KRĄŻENIE MATERII MINERALNEJ W

Zbigniew ZWOLIŃSKI
Institute of Quaternary Research
Adam Mickiewicz University
Fredry 10,
61-701 Poznań, POLAND
Wyprawy Geograficzne na Spitsbergen
IV Zjazd Geomorfologów Polskich
UMCS, Lublin 3-6 czerwca 1998
KRĄŻENIE MATERII MINERALNEJ W GEOEKOSYSTEMACH
LĄDOWYCH WYSPY KRÓLA JERZEGO, ANTARKTYKA
MINERAL MATTER CIRCULATION WITHIN ICE-FREE GEOECOSYSTEMS
OF KING GEORGE ISLAND, ANTARCTICA
Na obszarach pozbawionych stałej pokrywy lodowej na wybrzeżach Wyspy
Króla Jerzego (Szetlandy Południowe), materia mineralna pochodzi przede
wszystkim ze skał wulkanicznych. Stanowią je skały Nadgrupy Wyspy Króla
Jerzego (Birkenmajer 1980), na którą składa się kompleks warstwowanych law
bazaltowych i andezytowych z wkładkami osadowymi prawdopodobnie wieku
eocen środkowy/miocen oraz intruzywna Grupa Zatoki Admiralicji w postaci
dajek i słupów wulkanicznych (Birkenmajer et al. 1981). Typy skał występujących w otoczeniu Kopuły Warszawy nie przedstawiają zbyt dużego
zróżnicowania petrograficznego przyjmując postać porfirowych andezytów
0 wielkości fenokryształów dochodzących do 2,5 mm lub afanitowych bazaltów
(Kostrzewski, Rachlewicz, Zwoliński 1998, w tym tomie). Ponadto materia
mineralna na tym obszarze jest dostarczana przez transport lodowcowy z kopuł
lodowych, transport aerozolowy z wód Zatoki Admiralicji, transport litoralny
1 eoliczny (w różnym zakresie) oraz z opadu meteorycznego. Jednak te źródła
dostawy materii są mniej znaczące.
W surowych warunkach klimatycznych skały podłoża podlegają intensywnemu wietrzeniu, szczególnie mechanicznemu (rozpad blokowy i ziarnisty,
mrozowe, solne itd.). Duża część wytworzonej w ten sposób zwietrzeliny skalnej
podlega bardzo łatwo procesom denudacyjnym i w efekcie jest odtransportowywanapoza obszar jej pochodzenia. Wśród dominujących procesów denudacyjnych należy wymienić ruchy masowe, erozję lodowcową, abrazję, erozję
rzeczną i deflację. Każdy z wymienionych procesów denudacyjnych określony
jest przez własny typ transportu zwietrzeliny: stokowy (włączając w to lawiny),
lodowcowy, litoralny, rzeczny i eoliczny. Mniejsze znaczenie należy przypisać
takim typom transportu jak peryglacjalny i niwalny. W każdym z tych środowisk
morfogenetycznych ma miejsce depozycja i redepozycja transportowanych
osadów w różnych skalach przestrzennych i czasowych. Jako efekt zróż205
nicowanej transformacji zwietrzeliny w środowiskach morfogenetycznych i sedymentacyjnych, Zatoka Admiralicji otrzymuje materiał mineralny różnego
pochodzenia, ale głównie stokowego, lodowcowego, rzecznego, abrazyjnego
i eolicznego.
Materiał zwietrzelinowy dostarczany do basenu Zatoki Admiralicji obejmuje
trzy jego postacie: rozpuszczony, zawieszony i rumowiskowy. Wszystkie trzy
postacie transportu dotyczą materiału lodowcowego i rzecznego, a częściowo
także abrazyjnego. Materiał rumowiskowy objęty jest przede wszystkim przez
procesy stokowe i eoliczne. Dostawa zwietrzeliny rumowiskowej jest zdeterminowana przez występowanie temperatur powietrza i/lub gruntu powyżej 0°C
i ma charakter epizodyczny z wyjątkiem procesów lodowcowych i rzecznych.
Dostawa lodowcowa i rzeczna materiału rozpuszczonego i zawieszonego ma
charakter ciągły nawet w krótkich okresach temperatur poniżej 0°C. Dostawa
tego rodzaju materiału do Zatoki Admiralicji ma kluczowe znaczenie dla
podstawowej produkcji biomasy.
Zwietrzelina docierająca do Zatoki Admiralicji może być zatem transformowana tylko w jednym lub w wielu środowiskach morfogenetycznych ze
zróżnicowanymi układami hierarchicznymi.
Na posterze zaprezentowano dwa schematy ukazujące drogi krążenia materii
mineralnej na obszarach pozbawionych pokrywy lodowej. Pierwszy z nich
przedstawia łańcuch przemian materii mineralnej poprzez wszystkie możliwe
środowiska morfogenetyczne i sedymentacyjne występujące w zlewni Zatoki
Admiralicji, a szczególnie na jej zachodnich wybrzeżach. Drugi schemat
natomiast obrazuje drogi krążenia materii mineralnej w obrębie rzecznego
środowiska morfogenetycznego i sedymentacyjnego, uznanego za najistotniejsze
środowisko dla obszarów lądowych Wyspy Króla Jerzego. Na schemacie tym
wyróżniono trzy piony krążenia: wody (kolor niebieski), materiału rozpuszczonego (kolor zielony) i cząstek stałych (kolor żółto-fioletowy) oraz pięć
poziomów krążenia: ponadpowierzchniowy (kolor zielony), powierzchniowy
(kolor brązowy), podpowierzchniowy (kolor żółty), gruntowy (kolor ciemnoniebieski) i odpływu powierzchniowego (kolor jasnoniebieski).
LITERATURA
BIRKENMAJER K., 1980: Geolog}' оГ Admiralty Bay. King George Island (South Shetlends
Islands) - an outline. Polish Polar Res. 1 (1), 29-54.
BIRKENMAJER К., NARĘBSKI W., SKUPIŃSKI A., BAKUN-CZUBAROW N., 1981:
Geochemistry and origin of the Tertiary island-arc calc-akaline volcanic suite at Admiralty Bay,
King George Island (South Shetlend Islands, Antarctica). Stud. Geol. Pol., 72, 7-27.
KOSTRZEWSKI A., RACHLEWICZ G., ZWOLIŃSKI Z. 1998: Mapa geomorfologiczna
zachodniego wybrzeża Zatoki Admiralicji, Wyspa Króla Jerzego. Wyprawy Geograficzne na
Spitsbergen, UMCS Lublin.
206
SUMMARY
Poster described circulation of mineral matter in the coastal geoecosystem of the Admiralty Bay,
King George Island, Antarctica. In the areas free from permanent glacier ice on the western coast of
King George Island (the South Shetlands), mineral material found in the Admiralty Bay
geoecosystem comes primarily from volcanic rocks. Additionally, it is supplied by glacial transport
from ice cups, aerosol transport from the Admiralty Bay waters, littoral and aeolian transport (of
various ranges), and meteoric fallout. These sources, however, are much less significant. Under the
severe climatic conditions bedrock undergo high-magnitude weathering, especially mechanical
(disintegration, multigelation, exudation etc.). The big amounts of rock waste thus produced
undergo denudation easily, and in effect are transported outside their area of provenance. Among the
dominant denudation processes are mass movements, glacial erosion, abrasion, fluvial erosion, and
deflation. Each of them involves its own type of waste transport: slope (including avalanches), glacial,
littoral, fluvial, and aeolian. Of lesser significance are the periglacial and nival types of transport. In
each of these morphogenetic environments deposition and redeposition takes place at various spatial
and temporal scales. As a result of diverse transformation of the waste in morphogenetic and
sedimentary environments, the Admiralty Bay drainage basin receives material of different origin,
but mostly slope, glacial, fluvial, abrasion and aeolian.