Rola kory wietrzeniowej w ewolucji powierzchni karpackich skałek piaskowcowych

• Autorzy: Alexandrowicz Z. , Marszalek M. , Rzepa G.

Warianty tytułu

EN

The role of weathering crust in the evolution of surfaces on the Carpathian sandstone tors

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W polskich Karpatach zewnętrznych (fliszowych) występują oryginalne formy piaskowcowe powszechnie określane skałkami. Specjalnie dla ich ochrony utworzono tu 9 rezerwatów przyrody i 38 pomników. Procesy wietrzenia zachodzące w obrębie zewnętrznych stref skałek prowadzą do pokrycia ich powierzchni korą (skorupą) wietrzeniową. Pozyskane ze skałek Pogórza Karpackiego próbki kory wietrzeniowej zbadano przy zastosowaniu różnych metod analiz laboratoryjnych. Kora wietrzeniowa wyraźnie odróżnia się od wnętrza skały jako wtórnie scementowana strefa powierzchniowa piaskowca o grubości najwyżej do 10 cm (zwykle 1–2 cm). Tworzy ją zestaw lamin (warstewek) ciągłych i przerywanych, ułożonych równolegle do powierzchni ścian skałek i charakteryzujących się różnym składem mineralnym i zabarwieniem. Obecność bezpostaciowej krzemionki (opal) i związków żelaza (hematyt, goethyt) wpływa na zwiększenie odporności kory na destrukcję i zróżnicowanie barw lamin. Kora wietrzeniowa zabezpiecza kształt i mikrorzeźbę ścian skałek przed niszczeniem i degradacją, aż do czasu jej eksfoliacji, która w naturalnych warunkach przebiega powoli, umożliwiając sukcesywny rozwój nowej, ochronnej skorupy. Ten proces jest coraz bardziej zagrożony wskutek uszkadzania kory, zwłaszcza przez działalność człowieka polegającą na ryciu napisów i rysunków na ścianach skałek, pokrywanie ich graffiti i uprawianie sportu wspinaczkowego. W celu ochrony powierzchni skałek przed niszczeniem konieczne jest wprowadzenie zakazu ich penetracji przez człowieka; problem ten dotyczy szczególnie form prawnie chronionych

EN

Nine nature reserves and thirty eight nature monuments were created until today to protect sandstone tors in the Polish Outer (Flysch) Carpathians (Fig. 1). Surface of these tors is covered by a hardened layer, usually 1–2 centimeters thick (rarely up to 10 cm) defined as the crust developed due to weathering processes. Samples of morphologically diversified crusts were studied by different methods. Detailed results of analyses and its interpretation were referred in the separate paper. The most important conclusions are presented here to indicate the role of the weathering crust in the natural conservation of sandstone landforms and to understand causes of its accelerating degradation. The mineral composition of the crust is clearly different from the internal structure of the rocks. Two strata can be distinguished in sections of sandstone tors viewed from their surface into the deeper parts (Fig. 2): 1 – hard, very thin and black lamina containing i.a. the organic substance and components of anthropogenic origin; 2 – the stratum composed of continuous or interrupted laminas parallel to the rock surface. These laminas differ from each other in the colour depending on the proportions of secondary clay, salt minerals and iron compounds. The latter is responsible for relatively high resistance of the crust. Laminas with red and pink hues are characterized by the domination of hematite (α-Fe2O3), while yellow and brown laminas of goethite (α-FeOOH). Weathering processes changing the outer strata of rocky landforms can generate both toughened surface, which protect tors, or their destruction caused by exfoliation of the crust. These processes alternate in repeated cycles, which can be regarded as an expression of the natural evolution of the rock surface. The physical and chemical weathering factors contribute to successive destruction through disintegration of the exposed loose rock material till it is again cemented into a new hardened stratum. A particular, ever-increasing threat to the natural cyclic course of this phenomenon is brought by anthropogenic damage of the weathering crust. Nowadays, the major threats are as follow: carving of inscriptions, drawing on rock walls or their daubing with colourful graffiti difficult to remove, the sport of rock climbing using special devices or adhesive substances (Figs 3–6). Such exploitation of rocky landforms and any other damage accelerates the destruction of natural surfaces together with their microrelief, as well as species of epilithic plants and fauna living among them. Legally protected, damaged sandstone tors and the perspective of their successive degradation requires not only high social awareness concerning their values, but also restrictive legal regulations and laws.

Słowa kluczowe

PL

Karpaty Zewnetrzne; geologia; piaskowce; skalki; wietrzenie; warstwa powierzchniowa; kora wietrzeniowa; struktura; rola ochronna

• Wydawca: -
• Czasopismo: Chrońmy Przyrodę Ojczystą
• Rocznik: 2012
• Tom: 68
• Numer: 3
• Opis fizyczny: s.163-174,rys.,fot.,bibliogr.

Twórcy

autor

Alexandrowicz Z.

• Instytut Ochrony Przyrody, Polska Akademia Nauk, al.Mickiewicza 33, 31-120 Kraków

autor

Marszalek M.

autor

Rzepa G.

Bibliografia

• Alexandrowicz Z. 1970. Skałki piaskowcowe w okolicy Ciężkowic nad Białą. Ochr. Przyr. 35: 281-335.
• Alexandrowicz Z. 1978. Skałki piaskowcowe Zachodnich Karpat fliszowych. Kom. Nauk Geol. PAN, Oddz. w Krakowie. Pr. Geol. 113.
• Alexandrowicz Z. 1987a. Rezerwaty i pomniki przyrody nieożywionej województwa krośnieńskiego. W: Michalik S. (red.). System ochrony przyrody i krajobrazu województwa krośnieńskiego. Studia Naturae, ser. B, 32: 23-72.
• Alexandrowicz Z. 1987b. Przyroda nieożywiona Czarnorzeckiego Parku Krajobrazowego. Ochr. Przyr. 45: 263-293.
• Alexandrowicz Z. 1990. The optimum system of tors protection in Poland. Ochr. Przyr. 47: 277-308. Alexandrowicz Z. 2008. Sandstone rocky forms in the Polish Carpathians attractive for education and tourism. Prz. Geol. 56 (8/1): 680-687.
• Alexandrowicz Z. 2009. Skałki piaskowcowe na szlakach turystycznych Pogórza Karpackiego - walory geologiczne i krajobrazowe oraz ich zagrożenia. Wierchy 75: 179-198.
• Alexandrowicz Z., Margielewski W 2010. Impact of mass movements on geo- and biodiversity in the Polish Outer (Flysch) Carpathians. Geomorphology 123: 290-304.
• Alexandrowicz Z., Margielewski W, Perzanowska J. 2003. European Ecological Network 2000 in relation to landslide area diversity: a case study in Polish Carpathians. Ecológia (Bratislava) 22 (4): 404-422.
• Alexandrowicz Z., Pawlikowski M. 1982. Mineral crusts of the surface weathering zone of sand stone tors in the Polish Carpathians. Mineralogia Polonica 13, 2: 41-59.
• Alexandrowicz Z., Poprawa D. (red.). 2000. Ochrona georóżnorodności w Polskich Karpatach. Wyd. PIG, Warszawa.
• Alexandrowicz Z., Urban J. 2005. Sandstone regions of Poland. Geomorphological types, scientific importance and problems of protection. Ferran- tia 44: 137-141.
• Cílek V. 1997. Sandstone phenomenon antagonism between surface hardening and salt weathering. Folia Faculty Sciences Nature. University in Brno. Geologia 39: 33-38.
• Dorn R.I. 1984. Cause and implications of rock varnish microchemical laminations. Nature 310: 767-770.
• Gawlikowska E. 2008. Stołowe (Table) Mountains. Prz. Geol. 56 (8/1): 699-705.
• Goudie A., Viles H. 1997. Salt Weathering Hazards. John Wiley & Sons, Chichester.
• Leszczyński S. 1981. Piaskowce ciężkowickie jednostki śląskiej w polskich Karpatach: stadium sedymentacji głębokowodnej osadów gruboklastycznych. Ann. Soc. Geol. 51 (3-4): 435-502.
• Manecki A., Chodkiewicz M., Konopacki S. 1982. Wyniki mineralogicznych badań zakresu i przyczyn niszczenia kamiennych elementów zabytkowych budynków Krakowa. Zesz. Nauk. AGH. Sozologia i Sozotechnika 17: 35-68.
• Margielewski W., Alexandrowicz Z. 2004. Diversity of landslide morphology as a part of conservation pattern in the Polish Carpathians. Polish Geological Institute Special Papers 13: 65-71.
• Marszałek M. 1999. Soluble salts in extracts from Carpathian sandstones in ST. Benedict Fort in Cracow - quantification analyses. W: Proceedings of 6th International Conference on „Nondestructive testing and microanalysis for the diagnostics and conservation of the cultural and environmental heritage”, Rome, May 17th-20th. Monitoring Diagnostics: 593-606.
• Marszałek M. 2000. Chemiczno-mineralogiczna charakterystyka rozpuszczalnych soli migrujących w murach zabytkowych budowli wykonanych z piaskowców i wapieni - badania porównawcze. Pr. Mineralogiczne 87: 53-63.
• Peszat C. (red.), Bronowicz J., Gucik S., Magiera J., Moroz-Kopczyńska M., Nowak T.W. 1976. Piaskowce karpackie, ich znaczenie surowcowe i perspektywy wykorzystania. Zesz. Nauk. AGH. Geologia 2 (2): 1-95.
• Pulinowa M.Z. 1989. Rzeźba Gór Stołowych. Pr. Nauk. Uniw. Śl. w Katowicach 1008.
• Robinson D.A., Williams R.B.G. 1986. Surface crusting of sandstones in Southern England and Northern France. W: Gardiner V. (red.). International Geomorphology. Part II. John Wiley & Sons Ltd: 623-635.
• Świdziński H. 1932. Projekt rezerwatu „Prządki” pod Krosnem. Ochr. Przyr. 12: 58-64.
• Świdziński H. 1933. „Prządki” - skałki piaskowca ciężkowickiego pod Krosnem. Zabytki Przyrody Nieożywionej Ziem Rzeczypospolitej Polskiej 2: 94-125.
• Thiry M. 2005. Weathering morphologies of the Fontainebleau Sandstone and related silica mobility. Ferrantia 44: 47-51.
• Unrug R. 1963. Warstwy istebniańskie - stadium sedymentologiczne. Rocz. Pol. Tow. Geol. 33 (1): 51-92.
• Wilczyńska-Michalik W 2004. Influences of atmospheric pollution on the weathering of stones in Cracow monuments and rock outcrops in Cracow, Cracow-Częstochowa Upland and the Carpathians. AP w Krakowie. Pr. Monogr. 377.
• Wilczyńska-Michalik W, Michalik M. 1996. Petrograficzno-mineralogiczne i geochemiczne wskaźniki oddziaływania antropogenicznych zanieczyszczeń atmosfery na skały. Rocz. Naukowo-Dydaktyczny WSP w Krakowie. Zeszyt 184. Pr. Geogr. 16: 71-81.
• Żytko K., Zając R., Gucik S., Ryłko W., Oszczypko N., Garlicka I. i in. 1988-1989. Map of the tectonic elements of the Western Outher Carpathians and their Foreland. W: Poprawa D., Nemčok J. (red.). Geological Atlas of the Western Outer Carpathians and their Foreland. Wyd. PIG Warszawa, GUDS - Bratislava, UUG - Praha.