13

ANALIZA PALEOPRĄDÓW

A n a l i z a p a l e o p r ą d ó w m a n a c e l u o d t w o r z e n i e k i e r u n k ó w p r ą d ó w , z k t ó ­

r y m i z w i ą z a n a b y ł a s e d y m e n t a c j a b a d a n y c h o s a d ó w . W s k a l i l o k a l n e j

analiza t a d o s t a r c z a w a ż n y c h p r z e s ł a n e k d o w n i o s k ó w n a t e m a t m e c h a ­
n i z m u i w a r u n k ó w d e p ó z y c j i , zaś w skali r e g i o n a l n e j u m o ż l i w i a w y z n a ­

c z e n i e g ł ó w n y c h k i e r u n k ó w t r a n s p o r t u m a t e r i a ł u k l a s t y c z n e g o w o b r ę ­
bie b a s e n u s e d y m e n t a c y j n e g o . W t y m d r u g i m , r e g i o n a l n y m a s p e k c i e a n a ­
liza p a l e o p r ą d ó w n a z y w a n a jest t a k ż e analizą paleotransportu. W y z n a ­

c z e n i e g ł ó w n y c h k i e r u n k ó w t r a n s p o r t u p o z w a l a n a o k r e ś l e n i e k i e r u n k u

n a c h y l e n i a p a l e o s k ł o n u , s t w i e r d z e n i e z a l e ż n o ś c i m i ę d z y t y m k i e r u n k i e m

a k i e r u n k i e m z m i a n f a c j a l n y c h o r a z k s z t a ł t e m i o r i e n t a c j ą l i t o s o m ó w ,
a t a k ż e d o s t a r c z a sugestii o d n o ś n i e p o ł o ż e n i a o b s z a r ó w ź r ó d ł o w y c h m a ­
t e r i a ł u k l a s t y c z n e g o .

Rozpoznanie kierunków paleotransportu jest z kolei ważnym elementem analizy

basenu sedymentacyjnego, której celem jest syntetyczna rekonstrukcja rozwoju basenu

w czasie i przestrzeni. Analiza basenu sedymentacyjnego zmierza do określenia rozmia­

rów, kształtu i czasu trwania basenu, rodzaju i rozmieszczenia osadów wypełniających
basen i warunków ich akumulacji, położenia i cech obszarów źródłowych, paleogeogra-

fii basenu i jego otoczenia, kolejnych etapów wypełniania basenu, wpływu procesów

diastroficznych na rozwój basenu, a także do określenia tektonicznego typu basenu.
Analiza basenu sedymentacyjnego ma charakter złożony; stosowane są w niej metody
i wykorzystywane dane z różnych dziedzin nauk geologicznych. Przeważnie jednym z re­
zultatów tej analizy jest sformułowanie modelu danego basenu; taki model w sposób

wysublimowany ujmuje najważniejsze cechy rozwoju basenu.

METODYKA POMIARÓW

W analizie p a l e o t r a n s p o r t u w y k o r z y s t y w a n e są p r z e d e w s z y s t k i m d w i e

g r u p y c e c h o s a d ó w — c e c h y k i e r u n k o w e i s k a l a r n e (tab. 13-1). C e c h y

540 ANALIZA PALEOPRĄDÓW

A. Cechy linijne:

lineacja oddzielnościowa

smugi prądowe

ślady wleczenia

ślady poślizgów

orientacja długich osi ziarn

grzbiety i bruzdy prądowe
kanały erozyjne i rozmycia wewnątrzławicowe

rysy lodowcowe

B. Cechy azymutowe:

warstwowanie przekątne
imbrykacja ziarn

cienie prądowe

jamki wirowe
ślady opływania
ślady strzałkowe
zadziory uderzeniowe

ślady poślizgów ze zmarszczką czołową
ślady wleczenia z zakończeniem
prądowe riplemarki asymetryczne

C. Gradienty cech skalarnych (rozpatrywane regionalnie):

gradient wielkości ziarna

gradient miąższości ławic

gradient ilości materiału gruboklastycznego (żwirowego i piaszczystego)

kierunkowe d o s t a r c z a j ą b e z p o ś r e d n i o i n f o r m a c j i o k i e r u n k u p r ą d u ; c z ę ś ć
z n i c h p o z w a l a z m i e r z y ć j e d y n i e o r i e n t a c j ę linii p r ą d u ( c e c h y linijne),
część zaś z m i e r z y ć k i e r u n e k z w r o t u r u c h u p r ą d u ( c e c h y a z y m u t o w e ) .
Z n a c z e n i e c e c h k i e r u n k o w y c h m a w i e l e s t r u k t u r s e d y m e n t a c y j n y c h . T a ­

k i e s t r u k t u r y o k r e ś l a n e s ą ł ą c z n i e m i a n e m s t r u k t u r k i e r u n k o w y c h .
P o d o b n e z n a c z e n i e m a j ą też n i e k t ó r e f o r m y r z e ź b y p o d ł o ż a b a d a ­

n y c h o s a d ó w , n p . b a r a ń c e , r y s y l o d o w c o w e , w c i ę t e w p o d ł o ż e k o r y t a
e r o z y j n e itp.

Cechy skalarne c h a r a k t e r y z u j e i c h w i e l k o ś ć . P r z y k ł a d e m c e c h y

s k a l a r n e j jest w i e l k o ś ć z i a r n m a t e r i a ł u k l a s t y c z n e g o . W i e l k o ś c i c e c h
s k a l a r n y c h r o z p a t r y w a n e w p o s z c z e g ó l n y c h s t a n o w i s k a c h p o m i a r o w y c h
n i e dają informacji k i e r u n k o w y c h , i e d n a k ich k a r t o g r a f i c z n e z e s t a w i e ­
n i e w p o s t a c i o d p o w i e d n i e j m a p y p o z w a l a n a o k r e ś l e n i e k i e r u n k u n a j ­
w i ę k s z e j z m i e n n o ś c i , czyli g r a d i e n t u d a n e j c e c h y .

Z n a c z n i e r z a d z i e j w y k o r z y s t y w a n e s ą c e c h y jakościowe, t j . t a k i e ,

k t ó r e r o z p a t r u j e się z p u n k t u w i d z e n i a o b e c n o ś c i l u b b r a k u d a n e g o zja-

Tabela 13-1. Ważniejsze cechy kierunkowe i skalarne przydatne do analizy paleoprą­

dów

METODYKA POMIARÓW 541

w i s k a . P r z y k ł a d e m m o ż e b y ó o b e c n o ś ć w o s a d a c h m o r e n o w y c h t a k i c h
e r a t y k ó w , k t ó r e r e p r e z e n t u j ą s p e c y f i c z n y t y p s k a ł y w y s t ę p u j ą c e j n a
o k r e ś l o n y m o b s z a r z e ź r ó d ł o w y m . K a r t o g r a f i c z n y o b r a z r o z m i e s z c z e n i a

t y c h e r a t y k ó w p o z w a l a n a w y z n a c z e n i e k i e r u n k u p r z e s u w a n i a s i ę lą-

d o l o d u .

O g ó l n i e r z e c z b i o r ą c n a j b a r d z i e j p r z y d a t n e s ą t a k i e c e c h y , k t ó r e

o b s e r w o w a n e są p o s p o l i c i e w b a d a n y c h o s a d a c h , a p r z y t y m w z g l ę d n i e
r ó w n o m i e r n i e r o z m i e s z c z o n e . D o b ó r c e c h i m e t o d y k a p o m i a r ó w zależą
j e d n a k o d z a ł o ż o n e g o c e l u s t u d i ó w , r o d z a j u o s a d ó w i m o ż l i w o ś c i d o k o ­
n y w a n i a p o m i a r ó w . W s t u d i a c h z m i e r z a j ą c y c h p r z e d e w s z y s t k i m d o p o ­
z n a n i a k i e r u n k ó w l o k a l n y c h p r ą d ó w d e p o n u j ą c y c h m a t e r i a ł o s a d o w y

i i n t e r p r e t a c j i ś r o d o w i s k a s e d y m e n t a c y j n e g o , p o m i a r y d o t y c z ą z a z w y c z a j

w i e l u r ó ż n y c h s t r u k t u r k i e r u n k o w y c h , zaś s t a n o w i s k a p o m i a r o w e , w k t ó ­
r y c h d o k o n u j e się serii p o m i a r ó w s t r u k t u r o k r e ś l o n e g o r o d z a j u , r o z m i e ­
s z c z o n e s ą o d p o w i e d n i o g ę s t o . W s t u d i a c h , k t ó r y c h c e l e m j e s t p r z e d e
w s z y s t k i m r o z p o z n a n i e g e n e r a l n e g o k i e r u n k u t r a n s p o r t u , p o d s t a w ą a n a ­
lizy s ą z w y k l e p o m i a r y j e d n e j t y l k o c e c h y l u b n i e w i e l u c e c h (np. w a r ­

s t w o w a n i a p r z e k ą t n e g o o d u ż e j skali, o r i e n t a c j i o t o c z a k ó w i m a k s y m a l ­

n e j ś r e d n i c y z i a r n a ) , a s t a n o w i s k a p o m i a r o w e r o z m i e s z c z o n e są s t o s u n ­
k o w o r z a d k o , lecz w y b r a n e w t a k i s p o s ó b , b y m o ż l i w i e r ó w n o m i e r n i e
p o k r y w a ł y o b s z a r w y s t ę p o w a n i a i p i o n o w y profil b a d a n e g o n a g r o m a d z e ­
nia o s a d ó w . W , s t u d i a c h r e g i o n a l n y c h p r z y d a t n e s ą p r z e d e w s z y s t k i m
t a k i e c e c h y , k t ó r y c h l o k a l n a z m i e n n o ś ć jest n i e w i e l k a .

Z punktu widzenia skali zmienności rozmaite struktury kierunkowe występujące

w osadach danego środowiska tworzą zwykle system hierarchiczny. Na przykład w osa­
dach rzecznych największą zmienność kierunków wykazuje z reguły warstwowanie
przekątne o małej skali, a mniejszą warstwowanie przekątne o dużej skali (por. ryc.

12-20). W przypadku warstwowania przekątnego rynnowego o dużej skali dogodniej jest

mierzyć kierunek osi rynien (jeżeli tylko charakter odsłonięć na to pozwala) niż kie­

runki maksymalnego upadu lamin przekątnych.

P o m i a r y k a ż d e j z u w z g l ę d n i a n y c h c e c h są p r z e p r o w a d z a n e i z e s t a ­

w i a n e o d d z i e l n i e w p o s z c z e g ó l n y c h s t a n o w i s k a c h p o m i a r o w y c h .

P r z e p r o w a d z o n e p o m i a r y d a n e j c e c h y , n p . o r i e n t a c j i s t r u k t u r s e d y ­

m e n t a c y j n y c h o k r e ś l o n e g o t y p u , s ą z a w s z e o g r a n i c z o n e i l o ś c i o w o ; z e

s t a t y s t y c z n e g o p u n k t u w i d z e n i a s ą o n e j e d y n i e p r ó b k a m i w z i ę t y m i
z c a ł e j p o p u l a c j i t e g o t y p u s t r u k t u r w y s t ę p u j ą c y c h w b a d a n y c h osa­
d a c h . W y n i k a s t ą d p o t r z e b a o d p o w i e d n i e g o o p r ó b o w a n i a , s t a t y s t y c z ­
n e j a n a l i z y u z y s k a n y c h d a n y c h p o m i a r o w y c h i o c e n y i s t o t n o ś c i u z y s k a ­

n y c h w y n i k ó w .

P o d c z a s w y k o n y w a n i a p o m i a r ó w n a l e ż y z a t e m z m i e r z a ć d o m o ż l i ­

w i e o b i e k t y w n e g o d o b o r u m i e r z o n y c h o b i e k t ó w , a b y s p e ł n i ć w a r u n e k
r e p r e z e n t a t y w n o ś c i p r ó b e k . W p r a k t y c e n i e d a się j e d n a k w y k l u c z y ć ,
że w d a n e j serii p o m i a r ó w d o b ó r p r z e p r o w a d z o n y z o s t a ł z p e w n ą d o z ą
s u b i e k t y w i z m u i o d b i e g a od s t a t y s t y c z n e g o d o b o r u l o s o w e g o .

542 ANALIZA PALEOPRĄDÓW

N a e t a p i e d o k o n y w a n i a p o m i a r ó w w y ł a n i a s i ę t e ż k w e s t i a o p t y m a l ­

n e j ich ilości, t j . t a k i e j , p r z y k t ó r e j u s t a l a s i ę c h a r a k t e r y s t y c z n y r o z k ł a d
k i e r u n k ó w i d a l s z e z w i ę k s z a n i e ilości p o m i a r ó w n i e p r o w a d z i d o istot­
n y c h z m i a n w t y m r o z k ł a d z i e . O k r e ś l e n i e o p t y m a l n e j ilości p o m i a r ó w
w y m a g a p r z e p r o w a d z e n i a p r ó b n e g o z e s t a w i e n i a w y n i k ó w , b ą d ź t e ż o p a r ­
cia się n a w c z e ś n i e j s z y c h d o ś w i a d c z e n i a c h w ł a s n y c h l u b i n n y c h b a d a ­
czy. O g ó l n ą r e g u ł ą jest, ż e i m m n i e j s z a j e s t z m i e n n o ś ć w a r t o ś c i d a n e j
c e c h y , t y m m n i e j s z a jest o p t y m a l n a liczba p o m i a r ó w . W p r a k t y c e d ą ż y
s i ę d o n i e w i e l k i e g o p r z e k r a c z a n i a t e j ilości, N i e j e d n o k r o t n i e j e d n a k d o -
k o n a n i e p o ż ą d a n e j ilości p o m i a r ó w n i e j e s t m o ż l i w e z e w z g l ę d u n a c h a ­
r a k t e r o d s ł o n i ę ć l u b u b ó s t w o s t r u k t u r k i e r u n k o w y c h i i n n y c h c e c h p r z y ­
d a t n y c h d o a n a l i z y . W t a k i c h p r z y p a d k a c h u z y s k a n e d a n e m u s z ą b y ć
t r a k t o w a n e z o d p o w i e d n i o d u ż ą dozą o s t r o ż n o ś c i .

ANALIZA STATYSTYCZNA WYNIKÓW POMIARÓW

W s k a ł a c h o s a d o w y c h , t e k t o n i c z n i e w y r u s z o n y c h z p i e r w o t n e g o p o ł o ż e ­
n i a ( p r z y j m o w a n e g o z w y k l e z w y s t a r c z a j ą c ą d o k ł a d n o ś c i ą j a k o p o z i o ­
m e ) , o b s e r w o w a n a o r i e n t a c j a s k ł a d n i k ó w z i a r n o w y c h o s a d u i s t r u k t u r
s e d y m e n t a c y j n y c h j e s t z m i e n i o n a w s t o s u n k u d o p i e r w o t n e j o r i e n t a c j i .
D l a t e g o t e ż w y n i k i p o m i a r ó w o r i e n t a c j i w y m a g a j ą o d p o w i e d n i e g o p r z e ­
t w o r z e n i a , c e l e m u s u n i ę c i a w p ł y w u t e k t o n i c z n e j d e f o r m a c j i . P r z e p r o w a ­
d z a się t o m e t o d a m i s t o s o w a n y m i p o w s z e c h n i e w g e o l o g i i s t r u k t u r a l ­
n e j , p r z e w a ż n i e z a p o m o c ą s i a t k i S c h m i d t a . W p o l s k i e j l i t e r a t u r z e m e ­
t o d y t e o m ó w i o n e s ą n a j o b s z e r n i e j p r z e z K o z i a r a (1976).

W a r t o ś c i p o m i a r ó w c e c h k i e r u n k o w y c h m a j ą n a p ł a s z c z y ź n i e p o ­

z i o m e j r ó ż n y z a k r e s : w p r z y p a d k u c e c h l i n i j n y c h o b e j m u j e o n p ó ł o k r ę ­
g u k o ł a (0—180°), z a ś w p r z y p a d k u c e c h a z y m u t o w y c h p e ł n y o k r ą g k o ł a .
(0—360°).

ANALIZA STATYSTYCZNA 5 4 3

P i e r w s z y m e t a p e m a n a l i z y s t a t y s t y c z n e j j e s t s p o r z ą d z a n i e t a b e l i (sze­

r e g u rozdzielczego) p o m i a r ó w k i e r u n k ó w z d a n e g o s t a n o w i s k a . W t a ­
beli p o m i a r y g r u p o w a n e s ą w p r z e d z i a ł y (klasy). S z e r o k o ś ć p r z e d z i a ł ó w
d o b r a n a j e s t w z a l e ż n o ś c i od d o k ł a d n o ś c i p o m i a r ó w , i c h ilości i c e l u
b a d a ń ; z a z w y c z a j s t o s o w a n e są p r z e d z i a ł y o b e j m u j ą c e 30°. Z k o l e i obli­

c z a n y j e s t p r o c e n t ilości p o m i a r ó w w k a ż d y m p r z e d z i a l e w o d n i e s i e n i u
d o s u m y p o m i a r ó w u j ę t y c h w t a b e l i . U z y s k a n e w y n i k i m o g ą b y ć p r z e d ­
s t a w i o n e graficznie w p o s t a c i z w y k ł e g o h i s t o g r a m u (ryc. 13-1A), z r e ­
g u ł y j e d n a k s t o s u j e s i ę w t y m

celu

f o r m ę h i s t o g r a m u k o ł o w e g o , t j . dia­

g r a m u r o z e t o w e g o (ryc. 13-1B). D i a g r a m r o z e t o w y n a z y w a n y j e s t po-
t o c z n i e różą k i e r u n k ó w . W y d a j e się j e d n a k , ż e t e n o s t a t n i t e r m i n wi­
n i e n b y ć s t o s o w a n y j a k o s y n o n i m d i a g r a m u p r o m i e n i s t e g o (por. r y c .

13-2B i r y c . 13-4), na k t ó r y m p r z e d s t a w i o n e są p o s z c z e g ó l n e , n i e p o g r u -

p o w a n e w y n i k i p o m i a r ó w c e c h k i e r u n k o w y c h . D i a g r a m p r o m i e n i s t y s t o ­

s u j e się w p r z y p a d k u , g d y ilość p o m i a r ó w d o k o n a n y c h w d a n y m s t a n o -

Rycina 13-2.
Pomiary kierunku paleoprądów
na podstawie warstwowania
przekątnego (A), promienisty
diagram kierunków (B) i wy­
znaczanie wektora w y p a d k o w e -
go

(C)

Z a r ó w n o t a b e l a , j a k i j e j o b r a z graficzny, p o z w a l a j ą n a o k r e ś l e n i e

p r z e d z i a ł u l u b p r z e d z i a ł ó w m o d a l n y c h (tj. g r u p u j ą c y c h n a j w i ę k s z y p r o ­

c e n t ilości p o m i a r ó w ) . R o z m i e s z c z e n i e t y c h p r z e d z i a ł ó w d e c y d u j e o t y ­

p i e u k ł a d u p o r . r y c . 13-6).

Ś r e d n i k i e r u n e k p a l e o p r ą d ó w w y z n a c z a s u m a w e k t o r o w a p o m i a r ó w

o r i e n t a c j i s t r u k t u r k i e r u n k o w y c h . W e k t o r w y p a d k o w y m o ż e b y ć w y z n a ­
c z o n y graficznie, a j e g o a z y m u t b e z p o ś r e d n i o o d c z y t a n y (ryc. 13-2C);

p r z y t e g o r o d z a j u k o n s t r u k c j i p o s z c z e g ó l n y m p o m i a r o m o d p o w i a d a j ą
w e k t o r y o d ł u g o ś c i j e d n o s t k o w e j . W i e l k o ś ć (długość) w e k t o r a w y p a d k o ­
w e g o , w y r a ż o n a w p r o c e n t a c h w s t o s u n k u d o s u m y d ł u g o ś c i w e k t o r ó w

s k ł a d o w y c h , j e s t m i a r ą z w a r t o ś c i k i e r u n k ó w p a l e o p r ą d ó w :

5 4 4

ANALIZA PALEOPRĄDÓW

R = VK« + I

2

R

> Z = 100*/»

gdzie: n

t

— liczba pomiarów w i-tym przedziale, m — liczba przedziałów, rj — azy­

mut środka i-tego przedziału, r — azymut w e k t o r a wypadkowego, R wielkość (dłu>
gość wektora) wypadkowego, Z — procentowa wielkość wektora wypadkowego, tj.
współczynnik zwartości.

W przypadku sumowania wektorów d l a d a n y c h niepogrupowanych należy pominąć

ni

we wzorach przy obliczaniu K i L; m oznacza wówczas liczbę sumowanych wekto­

rów, a it — wartość azymutu dla poszczególnych wektorów.

W y z n a c z e n i e s u m y w e k t o r o w e j p o m i a r ó w ( w e k t o r a w y p a d k o w e g o )

p o z w a l a n a o c e n ę s t a t y s t y c z n e j i s t o t n o ś c i u z y s k a n y c h w y n i k ó w . N a j ­
d o g o d n i e j s z y d o t a k i e j o c e n y j e s t t e s t R a y l e i g h a ( C u r r a y 1956). T e s t t e n
p o z w a l a n a z w e r y f i k o w a n i e h i p o t e z y z e r o w e j , s t w i e r d z a j ą c e j , ż e p r o c e n ­
t o w a w i e l k o ś ć w e k t o r a w y p a d k o w e g o j e s t w y n i k i e m p r z y p a d k o w e g o d o ­
b o r u d o p r ó b k i ( d o w y k o n a n i a s e r i i p o m i a r ó w ) w e k t o r ó w s k ł a d o w y c h
z p o p u l a c j i o r ó w n o m i e r n y m r o z k ł a d z i e k o ł o w y m w g r a n i c a c h 0 — 3 6 0 ° .

Prawdopodobieństwo przypadkowego doboru w e k t o r ó w składowych z równomier­

nego rozkładu kołowego dla uzyskania wektora, wypadkowego o określonej wielkości
procentowej zależy od ilości wektorów składowych. Test Ragleigha można przeprowa­
dzić graficznie korzystając z wykresu zamieszczonego na rycinie 13-3. W obszarach po­

wyżej linii biegnących ukośnie prawdopodobieństwo przypadkowego wyniku jest m n i e j -

sże od podanej wartości (p). Przyjmując określony poziom istotności, r ó w n y np. 0,05,
odrzucą się weryfikowaną hipotezą zerową, jeśli prawdopodobieństwo przypadkowego

wyniku jest mniejsze od 0,05. Przyjmuje się wówczas j a k o prawdziwą hipotezę alterna­

tywną, stwierdzającą, że wektor w y p a d k o w y nie pochodzi z przypadkowego doboru

wektorów składowych o równomiernym rozkładzie kołowym. Należy pamiętać, że po­

ziom istotności określa prawdopodobieństwo odrzucenia hipotezy zerowej w przypadku,

gdy w rzeczywistości jest o n a prawdziwa.

ANALIZA STATYSTYCZNA 545

Rycina 13-3. Wykres do sprawdzania statystycznej istotności wektora wypadko­
wego kierunków paleoprądów za pomocą testu Rayleigha
Innym sposobem oceny statystycznej istotności pomierzonych kierunków jest obli­

czenie azymutu wektora wypadkowego r' a następnie obliczenie wariancji z próbki wo­

kół wektora wypadkowego według wzoru:

Wariancja rozkładu równomiernego ma wartość 10 800. Należy zastosować test

F

Snedecora w celu sprawdzenia, czy jest istotnie mniejsze od s?. W tym celu obli­

cza się stosunek F = s*/s? lub F = s?/s

s

, tak aby wartość F była większa od 1. Weryfi­

kowana jest hipoteza zerowa zakładająca, że wariancja z próbki nie różni się istotnie

pd wariancji z rozkładu równomiernego. Hipotezę zerową należy odrzucić, jeśli obliczo­

na wartość F jest większa od wartości krytycznej odczytanej z tablic statystycznych dla

przyjętego poziomu istotności. Liczba stopni swobody dla s* i sj wynosi n — 1. Jeśli

wynik weryfikacji wskazuje, że nie ma podstaw do odrzucenia hipotezy zerowej, wów­

czas wypadkowy kierunek paleoprądu nie jest statystycznie istotny. Jeśli natomiast od­

rzucamy hipotezę zerową i przyjmujemy hipotezę alternatywną, zakładającą że warian­

cja z próbki jest istotnie mniejsza od wariancji rozkładu równomiernego, to wielkość od­

chylenia standardowego z próbki wynosi Ys* i może być traktowana jako miara rozrzutu

kierunków paleoprądów.

Przy stosowaniu testu F zakłada się, że kierunki paleoprądów mają rozkład nor­

malny. Dlatego też test ten należy stosować tylko wówczas, gdy diagramy rozetowe wy­

kazują układ unimodalny symetryczny.

Podkreślić trzeba, ż e w i e l k o ś ć w s p ó ł c z y n n i k a z w a r t o ś c i jest od­

w r o t n i e proporcjonalna do wariancji, jednak z a l e ż n o ś ć ta n i e j e s t li­

niowa. •

(

.

35 Zarys sedymentologii

546 ANALIZA PALEOPRĄDÓW

N i e r z a d k o z a c h o d z i k o n i e c z n o ś ć s t w i e r d z e n i a , c z y d w i e b a d a n e p o ­

p u l a c j e s t r u k t u r k i e r u n k o w y c h ( n p . h i e r o g l i f ó w n a s p ą g u ł a w i c y i w a r
s t w o w a n i a p r z e k ą t n e g o w o b r ę b i e ł a w i c y , l u b t e ż w a r s t w o w a n i a p r z e ­
k ą t n e g o w d w ó c h j e d n o s t k a c h l i t o s t r a t y g r a f i c z n y c h ) m a j ą t a k i e s a m e

ś r e d n i e k i e r u n k i . N a l e ż y w ó w c z a s w y z n a c z y ć w e k t o r y w y p a d k o w e , obli­
c z y ć s t a n d a r d o w e o d c h y l e n i a i z a s t o s o w a ć t e s t t S t u d e n t a d l a p o r ó w n a ­
n i a d w ó c h ś r e d n i c h . T e s t t e n o p i s a n y j e s t w e w s z y s t k i c h p o d r ę c z n i k a c h
s t a t y s t y k i . P r z y s t o s o w a n i u g o z a k ł a d a się, ż e o b i e p r ó b k i p o c h o d z ą z p o ­

p u l a c j i c e c h u j ą c y c h się n o r m a l n y m r o z k ł a d e m k i e r u n k ó w .

P r z y a n a l i z i e k i e r u n k ó w p a l e o p r ą d ó w n a p o z i o m i e l o k a l n y m k o ­

n i e c z n e j e s t o d d z i e l e n i e z e s t a w i e n i a p o m i a r ó w d o t y c z ą c y c h k a ż d e j z m i e ­
r z o n y c h s t r u k t u r . C z ę s t o j e d n a k p o ż ą d a n e j e s t p r z e d s t a w i e n i e w y n i k ó w
n a j e d n y m , w s p ó l n y m d i a g r a m i e . P r z y k ł a d t a k i e g o d i a g r a m u p o d a n y j e s t
na r y c i n i e 13-4.

Rycina 13-4.
Przykład graficznego przedstawienia wy­
ników pomiarów różnych struktur kie­
r u n k o w y c h na diagramie promienistym

W y n i k i p o m i a r ó w p r z e p r o w a d z o n y c h w p o s z c z e g ó l n y c h s t a n o w i s ­

k a c h b y w a j ą r ó ż n i e p r z e d s t a w i a n e n a m a p a c h , k t ó r e s t a n o w i ą p o d s t a w ę
d o o g ó l n y c h i n t e r p r e t a c j i p a l e o p r ą d ó w . Z a z w y c z a j n a t a k i c h m a p a c h r y ­
s u j e się d i a g r a m y r o z e t o w e z z a z n a c z o n y m k i e r u n k i e m ś r e d n i m i p o d a ­
n ą o b o k ilością d o k o n a n y c h p o m i a r ó w (por. r y c . 13-8). N i e k i e d y w m i e j ­
s c a c h s t a n o w i s k z n a c z y s i ę j e d y n i e ś r e d n i e k i e r u n k i ; z r ó ż n i c o w a n ą d ł u ­
gością s t r z a ł e k m o ż n a j e d n o c z e ś n i e z o b r a z o w a ć w i e l k o ś c i p r o c e n t o w e
p o s z c z e g ó l n y c h w e k t o r ó w w y p a d k o w y c h (tj. w a r t o ś c i w s p ó ł c z y n n i k a
z w a r t o ś c i ) (ryc. 13-7A).

W p r z y p a d k u m a p s ł u ż ą c y c h d o w y z n a c z e n i a r e g i o n a l n e g o k i e r u n ­

k u p a l e o p r ą d ó w k o r z y s t n e j e s t w y e l i m i n o w a n i e l o k a l n e j z m i e n n o ś c i .

S t o s u j e się w t y m c e l u r ó ż n e m e t o d y , w t y m r ó w n i e ż k o m p u t e r o w e . J e d ­
n ą z e s t o s u n k o w o p r o s t y c h m e t o d j e s t w y z n a c z a n i e d w u w y m i a r o w y c h
ś r e d n i c h r u c h o m y c h (Pelletier 1958); s p o s ó b i c h w y z n a c z a n i a p o d a n y j e s t
na r y c i n i e 13-5.

/

INTERPRETACJA LOKALNYCH KIERUNKÓW 547

INTERPRETACJA LOKALNYCH KIERUNKÓW

PALEOPRĄDÓW

K i e r u n k i p a l e o p r ą d ó w o k r e ś l a n e n a p o z i o m i e l o k a l n y m ( n p . w o b r ę b i e
ł a w i c y , z e s p o ł u n a d l e g ł y c h ł a w i c itp.) w y k a z u j ą z w y k l e j e d e n z k i l k u

c h a r a k t e r y s t y c z n y c h , g ł ó w n y c h t y p ó w u k ł a d u (ryc. 13-6). N a j p r o s t s z y m
z n i c h , a p r z y t y m p o s p o l i t y m , j e s t układ z j e d n y m m a k s i m u m , t j . uni-
modalny. P r z e w a ż n i e u k ł a d t a k i j e s t s y m e t r y c z n y , p r z y c z y m z a k r e s
z m i e n n o ś c i m o ż e b y ć r ó ż n y . M a ł a z m i e n n o ś ć w y r a ż a s i ę w y s o k ą w a r ­
tością w s p ó ł c z y n n i k a z w a r t o ś c i i d o w o d z i m a ł e g o z r ó ż n i c o w a n i a k i e r u n ­

k ó w p a l e o p r ą d ó w . U k ł a d u n i m o d a l n y i n t e r p r e t o w a n y j e s t j a k o r e z u l t a t
g e n e r a l n i e j e d n o k i e r u n k o w e g o p r z e p ł y w u .

Bimodalne układy k i e r u n k ó w z d w o m a m a k s i m a m i , z w y k l e n i e r ó w ­

n e j wielkości, s ą t r u d n i e j s z e d o i n t e r p r e t a c j i . K i e r u n k i m o d a l n e m o g ą
b y ć w z a j e m n i e p r z e c i w s t a w n e ( u k ł a d b i m o d a l n y b i p o l a r n y ) l u b m o g ą
t w o r z y ć k ą t m n i e j s z y o d 180°, n i e k i e d y p r o s t y . O b e c n o ś ć k i e r u n k ó w
p r z e c i w s t a w n y c h d o w o d z i d z i a ł a n i a p r ą d ó w s k i e r o w a n y c h p r z e c i w n i e , '
O s a d y o t a k i m t y p i e u k ł a d u b i m o d a l n e g p n a j c z ę ś c i e j z w i ą z a n e są z z a ­
c h o d z ą c ą n a p r z e m i a n d e p o z y c j ą p r z e z p r ą d y p r z y p ł y w u i o d p ł y w u (por.
r y c . 12-86), m o g ą t a k ż e p o w s t a w a ć w strefie l i t o r a ł n e j p o d w p ł y w e m
p r ą d ó w w y w o ł a n y c h p r z e z f a l o w a n i e . P r z e c i w s t a w n e k i e r u n k i w a r s t w o ­
w a n i a p r z e k ą t n e g o o d u ż e j s k a l i z n a n e są t a k ż e z o s a d ó w w y d m o w y c h ,

p r z e d e w s z y s t k i m z o s a d ó w seifów.

B i m o d a l n a , m n i e j w i ę c e j p o p r z e c z n a o r i e n t a c j a s t r u k t u r t e g o s a m e ­

g o r o d z a j u o b s e r w o w a n a b y w a n i e k i e d y w p i a s k a c h e o l i c z n y c h . T e g o
t y p u u k ł a d , w y r a ż o n y j e d n a k p r z e z r ó ż n e s t r u k t u r y k i e r u n k o w e , w y s t ę -

ANALIZA PALEOPRĄDÓW

Rycina 13-6. Główne typy u k ł a d ó w (rozkładu pogrupowanych w y n i k ó w pomia­

r ó w cech azymutowych)

p u j e w n i e k t ó r y c h ł a w i c a c h o s a d ó w f l i s z o w y c h ; o d m i e n n a o r i e n t a c j a
s t r u k t u r e r o z y j n y c h w i d o c z n y c h n a s p ą g u ł a w i c y i s t r u k t u r d e p o z y c y j -
n y c h w o b r ę b i e ł a w i c y t ł u m a c z o n a j e s t d z i a ł a n i e m p r ą d u d e n n e g o i p r ą ­

d u z a w i e s i n o w e g o o r ó ż n y c h k i e r u n k a c h . P o d o b n a o d m i e n n o ś ć k i e r u n ­
k ó w m o ż e t a k ż e b y ć w y n i k i e m z r ó ż n i c o w a n i a r u c h ó w w y k o n y w a n y c h
p r z e z p r z e d m i o t y n i e s i o n e p r ą d e m ( D ż u ł y ń s k i & W a l t o n 1965). W o s a ­

d a c h ł a c h r o z t o k o w y c h r z e k ż w i r o w y c h n i e j e d n o k r o t n i e o b s e r w u j e się,
ż e k i e r u n k i p a l e o p r ą d ó w w y n i k a j ą c e z p o m i a r ó w i m b r y k a c j i o t o c z a ­
k ó w s ą z o r i e n t o w a n e p o p r z e c z n i e w s t o s u n k u d o k i e r u n k ó w w a r ­

s t w o w a n i a p r z e k ą t n e g o , m i e r z o n y c h w e w k ł a d k a c h p i a s z c z y s t y c h (por.

r y c . 12-6).

REGIONALNE KIERUNKI PALEOPRĄDÓW

A n a l i z a p a l e o p r ą d ó w p r o w a d z o n a w a s p e k c i e r e g i o n a l n y m (tj. w s k a l i

d u ż y c h j e d n o s t e k l i t o s t r a t y g r a f i c z n y c h i n a o b s z a r z e c a ł e g o b a s e n u l u b
s p o r e j j e g o części) z m i e r z a p r z e d e w s z y s t k i m d o u s t a l e n i a g ł ó w n y c h k i e ­
r u n k ó w p a l e o p r ą d ó w , k t ó r e m o ż n a n a z w a ć k i e r u n k a m i r e g i o n a l n y m i .
A n a l i z a t e g o r o d z a j u p r o w a d z o n a j e s t z w y k l e n a k i l k u p o z i o m a c h t w o ­
r z ą c y c h s y s t e m h i e r a r c h i c z n y , n p . n a p o z i o m i e o d s ł o n i ę ć , g r u p o d s ł o n i ę ć
3 w i ę k s z y c h o b s z a r ó w . W a ż n y m z a g a d n i e n i e m j e s t p r z y t y m w y e l i m i n o ­

w a n i e l o k a l n e j z m i e n n o ś c i p a l e o p r ą d ó w . N a n i e s i o n e n a m a p ę ś r e d n i e

k i e r u n k i p a l e o p r ą d ó w p o z w a l a j ą z k o l e i n a i n t e r p r e t a c j ę g ł ó w n y c h k i e ­
r u n k ó w r e g i o n a l n y c h (por. r y c . 13-7).

R e g i o n a l n y k i e r u n e k p a l e o p r ą d ó w w y z n a c z a g e n e r a l n y k i e r u n e k ,

w k t ó r y m t r a n s p o r t o w a n y b y ł m a t e r i a ł k l a s t y c z n y . T a k i k i e r u n e k p a l e o -

REGIONALNE KIERUNKI PALEOPRĄDÓW 549

Rycina 13-7.
P r z y k ł a d y r ó ż n y c h m a p obra­
zujących k i e r u n e k p a l e o p r ą d ó w

A — mapa z średnimi kierunkami w
poszczególnych stanowiskach pomia­
rowych (długość strzałki proporcjo­
nalna do wartości współczynnika
zwartości), B — mapa większego ob­
szaru z średnimi kierunkami wyzna­
czonymi metodę średniej ruchomej (na
diagramie rozetowym przedstawione
wszystkie pomiary wykonane na tym
obszarze), C — mapa interpretacyjna
regionalnych kierunków paleotranspor­
tu

t r a n s p o r t u j e s t z a z w y c z a j z g o d n y z k i e r u n k i e m n a c h y l e n i a paleoskłonu

p i e r w o t n e j , g ł ó w n e j p o w i e r z c h n i , n a k t ó r e j g r o m a d z o n e b y ł y o s a d y

d a n e j j e d n o s t k i l i t o s t r a t y g r a f i c z n e j . P o d k r e ś l i ć t r z e b a , ż e w p r z y p a d k u
n i e k t ó r y c h o s a d ó w (np. p i a s k ó w e o l i c z n y c h ) o b a w s p o m n i a n e k i e r u n k i
n i e m u s z ą się p o k r y w a ć , a n a w e t m o g ą b y ć c a ł k o w i c i e p r z e c i w n e ( r y c .

13-8).

W i n t e r p r e t a c j i p a l e o t r a n s p o r t u p r o w a d z o n e j w s k a l i r e g i o n a l n e j

n a j l e p s z e w y n i k i d a j e p o w i ą z a n i e i n t e r p r e t a c j i s t r u k t u r k i e r u n k o w y c h
z g r a d i e n t e m c e c h s k a l a r n y c h (np. ś r e d n i c y z i a r n a , s t o p n i a o b t o c z e n i a ,
u d z i a ł u p o s z c z e g ó l n y c h facji itd.) (ryc. 13-9). I n t e r p r e t a c j a r e g i o n a l n a
p a l e o t r a n s p o r t u w i ą ż e się ściśle z i n n y m i m e t o d a m i a n a l i z y b a s e n u s e ­
d y m e n t a c y j n e g o .

U w a r u n k o w a n i e t e k t o n i c z n e i s p o s ó b w y p e ł n i a n i a b a s e n u p o w o d u j ą ,

ż e r e g i o n a l n e k i e r u n k i p a l e o t r a n s p o r t u m o g ą b y ć r ó ż n e w r ó ż n y c h c z ę ś ­
c i a c h b a s e n u ; n p . w w i e l u w y d ł u ż o n y c h z a p a d l i s k a c h t e k t o n i c z n y c h o b -

550 ANALIZA PALEOPRĄDÓW

Rycina 13-8. Kierunki warstwowania przekątnego o dużej skali w piaskach wyd­
mowych formacji Baran Goyot (górna kreda, Kotlina Nemegt, Mongolia) (według:
Gradziński & Jerzykiewicz 1974b, zmodyfikowane)

REGIONALNE KIERUNKI PALEOPRĄDÓW

s e r w u j e się c z ę s t o , ż e w b r z e ż n y c h c z ę ś c i a c h k i e r u n k i t e s ą p o p r z e c z n e
do osi z a p a d l i s k a , a w c z ę ś c i ś r o d k o w e j są do n i e j r ó w n o l e g ł e . Z d a r z a
s i ę też, ż e r ó w n o l e g ł y d o osi b a s e n u k i e r u n e k p a l e o t r a n s p o r t u u l e g a
w n a s t ę p n y m e t a p i e w y p e ł n i a n i a b a s e n u o d w r ó c e n i u n a d i a m e t r a l n i e
p r z e c i w n y ; t e g o r o d z a j u z j a w i s k o s t w i e r d z o n o n p . w t r z e c i o r z ę d o w y c h
u t w o r a c h m o l a s o w y c h r o w u p r z e d g ó r s k i e g o A l p (ryć. 13-10).

K i e r u n e k n a c h y l e n i a p a l e o s k ł o n u w y z n a c z o n y w s k a l i b a s e n u p o ­

k r y w a się z a z w y c z a j z k i e r u n k i e m g r a d i e n t u f a c j a l n e g o , t j . z m i a n facji.
T e g o r o d z a j u z a l e ż n o ś ć d o t y c z y j e d n a k facji w y r ó ż n i a n y c h w o g ó l n y m

a s p e k c i e . W p r z y p a d k u b a r d z i e j s z c z e g ó ł o w e g o w y r ó ż n i a n i a facji m o ż n a

n a t o m i a s t s t w i e r d z i ć , ż e l i t o s o m y w y d ł u ż o n e s ą b ą d ź p o p r z e c z n i e b ą d ź
p o d ł u ż n i e w s t o s u n k u d o n a c h y l e n i a p a l e o s k ł o n u . N a p r z y k ł a d l i t o s o m y
p i a s z c z y s t e , r e p r e z e n t u j ą c e r z e c z n e o s a d y k o r y t o w e l u b o s a d y d e l t o ­
w y c h k o r y t r o z p r o w a d z a j ą c y c h , w y d ł u ż o n e s ą z w y k l e z g o d n i e z k i e r u n ­
k i e m n a c h y l e n i a p a l e o s k ł o n u , n a t o m i a s t l i t o s o m y p i a s z c z y s t e r e p r e z e n ­
t u j ą c e o s a d y p l a ż o w e , b a r i e r p i a s z c z y s t y c h i w y d m n a d m o r s k i c h w y d ł u ­

ż o n e s ą z r e g u ł y p o p r z e c z n i e d o t e g o k i e r u n k u .

R e g i o n a l n e k i e r u n k i p a l e o t r a n s p o r t u b y w a j ą w a ż n ą p r z e s ł a n k ą d o

o d t w o r z e n i a p o ł o ż e n i a o b s z a r ó w ź r ó d ł o w y c h m a t e r i a ł u k l a s t y c z n e g o .

552 ANALIZA PALEOPRĄDÓW

P a m i ę t a ć j e d n a k t r z e b a , ż e w y z n a c z o n e k i e r u n k i d o t y c z ą j e d y n i e t r a n ­

s p o r t u t e g o m a t e r i a ł u w o b r ę b i e b a d a n e j c z ę ś c i b a s e n u s e d y m e n t a c y j ­
n e g o ; n i e m o ż n a z a t e m w s p o s ó b c z y s t o m e c h a n i c z n y l o k a l i z o w a ć o b ­
s z a r u ź r ó d ł o w e g o p r z e d ł u ż a j ą c w s t e c z l i n i e o w y c h k i e r u n k ó w .

LITERATURA KOMENTOWANA