UNIWERSYTET MARII CURIE-SKŁODOWSKIEJ W LUBLINIE
advertisement
UNIWERSYTET MARII CURIE-SKŁODOWSKIEJ W LUBLINIE Wydział Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej Kierunek: Geografia Specjalność: Zarządzanie środowiskiem Karolina Łabęcka Nr albumu: 242532 Abiotyczne elementy środowiska okolic Mielnika nad Bugiem i ich wykorzystanie w edukacji przyrodniczej Abiotic elements of the environment around Mielnik on the Bug River and their use in environmental education Praca magisterska napisana w Zakładzie Geoekologii i Paleogeografii pod kierunkiem dra hab. Sławomira Terpiłowskiego, prof. nadzw. UMCS LUBLIN ROK 2016 Składam serdeczne podziękowania Promotorowi dr. hab. Sławomirowi Terpiłowskiemu prof. nadzw. UMCS za cenne uwagi merytoryczne, wszechstronną pomoc oraz poświęcony czas. Pragnę również podziękować dr. hab. Piotrowi Czubli oraz Panu Adamowi Borowskiemu za okazaną życzliwość i pomoc. Spis treści 1. 2. 3 4 5 Streszczenie……………………………………………………………………... Słowa kluczowe…………………………………………………………………. Wprowadzenie……………………………….…………………………………. 1.1. Problem badawczy…………..……………………………………...……. 1.2. Cel, zakres i metody badań……………………………………..………... Charakterystyka abiotycznych elementów środowiska przyrodniczego……. 2.1. Położenie…………………………………………………………………. 2.2. Budowa geologiczna……………………………………………………... 2.3. Rzeźba terenu…………………………………………………………….. 2.4. Stosunki wodne…………………………………………………………... Dotychczasowe formy edukacji w zakresie przyrody nieożywionej………… 3.1. Stanowiska dokumentacyjne……………………………………………... 3.2. Prywatna kolekcja geologiczna Adama Borowskiego…………………… Propozycje ścieżek przyrodniczych…………………………………………… 4.1. „W morzu epikontynentalnym”………………………………………….. 4.1.1. „Wychodnia kredy piszącej w Mielniku – unikalny dowód globalnej późnokredowej transgresji morskiej” – wprowadzenie w problematykę wycieczki (stanowisko 1)…………………………… 4.1.2. „Życie w morzu późnokredowym: 84-66 mln lat temu” (stanowisko 2)……………………………………………………………………… 4.2. „W krainie lądolodu plejstoceńskiego”………………………………….. 4.2.1. „Formy marginalne lobu Bugu zlodowacenia warty” – wprowadzenie w problematykę wycieczki (stanowisko 1)…………………………… 4.2.2. „Wędrówka lobu Bugu – Małe Uszeście” (stanowisko 2)……………. 4.2.3. „Stabilizacja krawędzi lodowej lobu Bugu – Góra Wajkowska” (stanowisko 3)………………………………………………………… 4.3. „ Życie dużej rzeki”……………………………………………………… 4.3.1. „Roztokujący i meandrujący Bug – nietypowy przykład rozwinięcia koryta rzecznego” – wprowadzenie w problematykę wycieczki (stanowisko 1)………………………………………………………… 4.3.2. „Roztokujący Bug” (stanowisko 2)…………………………………… 4.3.3. „Meandrujący Bug” (stanowisko 3)…………………………………... Podsumowanie………………………………………………………………….. Bibliografia……………………………………………………………………… Netografia……………………………………………………………………….. Spis rycin i fotografii…………………………………………………………… Spis rycin……………………………………………………………………….. Spis fotografii…………………………………………………………………... 3 4 4 5 5 6 7 7 8 12 15 18 18 21 26 27 27 29 32 33 35 37 38 39 40 41 44 46 48 49 49 51 Streszczenie Praca zawiera próbę przybliżenia młodzieży szkolnej i akademickiej oraz turystom, unikatowych w skali Niżu Polskiego elementów abiotycznych środowiska przyrodniczego okolic Mielnika (środkowo-wschodnia Polska): wychodni kredy piszącej, zespołu form marginalnych „lobu Bugu” zlodowacenia warty oraz form korytowych Bugu. Zaproponowano trzy tematyczne ścieżki przyrodnicze: „W morzu epikontynentalnym”, „W krainie lądolodu plejstoceńskiego”, „Życie dużej rzeki”. Ścieżka przyrodnicza „W morzu epikontynentalnym”, poprowadzona obrzeżem kopalni kredy piszącej w Mielniku, daje możliwość zapoznania się ze środowiskiem morza górnokredowego. Ścieżka przyrodnicza „W krainie lądolodu plejstoceńskiego”, wytyczona w obrębie form marginalnych „lobu Bugu”, wyjaśnia mechanizm powstawania form polodowcowych podczas różnych stanów dynamicznych lądolodu oraz ich związek z morfologią podłoża. Ścieżka przyrodnicza „Życie dużej rzeki”, wyznaczona wzdłuż koryta Bugu, umożliwia zapoznanie się z uwarunkowaniami rozwoju różnych wzorów koryta rzecznego. Słowa kluczowe Ścieżki przyrodnicze, abiotyczne elementy środowiska przyrodniczego, wychodnia kredy piszącej, skamieniałości przewodnie kredy, eratyki przewodnie, morena czołowa spiętrzona, morena czołowa akumulacyjna, rzeka roztokowa, rzeka meandrująca, odsyp śródkorytowy, odsyp meandrowy, mastrycht, kampan, zlodowacenie warty, Mielnik nad Bugiem, Podlaski Przełom Bugu, Góra Uszeście, Małe Uszeście, Góra Wajkowska. 4 1. Wprowadzenie 1.1. Problem badawczy Mielnik nad Bugiem i jego okolice to malowniczy zakątek na wschodzie Polski. Z roku na rok przyciąga on coraz liczniejsze grupy młodzieży szkolnej i akademickiej oraz turystów. Na ich potrzeby Urząd Gminy Mielnik oferuje bogaty zestaw publikatorów (przewodniki, foldery, mapy), dobrze oznakowane szlaki piesze i rowerowe, a na ich trasie liczne plansze informacyjne (fot. 1). W tej ofercie wątek poznawczy jest ukierunkowany głównie na zasoby kulturowe. Znacznie mniejszą uwagę poświęca się zasobom przyrodniczym, w tym abiotycznym które decydują o unikalnym charakterze tego regionu. Informacje na ich temat mają wciąż ograniczony zasięg odbiorców. Są one głównie dostępne w specjalistycznych publikacjach naukowych lub tomach konferencyjnych. Fot. 1. Jedna z wielu plansz informujących o walorach przyrodniczo-kulturowych okolic Mielnika (fot. K. Łabęcka 2015) 5 1.2. Cel, zakres i metody badań Celem niniejszej pracy jest próba przybliżenia unikatowych elementów abiotycznych środowiska przyrodniczego okolic Mielnika w formie ścieżek przyrodniczych. Tak postawiony cel zrealizowano w trzech etapach: W etapie pierwszym dokonano analizy wybranych elementów abiotycznych środowiska przyrodniczego (budowy geologicznej, rzeźby terenu oraz stosunków wodnych), w celu wyłonienia ich najcenniejszych obiektów. Analizę tę wykonano na podstawie studium literatury przedmiotu oraz materiałów kartograficznych znajdujących się w zbiorach Biblioteki Wydziału Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS w Lublinie im. prof. Adama Malickiego. W etapie drugim przeprowadzono: a) kwerendę publikowanych materiałów turystycznych zgromadzonych w Punkcie Informacji Turystycznej w Mielniku, pod kątem promocji abiotycznych zasobów przyrodniczych, b) wizję terenową promowanych obiektów abiotycznych na terenie Mielnika i okolic, oraz c) kwerendę zasobów geologicznych w prywatnej kolekcji Adama Borowskiego w Mielniku. Etap trzeci obejmował opracowanie tematycznych ścieżek przyrodniczych, poświęconych najcenniejszym abiotycznym obiektom środowiska przyrodniczego okolic Mielnika: „W środowisku morza epikontynentalnego”, plejstoceńskiego”, „Życie dużej rzeki”. 6 „W krainie lądolodu 2. Charakterystyka przyrodniczego abiotycznych elementów środowiska 2.1. Położenie Badany obszar leży w środkowo-wschodniej Polsce, około 10 km od granicy z Białorusią. Obejmuje on południową część województwa podlaskiego, powiat siemiatycki, gminę Mielnik, znajdującą się na północ od Bugu oraz najbardziej na wschód wysuniętą część województwa mazowieckiego, powiat łosicki, gmina Sarnaki, znajdującą się na południe od Bugu (ryc. 1). Ryc. 1. Położenie obszaru badań na tle podziału administracyjnego Polski (1999) (http://ksng.gugik.gov.pl/pliki) Według regionalizacji fizycznogeograficznej Polski Kondrackiego (2009), obszar położony jest w obrębie trzech mezoregionów (ryc. 2): Wysoczyzny Drohiczyńskiej na północy, Podlaskiego Przełomu Bugu w środkowej części i Równiny Łukowskiej na południu. Wysoczyzna Drohiczyńska należy do makroregionu Nizina Północnopodlaska, podprowincji Wysoczyzny Podlasko-Białoruskie, prowincji Niż Wschodniobałtycko-Białoruski oraz megaregionu Niż Wschodnioeuropejski. Podlaski Przełom Bugu i Równina Łukowska należą do makroregionu Nizina Południowopodlaska, 7 podprowincji Niziny Środkowopolskie, prowincji Niż Środkowoeuropejski oraz megaregionu Pozaalpejska Europa Środkowa. Ryc. 2. Położenie obszaru badań na tle regionalizacji fizycznogeograficznej Polski według Kondrackiego (2009) 2.2. Budowa geologiczna Według Żelichowskiego (1974), badany obszar położony jest w obrębie prekambryjskiej platformy wschodnioeuropejskiej, w obrębie prekarbońskiego zrębu łukowskiego (ryc. 3). Ryc. 3. Położenie obszaru badań na tle morfologii i tektoniki młodszego paleozoiku (Żelichowski 1974) 8 Dokumentowany głębokim wierceniem w Mielniku, trzon krystaliczny platformy wschodnioeuropejskiej zalega na głębokości 1 400 m (ryc. 4). Tworzą go neoproterozoiczne skały amfibolitowo-plagioklazowo-piroksenowe, bazalty i diabazy, tufy oraz zlepieńce i skały piroklastyczne. Przykrywają je osady paleozoiczne (kambru, ordowiku, syluru i permu) o miąższość około 850 m. Kambr reprezentują mułowce, iłowce i piaskowce, ordowik – wapienie z przewarstwieniami iłowca, sylur – iłowce wapniste z przewarstwieniami wapieni, a perm – wapienie, piaskowce i iłowce. Na osadach paleozoicznych zalega miąższa (około 400 m) pokrywa osadów mezozoicznych: piaskowców i iłowców z triasu, piaskowców i wapieni z jury oraz kredy piszącej z kredy. Ryc. 4. Profil litostratygraficzny głębokiego wiercenia Mielnik IG-1 (opracowanie własne na podstawie Rühle, Zwierz 1961) 9 Silnie rozczłonkowane głębokimi (do 100 m) kopalnymi dolinami Bugu i Mętnej osady kredy są lokalnie nadbudowane osadami paleogenu i neogenu (ryc. 5). Paleogen reprezentują oligoceńskie mułki i piaski z węglem brunatnym, iły mułki i piaski glaukonitowe z fosforytami oraz żwiry, a neogen mioceńskie iły, mułki i piaski z węglem brunatnym (ryc. 6). Ryc. 5. Przekrój geologiczny przez dolinę Bugu w Mielniku na podstawie Mapy geologicznej Polski w skali 1: 200 000 ark. Biała Podlaska (Nowak 1971); lokalizacja linii przekroju na ryc. 6. Holocen: 1 - mułki, piaski i żwiry rzeczne; holocen/plejstocen: 2 - piaski i gliny deluwialne; interglacjał eemski: 3 - mułki, piaski i żwiry rzeczne; zlodowacenie warty: 4 - glina zwałowa; 5 - piaski i żwiry wodnolodowcowe; 6 - iły, mułki i piaski zastoiskowe; 7 - piaski, żwiry i głazy moren czołowych; 8 - piaski, żwiry i głazy lodowcowe; 9 - glina zwałowa (lub jej rezydua); 10 - piaski i żwiry wodnolodowcowe (dolne i górne); 11 - iły, mułki i piaski zastoiskowe (dolne); interglacjał lubelski: 12- piaski i żwiry rzeczne; zlodowacenie odry: 13 - glina zwałowa (lub jej rezydua); 14 - iły i mułki zastoiskowe (górne); 15 - piaski i żwiry wodnolodowcowe (dolne i górne); 16 - iły i mułki zastoiskowe (dolne); interglacjał mazowiecki: 17 - mułki, piaski i żwiry rzeczne; zlodowacenie sanu 2: 18 - iły i mułki zastoiskowe (górne); 19 - glina zwałowa; 20 - iły, mułki i piaski zastoiskowe (dolne); zlodowacenie nidy/sanu 1: 21 - piaski i żwiry wodnolodowcowe; 22 - glina zwałowa (lub jej rezydua); interglacjał kromerski/podlaski: 23 - mady, mułki, piaski i żwiry rzeczne; neogen: 24 - iły, mułki i piaski z węglem brunatnym; paleogen: 25 - mułki i piaski z węglem brunatnym, iły mułki i piaski glaukonitowe z fosforytami oraz żwiry; górna kreda: 26 - kreda pisząca z krzemieniami (dolny mastrycht); 27 - kreda pisząca z krzemieniami (kampan) Osady górnej kredy (kampanu i mastrychtu), paleogenu i neogenu odsłaniają się miejscami na powierzchni. Największa wychodnia występuje w Mielniku, gdzie prowadzona jest obecnie eksploatacja kredy piszącej dla celów przemysłowych (ryc. 6). 10 Ryc. 6. Utwory powierzchniowe okolic Mielnika na podstawie Mapy geologicznej Polski w skali 1: 200 000 ark. Biała Podlaska (Nowak 1971) i ark. Siedlce (Nowak 1970) Na przeważającym obszarze okolic Mielnika osady mezozoiczne i „trzeciorzędowe” przykryte są miąższą (do 100 m) serią osadów czwartorzędowych (ryc. 5). Kopalne ogniwa plejstocenu tworzą: osady rzeczne (mułki, piaski i żwiry rzeczne) z interglacjałów kromerskiego, mazowieckiego, lubelskiego i eemskiego oraz osady glacigeniczne (gliny zwałowe, piaski i żwiry wodnolodowcowe, iły, mułki i piaski zastoiskowe) ze zlodowaceń sanu, odry i warty. Występujące na powierzchni osady należą do zlodowacenia warty i wisły oraz holocenu. Wśród nich „glacigeniczne” ogniwo plejstocenu reprezentują jedynie osady warciańskie. Są to głównie piaski, żwiry i głazy moren czołowych, gliny zwałowe oraz piaski, żwiry i głazy lodowcowe budujące obszary wysoczyznowe (ryc. 6). Wśród najmłodszych osadów powierzchniowych, największe rozprzestrzenienie mają aluwia Bugu: mułki, piaski i żwiry rzeczne ze zlodowacenia wisły oraz mułki, piaski i żwiry rzeczne, mady rzeczne, namuły i torfy z holocenu. 11 2.3. Rzeźba terenu Najwyżej położonym punktem obszaru badań jest Góra Uszeście (204 m n.p.m.), usytuowana na północnych obrzeżach Mielnika, a najniżej położonym – koryto Bugu (117,1 m n.p.m.) w okolicach Osłowa (ryc. 7). Deniwelacje dochodzą zatem aż do około 90 m, co należy do rzadkości w pasie Niżu Środkowopolskiego. Ryc. 7. Szkic hipsometryczny okolic Mielnika (Opracowanie własne na podstawie Mapy topograficznej Polski w skali 1: 25 000) W rzeźbie okolic Mielnika można wyróżnić dwa zasadnicze zespoły form (por. ryc. 6 z ryc. 8): 1) warciańską wysoczyznę polodowcową oraz rozczłonkowującą ją z SE na NW na dwa płaty 2) postwarciańską dolinę Bugu. 12 Ryc. 8. Główne elementy rzeźby okolic Mielnika. A – szkic geomorfologiczny (Terpiłowski i in. 2004): 1 - wierzchowina wysoczyzn polodowcowych; 2 - moreny czołowe spiętrzone (a), akumulacyjne (b); 3 - zagłębienia wytopiskowe; 4 - zbocza dolin; 5 - dolinki denudacyjne; 6 - stożki proluwialne; 7 - terasa nadzalewowa (a), zalewowa wyższa (b), zalewowa niższa (c); 8 - starorzecza; 9 - wydmy; 10 - kamieniołom kredy piszącej; B – panorama z wysoczyzny polodowcowej na przełom Bugu pod Mielnikiem Warciańska wysoczyzna polodowcowa wznosi się na wysokość 140-204 m n.p.m. (ryc. 7, 8, fot. 2). Głównymi elementami morfogenetycznymi wysoczyzny polodowcowej są: płaska równina morenowa (na wysokości 170-180 m n.p.m.) oraz górujące ponad jej powierzchnię (do 20 m) wały moren czołowych. W układzie przestrzennym moren czołowych zaznacza się nietypowy dla stref marginalnych na Niżu Polskim układ (Terpiłowski, Dobrowolski 2004); oprócz moren czołowych układających się głównie w ciągi o przebiegu SE-NW (z kulminacją Górą Uszeście 204 m n.p.m.), poprzeczną do nich orientację mają moreny czołowe (z kulminacją Małe Uszeście 174 m n.p.m.) w wąskim pasie przydolinnym Bugu, w tzw. „poziomie mielnickim” (sensu Kondracki 1933). 13 Fot. 2. Wysoczyzna morenowa w okolicy Mielnika (fot. K. Łabęcka 2015) Postwarciańska, a ściślej kształtowana od schyłku interglacjału eemskiego (Nitychoruk i in. 2006), współczesna dolina Bugu ma cechy „typowego” przełomu: Bug pod Mielnikiem wcina się w garb kredowego podłoża oraz przecina ciągi moren czołowych (Zaborski 1927; Kondracki 1933; ryc. 5, 8). Odzwierciedla się to niespotykanymi w całym mezoregionie Podlaski Przełom Bugu cechami doliny: jest ona wąska (do 1,3 km) oraz o stromych i wysokich (do 50 m) zboczach. Jej unikalny charakter wyraża się także w dobrze zachowanych elementach fluwialnych dna doliny, tj. teras: nadzalewowej ze zlodowacenia wisły, w postaci wąskich półek o wysokości 6-8,5 m oraz holoceńskich, zalewowych – wyższej o wysokości 2-2,5 m i niższej o wysokości 1-1,5 m, a także w roztokowo-meandrującym wzorze koryta Bugu (Terpiłowski i in. 2004; fot. 3). Fot. 3. Widok z Góry Zamkowej w Mielniku na naturalną dolinę Bugu (fot. K. Łabęcka 2016) 14 Najmłodszym, antropogenicznym elementem rzeźby są liczne wyrobiska. Największym z nich jest kamieniołom w Mielniku, zlokalizowany u podnóży Góry Uszeście, gdzie wydobywana jest kreda pisząca (fot. 4). Fot. 4. Kopalnia kredy piszącej w Mielniku (fot. K. Łabęcka 2016) 2.4. Stosunki wodne Na tle podziału hydrogeologicznego Polski, badany obszar należy do dwóch podregionów regionu podlaskiego: północnopodlaskiego oraz południowopodlaskiego (ryc. 9). Na obszarze należącym do podregionu północnopodlaskiego, główny poziom wodonośny znajduje się w utworach czwartorzędu. Pierwsze zwierciadło wód podziemnych znajduje się na głębokości poniżej 20 m w części południowej i zachodniej oraz na głębokości 20-60 m w części północnej i wschodniej. Na obszarze należącym do podregionu południowopodlaskiego główny poziom wodonośny znajduje się głównie w utworach czwartorzędu, a także paleogenu i neogenu. Pierwsze zwierciadło wód podziemnych znajduje się na głębokości 20-60 m w części południowej i powyżej 60 m w części południowozachodniej (ryc. 9; Jarząbek 1981). Potencjalna wydajność typowego otworu studziennego waha się od 70-120 m3/h w dolinie Mętnej do poniżej 10 m3/h w Mielniku oraz Zabużu i Klepaczewie (ryc. 9; Jarząbek 1981). 15 Ryc. 9. Wody podziemne okolic Mielnika na podstawie Mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1: 200 000, ark. Biała Podlaska (Jarząbek 1981) Główną rzeką obszaru badań jest Bug. Jest to rzeka III rzędu, lewobrzeżny dopływ Narwi. Płynie on generalnie z SE na NW. W odcinku środkowym koryto Bugu jest na ogół proste, a w górnym i dolnym (okolice Wajkowa i Osłowa) przebiega w formie wielkopromiennych zakoli (fot. 5). Fot. 5. Zakole Bugu w okolicach Wajkowa (fot. K. Łabęcka 2015) 16 Średni roczny przepływ Bugu we Frankopolu wynosi 147 m3/s. Najwyższe średnie przepływy (334 m3/s) występują w kwietniu, a najniższe (86 m3/s) w styczniu (Rocznik hydrologiczny wód powierzchniowych, Wisła 1983, 1983). Niewielką powierzchnię w okolicach Mielnika zajmują zbiorniki wodne. Są to głównie „młode”, wypełnione wodą starorzecza Bugu, w obrębie jego terasy zalewowej wyższej (fot. 6). Fot. 6. „Młode” starorzecze Bugu w okolicach Osłowa (fot. K. Łabęcka 2015) 17 3. Dotychczasowe nieożywionej formy edukacji w zakresie przyrody Abiotyczne środowisko przyrodnicze okolic Mielnika wyróżnia się unikalnymi, w skali Niżu Środkowopolskiego zasobami. Szczególną wartość poznawczą mają: wychodnia osadów kredy, formy polodowcowe powstałe podczas zlodowacenia warty, współczesna dolina Bugu. Kwerenda zasobów Punktu Informacji Turystycznej w Mielniku, przy ulicy Brzeskiej 71 oraz wizja terenowa wskazują, że dotychczasowa edukacja w zakresie abiotycznego środowiska przyrodniczego ogranicza się do występujących jedynie w Mielniku, dwóch geologicznych stanowisk dokumentacyjnych oraz prywatnej kolekcji geologicznej Adama Borowskiego (ryc. 10). Ryc. 10. Lokalizacja stanowisk dotychczasowych form edukacji w zakresie przyrody nieożywionej w Mielniku (http://www.mielnik.com.pl) 3.1. Stanowiska dokumentacyjne Stanowisko: „Dzieje kredy w Mielniku”. Kopalnia kredy w Mielniku budzi powszechne zainteresowanie turystów. Możliwość zapoznania się z problematyką tego unikatowego obiektu geologicznego stwarza usytuowany przy ulicy Stanisława Dubois, 18 na zachodnich obrzeżach kopalni, taras widokowy oraz tablica informacyjna (ryc. 10; fot. 7). Fot. 7. Infrastruktura turystyczna w stanowisku: „Dzieje kredy w Mielniku” (fot. K. Łabęcka 2015) Z tarasu roztacza się widok na najmniej interesującą geologicznie część kopalni: silnie zalesione wschodnie zbocza oraz najniższy poziom eksploatacyjny – kredy piszącej z kampanu (fot. 8). Fot. 8. Widok z tarasu na kopalnię kredy piszącej w Mielniku (fot. K. Łabęcka 2015) 19 Plansza informuje o: genezie wychodni kredy piszącej, historii jej eksploatacji w Mielniku oraz genezie surowca (fot. 9). Fot. 9. Plansza informacyjna w stanowisku: „Dzieje kredy w Mielniku” (fot. K. Łabęcka 2015) Stanowisko: „Bruk morenowy” zlokalizowane jest w północno-zachodniej części Mielnika (Mielnik – Zagórze), w pobliżu wieży widokowej (ryc. 10). Jest to niewielkie skupisko skandynawskich głazów narzutowych (fot. 10). Fot. 10. Infrastruktura turystyczna w stanowisku: „Bruk morenowy” (fot. K. Łabęcka 2015) Plansza informuje: o genezie bruku morenowego, rodzaju (petrografii) głazów, oraz ich związku z działalnością transportową najmłodszego w okolicach Mielnika 20 lądolodu skandynawskiego (Ilcewicz-Stefaniuk D., Stefaniuk M. 2006; fot. 11). Całość dopełniają cztery fotografie najbardziej okazałych bloków skalnych. Fot. 11. Plansza informacyjna w stanowisku: „Bruk morenowy” (fot. K. Łabęcka 2015) 3.2. Prywatna kolekcja geologiczna Adama Borowskiego W Mielniku przy ulicy Sadowej 33 (ryc. 10; fot. 12) można zapoznać się z kolekcją geologiczną zgromadzoną przez Adama Borowskiego – wielkiego miłośnika przyrody. Obejmuje ona liczne okazy pochodzące z Mielnika i okolic: skamieniałości z górnej kredy i paleogenu oraz skandynawskie głazy narzutowe. Fot. 12. „Muzeum” geologiczne A. Borowskiego (fot. K. Łabęcka 2016) 21 Skamieniałości. Kolekcja obejmuje skamieniałości organizmów żyjących w morzu górnokredowym – głównie w kampanie i mastrychcie oraz okazy z paleogenu – eocenu. Górna kreda. W kolekcji okazów górnej kredy, szczególnie cenne są skamieniałości przewodnie, czyli „skamieniałości licznych, łatwych do oznaczenia i podlegających szybkiej ewolucji organizmów, charakteryzujących się znacznym rozprzestrzenieniem geograficznym i różnymi wymaganiami ekologicznymi” (Małecki, Tarkowski 1999). Są to przede wszystkim liczne rostra belemnitów z rodzaju Belemnitella mucronata, charakterystyczne dla górnego kampanu oraz z rodzaju Belemnella lanceloata, pochodzące z dolnego mastrychtu (Olszewska 1990), ale także fragmenty oraz odciski amonitów z rodzaju Quenstedtoceras, Baculites sp., Bostrychoceras polyplocum, Hamities elegans (ryc. 11). Rejestr skamieniałości górnej kredy uzupełniają dobrze zachowane fragmenty: małży (Bivalia) – Pholadomya, Isocardia, Lima, Cardium, Spondylus fimbriatus, Atrypa nilsoni, Inoceramus crippsi sp., Pycnodonte vesicularis, Hyotissa semiplana, Terebratella loricata, Pecten asper, Plagiostoma hoperi; ramienionogów (Brachiopoda) – Chatwinothyris subcardinalis; gąbek (Porifera) – Phorosphaera globularis, Plocoscyphia podolica, Rhinoposerion cribrosum, Sporadosciania capax, Coleptychium agarcoides, Siphonia tulipa, Scytalia turbinata; jeżowców (Echinoidea) – Echinacoris vulgaris, Micraster laskei, Cidaris filograna. Rabdocidaris maxima; wieloszczetów (Polychaeta) – Glomerula neomicrorbis; mszywiołu (Bryozoa) – Fenestrellina plebeia; koralowców (Anthozoa) – Parasmilla, a także ryb oraz koprolitów (ryc. 11). Paleogen. W kolekcji znajdują się zarówno okazy fauny – zęby rekinów np.: Carcharocles auriculatus, Otodus obliquus, Stratolamia macrota, małże Thyasira obtusa, muszla łodzika, szczątki krabów, kręgi kręgosłupów ryb, jak i flory epoki – szyszka i nasiono sosny bursztynowej Pinus succinifera, orzechy palmy kokosowej oraz skamieniałe drewno (ryc. 12). Głazy narzutowe1. Kolekcja głazów narzutowych obejmuje ponad 60 okazów, wśród których znajdują się m.in.: skały magmowe – granity, granitoidy, porfiry, pegmatyty; skały metamorficzne – gnejsy, granitognejsy, kwarcyty, amfibolity, migmatyty oraz skały osadowe – piaskowce jotnickie i piaskowce kambryjskie, konkrecje fosforytowe, wapień detrytyczny. 1 Analiza głazów narzutowych została wykonana pod kierunkiem dra hab. Piotra Czubli z Pracowni Geologii, Instytutu Nauk o Ziemi Uniwersytetu Łódzkiego. 22 Ryc. 11. Skamieniałości kredy – kolekcja geologiczna A. Borowskiego (Zestawiła K. Łabęcka) 23 Ryc. 12. Skamieniałości eocenu – kolekcja geologiczna Adam Borowskiego (Zestawiła K. Łabęcka) 24 Najcenniejszymi okazami w kolekcji są eratyki przewodnie, czyli: „skały o dokładnie zlokalizowanej, jedynej znanej współcześnie niewielkiej wychodni, na podstawie której można jednoznacznie i bez żadnych wątpliwości określić jego źródło pochodzenia” (Czubla 2015). Są to: granit rapakiwi alandzki, granit alandzki, granit aplitowy alandzki, granit Haga, pyterlit alandzki, porfir kwarcowy alandzki, porfir Påskallavik, granit Småland, porfir Särna, porfir bałtycki czerwony (ryc. 13). Duże znaczenie w paleogeografii mają również eratyki pomocnicze, czyli „skały o bardzo dużych wychodniach, których pochodzenie (obszar źródłowy) można oznaczyć, lecz ze znacznie mniejszą dokładnością aniżeli jest to możliwe w przypadku skał przewodnich” (Czubla 2015): diabaz Åsby oraz piaskowce Kalmarsund (ryc. 13). Eratyki przewodnie i pomocnicze z kolekcji pochodzą głównie z Wysp Alandzkich, południowowschodniej i zachodniej Szwecji, a także Cieśniny Kalmarskiej i środkowej części Morza Bałtyckiego (ryc. 13). Prywatna kolekcja geologiczna Adama Borowskiego cieszy się powszechnym zainteresowaniem zarówno indywidualnych turystów (także z zagranicy), jak i zorganizowanych wycieczek szkolnych oraz pracowników naukowych i studentów z licznych ośrodków akademickich w Polsce. Ryc. 13. Eratyki przewodnie i pomocnicze oraz ich obszary macierzyste – kolekcja geologiczna A. Borowskiego. 1 - granit rapakiwi alandzki, 2 - granit alandzki, 3 - granit aplitowy alandzki, 4 - granit Haga, 5 - pyterlit alandzki, 6 - porfir kwarcowy alandzki, 7 - porfir Påskallavik, 8 - granit Småland, 9 - porfir Särna, 10 - porfir bałtycki czerwony, 11 - diabaz Åsby, 12 - piaskowce Kalmarsund (Opracowała K. Łabęcka) 25 4. Propozycje ścieżek przyrodniczych Proponowane ścieżki przyrodnicze w okolicach Mielnika mają na celu upowszechnienie wiedzy na temat najbardziej unikatowych (w skali Niżu Polskiego) obiektów geologicznych i geomorfologicznych, tj.: 1) wychodni kredy piszącej i paleogenu, 2) osobliwych form rzeźby polodowcowej z okresu zlodowacenia warty oraz 3) współczesnego ukształtowania koryta rzecznego w obrębie przełomowego odcinka Bugu. Ich problematykę ujęto w formie trzech, zachęcających do poznawania przyrody nieożywionej haseł: „W morzu epikontynentalnym”, „W krainie lądolodu plejstoceńskiego”, „Życie dużej rzeki” (ryc. 14). Ryc. 14. Zasięgi tras proponowanych ścieżek przyrodniczych w okolicach Mielnika na tle: A – głównych elementów rzeźby; B – budowy geologicznej (Terpiłowski i in., 2004). 1 - wierzchowina wysoczyzn polodowcowych; 2 - moreny czołowe spiętrzone (a), akumulacyjne (b); 3 - zagłębienia wytopiskowe; 4-9 - formy postwarciańskie: 4 - zbocza dolin; 5 - dolinki denudacyjne; 6 - stożki proluwialne; 7 - terasa nadzalewowa (a), zalewowa wyższa (b), zalewowa niższa (c); 8 - starorzecza; 9 - wydmy; 10 - kamieniołom kredy piszącej 26 4.1. „W morzu epikontynentalnym” Trasa ścieżki przyrodniczej poprowadzona została obrzeżem kopalni kredy piszącej w Mielniku (ryc. 15). W dwóch stanowiskach prezentowane są następujące zagadnienia: „Wychodnia kredy piszącej w Mielniku – unikalny dowód globalnej późnokredowej transgresji morskiej” – wprowadzenie w problematykę wycieczki (stanowisko 1) oraz „Życie w morzu późnokredowym: 84-66 mln lat temu” (stanowisko 2). Ryc. 15. Trasa i problematyka ścieżki przyrodniczej: „W morzu epikontynentalnym” 4.1.1. „Wychodnia kredy piszącej w Mielniku – unikalny dowód globalnej późnokredowej transgresji morskiej” – wprowadzenie w problematykę wycieczki (stanowisko 1) W dziejach geologicznych Ziemi okres kredy był czasem wielkich transgresji i regresji morskich. Poziom wód morskich był wtedy znacznie wyższy od obecnego i podlegał znacznym wahaniom (ryc. 16). Świadectwem tych transgresji są miąższe serie skał węglanowych (m.in. kredy piszącej, margli). Na obszarze Polski ich rozległe wychodnie odsłaniają się jedynie w pasie Wyżyn Środkowopolskich. Na Niżu Polskim ich przykrycie stanowi miąższa (do kilkuset metrów) pokrywa osadów młodszych – paleogenu, neogenu i czwartorzędu. Na tym tle unikalny charakter ma punktowa 27 (nieczytelna na mapach geologicznych w małych skalach), wychodnia osadów kredy górnej w Mielniku, datowanych na 84-66 mln lat temu. Ryc. 16. Okres kredy górnej na tle zmian poziomu morza w fanerozoiku (ING PAN 2014) 28 Eksploatowana wychodnia osadów kredy górnej w Mielniku stanowi część wielkiego garbu mezozoicznego rozczłonkowanego kopalnymi dolinami Bugu i Mętnej (ryc. 5). Strop tego garbu wyłania się spod zwartej pokrywy czwartorzędu w szerokim dnie suchej „doliny” uchodzącej do Bugu (ryc. 8, fot. 13). Fot. 13. Eksploatowany wzdłuż suchej „doliny” kredowy garb podłoża mezozoicznego (fot. K. Łabęcka 2015) Pełny profil osadów kredy górnej odsłania się w zachodniej ścianie kopalni (stanowisko 2). 4.1.2. „Życie w morzu późnokredowym: 84-66 mln lat temu” (stanowisko 2) Odsłaniający się w kopalni kredy profil osadów kredy górnej, o miąższości około 20 m należy do dolnej i górnej części kampanu górnego oraz dolnej części mastrychtu dolnego; granicę między tymi jednostkami stratygraficznymi wyznacza warstwa „twardego dna” (Olszewska 1990; ryc. 17). 29 Ryc. 17. Sekwencja osadów kredy górnej w kopalni kredy piszącej w Mielniku: A – profil litostratygraficzny; B – przestrzenny rozkład jednostek litostratygraficznych (Olszewska-Nejbert, Świerczewska-Gładysz 2011) Według Pożaryskiego (1960) poszczególne ogniwa stratygraficzne kredy różnią się wykształceniem litologicznym (fot. 14) i cechami chemicznymi. Kampan reprezentowany jest przez biała kredę piszącą (fot. 14A) o zawartości węglanu wapnia wahającej się od 93% - 98%; jedynie na głębokości 18-19 m jest ona wzbogacona w krzemienie (fot. 14B). Poziom „twardego dna” o miąższości do 1m, tworzy szara kreda marglista (fot. 14C) o zawartości węglanu wapnia rzędu 93% oraz wysokiej zawartości ciemnobrunatnych i czarnych fosforytów o średnicy 0,5-15 cm. Mastrycht występuje w postaci szaro-zielonej kredy glaukonitycznej (fot. 14C) o zawartości węglanu wapnia wynoszącej 83% i dużym udziale glaukonitu o zawartości maksymalnie 8%, przechodząc w stropie warstwy w kredę piszącą marglistą o zawartości węglanu wapnia na poziomie 90% (ryc. 17). Fot. 14. Litologia osadów górnej kredy w Mielniku: A – kreda pisząca; B – kreda pisząca z krzemieniami; C – w spągu kreda glaukonitowa z fosforytami („twarde dno”), w stropie kreda pisząca marglista (fot. K. Łabęcka 2015) 30 Podstawowym składnikiem kredy piszącej są kokolity – płytki wapienne stanowiące pancerz mikroskopijnych organizmów – kokolitofor (Lehmann, Hillmer 1987; ryc. 18). Ryc. 18. Kokolitofor – gatunek Coccolithus pelagicus (http://kalcyt.blogspot.com/2012/03) W osadach kredy piszącej występują liczne skamieniałości fauny późnego mezozoiku. Do najliczniejszych z nich należą okazy Belemnitella mucronata, które są ważną skamieniałością przewodnią dla górnego kampanu. Utwory powyżej „twardego dna” należące do niższego mastrychtu obfitują natomiast w okazy Belemnella lanceolata (fot. 15; Olszewska 1990). Fot. 15. Przewodnie belemnity górnej kredy według Olszewskiej (1990): A – Belemnitella mucronata -kampan; B – Belemnella lanceolata – mastrycht (fot. K. Łabęcka 2015) 31 Zmiany litologiczne w profilu osadów kredy w Mielniku (ryc. 17) stanowią zapis zmian głębokości morza: 1) warstwy kredy piszącej odpowiadają okresom, kiedy morze pogłębiało się, dochodząc do momentu stabilizacji, w którym zachodziła spokojna sedymentacja (odkładanie kokolitów wskutek obumierania kokolitofor) i rozwijało się bujne życie organiczne (ryc. 19), a 2) warstwa kredy z krzemieniami oraz warstwa „twardego dna” stanowią zapis wyraźnego spłycenia morza (Olszewska 1990; ryc. 17). Ryc. 19. Życie w morzu późnokredowym (http://www.amnh.org/shelf-life/) Wahania poziomu wody w zbiorniku późnokredowym przyczyniały się do zmiany/ewolucji w składzie gatunkowym fauny. Jest to bardzo dobrze widoczne na przykładzie fauny belemnitów: w kampanie dominował gatunek Belemnitella mucronata, a w mastrychcie Belemnella lanceolata. 4.2. „W krainie lądolodu plejstoceńskiego” Trasa ścieżki przyrodniczej poprowadzona została wzdłuż „poziomu mielnickiego” i obejmuje zespół form polodowcowych „lobu Bugu” (ryc. 20). W trzech stanowiskach prezentowane są następujące zagadnienia: „Formy marginalne lobu Bugu zlodowacenia warty” – wprowadzenie w problematykę wycieczki (stanowisko 1), „Wędrówka lobu Bugu – Małe Uszeście” (stanowisko 2), „Stabilizacja krawędzi lodowej lobu Bugu – Góra Wajkowska” (stanowisko 3). 32 Ryc. 20. Trasa i problematyka ścieżki przyrodniczej: „W krainie lądolodu plejstoceńskiego” 4.2.1. „Formy marginalne lobu Bugu zlodowacenia warty” – wprowadzenie w problematykę wycieczki (stanowisko 1) Plejstocen (około 2,5 mln – 10 tys. lat temu) był okresem ochłodzeń i ociepleń klimatu (glacjałów/zlodowaceń i interglacjałów). Podczas ochłodzeń klimatu w wyższych szerokościach geograficznych półkuli północnej dochodziło do powstawania lądolodów skandynawskiego i laurentyjskiego, które rozrastając się objęły znaczną część Europy i Ameryki Północnej. Obszar Polski znajdował się wielokrotnie w zasięgu lądolodu skandynawskiego, tj. podczas zlodowaceń: narwi, nidy, sanu I, sanu II, liwca, odry, warty i wisły (Lindner 1992; ryc. 21). 33 Ryc. 21. Plejstocen w Polsce: A – stratygrafia; B – zasięgi zlodowaceń (Lindner 1992) Z obecnością lądolodów w obszarach nizinnych wiąże się zróżnicowany genetycznie zespół form rzeźby. Dokumentują one różne stany dynamiczne lądolodów: dla faz transgresji najbardziej charakterystyczne są drumliny, moreny czołowe spiętrzone, a dla faz postoju ozy, moreny czołowe akumulacyjne, sandry i pradoliny (ryc. 22). Ryc. 22. Formy rzeźby polodowcowej na tle dynamiki lądolodu (Opracowanie własne na podstawie Lindner 1992) 34 Ostatnim lądolodem skandynawskim w okolicach Mielnika był lądolód zlodowacenia warty. Tu również Zaborski (1927) widział jego strefę końcową, w formie łukowato ukształtowanego czoła (ryc. 23) – „lobu Bugu” według Terpiłowskiego (2000). Jego głównym świadectwem są moreny czołowe. Na tle ich przestrzennego rozmieszczenia (por. rozdz. 2.3.) z „lobem Bugu” należy utożsamiać jedynie moreny czołowe zlokalizowane w pozycji tzw. „poziomu mielnickiego” (Kondracki 1933), w wąskim pasie przydolinnym, tj. prostopadle układające się do kopalnej (wyciętej w podłożu kredowo-paleogeńskim) i współczesnej doliny Bugu (ryc. 8; Terpiłowski, Dobrowolski 2004). Moreny te są zróżnicowane genetycznie na spiętrzone i akumulacyjne (ryc. 8), a ich przestrzenna zmienność daje możliwość prześledzenia transgresji (stanowisko 2) i postoju (stanowisko 3) „lobu Bugu”. Ryc. 23. Zasięgi lądolodu zlodowacenia warty w okolicach Mielnika według: 1 - Zaborskiego (1927); 2 - Rühle i Mojskiego (1968); 3 - Nowak (1973); 4 - Lindnera (1988) 4.2.2. „Wędrówka lobu Bugu – Małe Uszeście” (stanowisko 2) Małe Uszeście stanowi kulminację (174 m n.p.m.), wśród moren spiętrzonych między Mielnikiem-Zagórze a Mielnikiem-Przedmieście, lokujących się w pozycji najwyżej wyniesionego podłoża kredowo-paleogeńskiego (ryc. 8). Jest to szeroki wał zbudowany z miąższej serii osadów plejstoceńskich, ograniczony od zachodu i wschodu szerokimi „dolinami”, w których płytko zalegają osady kredy i paleogenu (ryc. 6). W odsłonięciu rozcinającym poprzecznie wał Małego Usześcia widoczne są dwa kompleksy osadów glacigenicznych (fot. 16): glacifluwialny – piaski i mułki poziomo 35 laminowane oraz glacjalny – diamikton masywny. Te osady są zaburzone. Przejawia się to głównie w „nienaturalnym”, dużym upadzie obu serii, tj. pod kątem do 70° ku WNW (fot. 16). Fot. 16. Budowa moreny spiętrzonej Małe Uszeście (Terpiłowski, Dobrowolski 2004) Prezentowana na przykładzie Małego Usześcia sytuacja morfologiczno-geologiczna oraz styl deformacji moren spiętrzonych lobu Bugu sugerują ich powstanie podczas okresowych postojów lądolodu. Wskutek obciążenia lodem dochodziło wówczas do wypierania osadów (ryc. 24; por. Jaroszewskiego 1991). W miejscu redukcji osadów powstawały depresje glacitektoniczne („doliny”), a w miejscach wypieranych osadów moreny spiętrzone. Ryc. 24. Model rozwoju moren spiętrzonych lobu Bugu w okolicach Mielnika (Terpiłowski, Dobrowolski 2004) 36 4.2.3. „Stabilizacja krawędzi lodowej lobu Bugu – Góra Wajkowska” (stanowisko 3) Góra Wajkowska o wysokości około 167 m n.p.m. jest najwyższym ogniwem moren akumulacyjnych między Mielnikiem-Przedmieście a Wajkowem. Ma ona w planie kształt stożka z wierzchołkiem skierowanym skośnie do współczesnej i kopalnej doliny Bugu. Trzon Góry Wajkowskiej tworzą osady kompleksu glacifluwialnego. Są to w przewadze prądowe osady żwirowo-piaszczyste, które wypełniają rozmycia erozyjne o głębokości dochodzącej do 2 m. Ich przykrycie stanowią osady kompleksu glacjalnego o miąższości do 50 cm. Jest to żwirowo-piaszczysty oraz piaszczysto-żwirowy diamikton o strukturze masywnej (fot. 17). Fot. 17. Budowa moreny akumulacyjnej Góra Wajkowska (Terpiłowski, Dobrowolski 2004) Na podstawie przewodnich cech moren czołowych akumulacyjnych wskazanych na przykładzie Góry Wajkowskiej można przypuszczać, że były one formowane w strefie centralnej, „wypustowej” części lobu Bugu. Takie ukształtowanie jego czoła wynikało prawdopodobnie z większej prędkości lodu w osi kopalnej doliny. Sprzyjało to powstawaniu szczelin lodowych na kontakcie ze zboczami kopalnej doliny (ryc. 24). Podczas postoju lądolodu wykorzystywane były one jako uprzywilejowane strefy drenażu (ryc. 25). U ich wylotu formowane były glacimarginalne stożki zdominowane skanalizowanymi przepływami korytowymi – moreny czołowe akumulacyjne w sensie geomorfologicznym (Zieliński 1992). 37 Ryc. 25. Model rozwoju moren czołowych akumulacyjnych lobu Bugu w okolicach Mielnika (Terpiłowski, Dobrowolski 2004) 4.3. „ Życie dużej rzeki” Trasa ścieżki przyrodniczej została poprowadzona wzdłuż koryta Bugu na odcinku Mielnik-Przedmieście – Mielnik-Zagórze – Osłowo (ryc. 26). Na trasie prezentowane są następujące zagadnienia: „Roztokujący i meandrujący Bug – nietypowy przykład rozwinięcia koryta rzecznego” – wprowadzenie w problematykę wycieczki (stanowisko 1), „Roztokujący Bug” (stanowisko 2), „Meandrujący Bug” (stanowisko 3). Ryc. 26. Trasa i problematyka ścieżki przyrodniczej: „Życie dużej rzeki” 38 4.3.1. „Roztokujący i meandrujący Bug – nietypowy przykład rozwinięcia koryta rzecznego” – wprowadzenie w problematykę wycieczki (stanowisko 1) Jednym z głównych czynników modelujących powierzchnię Ziemi są wody płynące – rzeki. Ich koryta przyjmują najczęściej na obszarze Polski dwa wzory: roztokowy i meandrujący (ryc. 27). Ryc. 27. Wzory koryt rzecznych według Zielińskiego (1998) Rzeka roztokowa jest systemem koryt rozproszonych, gdzie stopień krętości koryta wynosi poniżej 1,5. Jest to rzeka mająca znaczny spadek, wysokoenergetyczna, w której dominuje transport przydenny piasków i żwirów (Zieliński 2014). Charakterystycznym elementem dna koryta takiej rzeki są nagromadzenia osadu rzecznego, czyli odsypy śródkorytowe (centralne) (ryc. 27). Rzeka meandrująca posiada jedno koryto o dużej krętości wynoszącej powyżej 1,5. Jest to rzeka o małym spadku i niższym niż roztoka poziomie energetycznym, w której występuje przydenny transport frakcji piaszczystej i zawiesinowy transport frakcji pyłowej (Zieliński 2014). W korycie takiej rzeki występują dwa rodzaje brzegów: erodowane brzegi wklęsłe i akumulacyjne brzegi wypukłe z odsypami meandrowymi (ryc. 27). Te oba najczęściej dokumentowane, ale rzadko sąsiadujące ze sobą typy rozwinięcia koryt rzecznych można prześledzić na przykładzie rzeki Bug w jego przełomie między Wajkowem a Osłowem. U wlotu i wylotu przełomu jest on rzeką meandrującą, a w odcinku środkowym rzeką roztokową (fot. 18). 39 Fot. 18. Wzory koryta Bugu – widok z Góry Zamkowej (fot. K. Łabęcka 2016) 4.3.2. „Roztokujący Bug” (stanowisko 2) Bug na wysokości Mielnika, w pasie garbu kredowego w podłożu, wypłyca się tworząc system koryt rozdzielonych odsypami śródkorytowymi. Przylega do niego terasa zalewowa o wysokości 2,0-2,5 m z szerokimi i długimi paleoodsypami i rozdzielającymi je paleokanałami międzyodsypowymi (ryc. 28). Ryc. 28. Formy koryta roztokowego Bugu: A – odsyp śródkorytowy i kanał międzyodsypowy; B – paleoodsypy; C – paleokanały miedzyodsypowe Charakterystyczne dla roztok odsypy śródkorytowe powstają w strefach poszerzeń koryta, w miejscu gdzie energetyka przepływu jest niższa, co umożliwia akumulację 40 osadów (ryc. 29). Początkowo tworzą się niewielkie formy inicjalne – odsypy centralne. Po pewnym czasie mniejsze formy łączą się ze sobą w coraz większe, tworząc płyciznę śródkorytową. Od tego momentu po obu stronach odsypu zaczynają funkcjonować dwa odrębne nurty. Podczas niższych stanów wody odsyp wynurza się i zostaje zasiedlony przez roślinność, która umacnia formę. Przyrost pionowy formy zostaje zastąpiony przez przyrost lateralny. W wyniku suszy, może nastąpić tymczasowy zanik funkcjonowania jednego z koryt. Z czasem może dojść do całkowitego porzucenia dawnego koryta. Wtedy wytworzone formy zostają włączone w obręb terasy, występując jako paleoodsypy i paleokanały międzyodsypowe (Zieliński 2014). Ryc. 29. Model środowiskowy piaskodennej roztoki na podstawie Zielińskiego (1998) 4.3.3. „Meandrujący Bug” (stanowisko 3) W morfologii współcześnie meandrującego Bugu koło Osłowa zaznacza się wyraźnie brzeg wklęsły – erodowany (ryc. 30A) oraz brzeg wypukły – akumulacyjny, który tworzy odsyp meandrowy (ryc. 30B). Przylega do niego piaszczysto-mułowa terasa zalewowa o wysokości 2,0-2,5 m z licznymi odsypami paleomeandrowymi (ryc. 30C) oraz paleokorytami – starorzeczami (ryc. 30D). Współczesne koryto Bugu nawiązuje do przebiegu paleomeandrów lub rozcina te formy. 41 Ryc. 30. Formy koryta meandrującego Bugu: A – brzeg erodowany; B – odsyp meandrowy; C – paleokoryto ze starorzeczami; D – paleowały meandrowe Rzeki meandrowe rozwijają się wskutek bocznej migracji koryta. Towarzyszy temu akumulacja odsypów meandrowych (ryc. 31). Formy te tworzą się dzięki działalności poprzecznego prądu wtórnego, który transportuje piasek erodowany na przeciwny brzeg. Rozwój odsypu meandrowego kończy się, gdy zostaje on włączony w obręb równi zalewowej tworząc najmłodsze ogniwo pasa meandrowego. Boczne przesuwanie się koryta występuje do momentu rozcięcia szyi zakola. Opuszczona część zakola przekształca się w starorzecze (Zieliński 2014). Ryc. 31. Model rozwoju odsypu meandrowego na podstawie Zielińskiego (1998) 42 Według Zielińskiego (2014) układ koryta rzecznego charakteryzuje się dynamicznymi zmianami uwarunkowanymi czynnikami wewnętrznymi, związanymi z budową geologiczną zlewni oraz czynnikami zewnętrznymi wynikającymi głównie z klimatu. Następstwo rozwinięcia koryta Bugu w jego odcinku przełomowym: rzeka meandrująca → rzeka roztokowa → rzeka meandrująca, nasuwa przypuszczenie, że wykształcenie jego odcinka roztokowego może być warunkowane obecnością w podłożu kredowego garbu, a ściślej jego ruchami wypiętrzającymi. Mogą się one przyczyniać do spłyceniem koryta i tym samym przeciążenia wód materiałem transportowanym, a w konsekwencji jego depozycji w postaci odsypów centralnych i odrębnych nurtów rzecznych. 43 5. Podsumowanie Dokonano analizy unikatowych w skali Niżu Polskiego, abiotycznych elementów środowiska przyrodniczego okolic Mielnika, pod kątem ich popularyzacji wśród młodzieży szkolnej i akademickiej oraz turystów. Zaprezentowane zostały one w formie trzech tematycznych ścieżek przyrodniczych: „W środowisku morza epikontynentalnego”, „W krainie lądolodu plejstoceńskiego”, „Życie dużej rzeki”. 1) Ścieżka przyrodnicza „W środowisku morza epikontynentalnego” poświęcona jest rekonstrukcji warunków formowania złoża kredy piszącej, której jedyna na Niżu Polskim wychodnia jest eksploatowana w Mielniku. Ta wychodnia to fragment wielkiego garbu mezozoicznego. Odsłaniający się w kopalni profil osadów, o miąższości około 20 m, tworzą dwa ogniwa górnej kredy: biała kreda pisząca z warstwą krzemieni i bogatą fauną belemnitową z gatunku Belemnitella mucronata datowaną na kampan oraz szarozielona kreda glaukonityczna, pisząca kreda marglista z bogatą fauną belemnitową z gatunku Belemnella lanceolata datowaną na mastrycht. Granicę między nimi wyznacza warstwa „twardego dna” - szara kreda marglista z fosforytami. Ta sekwencja osadów jest świadectwem: a) jednej z największych w dziejach Ziemi transgresji morskich, b) faz spłycania morza, oraz c) ewolucji fauny podczas kolejnych faz pogłębiania zbiornika morskiego. 2) Problematyka ścieżki przyrodniczej „W krainie lądolodu plejstoceńskiego” dotyczy działalności ostatniego w okolicach Mielnika lądolodu zlodowacenia warty, którego czoło wzdłuż kopalnej doliny Bugu pod Mielnikiem przyjęło postać lobu, zwanego „lobem Bugu”. Jego zespół form marginalnych, daleko odbiegający od klasycznego zespołu form stref marginalnych w obszarach niżowych, tworzą łukowato układające się: a) moreny czołowe spiętrzone z kulminacją Małe Uszeście (174 m n.p.m.), zbudowane ze złuskowanych pakietów osadów glacigenicznych i rozdzielone obniżeniami typu depresji glacitektonicznych, w których występuje redukcja osadów glacigenicznych, oraz b) moreny czołowe akumulacyjne z kulminacją Góra Wajkowska (167 m n.p.m.) zbudowane w przewadze z osadów glacifluwialnych świadczących o skanalizowanych i wysokoenergetycznych przepływach wód lodowcowych. Ten rejestr form glacigenicznych lobu oraz ich rozkład przestrzenny, wskazuje na jego powolną transgresję wzdłuż kopalnej doliny Bugu, przerywaną fazami postoju, a następnie stabilizację czoła. 44 3) Ścieżka przyrodnicza „Życie dużej rzeki” poświęcona jest, nietypowemu dla Niżu Polskiego, rozwinięciu koryta Bugu w jego przełomowym odcinku między Wajkowem a Osłowem: rzeki meandrującej w odcinku górnym i dolnym oraz rzeki roztokowej w odcinku środkowym, w strefie kredowego garbu. Charakterystyczną formą roztokowego Bugu, czyli rzeki wielokorytowej są odsypy śródkorytowe – formy kształtowane w następstwie pionowego i lateralnego przyrostu osadów w korycie wskutek spadku energetyki przepływu wód. Charakterystyczną formą meandrującego Bugu, czyli rzeki jednokorytowej, o łukowatym przebiegu, są odsypy meandrowe – formy kształtowane w następstwie bocznego przyrostu osadów na wewnętrznym łuku koryta wskutek działalności wtórnego prądu wstecznego. Ten tak różny zespół form koryta Bugu w jego odcinku przełomowym pod Mielnikiem, dobitnie wskazuje na różne „życie” rzeki. Jego nietypowego roztokowego rozwinięcia, należy prawdopodobnie upatrywać w ruchach wypiętrzających podłoża w strefie kredowego garbu. Proponowana podczas ścieżek przyrodniczych problematyka geologiczno- geomorfologiczna to propozycja wędrówki w odległą przeszłość w dziejach Ziemi dla młodzieży szkolnej i akademickiej oraz licznej rzeszy turystów odwiedzającej Mielnik i okolice. W tej ofercie promującej obiekty abiotyczne środowiska przyrodniczego kryje się tajemnica wyjątkowej jego atrakcyjności turystycznej. Warto o tym wiedzieć odwiedzając ten urokliwy zakątek Polski. 45 Bibliografia 1. Czubla P., 2015, Eratyki fennoskandzkie w osadach glacjalnych Polski i ich znaczenie badawcze. Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, Łódź. 2. Ilcewicz-Stefaniuk D., Stefaniuk M., 2006, Bruk morenowy w Mielniku. [W:] T. Słomka, M. Doktor, A. Joniec, A. Kicińska-Świderska (red.), Katalog obiektów geoturystycznych w Polsce. AGH w Krakowie, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, Kraków, 164-165. 3. Jaroszewski W., 1991, Rozważania geologiczno-strukturalne nad genezą deformacji glacitektonicznych. Annales Societatis Geologorum Poloniae, 61, 153-206. 4. Jarząbek H., 1981, Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1: 200 000, arkusz Biała Podlaska. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa. 5. Kondracki J., 1933, Tarasy dolnego Bugu. Przegląd Geograficzny, 13, 104-126. 6. Kondracki J., 2009, Geografia regionalna Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. 7. Lehmann U., Hillmer G., 1987, Bezkręgowce kopalne. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa. 8. Lindner L. (red.), 1992, Czwartorzęd. Osady, metody badań, stratygrafia. Wydawnictwo PAE, Warszawa. 9. Małecki J., Tarkowski R., 1999, Zarys paleontologii ogólnej i systematycznej. Uczelniane Wydawnictwo Naukowo–Dydaktyczne, Kraków. 10. Nitychoruk J., Dzierżek J., Stańczuk J., 2006, Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1: 50 000, ark. Janów Podlaski. Wydawnictwo PIG, Warszawa. 11. Nowak J., 1970, Mapa geologiczna Polski w skali 1: 200 000, arkusz Siedlce, wyd. A. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa. 12. Nowak J., 1971, Mapa geologiczna Polski w skali 1: 200 000, arkusz Biała Podlaska, wyd. A. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa. 13. Olszewska D., 1990, Belemnites from the Upper Cretaceous chalk of Mielnik (eastern Poland). Acta geologica Polonica, 40, 111-134. 46 14. Olszewska D., 1990, Zmiany zespołów otwornicowych w kredzie piszącej (kampan/mastrycht) Mielnika nad Bugiem jako przejaw wahań głębokości zbiornika. Przegląd Geologiczny, 38, 57-61. 15. Olszewska-Nejbert D., Świerczewska-Gładysz E., 2011, Campanian (Late Cretaceous) hexactinellid sponges from the white chalk of Mielnik. Acta Geologica Polonica, 61, 383-417. 16. Pożaryski W., 1960, Zjawisko twardego dna w profile kredy Mielnika. Kwartalnik Geologiczny, 4, 105-112. 17. Rocznik hydrologiczny wód powierzchniowych, Wisła, 1983. Wydział Komunikacji i Łączności IMGW, Warszawa. 18. Rühle E., Zwierz S., 1961, Przekrój geologiczny doliny Bugu na Podlasiu w okolicy Mielnika. Biuletyn Instytutu Geologicznego, 169, 10, 213-234. 19. Terpiłowski S. (red.), 2000, Osady, struktury deformacyjne i formy warciańskiej strefy glacjomarginalnej na Nizinie Podlaskiej. Warsztaty terenowe, Lublin – Mielnik, 25-29 września 2000. Wydawnictwo UMCS, Lublin. 20. Terpiłowski S., Dobrowolski R., 2004, Rola morfologii dolinnej w rozwoju moren akumulacyjnych lobu Bugu zlodowacenia warty w rejonie Mielnika (Wysoczyzna [W:] Drohicka). M. Harasimiuk, S. Terpiłowski (red.), Zlodowacenie warty w Polsce. Wydawnictwo UMCS, Lublin, 153-161. 21. Terpiłowski S., Dobrowolski R., Górnikowska M., 2004, Przełom Bugu pod Mielnikiem – geneza oraz ewolucja środowiska fluwialnego. [W:] R. Dobrowolski, S. Terpiłowski (red.), Stan i zmiany środowiska geograficznego wybranych regionów wschodniej Polski. Wydawnictwo UMCS, Lublin, 263-268. 22. Tyszka J. (red.), 2014, Historia Ziemi. Instytut Nauk Geologicznych PAN, Kraków. 23. Zaborski B., 1927, Studia nad morfologią dyluwium Podlasia i terenów sąsiednich. Przegląd Geograficzny, 7, 1–52. 24. Zieliński T., 1992, Moreny czołowe Polski północno-wschodniej – osady i warunki sedymentacji. Uniwersytet Śląski, Katowice. 25. Zieliński [W:] i T., E. 1998, Litofacjalna Mycielska-Dowgiałło postsedymentacyjne w osadach identyfikacja (red.), osadów Struktury czwartorzędowych rzecznych. sedymentacyjne i ich wartość interpretacyjna. Wydział Geografii i Studiów Regionalnych UW, 193-260. 47 26. Zieliński T., 2014, Sedymentologia. Osady rzek i jezior. Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań. 27. Żelichowski A. M., 1974, Struktury epok tektonicznych bajkalskiej, kaledońskiej i waryscyjskiej. Część środkowa. [W:] W. Pożaryski (red.), Budowa geologiczna Polski, tom IV, Tektonika cz.1. Niż Polski. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa. Netografia http://ksng.gugik.gov.pl/pliki/mapa_administracyjna_polski_2013.png http://www.mielnik.com.pl/images/articles/mapy/mielnik.jpg http://kalcyt.blogspot.com/2012/03/kokolitofory-mali-bohaterowie-morz-i.html http://www.amnh.org/shelf-life/episode-06-the-tiniest-fossils http://mapy.geoportal.gov.pl/imap/?gpmap=gp0&actions=acShowWgButtonPanel_kraj_O RTO 48 Spis rycin i fotografii Spis rycin Ryc. 1. Ryc. 2. Ryc. 3. Ryc. 4. Położenie obszaru badań na tle podziału administracyjnego Polski (1999) (http://ksng.gugik.gov.pl/pliki)....................................................................... 7 Położenie obszaru badań na tle regionalizacji fizycznogeograficznej Polski według Kondrackiego (2009)……………………………………………… 8 Położenie obszaru badań na tle morfologii i tektoniki młodszego paleozoiku (Żelichowski 1974)……………………………………………. 8 Profil litostratygraficzny głębokiego wiercenia Mielnik IG-1 (Opracowanie własne na podstawie Rühle, Zwierz 1961)……………....... 9 Ryc. 5. Przekrój geologiczny przez dolinę Bugu w Mielniku na podstawie Mapy geologicznej Polski w skali 1: 200 000 ark. Biała Podlaska (Nowak 1971)………………………………………………………………………. 10 Ryc. 6. Utwory powierzchniowe okolic Mielnika na podstawie Mapy geologicznej Polski w skali 1: 200 000 ark. Biała Podlaska (Nowak 1971) i ark. Siedlce (Nowak 1970)………………………………………………………..……. 11 Ryc. 7. Szkic hipsometryczny okolic Mielnika (Opracowanie własne na podstawie Mapy topograficznej Polski w skali 1: 25 000)………………............................................................................... 12 Ryc. 8. Główne elementy rzeźby okolic Mielnika. A – szkic geomorfologiczny (Terpiłowski i in. 2004); B – panorama z wysoczyzny polodowcowej na przełom Bugu pod Mielnikiem …………………………………............ 13 Ryc. 9. Wody podziemne okolic Mielnika na podstawie Mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1: 200 000, ark. Biała Podlaska (Jarząbek 1981)……..…… 16 Ryc. 10. Lokalizacja stanowisk dotychczasowych form edukacji w zakresie przyrody nieożywionej w Mielniku (http://www.mielnik.com.pl).............. 18 Ryc. 11. Skamieniałości kredy - kolekcja geologiczna A. Borowskiego (Zestawiła K. Łabęcka)……………………………………………………..…………. 23 Ryc. 12. Skamieniałości eocenu - kolekcja geologiczna Adam Borowskiego (Zestawiła K. Łabęcka)…………………………………………...……….. 24 Ryc. 13. Eratyki przewodnie i pomocnicze oraz ich obszary macierzyste - kolekcja geologiczna A. Borowskiego (Opracowała K. Łabęcka)………………….. 25 Ryc. 14. Zasięgi tras proponowanych ścieżek przyrodniczych w okolicach Mielnika na tle: A – głównych elementów rzeźby; B – budowy geologicznej (Terpiłowski i in. 2004)……………………………………………….…... 26 Ryc. 15. Trasa i problematyka ścieżki przyrodniczej: „W morzu epikontynentalnym”………………………………………….…………… 27 Ryc. 16. Okres kredy górnej na tle zmian poziomu morza w fanerozoiku (ING PAN 2014)………………………………………………………………………. 28 49 Ryc. 17. Sekwencja osadów kredy górnej w kopalni kredy piszącej w Mielniku: A – profil litostratygraficzny; B – przestrzenny rozkład jednostek litostratygraficznych (Olszewska-Nejbert, Świerczewska-Gładysz 2011)……………………………………………………………………….. 30 Ryc. 18. Kokolitofor – gatunek Coccolithus pelagicus (http://kalcyt.blogspot.com/2012/03)............................................................. 31 Ryc. 19. Życie w morzu późnokredowym (http://www.amnh.org/shelf-life/)........... Ryc. 20. Trasa i problematyka ścieżki przyrodniczej: „W krainie lądolodu plejstoceńskiego”…………………………………………………...…….... 33 Ryc. 21. Plejstocen w Polsce: A – stratygrafia; B – zasięgi zlodowaceń (Lindner 1992)………………………………………………………………………. 34 Ryc. 22. Formy rzeźby polodowcowej na tle dynamiki lądolodu (Opracowanie własne na podstawie Lindner 1992)…………………………………….… 34 Ryc. 23. Zasięgi lądolodu zlodowacenia warty w okolicach Mielnika według: 1 – Zaborskiego (1927); 2 – Rühle i Mojskiego (1968); 3 – Nowak (1973); 4 – Lindnera (1988)……………………………………………… 35 Ryc. 24. Model rozwoju moren spiętrzonych lobu Bugu w okolicach Mielnika (Terpiłowski, Dobrowolski 2004).………………………………………. 36 Ryc. 25. Model powstawania moren czołowych akumulacyjnych lobu Bugu w okolicach Mielnika (Terpiłowski, Dobrowolski 2004)………….……... 38 Ryc. 26. Trasa i problematyka ścieżki przyrodniczej: „Życie dużej rzeki”………… 38 Ryc. 27. Wzory koryt rzecznych według Zielińskiego (1998)……...……………… 39 Ryc. 28. Formy koryta roztokowego Bugu: A – odsyp śródkorytowy i kanał międzyodsypowy; B – paleoodsypy; C – paleokanały miedzyodsypowe… 40 Ryc. 29. Model środowiskowy piaskodennej roztoki na podstawie Zielińskiego (1998)……………………………………………………………………… 41 Ryc. 30. Formy koryta meandrującego Bugu: A – brzeg erodowany; B – odsyp meandrowy; C – paleokoryto ze starorzeczami; D – paleowały meandrowe……………………………………………...…………………. 42 Ryc. 31. Model rozwoju odsypu meandrowego na podstawie Zielińskiego (1998)... 32 42 Spis fotografii Jedna z wielu plansz informujących o walorach przyrodniczokulturowych okolic Mielnika (fot. K. Łabęcka 2015)…………………….. 5 Fot. 2. Wysoczyzna morenowa w okolicy Mielnika (fot. K. Łabęcka 2015)……. 14 Fot. 3. Widok z Góry Zamkowej na naturalną dolinę Bugu (fot. K. Łabęcka 2016)………………………………………………………………………. 14 Fot. 4. Kopalnia kredy piszącej w Mielniku (fot. K. Łabęcka 2015)……………... 15 Fot. 5. Zakole Bugu w okolicach Wajkowa (fot. K. Łabęcka 2015)……………... 16 Fot. 1. 50 Fot. 6. „Młode” starorzecze Bugu w okolicach Osłowa (fot. K. Łabęcka 2015)… Fot. 7. Infrastruktura turystyczna w stanowisku dokumentacyjnym: „Dzieje kredy w Mielniku” (fot. K. Łabęcka 2015)………………………………. 19 Fot. 8. Widok z tarasu na kopalnię kredy piszącej w Mielniku (fot. K. Łabęcka 2015)………………………………………………………………………. 19 Fot. 9. Plansza informacyjna w stanowisku: „Dzieje kredy w Mielniku” (fot. K. Łabęcka 2015)……………………………………………………. 20 Fot. 10. Infrastruktura turystyczna w stanowisku dokumentacyjnym: „Bruk morenowy” (fot. K. Łabęcka 2015)…………………………...………….. 20 Fot. 11. Plansza informacyjna w stanowisku: „Bruk morenowy” (fot. K. Łabęcka 2015)………………………………………………………………………. 21 Fot. 12. „Muzeum” geologiczne A. Borowskiego (fot. K. Łabęcka 2016)………... Fot. 13. Eksploatowany wzdłuż suchej „doliny” kredowy garb podłoża mezozoicznego (fot. K. Łabęcka 2015)………….………………………... 29 Fot. 14. Litologia osadów górnej kredy w Mielniku: A – kreda pisząca; B – kreda pisząca z krzemieniami; C – w spągu kreda glaukonitowa z fosforytami („twarde dno”), w stropie kreda pisząca marglista (fot. K. Łabęcka 2015). 30 Fot. 15. Przewodnie belemnity górnej kredy według Olszewskiej (1990): A – Belemnitella mucronata -kampan; B – Belemnella lanceolata – mastrycht (fot. K. Łabęcka 2015)…………….…………………………… 31 Fot. 16. Budowa moreny spiętrzonej Małe Uszeście (Terpiłowski, Dobrowolski 2004).………………………………….…………………………….……. 36 Fot. 17. Budowa moreny akumulacyjnej Góra Wajkowska (Terpiłowski, Dobrowolski 2004)…………………………………………………….…. 37 Fot. 18. Wzory koryta Bugu – widok z Góry Zamkowej (fot. K. Łabęcka 2016)… 51 17 21 40
