FORUM GEOLOGICZNE

moozg

Piotr Przybyszewski

Utwory erozyjne i sedymentacyjne oraz ruchy masowe powstające wskutek nawalnych deszczy w piaskach eolicznych plejstoceńskich wydm tarasów pradoliny Wisły.

Charakter utworów erozyjnych, sedymentacyjnych oraz ruchów masowych w piaskach wydm eolicznych powstających wskutek nawalnych deszczy jest zdeterminowany stopniem porośnięcia grzbietów i stoków wydm. Na wydmach o grzbietach i stokach gołych, wskutek spływu wody całą objętością wydmy nie powstają żadne tego rodzaju utwory, na wydmach o grzbietach porośniętych powstają zróżnicowane utwory erozyjne i sedymentacyjne. Natomiast na wydmach o grzbietach i stokach silnie porośniętych mogą zachodzić wskutek takich ruchy masowe w postaci osuwisk.

Znaczną część powiatu legionowskiego zajmują piaski eoliczne plejstoceńskich wydm powstałych na tarasach pradoliny Wisły. Wydmy są przeważnie zarośnięte lasem sosnowym, jednak w niektórych miejscach czynniki naturalne, a częściej działalność człowieka odsłania pokłady piasków. Do takich miejsc należy tzw. „stara piaskownia”, gdzie wydobywano piasek dla kombinatu budowlanego na Łajskach. Przed kilkunastu laty, po wybraniu środkowej części wydmy do poziomu otaczającego gruntu, zaprzestano wydobycia i od tego czasu teren ten, stanowiący rozległą na kilkaset metrów dolinę obrzeżoną wysokimi na kilkanaście metrów wzniesieniami, z których jedne stopniowo zarastają inne zaś pozostają gołe, jest kształtowany jedynie siłami natury, co daje ciekawe pole do obserwacji rozmaitych zjawisk geologicznych. Ilustracja 1 pokazuje stok o grzbiecie zarośniętym, natomiast Ilustracja 2 stok o grzbiecie gołym.

Jednym z takich interesujących zjawisk jest powstawanie drobnych utworów erozyjnych w piaskach eolicznych. Szczególnie zaś ciekawe są utwory tworzące się podczas obfitych, nawalnych deszczów. Pewnego dnia w sierpniu 2006 roku opadu deszczu wyniosły 27 mm/m2 na dobę. Okazało się, że tak obfite deszcze spowodowały powstanie, zróżnicowanych utworów erozyjnych i sedymentacyjnych, przy czym rodzaj tych utworów był związany z kształtem i stopniem zarośnięcia stoku oraz grzbietu wydmy.
Przede wszystkim, na wydmach, których zarówno zbocza jak i grzbiety pozostają gołe, nie powstają, nawet po tak obfitych opadach, żadne utwory erozyjne ani sedymentacyjne, ponieważ piaski eoliczne doskonale przepuszczają wodę, zatem większa część opadu wsiąka i może spływać przez wnętrze wydmy.
Znacznie bardzie interesujące są utwory powstające na wydmach o mocno porośniętych grzbietach i gołych stokach. Roślinność tworzy przeszkody w spływie i wsiąkaniu wody, co powoduje, powstawanie lokalnych strumieni, meandrujących na grzebiecie wydmy, a następnie żłobiących jej zbocza. Małe strumienie tworzą na zboczach niewielkie rowki erozyjne zakończone ciekawymi utworami sedymentacyjnymi, natomiast większe potoki tworzą znaczniejszych rozmiarów utwory o znacznie bogatszej budowie. Na Ilustracji 1 wskazano kocioł erozyjny stanowiący początkową cześć takiego utworu, natomiast Ilustracja 3 pokazuje widok w osi spływu. Jak pokazuje Ilustracja 4, kocioł, głębokości ok. 2 m powstał wskutek najbardziej intensywnej erozji, której towarzyszyły obrywy i osunięcia gruntu. Zaraz za kotłem rozpoczyna się meandrujący kanion, głębokości ok. 1,5 m będący wynikiem bardzo silnej erozji wgłębnej i bocznej (patrz Ilustracja 5). Do kanionu tego dochodzą liczne drobne dopływy. Dalej, w związku ze spadkiem kąta nachylenia zbocza, maleje również prędkość przepływu, ponadto znaczna część wody wsiąka w piasek, co powoduje osłabnięcie erozji wgłębnej i częściowe osadzanie piasku. U podstawy wydmy tworzy się, wskutek osadzania całej masy piasku, rozległa delta, a w końcu zastoisko wypełnione najdrobniejszym, ciemnym iłem. Schematycznie budowę tego utworu przedstawia Ilustracja 6.
Jeśli grzbiet wydmy jest porośnięty w niewielkim stopniu, to nie ma warunków do powstawania silniejszych strumieni wody, co powoduje, iż powstające utwory są znacznie mniejsze, co nie oznacza, że mniej ciekawe. Mniejsza ilość wody powoduje, po erozji kilkumetrowego żłobka, powstanie utworu o złożonym kształcie, powstałego z tężejącej kurzawki (patrz Ilustracja 7).

Powstawanie tej płynnej masy piasku widać również na ścianach kotła erozyjnego utworu opisywanego powyżej (patrz Ilustr., jest również odpowiedzialne za zjawiska zachodzące na wydmach posiadających porośnięte zarówno grzbiety jak i stoki. Nawalne deszcze powodują na stokach takich wydm ruchy masowe o charakterze katastroficznym, to znaczy spływy mas błotnych, obrywy i osunięcia. Przede wszystkim trzeba zaznaczyć, że roślinność stabilizuje zbocze, co powoduje, że jego kąt nachylenia jest dużo większy niż kąt naturalnego zsypu drobnoziarnistych piasków eolicznych. Jeśli kąt nachylenia wydm gołych wynosił ok. 30o to wydmy całkowicie porośnięte trawą i krzewami miały kąt nachylenia ok. 60o. Jak pokazuje Ilustracja 9, na jednym z takich zboczy powstało spore osunięcie. W dół zeszła cała wierzchnia warstwa gleby o grubości ok. 1 m, szerokości ok. 6 m i wysokości ok. 5 m. To katastrofalne zjawisko można wyjaśnić w następujący sposób. Obecność roślinności na stromym zboczu powoduje utrudnienia w swobodnym spływie wody. Wierzchnia warstwa gruntu nasiąka i staje się coraz cięższa. Jednocześnie wsiąkająca na grzebiecie woda spływa wewnątrz wydmy, głównie w warstwie bezpośrednio podścielającej glebę. Przy przekroczeniu pewnej granicznej zawartości wody w piasku, tworzy się płynna kurzawka, po której całe zbocze osuwa się. O powstawaniu kurzawki świadczą charakterystyczne twory (patrz Ilustracja 10, Ilustracja 11) - opisywane już w poprzednio. Zjawisko to schematycznie przedstawia Ilustracja 12.

Ilustracje: [link widoczny dla zalogowanych]