicznie przekształcone nacieki ulegają ponownej peptyzacji i przemieszczaniu [10]. Zjawisko to jest szczególnie wyraźne widoczne w niektórych glebach płowych uprawnych, na przykład w profilu Brzesko 2.

Ze wzrostem głębokości maleje bardzo wyraźnie intensywność mechanicznych przekształceń, tak że na głębokości około 2 m zaznaczają się one już tylko w bardzo małym stopniu. Jak podaje M o ro zo w a [18], nacieki w glebach kopalnych, przykrytych późniejszym materiałem znacznej miąższości, są na tyle trwałe w czasie, że mogą być obecnie wykorzystywane do rekonstrukcji dawnych procesów glebotwór- czych.

Ponadto dają się zauważyć pewne różnice w morfologii produktów częściowego rozpadu nacieków zależnie od warunków wodno—powietrznych panujących w danym poziomie. W przypadku badanych gleb najwyraźniejsze różnice rysują się w górnej części poziomów teksturalno—iluwialnych gleb płowych (brunatnych oglejonych) i opadowoglejowych.

W glebach płowych w fazie początkowego rozpadu ma miejsce rozwarstwienie nacieku z późniejszą tendencją do tworzenia struktur włóknistych typu masepic (rys. 10, 11). Natomiast w glebych opadowoglejowych ulegają one początkowo poprzecznemu podziałowi tworząc ziarnisto—grudkowe skupienia o zgodnej orientacji warstwowania. W dalszym ciągu zmienia się ich wzajemne położenie, ulegają rozdrobnieniu i wymieszaniu z resztą masy glebowej (rys. 12, 13).

Kierunki ewolucji nacieków w zależności od warunków glebowych z uwzględnieniem charakterystycznych pośrednich form morfologicznych przedstawione są m.in. w pracach B egon [2], G ierasim ow ej [9] i Jam ange [11]. W przypadku badanych gleb zależność ta zaznacza się mniej wyraźnie, tak że można mówić jedynie o ogólnych tendencjach tych przekształceń, przy czym są one najwyraźniejsze w górnej części poziomu iluwialnego.

W geograficznym rozprzestrzenieniu okrywy glebowej wytworzonej z utworów pyłowych Polski południowej zaznacza się pewna prawidłowość, wynikająca zarówno ze zmiany klimatu, jak i charakteru skały macierzystej (tab. 5). Przechodząc od lessów Wyżyny Krakowskiej przez Pogórze Wielickie do Kotliny Nowotarskiej

Mikrcmorfologia utworów pyłowych Pogórza Wielickiego 157

w związku ze wzrostem wysokości od około 300 m nad poziom morza zmienia się wyraźnie jeden z ważniejszych elementów glebotwórczych klimatu — opady; odpowiednio od 650 do około 1000 mm rocznie. W tym też kierunku zmienia się również bardzo wyraźnie skład mechaniczny osadów pyłowych (stają się one wyraźnie cięższe) od pyłów zwykłych na Wyżynie Krakowskiej do iłów pylastych w Kotlinie Nowotarskiej. Taki układ głównych czynników glebotwórczych na rozpatrywanym terenie warunkuje rozwój płowienia na lessach Wyżyny Krakowskiej (jest ono tu dodatkowo stymulowane procesem dekalcytacji) i odgórnego oglejenia w Kotlinie Nowotarskiej. Teren Pogórza zajmuje tu miejsce pośrednie zarówno pod względem ilości opadów, jak również charakteru skały macierzystej. Stąd też jest on miejscem, gdzie żaden z tych procesów nie dominuje w zdecydowany sposób na większym obszarze. Niemniej jednak daje się zauważyć tendencja skorelowana z charakterem podłoża i warunkami klimatycznymi nawiązując w północnej części Pogórza do płowienia i brunatnienia, a w części południowej do odgórnego oglejenia.

WNIOSKI

1. Przeprowadzone badania wskazują, że genezę osadów pyłowych Pogórza należy wiązać z wodnym ich pochodzeniem, są one jednak bardziej jednorodne i stanowią na ogół lepszy materiał glebotwórczy niż współczesne osady aluwialne o zbliżonym uziarnieniu.

2. Pyły Pogórza zawierają makroskopowo niewidoczne, drobne okruchy fliszu karpackiego, których pelitowa struktura przy znacznym stopniu zwietrzenia i niejednorodnym rozmieszczeniu w profilu jest jednym z czynników decydujących0 niejednorodności utworów pyłowych pod względem uziarnienia oraz podkreśla ich różnice w porównaniu z lessami.

3. Profilowe i przestrzenne zróżnicowanie uziarnienia spotęgowane zmianami perygtacjalnymi były pierwotnymi czynnikami wpływającymi na ukierunkowanie głównych procesów glebotwórczych — płowienia i odgórnego oglejenia, a także tłumaczą w pewnym stopniu mozaikowość typologiczną okrywy glebowej Pogórza.

4. Ocenę natężenia procesu iluwialnego i związany z nim typologiczny podział gleb przeprowadzono na podstawie połączonego kryterium zawartości iłu iluwialnego i jego akumulacji w profilu, wyrażonego w kg/m2. Ustalono jednocześnie mikromorfologiczne kryterium poziomu iluwialnego, którym w przypadku utworów pyłowych może być zawartość w nim powyżej 0,8-1 % iłu skupionego w strukturach vosepic.

5. Gleby płowe wytworzone z utworów pyłowych Pogórza odznaczają się stosunkowo znaczną akumulacją iłu iluwialnego w profilu (tab.5) oraz bardzo głęboką iluwiacją sięgającą 2,5-3 m. Tak wykształcony poziom jest wynikiem iluwiacji przebiegającej w bezwęglanowym środowisku umożliwiającym lokalne przemieszczenia koloidu.

6. Gleby opadowoglejowe Pogórza wytworzyły się pod wpływem pierwotnego1 wyraźnie dominującego procesu — odgórnego oglejenia, i nie stanowią dalszej sekwencji rozwojowej gleb płowych. Iluwiacja koloidu przebiega tu z nieznacznym

158 S. Zasoński

natężeniem i równolegle z odgórnym oglejeniem. Również w pozostałych glebach wykazujących odgórne oglejenie w większości przypadków proces ten nie jest wyraźnie uwarunkowany wcześniejszą iluwiacją koloidu.

7. Sposób wykształcenia poziomu iluwialnego oraz nieznaczne tylko ilości kalcytu wtórnego w poziomach pierwotnie węglanowych wskazują na to, że utwory pyłowe Pogórza w chwili ich odłożenia były bezwęglanowe lub lokalnie tylko zawierały nieznaczne ilości węglanów.

8. Iluwiacja koloidu i odłożenie go w formie struktur vosepic w poziomie iluwialnym nie pogarsza przepuszczalności tych poziomów proporcjonalnie do stopnia zagęszczenia fazy mineralnej, stąd też badana gleby płowe nie wykazują tak wyraźnego oglejenia, jakiego można by się spodziewać w związku ze znacznym zróżnicowaniem składu mechanicznego w profilu.

9. Nacieki ilaste mają zmienną zawartość próchniczno—żelazistych domieszek (dotyczy to niejednokrotnie poszczególnych warstewek w tym samym nacieku, jak i nacieków w poszczególnych poziomach i profilach), co świadczy o wyraźnie zróż

nicowanych warunkach iluwiacji w poszczególnych przypadkach i pozwala na częś

ciową rekonstrukcję głównych procesów glebotwórczych w danym profilu.

LITERATURA

[1] A lexandrow icz S., Gerlach T.: Pozycja geomorfologiczna i malakofauna martwicy młodo- czwartorzędowej w Moszczenicy koło Bochni. Komisja Paleogeografii Czwartorzędu, Sprawozdania z posiedzeń, 32/1, 1980.

[2] Bégon J.: Aspects micromorphologiques de la genèse des sols de boulbène. Bull. Assoc. Fr. pour l’Etude du Sol. 1972, 1-2, 33-46.

[3] Boul S. W., H ole F. D.: Some characteristics of clay skins on peds in the В horizon of a gray- -brown podzolic soil. Soil Sei. Soc. Amer. Prooc. 23, 1959, 3, 239-241.

[4] C eliszczewa Ł. K.: Osobiennosti mikromorfołogiczeskogo strojenija psiewdopodzolistych poczw Zakarpatija. Poczwow. 1968, 4, 31-38.

[5] D obrow olskij G. W., N ik itin E. D., Fiedorow K. N.: Ekspierimientalnoje izuczenije obrazowanija orientirowannych glin w poczwach. Poczwow. 1976, 4, 140-143.

[6] D uchaufour Ph.: Note sur la pédogenèse des sols lessivés à pseudogley sur limons anciens des Basses Vosges et de Lorraine. Comptes rendus des Commissions V et VI de 1 Ass. Int. de la Science du Sol. Pseudogley Gley. 1973, 287-293.

[7] Firek A.: Niektóre właściwości i kryteria oceny stosunków wodnych gleb pyłowych Pogórza Karpackiego. Acta Agr. et Silv. Ser. Agr. 7/2, 1977, 41-65.

[8] G ierasim owa M. J.: Mikromorfołogija psiewdopodzolistych poczw Prikarpatija. Mikro- morfołogiczeskij mietod w issledowanii geniezisa poczw. Izdatielstwo “Nauka”, Moskwa 1966, 16-22.

[9] G ierasim owa M. J., Tursina T.: Osobiennosti preobrazowanija płazmy w teksturno-dif- ferencirowannych poczwach (Na primiere Ałtajskogo Kraja). Poczwow. 1977, 2, 16-24.

[10] Grossm an R. В., Stephen J., Fehrenbacher J. B., Beavers A. H.: Fragipan soils of Illinois. III. Micromorphological studies of Hosmer silt loam. Soil Sei. Soc. Amer. Proc. 23, 1, 1959, 73-95.

[11] Jamagne M.: Caractèras micromorphologiques des sols developés sur formations limoneuses. Bull. Assoc. Fr. pour l’Etude du Sol, 1972, 1-2, 9-32.

[12] K om ornicki T, i in.: Zmiany niektórych właściwości fizycznych i chemicznych gleby w doświadczeniu z nawożeniem sadu śliwowego. Rocz. glebozn. 27, 1976, 3, 3-16.

159 Mikromorfologia utworów pyłowych Pogórza Wielickiego

[13] K om ornicki T., W łodarczyk E.: Rozmieszczenie frakcji ilu koloidalnego w glebach wytworzonych z lessu w północnej części województwa krakowskiego. Rocz, glebozn. 25, 1974, 2, 3-24.

[14] Łoziński W.: Gleby leśne Pogórza Wschodnich Karpat. Prace Rolniczo-Leśne PAU 12, Kraków 1934.

[15] M cKeague J.: Micromorphological evidence of illuvial clay in horizons designatedBt in the field. Canad. J. Soil Sei. 58, 1978, 179-186.

[16] M inaszina N. G.: Opticzeski orientirowannyje gliny w poczwach. Poczwow. 1958, 4, 90-96.[17] M inaszina N. G.: Mikromorfołogija Iessa, sieroziemow, chejluty i niekotoryje woprosy

ich paleogenezisa. Mikromorfołogiczeskij mietod w issledowanii genezisa poczw. Izdatielstwo “Nauka”, Moskwa 1966.

[18] M orozowa T. D.: Mikromorfołogiczeskoje izuczenije pogriebiennych poczw. Poczwow. 1963, 9, 49-56.

[19] Reuter G.: Zur Mikromorphologie lessivierter Böden in verschiedenen Klimagebieten. Soil Micromorphology. Eisevier Publishing Company, Amsterdam-London-New York 1964, 213-218.

[20] Rom aszkiewicz A. J.: Mikrostrojenije i mikroagregirowannost poczw w swjazi so smywom i obrazowanijem nanosow. Poczwow. 1962, 10, 56-61.

[21] Siuta J., Rejman M.: Przyczynek do poznania genezy i składu chemicznego gleb ornych Podgórza Dynowskiego. Pam. puł. 1963, 9, 177-206.

[22] Uziak S.: Zagadnienie typologii niektórych gleb pyłowych Pogórza Karpackiego. Ann. UMCS Sec. B, 18, 1962, 1-64.

[23] W olaniecki J.: Kilka uwag o genezie gleb bielicowych powstałych z utworów łomżyńskich. Przegl. geogr. 1958, 30, 2, 285-296.

[24] Zasoński S.: Studia mikromorfologiczne i chemiczne nad procesem płowienia gleb pyłowych Cz. I. Gleby Wyżyny Krakowskiej. Rocz. glebozn. 25, 1974, 3, 55-83.

[25] Zasoński S.: Studia mikromorfologiczne i chemiczne nad procesem płowienia gleb pyłowych Cz. II. Gleby wytworzone z utworów lessopodobnych Kotliny Nowotarskiej. Rocz. glebozn. 26, 1975, 1, 27-47.

[26] Zasoński S.: Właściwośc mikromorfologiczne a główne procesy glebotwórcze niektórych wietrzeniowych gleb Pogórza Wielickiego. Rocz. glebozn. 30, 1979, 2, 163-184.

[27] Zasoński S.: Rola przemywania w kształtowaniu cech mikromorfologicznych materiału pyłowego. Rocz. glebozn. 31, 1980, 2, 3-14.

[28] Zasoński S.; Główne kierunki glebotwórcze na utworach pyłowych Pogórza Wielickiego, Cz. I. Ogólna charakterystyka gleb i niektóre właściwości chemiczne. Rocz. glebozn. 32, 1981. 2, 113-141.

С. ЗАСОНЬСКИ

ГЛАВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОЧВООБРАЗОВАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА НА ПЫЛЕВАТЫХ ФОРМАЦИЯХ ВЕЛИЧСКОГО ПРЕДГОРЬЯ.

Ч. II. МИКРОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Кафедра Почвоведения Сельскохозяйственной академии в Кракове

Резю ме

Проведенные исследования указывают на гидрологическое происхождение пылеватых формаций Предгорья, характеризующихся некоторой разнородностью грануляции (как профильной так и пространственной). Эта первичная дифференциация механического состава усиленная перйглациалысыми изменениями и местными климатическими условиями была

160 S. Zasoński

главной причиной типологических различий в почвенном покрове Предгорья. В анализируемых почвах происходит с разной интенсивностью процесс лессивирования, принятого в основу их типологического деления:

Иллювиальный ил содержание % кг/мг профиля

типичные палевые почвы бурые палевые почвы оглеенные бурые почвы псевдоглеевые почвы

свыше (1,5) 2 0,841,5) 2 ниже 0,8 ниже 1,5

свыше 20 10-20 ниже 10 ниже 10

Установлен микроморфологическйй критерий иллювиального горизонта — содержание в нем свыше 0,8-1 % иллювиального ила накопленного в структурах восепик.

Палевые почвы характеризуются значительной аккумуляцией иллювиального ила в профиле, что связано с очень глубокой иллювиацией, достигающей 2,5-3 м. Наличие структур восепик на такой значительной глубине связано с местными перемещениями коллоида в бес- карбонатной среде.

Несмотря на значительное сгущение иллювиальных горизонтов палевых почв, обычно не наблюдается в них более сильная псевдоглеизация вследствие, по всей вероятности, специфического влияния ила накопленного в структурах восепик на водопроницаемость этих гроизонтов.

Псевдоглеевые почвы Предгорья образовались под влиянием четкой первичной псев- доглеизации и не представляют собой дальнейшей развитиевой стадии палевых почв.

Способ образования иллювиального горизонта, характер йллювиации, а также незначительные лишь количества вторичного кальцита в первично карбонатных горизонтах, указывают на то, что пылеватые формации во время их отложения были бескарбонатнымй или только местами содержали незначительные количества карбонатов, в связи с чем не могли оказывать существенного влияния на направления главных почвообразовательных процессов.

S. ZASOŃSKI

CHIEF SOIL-FORMING PROCESSES ON VERY-FINE-SAND ROCKS OF THE WIELICZKA FOOTHILLS

Department of Soil Science, Agricultural University, Kraków

Summary

The investigations demonstrate that the very-fine-sand deposits of the Foothills were sedimented by water; they are somewhat differentiated in texture (in the profile as well as in space). The primary differentiation of mechanical composition heightened by periglacial changes and local climatic conditions was the principal reason of a typological differentiation of the soil cover in the Foothills. In the analysed soils the process of lessivage takes course with varied intensity which gave a foundation for their typological division:

illuwial clay content % kg/m* profile

typical lessivé soils above (1,5) 2 above 20brown lessive soils 0,8-{l,5) 2 10-20gleywl brown soils below 0,8 below 10pseudogley soils below 1,5 below 10

Mikromorfobgia utworów pyłowych Pogórza Wielickiego 161

A morphological criterion was found for the illuvial horizon — the latter should contain more than 0.8-1% of illuvial clay concentrated in vosepic structures.

The lessivé soils are featured by a considerable accumulation of illuvial clay in the profile; this results from a very deep illuviation, reaching even 2.5-3 m. The presence of vosepic structures at so great depths results from local transportation of colloids in a carbonate-less environment. In spite of a considerable compaction of the illuvial horizons of lessivé soils most often no strong pseudogleying is observed, probably owing to a specific effect of the clay condensed in the vosepic structures on the permeability of these horizons.

The pseudogley soils in the Foothills are formed by distinctly primary pseudogleying and are not a sequence in the development of the lessivé soils.

The manner of formation of the illuvial horizon, the character of the illuviation as well as only slight amounts of secondary calcite in primarily carbonate-bearing horizons indicate that the very-fine-sand deposits were carbonate-less when sedimented or only locally contained small amounts of carbonates and therefore could not exert a basic influence on the direction of the chief soil-forming processes.

Dr Stanisław Zasoński Katedra Gleboznawstwa AR Kraków, al. Mickiewicza 21

GŁÓWNE KIERUNKI GLEBOTWÓRCZE NA UTWORACH ...

Documents

Transcript of GŁÓWNE KIERUNKI GLEBOTWÓRCZE NA UTWORACH ...