Propozycja kodu genetycznego osadów œrodowiska eolicznego

Pawe³ Zieliñski

1

, Katarzyna Issmer

2

The proposal of genetic code of aeolian deposits. Prz. Geol., 56: 67–72.

A b s t r a c t. A permanent trend in the geological studies is coding of lithologic data in order to
simplify and shorten its description, and to storage data easily in digital form. The aim of this
paper is to propose a lithogenetic code, which as far as it is possible systematizes all found types
of aeolian deposits. Therefore, such a code contains not only lithologic data but also explains the
deposit origin. Moreover, such a way of description helps out to use it in the POLEOL database.
To accept deposition process as a criterion for distinguishing lithologic units in aeolian environ-
ment was proposed. Hence, genetic types of deposits can be distinguished, which are related to
the following subenvironments: 1) windward subenvironment, in which deposition occurs on the
surface exposed to wind action, and depends on wind velocity and ground moisture, and 2) sube-
nvironment of dune lee face, in which deposits are accumulated on the distal slope of dune mostly

by gravitational redeposition and/or grain fall on the surfaces sheltered from the wind.
Such a systematization of the deposit units gives a possibility of making palaeogeographic reconstructions including determining: a)
wind conditions, b) morphometric and dynamic features of forms, c) after further studies and collecting of greater number of data
—lithotype features of the genetic types of dunes.

Keywords: code, aeolian environment, sedimentary structures

W literaturze geologicznej i geomorfologicznej sta³¹

tendencj¹ w ostatnich latach jest kodowanie danych litolo-
gicznych. To znacznie upraszcza i skraca opis profilów
geologicznych. Dziêki temu mo¿na je przechowywaæ i
przetwarzaæ w postaci cyfrowej. Tak zapisane dane da siê
wykorzystaæ do tworzenia odpowiednich baz, które s³u¿¹
do konstruowania modeli niezmiernie istotnych w bada-
niach œrodowiska przyrodniczego.

W polskiej literaturze geologiczno-geomorfologicznej

na sta³e przyj¹³ siê kod Mialla (1977), zmodyfikowany
przez T. Zieliñskiego (1992, 1995), który okreœla teksturê i
strukturê osadów. Tak zakodowanymi informacjami opisu-
je siê kolejne jednostki sedymentacyjne w profilach litolo-
gicznych. Jeœli profile s¹ skomplikowane, konieczne jest
³¹czenie pakietów w jednostki wy¿szego rzêdu. ¯eby uzy-
skaæ mo¿liwie najwiêksz¹ czytelnoœæ kodu, T. Zieliñski
(1992, 1995) wypracowa³ trójstopniowy, gradacyjny
podzia³:

1) litofacja jest jednostk¹ litologiczn¹ o zdefiniowa-

nych cechach strukturalnych i teksturalnych, uto¿samia siê
j¹ z form¹ depozycyjn¹ b¹dŸ z procesem depozycyjnym;

2) zespó³ litofacji sk³ada siê z kilku litofacji —

g³ównych i drugorzêdnych; na jego podstawie mo¿na okre-
œliæ warunki akumulacji osadów, a wiêc jest zapisem subœ-
rodowiska sedymentacyjnego;

3) kompleks litofacjalny jest z³o¿ony z pionowo lub

obocznie s¹siaduj¹cych zespo³ów, powsta³ych we wzglêd-
nie sta³ych lub stopniowo zmieniaj¹cych siê warunkach
sedymentacji; reprezentuje zatem œrodowisko sedymenta-
cyjne.

Dotychczas wed³ug podanej systematyki zosta³y zako-

dowane osady fluwialnego i szeroko rozumianego glacjal-
nego œrodowiska sedymentacyjnego (Zieliñski T., 1992,

1993, 1995, 1997, 1998; Terpi³owski, 2003). Wydaje siê
konieczne podobne podejœcie do œrodowiska eolicznego.
W literaturze zosta³y opisane próby kodowania informacji
litologicznych stosowane doraŸnie, na potrzeby danej
publikacji (Clemmensen & Abrahamsen, 1983; Kocurek &
Nielson, 1986). Pe³ny podzia³ œrodowiska eolicznego da³
GoŸdzik (1998), a zaproponowany przez niego kod obej-
muje jedynie jednostki rangi subœrodowiska i jest oparty na
kryterium tekstury oraz formy, jaka powstaje w wyniku
sedymentacji. Szczegó³owy opis zaœ obejmuje wy³¹cznie
cechy litologiczne jednostek sedymentacyjnych spotyka-
nych w pokrywach eolicznych.

Jeœli bierzemy pod uwagê œrodowisko depozycyjne,

bardziej uzasadniony wydaje siê podzia³ ze wzglêdu na
dominuj¹cy proces, w którego wyniku jest deponowany
materia³. Przyjmuj¹c to kryterium, autorzy proponuj¹
podzia³

œrodowiska

eolicznego

na

subœrodowisko

dowietrzne, czyli takie, w którym sedymentacja zachodzi³a
na powierzchni wystawionej na dzia³anie wiatru (Hunter,
1977; Borówka, 1980), oraz subœrodowisko zawietrzne —
tu akumulacja zachodzi³a w wyniku depozycji na stoku
dystalnym, g³ównie na skutek oddzia³ywania si³y grawita-
cji oraz wstecznych zawirowañ (McKee i in., 1971).

W tej pracy autorzy usystematyzowali kod litogene-

tyczny eolicznego œrodowiska sedymentacyjnego w
podziale na subœrodowisko dowietrzne (ryc. 1) i zawietrz-
ne (ryc. 2) oraz wskazali mo¿liwoœci interpretacyjne.

Œrodowisko eoliczne

W œrodowisku eolicznym dzia³aj¹ procesy niszczenia

(deflacji i korazji), transportu (trakcji, saltacji, suspensji) i
akumulacji. Prowadz¹ one do powstania form eolicznych:
a) deflacyjnych (korazyjnych) — zag³êbienia deflacyjne
(rynny, niecki, wanny), ostañce deflacyjne, graniaki i jar-
dangi, b) akumulacyjnych — wydmy, eoliczne pokrywy
pylasto-piaszczyste, pokrywy lessowe. Zapis œrodowiska
eolicznego mo¿na równie¿ znaleŸæ w osadach. Wiatr —
si³a sprawcza transportu eolicznego — jest oœrodkiem, któ-
rego cechy zmieniaj¹ siê w krótkim czasie, zatem depozy-
cja materia³u z takiego oœrodka ma równie¿ zmienn¹

67

Przegl¹d Geologiczny, vol. 56, nr 1, 2008

1

Zak³ad Geografii Fizycznej i Paleogeografii, Uniwersytet

Marii Curie-Sk³odowskiej, al. Kraœnicka 2CD, 20-718 Lublin;
[e-mail]

2

Instytut Paleogeografii i Geoekologii, Uniwersytet im. Adama

Mickiewicza, ul. Dziêgielowa 27, 61-680 Poznañ; kissmer@
amu.edu.pl

P. Zieliñski

K. Issmer

naturê. Istotnym elementem œrodowiska eolicznego jest
równie¿ pod³o¿e, na którym zachodzi depozycja. Warunki
depozycji wp³ywaj¹ na powstanie cech litologicznych osa-
dów — tekstury i struktury. Udokumentowanie w terenie
tych cech pozwala na rekonstrukcjê kopalnych subœrodo-
wisk eolicznych.

Subœrodowisko dowietrzne

Akumulacja w subœrodowisku dowietrznym uzale¿nio-

na jest g³ównie od dwóch czynników: prêdkoœci wiatru i
wilgotnoœci pod³o¿a (Borówka, 1990, 2001). W wyniku ich
oddzia³ywania powstaj¹ zró¿nicowane pod wzglêdem
wielkoœci i kszta³tu formy depozycyjne lub deflacyjne.
Przyjmuj¹c jako kryterium powy¿sze czynniki, autorzy
podzielili pr¹dowe subœrodowisko eoliczne na nastêpuj¹ce
typy genetyczne osadów (ryc. 1).

HL — powierzchnia p³aska (ang. horizontal layer).

Materia³ podlegaj¹cy procesom eolicznym zostaje urucho-
miony dopiero, gdy prêdkoœæ wiatru wynosi oko³o 4 m/s
(Borówka, 1990, 2001). S¹ to warunki, które sprzyjaj¹ opa-

daniu materia³u z zawiesiny (Schwan, 1986). Efektem tego
rodzaju depozycji jest p³aska powierzchnia. Akumulowa-
ny w ten sposób osad pylasty lub bardzo drobnopiasz-
czysty tworzy rozleg³e warstwy o strukturze masywnej,
laminacji poziomej lub smu¿ystej (ryc. 3A). Laminacja
osadów œwiadczy o istnieniu pr¹dów, a zatem oprócz de-
pozycji zwi¹zanej z opadaniem z zawiesiny nale¿y rów-
nie¿ braæ pod uwagê rytmiczny transport przypowierzch-
niowy.

Lea (1990) i GoŸdzik (1998) uznaj¹, i¿ obecnoœæ mate-

ria³u bardzo drobnopiaszczystego dowodzi, ¿e transport
odbywa³ siê w tzw. saltacji zmodyfikowanej (Tsoar & Pye,
1987). Ten rodzaj transportu eolicznego jest uto¿samiany z
unoszeniem przerywanym w œrodowisku aluwialnym. Pro-
cesowi temu podlega, jak twierdz¹ Tsoar i Pye (1987),
materia³ o œrednicy 0,07–0,1 mm. Saltacja zmodyfikowana
polega na tym, i¿ na ziarna w³¹czone do transportu dzia³a
turbulencja, w wyniku której tor ruchu cz¹stki jest d³u¿szy
ni¿ w „skokach saltacyjnych” i nieregularny. Gdy
uwzglêdni siê analogiê do œrodowiska fluwialnego, w któ-
rym mu³y piaszczyste o laminacji smu¿ystej uznaje siê za
efekt depozycji z zawiesiny oraz rytmicznego transportu

68

Przegl¹d Geologiczny, vol. 56, nr 1, 2008

prêdkoœæ

wiatru

wind

velocity

pod³o¿e

wilgotne

wet

ground

pod³o¿e

suche

dry

ground

ukszta³towanie

powier

zchni

relief

procesy

sedymentacyjne

sedimentation

processes

struktura

structure

kod

œrodowiska

depozycyjnego

code

of

depositional

environment

tekstura

texture

powierzchnia p³aska

flat surface

depozycja z zawiesiny

deposition from

suspension

powierzchnia

z riplemarkami

surface with ripples

powierzchnia

z riplemarkami

adhezyjnymi

surface

with adhesion ripples

powierzchnia

z megariplemarkami

surface

with megaripples

powierzchnia

z megariplemarkami

adhezyjnymi

surface with adhesion

megaripples

powierzchnia

z riplemarkami

¿wirowymi

surface

with granule ripples

powierzchnia p³aska

plane bed

rynny deflacyjne

deflation throughs

py³, py³ piaszczysty

silt, silty sand

laminacja pozioma,

laminacja falista

horizontal lamination,

wavy lamination

depozycja

w wyniku transportu

saltacyjnego

deposition from saltation

transport

piasek drobnoziarnisty,

piasek pylasty

fine sand, silty sand

przek¹tna laminacja

riplemarków wstêpuj¹-

cych, warstwowanie

translacyjno-wstêpuj¹ce,

laminacja falista

climbing ripple

cross-lamination,

climbing translatent

stratification,

wavy lamination

depozycja

w wyniku transportu

saltacyjnego

na pod³o¿u wilgotnym

deposition from saltation

transport on the wet

ground

piasek drobnoziarnisty,
piasek œrednioziarnisty,

piasek pylasty

fine sand, medium sand,

silty sand

pseudoprzek¹tna

laminacja riplemarkowa

z pomarszczon¹

powierzchni¹ lamin

ripple

pseudo-crosslamination

with creased

surface of laminae

depozycja w wyniku

transportu saltacyjnego

i saltacji zmodyfikowa-

nej w stefach cieni

aerodynamicznych

mezoform

deposition from salta-

tion and modified

saltation transport

in aerodynamic

shadow zones
of mesoforms

depozycja w wyniku
transportu w saltacji

zmodyfikowanej i w przy-

gruntowej zawiesinie
podczas chwilowego

unieruchomienia osadu

na wilgotnym pod³o¿u

deposition from saltation

transport and from near

bed suspension during

temporary stoppage

of deposit on the wet

ground

depozycja

w wyniku transportu

w przygruntowej

zawiesinie i saltacji

zmodyfikowanej

deposition from near

bed suspension

and from modified

saltation transport

depozycja w wyniku

transportu saltacyjnego

oraz transportu

bardzo drobnych ¿wirów

i piasku gruboziarnistego

w przygruntowej

zawiesinie

deposition from saltation

transport and from near

bed suspension when

very fine gravel

and coarse sand occur
in transported material

rozwiewanie

powierzchni ekspo-

nowanych na wiatr

i wype³nianie

zag³êbieñ osadem,

gdy spadka

prêdkoœæ wiatru

deflation of surface

exposed to the wind

and filling of troughs

with deposits when

wind velocity

decreases

piasek œrednioziarnisty, piasek drobnoziarnisty

medium sand, fine sand

piasek œrednioziarnisty,

piasek gruboziarnisty,

bardzo drobny ¿wir

medium sand, coarse

sand, very fine gravel

piasek gruboziarnisty,

bardzo drobny ¿wir

coarse sand,

very fine gravel

piasek œrednioziarnisty,

drobnoziarnisty
i gruboziarnisty

medium sand,

fine sand

and coarse sand

du¿ok¹towe, przek¹tne

warstwowanie tabularne

œredniej i ma³ej skali

high-angle tabular

cross-stratification

of medium-

and small-scale

warstwowanie poziome

horizontal stratification

przek¹tne

warstwowanie ma³ok¹towe

low-angle

cross-stratification

warstwowanie przek¹tne,

struktura masywna

cross-stratification

massive structure

przek¹tne

warstwowanie

rynnowe

trough

cross-stratification

RC

HL

RA

MR

MA

PB

RG

DT

0 [

m/s]

4

8

12

15

18

depozycja z zawiesiny
deposition from suspenssion

transport w saltacji
saltation transport
transport w saltacji zmodyfikowanej
modified saltation transport

transport w zawiesinie przygruntowej
transport in near bed suspension
transport w trakcji
surface creep transport

Ryc. 1. Geneza litofacji eolicznego subœrodowiska dowietrznego w zale¿noœci od prêdkoœci wiatru i wilgotnoœci pod³o¿a na podstawie
Borówki (1990, 2001); uk³ad tabeli zaczerpniêty od T. Zieliñskiego (1997); skróty genetyczne na podstawie Clemmensena i Abrahamsena
(1983) — czêœciowo zmienione i uzupe³nione
Fig. 1. Origin of aeolian windward lithofacies in relation to wind velocity and ground moisture after Borówka (1990,2001); table after
T. Zieliñski (1997); genetic symbols after Clmemensen & Abrahmansen (1983), partly modified

przydennego (Zieliñski T., 1997, 1998), mo¿na przyj¹æ, i¿
litofacje pylaste i pylasto-piaszczyste o laminacji smu¿y-
stej lub poziomej powstaj¹ w warunkach s³abych wiatrów
w granicach prêdkoœci 0–4 m/s, o strukturze masywnej zaœ
— w bezwietrznych.

RC — riplemarki wstêpuj¹ce (ang. climbing ripples).

Jeœli prêdkoœæ wiatru wynosi 4–8 m/s, na powierzchni
wystawionej na dzia³anie wiatru w wyniku transportu sal-
tacyjnego powstaj¹ ma³e formy depozycyjne — riplemarki
(np. Sharp, 1963; Hunter, 1977; Borówka, 1980, 1990,
2001). Ich typowe wymiary to: wysokoœæ 0,5–1 cm (mak-
symalnie 10 cm), rozstêp 5–20 cm (maksymalnie 200 cm)
(Bagnold, 1954; Sharp, 1963). Parametry tych form s¹ œciœ-
le uzale¿nione od prêdkoœci wiatru; im jest wiêksza tym
wysokoœæ i rozstêp riplemarków s¹ wiêksze (Lancaster,
1995). Osady deponowane w wyniku ruchu riplemarków
(ryc. 3B, E) to g³ównie piaski drobnoziarniste i piaski pyla-
ste (GoŸdzik, 1998), które tworz¹ przek¹tnie laminowane
riplemarki wstêpuj¹ce (Sharp, 1963). Dobra segregacja
materia³u w œrodowisku eolicznym jest przyczyn¹ jego tek-
sturalnej jednorodnoœci. Z tego powodu czêsto siê zdarza,
i¿ laminacja riplemarków wstêpuj¹cych jest s³abo czytel-
na. Hunter (1977) wprowadzi³ do tej grupy genetycznej
osadów eolicznych termin warstwowanie translacyjno-
-wstêpuj¹ce. S¹ to piaski tworz¹ce rozleg³e, p³askie i rów-
noleg³e warstwy. Ich mi¹¿szoœæ wynosi od kilku milime-
trów do oko³o 2 cm i jest proporcjonalna do wielkoœci
riplemarków. Charakteryzuj¹ siê odwróconym uziarnie-
niem frakcjonalnym w obrêbie poszczególnych warstw
oraz erozyjnym stropem. Nachylenie warstw jest równe
k¹towi wspinania riplemarków. Du¿e tempo agradacji
powoduje powstanie przek¹tnej, sinusoidalnej laminacji
riplemarkowej (Hunter, 1977). Tego typu laminacja mo¿e
równie¿ powstaæ w warunkach zwiêkszonej dostawy mate-
ria³u z suspensji.

RA — riplemarki adhezyjne (ang. adhesion ripples).

Na wilgotnym pod³o¿u, gdy prêdkoœæ wiatru osi¹ga 5–8
m/s, materia³ jest chwilowo wy³¹czany z transportu salta-
cyjnego. Powstaj¹ ma³e riplemarki adhezyjne kilkumili-
metrowej wysokoœci i rozstêpie od kilku milimetrów do 1 cm
(Reineck, 1955; Kocurek & Nielson, 1986; Schwan, 1986;
Borówka, 1990, 2001). Efektem takiej depozycji s¹ najczê-
œciej piaski drobno- i œrednioziarniste oraz piaski pylaste o
nieregularnej laminacji falistej (ryc. 3C). W literaturze
struktury tego typu s¹ okreœlane jako pseudoprzek¹tna
laminacja (Hunter, 1973) wstêpuj¹cych riplemarków adhe-
zyjnych (Reineck, 1955; Kocurek & Fielder, 1982) lub
pseudoprzek¹tne warstwowanie piasków z pomarszczon¹
powierzchni¹ lamin (GoŸdzik, 1998).

MR — megariplemarki (ang. megaripples). Na

suchej powierzchni wzrost prêdkoœci wiatru powy¿ej 8 m/s
powoduje znaczne zwiêkszenie rozmiarów form depozy-
cyjnych. Borówka (1990, 2001) nazywa je mezobarchana-
mi. Wysokoœæ megariplemarków wynosi od 10 do 100 cm.
Po ich stronie zawietrznej wykszta³ca siê stok depozycyj-
ny, na którym zachodzi akumulacja w wyniku osuwania siê
materia³u. Tego typu formy (ryc. 3B) zapisuj¹ siê w osa-
dach jako zestawy piasków œrednio- i drobnoziarnistych o
tabularnym warstwowaniu przek¹tnym ma³ej i œredniej
skali (Pye & Tsoar, 1990; GoŸdzik, 1998).

MA — megariplemarki adhezyjne (ang. adhesion

megaripples). W podobnych warunkach aerodynamicz-
nych co megariplemarki, lecz na wilgotnej powierzchni
powstaj¹ du¿e riplemarki adhezyjne. Ich wysokoœæ wynosi
od 10 do 25 cm, a rozstêp od 20 do 30 m. Charakteryzuj¹
siê krótkim i stromym stokiem dopr¹dowym oraz ³agod-
nym i d³u¿szym zapr¹dowym (Borówka, 1990, 2001).
Przyjmuje siê, i¿ jest to forma przejœciowa miêdzy du¿ymi
formami depozycyjnymi a p³ask¹ powierzchni¹, która
powstaje przy silnych wiatrach. Borówka (2001) sugeruje,
i¿ w tych warunkach tworz¹ siê zestawy p³asko warstwo-
wanych piasków, podobne do wyró¿nionych przez Huntera
(1977) — planebed lamination. Opisywane przez Hunte-
ra (1977) ma³ok¹towe warstwowanie nachylone w stropie
warstwowania horyzontalnego powstaje, gdy prêdkoœæ
wiatru spada, a wiêc w warunkach przejœciowych od wia-
trów silnych do s³abych. Cechy morfometryczne du¿ych
riplemarków adhezyjnych sk³aniaj¹ do stwierdzenia, i¿
efektem depozycji s¹ piaski o ma³ok¹towym warstwowa-
niu nachylonym (ryc. 3D).

PB — powierzchnia p³aska powsta³a z rozwiania

form depozycyjnych (ang. plane bed). Prêdkoœæ wiatru
powy¿ej 12 m/s powoduje rozwiewanie mikro- i mezoform
i powstanie p³askiej powierzchni (Borówka, 1990, 2001).
Podobn¹ sytuacjê opisa³ Hunter (1977), gdy prêdkoœæ wia-
tru wynosi³a 18 m/s. W efekcie gromadzi siê piasek war-
stwowany poziomo. Struktura ta jest bardzo podobna do
warstwowania translacyjnego wyró¿nianego przez Hunte-
ra (1977); odró¿nia je gorsza segregacja ziaren, brak granic
erozyjnych i normalne uziarnienie frakcjonalne (ryc. 3E).

RG — riplemarki ¿wirowe (ang. granule ripples).

Wzrost prêdkoœci wiatru do 18 m/s nad powierzchni¹
piaszczyst¹ ze zwiêkszonym udzia³em frakcji drobno¿wi-
rowej powoduje powstanie form 10-centymetrowej wy-
sokoœci, zwanych riplemarkami ¿wirowymi. Ich charakte-
rystyczn¹ cech¹ jest to, i¿ materia³ grubszy koncentruje siê
g³ównie w obrêbie grzbietów form, drobniejszy zaœ w dol-
nej czêœci stoków zawietrznych (Sharp, 1963; Fryberger i
in., 1992). Efektem jest depozycja utworów drobno¿wiro-
wych i grubopiaszczystych w formie soczewek, wyd³u-
¿onych warstw o p³askim warstwowaniu przek¹tnym lub o
strukturze masywnej o mi¹¿szoœci od kilku do kilkunastu
centymetrów (ryc. 3F).

DT — rynny deflacyjne (ang. deflation troughs).

Wzrost prêdkoœci wiatru powy¿ej 15 m/s uaktywnia proce-
sy deflacyjne. Efektem s¹ zag³êbienia deflacyjne, najczêœ-
ciej w kszta³cie w¹skich rynien zorientowanych zgodnie z
kierunkiem wiatru (Borówka, 1990, 2001). Gdy prêdkoœæ
wiatru spada, rynny s¹ zape³niane (McKee, 1966; McKee
i in., 1971). W rezultacie powstaj¹ struktury rynnowe, któ-
re najczêœciej s¹ wype³nione piaskami warstwowanymi
wspó³kszta³tnie do powierzchni rynny (ryc. 3G). Tak zapi-
sane naprzemienne procesy deflacji i akumulacji nale¿y
zapewne uto¿samiaæ ze zmiennymi warunkami aerodyna-
micznymi, czyli analogicznie do opisywanego przez
McKee (1966) warstwowania klinowego. RytmicznoϾ
zmian tekstury osadów wype³niaj¹cych rynny, tj. naprze-
mianleg³e laminy grubszego i drobniejszego materia³u, sta-
nowi¹ dowód na szybko zmieniaj¹ce siê warunki
aerodynamiczne, a w szczególnoœci prêdkoœæ wiatru
(Poser, 1950; McKee i in., 1971; Hunter, 1977).

69

Przegl¹d Geologiczny, vol. 56, nr 1, 2008

DP — bruk deflacyjny (ang. deflation pavement).

Efektem intensywnej deflacji, zachodz¹cej zwykle w
d³ugim czasie, jest poziom materia³u gruboklastycznego
— bruk deflacyjny. Powstaje on na skutek deflacji, tj. wy-
wiewania g³ównie piaszczystego materia³u, a w skrajnych
warunkach — drobno¿wirowego. Efektem dzia³ania tego
procesu jest residuum z³o¿one ze ¿wirów, a nawet g³azów z
licznymi œladami korazji eolicznej. Poziomy te s¹ doku-
mentowane najczêœciej w obrêbie eolicznych pokryw
piaszczystych, w sp¹gu wydm lub w stropie osadów o innej
genezie (np. glin lodowcowych). Bruk deflacyjny stanowi
wyraŸne œwiadectwo zmian klimatycznych (Koster, 1988;
Seppälä, 2004) i ma du¿e znaczenie diagnostyczne w roz-
wa¿aniach stratygraficznych.

Subœrodowisko zawietrzne

Depozycja osadów w subœrodowisku zawietrznym

zachodzi na dystalnym stoku wydm. W tej strefie nastêpuje
grawitacyjne opadanie ziaren z powietrza oraz osuwanie
siê pojedynczych ziaren lub ca³ych pakietów po stoku o
nachyleniu bliskim k¹towi naturalnego zsypu. Ponadto
zachodzi migracja riplemarków w górê stoku na skutek
wirów wstecznych (ryc. 2 i 3H).

SF — lawinowe osypywanie ziaren (ang. sandflow).

Piasek przenoszony po dowietrznym stoku wydmy jest naj-
czêœciej deponowany po zawietrznej stronie grzbietu. Po
przekroczeniu stanu równowagi, czyli k¹ta naturalnego
spoczynku, nastêpuje redepozycja grawitacyjna. W efekcie

takiego sp³ywu mas gromadzi siê piasek o du¿ok¹towym
warstwowaniu nachylonym. W przekroju poprzecznym
górnej czêœci stoku dolna granica osadu jest wklês³a w
wyniku erozyjnej dzia³alnoœci osuwaj¹cego siê pakietu;
natomiast w œrodkowej i dolnej czêœci stoku granica jest
wypuk³a, gdy¿ jest skutkiem akumulacji — unieruchomie-
nia osuwaj¹cego siê materia³u (Borówka, 1980, 1990,
2001). Zasiêg poprzeczny pakietów jest niewielki, rzêdu
kilkunastu centymetrów, zasiêg pod³u¿ny zaœ jest bliski
d³ugoœci stoku zapr¹dowego wydmy (McKee, 1966;
Sharp, 1966; Hunter, 1977; Borówka, 1980).

GF — opad ziarnowy (ang. grain fall). Gdy silny stru-

mieñ wiatru odrywa siê od krawêdzi wydmy, materia³
piaszczysty zostaje uniesiony. W wyniku spadku noœnoœci
strumienia na zawietrznym stoku wydmy nastêpuje opad
ziarnowy z zawiesiny (Sharp, 1966; McKee i in., 1971).
Zdeponowany w ten sposób materia³ ma warstwy du¿ej
rozci¹g³oœci, nachylone zgodnie z powierzchni¹, na której
zachodzi depozycja; jednak nie przekraczaj¹ 28

°. Osad jest

niewysortowany, ma strukturê masywn¹ lub delikatn¹
laminacjê (McKee, 1966; Hunter, 1977; Clemmensen &
Abrahamsen, 1983).

RC — riplemarki wstêpuj¹ce (ang. climbing ripples).

Proces depozycyjny prowadz¹cy do powstania riplemar-
ków zasta³ opisany w czêœci dotycz¹cej subœrodowiska
dowietrznego. W tym miejscu nale¿y zaznaczyæ, i¿ tego
typu depozycja zachodzi równie¿ w dolnej czêœci dystalne-
go stoku wydmy, w skutek dzia³ania wstecznych pr¹dów.

70

Przegl¹d Geologiczny, vol. 56, nr 1, 2008

depozycja z zawiesiny
deposition from suspension

pr¹d powietrza
airflow

transport w saltacji
saltation transport

transport w trakcji
surface creep transport

1

2

3

zawietr

zny

stok

wydmy

leeward

slope

of

dune

procesy

sedymentacyjne

sedimentation

processes

struktura

structure

kod

œrodowiska

depozycyjnego

code

of

depositio-

nal

environment

tekstura

texture

1 – strefa oderwania

pr¹du powietrza

zone of flow separation

2 – strefa cienia

aerodynamicznego

zone of aerodynamic shadow

3 – strefa wirów powrotnych

zone of back eddies

depozycja z zawiesiny

deposition from suspension

depozycja z grawitacyjnego,
lawinowego osypywania siê

ziaren, depozycja z zawiesiny

deposition from sandflow,

deposition from suspension

py³ piaszczysty,

piasek drobnoziarnisty

sandy silt, fine sand

piasek drobno-, œrednio-, i grubo-

ziarnisty, bardzo drobny ¿wir

medium, fine and coarse sand,

very fine gravel

struktura masywna

lub delikatna laminacja

massive structure

or faint lamination

przek¹tne warstwowanie

nachylone wielkej skali

large-scale inclined stratification

SF

GF

depozycja z transportu

saltacyjnego oraz z zawiesiny

deposition from saltation transport

and deposition from suspension

piasek pylasty,

piasek drobnoziarnisty

silty sand, fine sand

przek¹tna laminacja riplemarków

wstêpuj¹cych, laminacja

falista, struktura masywna

climbing ripple cross-lamination,

wavy lamination,

massive structure

RC

pod³o¿e wydmy
dune substratum

Ryc. 2. Geneza litofacji eolicznego
subœrodowiska zawietrznego; skróty
genetyczne na podstawie Clemmen-
sena i Abrahamsena (1983) — czê-
œciowo zmienione
Fig. 2. Origin of aeolian lithofacies
of dune lee face; genetic symbols
after Clemmensen & Abrahmansen
(1983), partly modified

Laminy riplemarkowe wyklinowuj¹ siê w górê stoku i
zazêbiaj¹ z warstwami typu SF. Wystêpowanie na stoku
zawietrznego opadu ziarnowego (GF) powoduje zatarcie
laminacji riplemarków wstêpuj¹cych i powstanie zesta-
wów piasków delikatnie laminowanych b¹dŸ o strukturze
masywnej (Clemmensen & Abrahamsen, 1983).

Podsumowanie

Ujednolicony sposób kodowania informacji litologicz-

nych œrodowiska eolicznego zosta³ przygotowany w
zwi¹zku z tworzon¹ baz¹ POLEOL zawieraj¹c¹ dane na
temat zjawisk eolicznych w Polsce (Issmer, 2004).

Uwzglêdniaj¹c aktualny stan badañ odnosz¹cych siê do
szeroko rozumianego œrodowiska eolicznego, autorzy
zaproponowali kod litogenetyczny jako sposób rejestracji
nios¹cy interpretacje genetyczn¹. Umo¿liwia on jedno-
znaczny i krótki zapis informacji o warunkach procesu
depozycyjnego, tj. aerodynamice i wilgotnoœci oraz rodza-
ju powierzchni, na której osad by³ akumulowany. Cyfrowy
zapis tak zakodowanych danych jest ujednolicony z baz¹
danych DIRTMAP (Kohfeld & Harrison, 2000, 2001).

Podzia³ œrodowiska eolicznego na dwa subœrodowiska,

tj. subœrodowisko dowietrzne i zawietrzne, podyktowany
by³ zró¿nicowaniem dominuj¹cych procesów depozycji w
ró¿nych czêœciach wydmy — na jej przedpolu oraz zaple-

71

Przegl¹d Geologiczny, vol. 56, nr 1, 2008

D

B

A

E

F

G

C

H

D

B

A

E

F

G

C

H

RC

HL

MR

MR

HL

HL

HL

HL

PB

RC

RC

RG

DT

DT

RA

SF GF

RC

MA

PB

RC

HL

HL

HL

HL

HL

MR

MR

PB

RC

RC

RG

DT

DT

RA

SF GF

RC

MA

PB

0,4

m

0,4

m

0,4

m

0,2

m

0,2

m

0,2

m

0,2

m

1m

0,4

m

0,4

m

0,4

m

0,2

m

0,2

m

0,2

m

0,2

m

1m

kierunek wiatru

wind direction

kierunek wiatru

wind direction

kierunek wiatru

wind direction

kierunek wiatru

wind direction

Ryc. 3. Cechy litofacjalne osadów eolicznych; A — akumulowanych w warunkach bezwietrznych; B–G — akumulowanych w subœrodo-
wisku dowietrznym (strza³ka wskazuje kierunek wiatru); H — akumulowanych w zawietrznym subœrodowisku wydm
Fig. 3. Lithofacial features of aeolian sediments; A — accumulated under windless conditions; B–G — accumulated in wind-exposed
subenvironment (the arrow shows wind direction); H — accumulated in subenvironment of dune lee face

czu. Taki podzia³ pozwala dokonywaæ rekonstrukcji paleo-
geograficznych, w tym g³ównie typów genetycznych form
i ich dynamiki, oraz poœrednio warunków œrodowisko-
wych. Jest to bardzo istotne w badaniach wydm
œródl¹dowych, gdy¿ formy te rozwija³y siê w trzech fazach
wydmotwórczych. W wyniku tego formy ze starszych faz
s¹ najczêœciej zachowane w stanie kopalnym. Zatem ich
rekonstrukcja „typologiczna” jest mo¿liwa jedynie na pod-
stawie cech litofacjalnych osadów.

Scharakteryzowane typy genetyczne osadów sub-

œrodowiska

dowietrznego

zale¿nie

od

wilgotnoœci

powierzchni depozycyjnej reprezentuj¹ dwie odmienne
sukcesje charakterystyczne dla narastaj¹cej prêdkoœci wia-
tru (ryc. 1, por. Borówka, 1990, 2001). Pierwsz¹, na
powierzchni suchej, tworz¹ litofacje: HL (powierzchnia
p³aska)

® RC (powierzchnia z riplemarkami wstêpuj¹-

cymi)

® MR (powierzchnia z megariplemarkami) ® PB

(powierzchnia p³aska z rozwiania form depozycyjnych

®

DT (powierzchnia z rynnami deflacyjnymi), na powierzchni
wilgotnej zaœ: HL (powierzchnia p³aska)

® RA (powierz-

chnia z riplemarkami adhezyjnymi)

® MA (powierzchnia

z megariplemarkami adhezyjnymi)

® DT (powierzchnia z

rynnami deflacyjnymi).

Dotychczasowe badania cech litofacjalnych wydm

œródl¹dowych (Izmai³ow, 2001; Zieliñski P., 2004) wydaj¹
siê wskazywaæ, ¿e w poszczególnych typach genetycznych
mo¿na wyró¿niæ tzw. cechy litotypowe, czyli te, które
umo¿liwiaj¹ rozpoznanie rodzaju wydmy po cechach lito-
logicznych tworz¹cych j¹ osadów (teksturze, strukturze i
danych kierunkowych). Jednak¿e jednoznaczne wskazanie
tych cech bêdzie mo¿liwe po dodatkowych, szcze-
gó³owych badaniach wiêkszej liczby wydm, co w znacz-
nym stopniu u³atwi baza POLEOL.

Autorzy pragn¹ serdecznie podziêkowaæ profesorowi Toma-

szowi Zieliñskiemu i anonimowemu recenzentowi za cenne i
¿yczliwe uwagi.

Literatura

BAGNOLD R.A. 1954 — The physics of blown sand and desert dunes.
Methuen, London.
BORÓWKA R.K. 1980 — Wspó³czesne procesy transportu i sedymen-
tacji piasków eolicznych oraz ich uwarunkowania i skutki na obszarze
wydm nadmorskich. Pr. Komis. Geogr. Geol. PTPN, 20.
BORÓWKA R.K. 1990 — The Holocene development and present mor-
phology of the £eba Dunes, Baltic coast of Poland. [In:] Nordstrom K.F.,
Psuty N. & Carter B. (ed) Coastal Dunes: form and proceses. Wiley,
Chichester-New York: 289–313.
BORÓWKA R.K. 2001 — Struktura wewnêtrzna wydm £ebskich jako
efekt zmiennoœci warunków meteorologicznych. [W:] Rotnicki K.
(red.) Przemiany œrodowiska geograficznego nizin nadmorskich
po³udniowego Ba³tyku w vistulianie i holocenie. Bogucki Wyd. Nauk.,
Poznañ: 89–93.
CLEMMENSEN L.B. & ABRAHAMSEN K. 1983 — Aeolian stratifi-
cation and facies association in desert sediments, Arran basin (Per-
mian), Scotland. Sedimentology, 30, 3: 311–339.
FRYBERGER S.G., HESP P. & HATINGS K. 1992 — Aeolian granule
ripple deposits, Namibia. Sedimentology, 39, 2: 319–331.
GODZIK J. 1998 — Struktury sedymentacyjne w eolicznych piaskach
pokrywowych w Polsce. [W:] Mycielska-Dowgia³³o E. (red. nauk.)
Struktury sedymentacyjne i postsedymentacyjne w osadach czwarto-
rzêdowych i ich wartoœæ interpretacyjna. WGiSR UW, Warszawa:
167–191.
HUNTER R.E. 1973 — Pseudo-crosslamination formed by climbing
adhesion ripples. J. Sediment. Petrol., 43: 1125–1127.

HUNTER R.E. 1977 — Basic types of stratification in small eolian
dunes. Sedimentology, 24, 3: 366–387.
ISSMER K. 2004 — Badania osadów lessowych i ich wykorzystanie w
Geograficznych Systemach Informacyjnych (GIS) — problem unifika-
cji badañ zagadnieñ eolicznych w Polsce. [W:] Jary Z. (red.) Zmiany
klimatu zapisane w sekwencjach lessowych, IV Seminarium Lessowe,
13–16.10.2004, Strzelin. Inst. Geogr. i Rozwoju Regional. UWr: 40–43.
IZMAI£OW B. 2001 — Typy wydm œródl¹dowych w œwietle badañ
struktury i tekstury ich i osadów (na przyk³adzie dorzecza górnej
Wis³y). Rozprawy Habilitacyjne UJ, nr 538. Wyd. UJ, Kraków.
KOCUREK G. & FIELDER G. 1982 — Adhesion structures. J.
Sediment. Petrol., 52, 4: 1229–1241.
KOCUREK G. & NIELSON J. 1986 — Conditions favorable for the
formation of warm-climate aeolian sand sheets. Sedimentology, 33, 6:
795–816.
KOHFELD K.E. & HARRISON S.P. 2000 — How well can we simu-
late past climates? Evaluating the models using global palaeoenviron-
mental datasets. Quat. Sci. Rev., 19: 321–346.
KOHFELD K.E. & HARRISON S.P. 2001 — DIRTMAP: The geolo-
gical record of dust. Earth Sci. Rev., 54, 1-3: 81–114.
KOSTER E. 1988 — Ancient and modern cold-climate aeolian sand
deposition: a review. J. Quat. Sci., 3, 1: 69–83.
LANCASTER N. 1995 — Geomorphology of desert dunes. Routledge,
London-New York.
LEA P.D. 1990 — Pleistocene periglacial eolian deposits in south-
-western Alaska; sedimentary facies and depositional processes. J.
Sediment. Res., 60, 4: 582–591.
McKEE E.D. 1966 — Structures of dunes at White Sands National
Monument, New Mexico (and a comparison with structures of dunes
from other selected areas). Sedimentology, 7, 1: 1–69.
McKEE E.D., DOUGLASS J.R. & RITTENHOUSE S. 1971 — Defor-
mation of lee-side laminae in eolian dunes. Geol. Soc. Amer. Bull., 82:
359–378.
MIALL A.D. 1977 — A review of the braided river depositional envi-
ronment. Earth Sci. Rev., 13: 1–62.
POSER H. 1950 — Zur Rekonstruction der spätglazialen Luftdruckv-
erhältnisse in Mittel- und Westeuropa auf Grund der vorzeitlichen
Dünen. Erdkunde, 4, 1-2: 63–70.
PYE K. & TSOAR H. 1990 — Aeolian sands and dunes. Unwin
Hyman, London.
REINECK H.E. 1955 — Haftrippeln und Haftwarzen Ablagerungsfor-
men von Flugsand. Senckenbergiana Lethaea, 36: 347–357.
SCHWAN J. 1986 — The origin of horizontal alternating bedding in
Weichselian aeolian sands in Northwestern Europe. Sediment. Geol.,
49: 73–108.
SEPPÄLÄ M. 2004 — Wind as a geomorphic agent in cold climates.
Cambridge University Press.
SHARP R.P. 1963 — Wind ripples. J. Geol., 71: 617–636.
SHARP R.P. 1966 — Kelso Dunes, Mohave Desert, California. Geol.
Soc. Amer. Bull., 77: 1045–1074.
TERPI£OWSKI S. 2003 — Nowa propozycja kodowego zapisu gene-
zy osadów glacimarginalnych. [W:] Harasimiuk M. & Terpi³owski S.
(red.) Analizy sedymentologiczne osadów glacigenicznych. Wyd.
UMCS, Lublin: 81–93.
TSOAR H. & PYE K. 1987 — Dust transport and the question of
desert loess formation. Sedimentology, 34: 139–153.
ZIELIÑSKI P. 2004 — Modele rozwoju wydm w zachodniej czêœci
Wy¿yny Lubelskiej. [W:] Wojtanowicz J. (red.) Formy i osady eolicz-
ne. Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich, Poznañ: 77–84.
ZIELIÑSKI T. 1992 — Moreny czo³owe Polski pó³nocno-wschodniej
— osady i warunki sedymentacji. Pr. Nauk. UŒl, 1325.
ZIELINSKI T. 1993 — Sandry Polski pólnocno-wschodniej — osady i
warunki sedymentacji. Pr. Nauk. UŒl, 1398.
ZIELIÑSKI T. 1995 — Kod litofacjalny i litogeniczny — konstrukcja i
zastosowanie. [W:] Mycielska-Dowgia³³o E. & Rutkowski J. (red.)
Badania osadów czwartorzêdowych. Wybrane metody i interpretacja
wyników. WGiSR UW, Warszawa: 220–234.
ZIELIÑSKI T. 1997 — Cyklicznoœæ w osadach rzek roztokowych.
Geol. UŒl, 14: 68–119.
ZIELIÑSKI T. 1998 — Litofacjalna identyfikacja osadów rzecznych.
[W:] Mycielska-Dowgia³³o E. (red. nauk.) Struktury sedymentacyjne i
postsedymentacyjne w osadach czwartorzêdowych i ich wartoœæ inter-
pretacyjna. WGiSR UW, Warszawa: 197–257.

Praca wp³ynê³a do redakcji 8.03.2006 r.
Po recenzji akceptowano do druku 24.10.2007 r.

72

Przegl¹d Geologiczny, vol. 56, nr 1, 2008