Mikrostrukturalne i mikroteksturalne cechy glin lodowcowych jako wskaźnik warunków subglacjalnych na przykładzie stanowiska Lusowo (Pojezierze Poznańskie)

• Autorzy: Morawska M. , Morawski M. , Woronko B.

Warianty tytułu

EN

Microstructural and microtextural features of glacial tills as an indicator of subglacial conditions on the example of Lusowo (Poznan Lakeland)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wielokierunkowym badaniom sedymentologicznym poddano gliny lodowcowe budujące wysoczyznę morenową rozciągającą się na południe od moren czołowych fazy poznańskiej zlodowacenia wisły. Teren badań zlokalizowano około 10 km na NW od Poznania. W jego obrębie zaznacza się obecność wielkoskalowych lineacji glacjalnych, będących efektem funkcjonowania w czasie zlodowacenia wisły szybkiego paleostrumienia lodowego. Przeprowadzono analizy: litofacjalną osadów, uziarnienia, charakteru powierzchni ziarn kwarcu frakcji piaszczystej według Cailleux (1942) i w SEM oraz analizę mikrostrukturalną na podstawie płytek cienkich. Uzyskane wyniki pozwoliły wnioskować o prawdopodobnym źródle osadów. Ponadto uwidoczniła się duża jednorodność osadów pod względem uziarnienia, jak również charakteru obtoczenia i zmatowienia powierzchni ziarn kwarcu frakcji 0,8-1,0 mm oraz znikomy wpływ transportu w środowisku glacjalnym na charakter mikrorzeźby powierzchni ziarn kwarcu. Natomiast wyniki analizy mikrostrukturalnej płytek cienkich pokazały zróżnicowanie glin lodowcowych w profilu pionowym, odpowiadające zmiennym warunkom towarzyszącym akumulacji osadów. Zapis mikrostrukturalny uwidocznił obecność ciągłej, ale o zmiennej miąższości warstwy deformacyjnej. Czynnikiem modelującym zmiany była zawartość i ciśnienie wody porowej.

EN

Multiproxy sedimentological analyses were carried out on glacial till building morainic plateau which extends south from the terminal moraines of the Pomorska phase, Vistulian Glaciation. The study area was located about 10 km to the north-west from Poznań. Mega-scale glacial lineations occur among the plateau. They are the effect of a fast flowing paleo- ice stream existing during the Vistulian Glaciation. Following analysis were performed: lithofacial analysis of sediments, the granulometric composition of deposit, the frosting and rounding analyses of sand quartz grains (1.0–0.8 mm) according to Cailleux (1942) and in SEM and analysis of thin sections. The results suggest probable source of the deposits and show homogeneity in terms of granulometry and rounding and frosting of quartz grains in fraction of 0.8-1.0 mm. Glacial transport appears to have limited influence on the microstructure of quartz grains surface. Analysis of thin sections show the vertical differentiation of glacial till according to variable conditions accompanying its deposition. Microstructures recorded continuous deformation layer which varied in thickness. The volume and pressure of pore water were the factors responsible for the changes.

Słowa kluczowe

PL

wielokierunkowe analizy sedymentologiczne; analiza mikrostrukturalna płytek cienkich; SEM; gliny lodowcowe; warunki subglacjalne; Pojezierze Poznańskie

EN

multiproxy sedimentological analyses; analysis of thin section; SEM; basal til; subglacial conditions; Poznań Lakeland

• Wydawca: Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich
• Czasopismo: Landform Analysis
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 13
• Strony: 61--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 64 poz., rys.

Twórcy

autor

Morawska M.

autor

Morawski M.

autor

Woronko B.

• Uniwersytet Warszawski, Wydział Geografii i Studiów Regionalnych, ul. Krakowskie Przedmieście 30, 00-927 Warszawa,

Bibliografia

• Alley R.B., 1991. Deforming-bed origin for southern Laurentide till sheets. J. Glaciol. 37: 67–76.
• Bartkowski, 1962. Próba kartograficznego ujęcia geomorfologii okolic Buka, Szamotuł i Skoków.Pr. Kom. Geogr.-Geol. PTPN 3/3: 240–292
• Benn D.I., Evans D.J.A., 1998. Glaciers & Glaciation. Arnold, Londyn.
• Benn D.I., Evans D.J.A.2004.A practical guide to the study of glacial sediments. Arnold, London.
• Boulton G.S., Dobbie K.E., Zatsepin S., 2001. Sediment deformation beneath glaciers and its coupling to the subglacial hydraulic system. Quaternary International 86: 3–28.
• Boulton G.S., Hindmarsh R.C.A., 1987. Sediment deformation beneath glaciers: reology and geological consequences. J. Geophys. Res. 92/B9: 9059–9082.
• Cailleux A., 1942. Les actiones éoliennes périglaciaires en Europe. Mm. Soc. Géol. de France 41:1–176.
• Carr S.J., 2004 Micro-scale features and structures. W: D.I. Benn, D.J.A. Evans (red.), A practical guide to the study of glacial sediments. Arnold, London.
• Chmal R., 1997. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1: 50 000.Arkusz 471 Poznań. PIG, Warszawa.
• Gogołek W., 1993. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1: 50 000. Arkusz 470 Buk. PIG, Warszawa.
• Gogołek W., 1994. Quaternary geology of the northeastern part of the Poznań-Lake District between Poznań and Szamotuły, western Poland. Folia Quartern. 65: 259–284.
• Goździk J., 1980. Zastosowanie morfometrii i graniformametrii do badańosadów w kopalni węgla brunatnego Bełchtów. Stud. Regionalne IV/IX, PWN Warszawa–Łódź: 101–114.
• Goździk J., Mycielska-Dowgiałło E., 1982. Badanie wpływu niektórych procesów geologicznych na przekształcenie powierzchni ziarn kwarcowych. Przegl. Geog. 54/3: 219–243.
• Goździk J., Mycielska-Dowgiałło E., 1988. Cechy rzeźby powierzchni wybranych typów ziarn kwarcu z glin morenowych w środkowej Polsce. W: E. Mycielska-Dowgiałło (red.), Geneza osadów i gleb w świetle badań w mikroskopie elektronowym. Wyd. UW, Warszawa: 65–71.
• Górska M., 1995. Właściwości i cechy diagnostyczne bazalnych glin vistulianu jako wyraz dynamiki środowiska depozycyjnego ostatniego lądolodu na Nizinie Wielkopolskiej. Badania Fizjograficzne nad Polską Zachodnią 46: 29–62.
• Górska M., 2000. Wybrane właściwości petrograficzne vistuliańskich moren dennych środkowej i zachodniej Wielkopolski oraz ich znaczenie dla oceny dynamiki ostatniego lądolodu. Pr. Kom. Geogr.-Geol. PTPN 28.
• Hart J.K., 2006. An investigation of subglacial processes at the microscale from Briksdalsbreen. Norway. Sedimentology 53/1: 125–146.
• Hart J.K., 2007. An investigation of subglacial shear zone processes from Weybourne. Norfolk, UK. Quatern. Sci. Rev. 26: 2354–2374.
• Hart J.K., Rose J., 2001. Aproaches to the study of glacier bed deformation.Quatern. Int. 86, 1: 45–58
• Helland P.E., Holmes M.A., 1997. Surface textural analysis of quartz sand grains from ODP Site 918 off the southeast coast of Greenland suggests glaciation of southern Greenland at 11 Ma. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 135: 109–121.
• Hiemstra J.F., van der Meer J.J.M., 1997. Pore-water controlled grain fracturing as an indicator for subglacial shearing in tills. J. Glaciol. 43: 446–454.
• Hindmarsh R.C.A., 1997. Deforming beds: viscous and plastic scales of deformation. Quatern. Sci. Rev. 16: 1039–1056.
• Hoch M., Woronko B., 2007. Mikromorfologia powierzchni ziarn kwarcowych frakcji piaszczystej podlegających wietrzeniu mrozowemu – wstępne wyniki badań. W: E. Smolska, D. Giriat (red.), Rekonstrukcja dynamiki procesów geomorfologicznych – formy rzeźby i osady. Warszawa, 217–231.
• Hubbard B., Glasser N., 2005.Techniques in Glaciology and Glacial Geomorphology. J. Wiley & Sons Ltd. London.
• Iverson N.R., Hooyer T.S., Hooke R., Le B., 1996. A laboratory study of sediment deformation: stress heterogeneity and grain-size evolution. Ann. Glaciol. 22: 167–175.
• Jørgensen F., Piotrowski J.A., 2003. Signature of the Baltic Ice Stream on Funen Island, Denmark during the Weichselian glaciation. Boreas 32/1: 242–255.
• Kasprzak L., 2003. Model sedymentacji lądolodu vistuliańskiego na Nizinie Wielkopolskiej. Wyd. Nauk.UAM, Poznań.
• Kilfeather A.A., van der Meer J.J.M., 2008. Pore size, shape and connectivity in tills and their relationship to deformation processes. Quatern. Sci. Rev., 27: 250–266.
• Krinsley D.H., Doornkamp J.C., 1973. Atlas of Sand Grain Surface Textures. Cambridge University Press, Cambridge.
• Krinsley D.H., Takahashi T., 1962. The surface textures of sand grains: an application of electron microscopy. Science 135: 923–925.
• Krüger J., Kjær K.H., 1999. A data chart for field description and genetic interpretation of glacial diamicts and associated sediments – with examples from Greenland, Iceland, and Danmark. Boreas 28: 386–402.
• Kozarski S., 1995. Deglacjacja północno-zachodniej Polski: warunki środowiska i transformacja geosystemu (~20 ka ? 10 ka). Dokumentacja Geog. IGiPZ PAN 1. Continuo, Wrocław.
• Kucharewicz J., 1975. Objaśnienia do Mapy geologicznej Polski w skali 1:200 000, wyd. A. Ark. Leszno. Wyd. A. Wyd. Geol., Warszawa.
• Larsen K.L., Piotrowski J.A., Christoffersen P., Menzies J., 2006. Formation and deformation of basal till a glacier surge; Elisebreen, Svalbard. Geomorphology 81: 217–234.
• Larsen N.K., Piotrowski J.A., Kronborg C., 2004. A multiproxy study of a basal till: a time-transgressive accretion and deformation hypothesis. J. Quaternary Sci. 19: 9–21.
• Lian O., Hicock S.R., Dreimanis A., 2003. Laurentide and Cordilleran fast ice flow: some sedimentological evidence from Wisconsinian subglacial till and its substrate.Boreas 32: 102–113.
• Mahaney W.C., 2002. Atlas of sand grain surface textures and applications. Oxford Univ. Press, Oxford.
• Mahaney W.C., 1995. Pleistocene and Holocene glacier thicknesses and/or transport histories inferred from microtextures on quartz particles. Boreas 24: 293–304.
• Mahaney W.C., Claridge C., Campbell I., 1996. Microtextures on quartz grains in tills from Antarctica. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 121: 89–103.
• Mahaney W.C., Kalm V., 1995. Scanning electron microscopy of Pleistocene tills in Estonia. Boreas 24: 13–29. Mikrostrukturalne i mikroteksturalne cechy glin lodowcowych jako wskaźnik warunków subglacjalnych...Mahaney W.C., Kalm V., 2000. Comparative SEM study of oriented till blocks, glacial grains and Devonian sands in Estonia and Latvia. Boreas 29: 35–51.
• Mahaney W.C., Sjöberg R., 1993. Scanning electron microscopy of quartz grains from two granite caves and a gorge system in Bohuslän, Sothwestern Sweden. Z. Geomorf. N. F. 37/3: 337–348.
• Mahaney W.C., Stewart A., Kalm V., 2001. Quantification of SEM microtextures useful in sedimentary environmental discrimination.Boreas30: 165–171.
• Menzies J., 1998. Microstructures within subglacial diamictons. W: A. Kostrzewski (red.),Rzeźba i osady czwartorzędowe obszarów współczesnego i plejstoceńskiego zlodowacenia półkuli północnej.Wyd. Nauk. UAM Seria Geografia, 58: 153–167.
• Menzies J., van der Meer J.J.M., Rose J., 2006. Till –as a glacial “tectomict”, its internal architecture, and the development of a “typing” method for till differentiation. Geomorphology 75/1–2: 172–200.
• Michalska E., Winnicka G., 2004. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1:50 000. Arkusz 505 Grodzisk Wielkopolski. PIG, Warszawa.
• Morawska M., Morawski M., 2009. Formy po strumieniach lodowych w Polsce północno-zachodniej i ich identyfikacja. Praca magisterska. WGiSR, Warszawa.
• Morawska M., Morawski M., 2009. Formy po strumieniach lodowych w Polsce zachodniej i północno-Zachodniej – identyfikacja w rzeźbie. W: A. Kostrzewski (red.), Geneza, litologia, stratygrafia utworów czwartorzędowych. SGP, UAM, t. V.
• Mycielska-Dowgiałło E., 2007. Metody badańcech teksturalnych osadów klastycznych i wartość interpretacyjna wyników. W: E. Mycielska-Dowgiałło, J. Rutkowski (red.), Badania cech teksturalnych osadów czwartorzędowych i wybrane metody oznaczania ich wieku. WSWPR, Warszawa: 95–180.
• Mycielska-Dowgiałło E., Woronko B., 1998. Analiza obtoczenia i zmatowienia powierzchni ziarn kwarcowych frakcji piaszczystej i jej wartość interpretacyjna. Przegl. Geol. 46: 1275–1281.
• Piotrowski J.A., Larsen N.K., Menzies J., Wysota W., 2006. Formation of subglacial till under transient bed conditions: deposition, deformation, and basal decoupling under a Weichselian ice sheet lobe, central Poland. Sedimentology 53/1: 83–106.
• Piotrowski J.A., Tulaczyk S., 1999. Subglacial conditions under the last ice sheet in northwest Germany: ice bed separation and enhanced basal sliding. Quatern. Sci. Rev. 18: 737–751.
• Przybylski B., 2008. Geomorphic traces of a Weichselian ice stream in the Wielkopolska Lowland, western Poland.Boreas, 37: 286–296.
• Rose K.C., Hart J.K., 2008 Subglacial comminution in the deforming bed: Inferences from SEM analysis. Sed. Geol., 203: 87–97.
• Ruszczyńska-Szenajch H., 1998. Struktura glin lodowcowych jako istotny wskaźnik ich genezy. W: E. Mycielska-Dowgiałło (red.), Struktury sedymentacyjne i postsedymentacyjne w osadach czwartorzę-dowych i ich wartość interpretacyjna. WGiSR, Warszawa: 13–40.
• Sharp M., Gomez B., 1986. Process of debris comminution in the glacial environment and implications for quartz sand-grain micromorphology. Sed. Geol. 46: 33–47.
• Szałajdewicz J., 2004. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1:50 000. Arkusz 541 Rakoniewice. PIG, Warszawa.
• Tulaczyk S.M., Kamb B., Scherer R.P., Engelhardt H.F., 1998. Sedimentary processes at the base of a west Antarctic ice stream: constraints from textural and compositional properties of subglacial debris. Jour. of Sedim. Research 68/3: 487–496.
• van der Meer J.J.M., 1987. Micromorphology of glacial sediments as a tool in distinguishing genetic varieties of till.Geol. Surv. of Finland Special Paper 3: 77–89.
• van der Meer J.J.M., 1993. Microscopic evidence of subglacial deformation. Quatern. Sci. Rev. 12: 553–587.
• van der Meer J.J.M., 1997. Particle and aggregate mobility in till: microscopic evidence of subglacial processes. Quatern. Sci. Rev. 16: 827–831.
• van der Meer J.J.M., Menzies J., Rose J., 2003.
• Subglacial till: the deforming glacier bed. Quatern. Sci. Rev., 22: 1659–1685.
• Whalley W.B., Krinsley D.H., 1974. Scanning electron microscope study of surface textures of quartz grains from glacial environments. Sedimentology 21: 87–105.
• Woronko B., 2001. Znaczenie analizy obtoczenia i zmatowienia powierzchni ziarn kwarcowych frakcji piaszczystej w interpretacji genetycznej osadów czwartorzędowych. W: E. Mycielska-Dowgiałło (red.), Eolizacja osadów jako wskaźnik stratygraficzny czwartorzędu. Pracownia Sedymentologiczna, WGiSR UW.