Badania antropogenicznych basenów

Badania antropogenicznych basenów sedymentacyjnych Wy yny l skiej
z zastosowaniem 137Cs
Renata Dulias, Tadeusz Szczypek
Uniwersytet l ski, Wydział Nauk o Ziemi, 41-200 Sosnowiec, ul. B dzi ska 60, Polska
[email protected],
Wprowadzenie: Eksploatacja bogactw naturalnych jest nieodł cznie zwi zana z tworzeniem wkl słych form
antropogenicznych. W górnictwie odkrywkowym s to ró nego rodzaju wyrobiska, a w górnictwie podziemnym
- niecki z osiadania i leje zapadliskowe. Wi kszo z tych form na stałe wpisuje si w rze b obszarów
górniczych, gdy tylko niewiele z nich jest niwelowana lub zasypywana odpadami. S to przewa nie zagł bienia
bezodpływowe, dlatego ich pojawienie si w zlewni powoduje wył czenie niektórych jej cz ci z
dotychczasowego obiegu materii. Z geomorfologicznego punktu widzenia formy te nale y uzna za nowe
bezodpływowe baseny sedymentacyjne. W ród nich szczególnie wyró niaj si niecki z osiadania, które mimo
antropogenicznego impulsu powoduj cego ich powstanie, s formami naturalnymi o fizjonomii zagł bie
bezodpływowych znanych z obszarów młodoglacjalnych. W Polsce nie były one dotychczas szerzej badane w
aspekcie geomorfologicznym, cho skutki osiada w rze bie przytaczane s w wielu pracach (Wach 1987,
Szczypek, Wach 1992, Dulias 2003a). Zasadnicz przeszkod w podj ciu takich bada jest po prostu brak
wypracowanych, sprawdzonych metod. W przypadku niecek z osiadania głównym problemem
geomorfologicznym do rozwi zania jest okre lenie zale no ci mi dzy wyra nym zwi kszeniem wysoko ci
wzgl dnych i zmian parametrów morfometrycznych zboczy, a przebiegiem i rozmiarami procesów
denudacyjnych. W sytuacji, gdy wi kszo z tych form jest zagospodarowana, a wierzchnia warstwa gruntów
przemieszczona mechanicznie, opracowanie metodyki bada jest bardzo trudne. Czynnikiem ograniczaj cym
zastosowanie metod wykorzystanych przez innych autorów w badaniach zagł bie bezodpływowych
(Goł biewski 1981, Borówka 1992) jest labilno podło a – obni enie powierzchni terenu o kilkana cie, a
miejscami o prawie 30 metrów. Nie mniej obiecuj ce wyniki bada współczesnych procesów denudacyjnych z
zastosowaniem nowoczesnych metod datowania osadów (137Cs, OSL i in.) zach ciły autorów do podj cia próby
zastosowania jednej z nich (137Cs) do bada antropogenicznych basenów sedymentacyjnych poło onych w
północnej cz ci Górno l skiego Zagł bia W glowego. W artykule przedstawiono wyniki bada osadów
zło onych w obr bie 3 niecek z osiadania oraz wynikaj ce z nich wnioski odno nie mo liwo ci stosowania tej
metody na obszarach o silnej antropopresji.
Obszar bada : Obszar bada szczegółowych (29 km²) jest poło ony na Płaskowy u Bytomskim jednym z najstarszych rejonów górnictwa w glowego oraz rud cynku i ołowiu na Wy ynie l skiej. W jego
obr bie wyznaczono 38 bezodpływowych basenów sedymentacyjnych, za które uznawano izolowane
zagł bienia terenu bez odpływu wód powierzchniowych. S one ograniczone naturalnymi lub
antropogenicznymi działami wodnymi i zajmuj około 70% powierzchni obszaru bada . Nie wszystkie baseny
sedymentacyjne to pojedyncze niecki z osiadania, z reguły w ramach jednej niecki wyró nionych jest kilka
mniejszych basenów. Cz
form jest u ytkowana rolniczo (wielkoobszarowa uprawa warzyw, plantacja
wierzby energetycznej), pozostałe s trawiastymi nieu ytkami (Dulias 2003b). Analizowane zagł bienia maj od
kilkuset metrów do ponad 2 km szeroko ci i gł boko od kilku do prawie 45 m (nie s to wielko ci osiadania,
ale wysoko ci wzgl dne po obni eniu obszaru). Nachylenia zboczy s niewielkie, najcz ciej wynosz około 2°,
ale miejscami nawet 7 - 9°. Zbocza niecek s z reguły wypukło-wkl słe o redniej długo ci 300-400 m,
maksymalnie 700-800 m. W najwi kszych basenach wyst puj wyra ne dolinki zbiegaj ce si w centrum
obni enia i wiadcz ce o istnieniu skoncentrowanego spływu. Powstały one w ci gu ostatnich kilkudziesi ciu
lat, gdy na mapach z pierwszej połowy XX wieku w miejscu współczesnych obni e wyst puj jeszcze garby
wododzielne (Dulias 2003b).
Metoda bada : Do bada wybrano 3 zagł bienia bezodpływowe - Brzozowice, D brówka Wielka i
Rozbark. W najni szym punkcie ka dego z nich wykonano wkop o gł boko ci od 0,6 do 0,9 m. Próby osadów
pobrano w przedziałach, co 5 cm oraz w ilo ciach umo liwiaj cych wydzielenie około 30 g frakcji ilastej.
Pomiary st e 137Cs zostały wykonane przez dra J. Mietelskiego w Laboratorium Bada Ska e
Radioaktywnych Instytutu Fizyki J drowej w Krakowie. Analizy sfinansowano z bada własnych BW/6/2003.
137
Cs to sztuczny radioizotop, wprowadzony do rodowiska przyrodniczego w latach 50. XX wieku w
wyniku próbnych eksplozji j drowych (Ritchie, McHenry 1990, Sutherland 1994 i in.). Opad pyłu migruj cego
w wysokich warstwach atmosfery był szczególnie intensywny w latach 1959-1962, ale na obszarze Polski
137
podstawowa cz
Cs została wprowadzona do rodowiska po awarii elektrowni atomowej w Czarnobylu w
1986 roku, czyli w wyniku opadu pyłu radioaktywnego z niskich warstw atmosfery (Strzelecki i in. 1994). 137Cs
po depozycji na powierzchni ziemi jest adsorbowany przez cz stki gleby, szczególnie frakcji ilastej, a jego
migracja w gł b profilu na skutek wymywania jest ogólnie niewielka. Je eli cz stka gleby zostanie
przemieszczona np. wskutek erozji, to razem z zaadsorbowanym na jej powierzchni cezem (Chełmicki i in.
1996-1997, Por ba, Bluszcz 2003 i in.). Dzi ki temu, datowania 137Cs mo na wykorzysta do okre lenia tempa
współczesnych, bo zachodz cych w ci gu ostatnich 50 lat, procesów erozji i akumulacji (Ritchie, McHenry
1990, Stach 1996, Walling, He 1997). Na podstawie pionowego zró nicowania jego zawarto ci w osadach
mo na bowiem wyró ni obszary podlegaj ce spłukiwaniu osadu i miejsca jego depozycji - najmniej 137Cs
znajduje si w wypukłej, rodkowej cz ci stoku, a najwi cej u podstawy stoku i w dnach dolinek (Chełmicki i
in. 1993-1994).
Wyniki bada i dyskusja: Przestrzenne zró nicowanie aktywno ci 137Cs jest du e nie tylko w skali
całej Polski (Strzelecki i in. 1994), ale nawet w odniesieniu do małego obszaru o powierzchni kilku m², gdzie
ró nice aktywno ci cezu mog by wi ksze ni 10 Bq/kg (Chełmicki i in. 1996-1997). Nakazuje to du
ostro no interpretacyjn . Około 90% obszaru Polski charakteryzuj niskie koncentracje cezu - najwi ksze
wyst puj w jej południowej cz ci, zwłaszcza w regionie opolskim i wałbrzyskim (Strzelecki i in. 1994). Na
płaskowy ach lessowych – Głubczyckim i Proszowickim - maksymalne zawarto ci 137Cs wynosiły odpowiednio
46,4 Bq/g i 42,4 Bq/kg (Por ba, Bluszcz 2003). Natomiast zawarto 137Cs w nieuprawianych od 30-40 lat
glebach spłaszcze wierzchowinowych Pogórza Karpackiego wynosiła rednio 44,6 Bq/kg, przy rozpi to ci
danych od 11 do 160,8 Bq/kg (Chełmicki i in. 1996-1997).
Zawarto ci 137Cs w badanych osadach Płaskowy u Bytomskiego ogólnie nie odbiegaj od uzyskanych
dla innych obszarów Polski południowej. Mieszcz si w granicach od 1,93 do 171,94 Bq/kg, przy czym rednia
aktywno 137Cs w poszczególnych stanowiskach wynosi od 17 Bq/kg w Rozbarku, przez 38,4 Bq/kg w
D brówce Wielkiej do 45,5 Bq/kg w Brzozowicach. W ka dym stanowisku najwi ksze warto ci aktywno ci
137
Cs zaobserwowano w ramach pierwszych 25-30 cm, za poni ej gł boko ci 30-45 cm odnotowano gwałtowny
spadek aktywno ci poni ej 1 Bq/kg, dlatego w ramach niepewno ci pomiarowej, mo na uzna , e koncentracja
cezu jest tu równa zero (rys. 1).
Stanowisko Brzozowice jest poło one w obr bie zagł bienia bezodpływowego, które wyodr bniło si
w rze bie w drugiej połowie XX wieku w wyniku obni enia terenu o 14-15 m. W jego granicach mo na
wyró ni , co najmniej kilkana cie mniejszych przegł bie z małymi zbiornikami wodnymi, a w jej wschodniej
cz ci ponad 30 drobnych form zapadliskowych (Dulias 2004). Próby do bada pobrano z dna wyschni tego w
2003 roku zbiornika wodnego. Z analizy materiałów kartograficznych wynika, e zbiornik ten powstał dopiero
pod koniec lat 80. XX wieku. Oznacza to, e 7 cm warstwa stalowego mułu jeziornego, wyst puj ca w górnej
cz ci wkopu, powstała w ci gu ostatnich 13-14 lat, po zalaniu wod dna obni enia. rednie tempo jej
sedymentacji wynosiło około 5 mm/rok. Pod mułem znajduje si cienki (7 cm) fosylny poziom próchniczny, dla
którego stwierdzono wysok aktywno 137Cs – 131,8 Bq/kg (rys. 1). Bior c pod uwag fakt, e poziom ten
stanowił w latach 80. ubiegłego wieku powierzchni terenu, to zwi kszon aktywno cezu mo na wi za z
opadem pyłu radioaktywnego w 1986 roku, po awarii elektrowni j drowej w Czarnobylu. Pod opisanym
poziomem próchnicznym znajduje si warstwa ciemnoszarego osadu gliniastego o mi szo ci 15 cm. W dolnej
cz ci nosi ona cechy mechanicznego przekształcania i wzruszania, m. in. znajduj si tu kawałki cegły. Pod tym
antropogenicznie przemieszczonym osadem znajduje si ółta glina piaszczysta o zerowej aktywno ci 137Cs.
Drugie stanowisko – D brówka Wielka - usytuowano w zagł bieniu bezodpływowym poło onym na
SW od poprzedniego. Nie ma w nim zbiorników wodnych, a w wi kszej cz ci jest wykorzystywany pod
upraw warzyw. Obszar ten stał si bezodpływowym po II wojnie wiatowej w wyniku pogórniczego obni enia
terenu o 15-20 m. W rze bie niecki mo na wyró ni kilka mniejszych przegł bie oraz liczne, chocia bardzo
płytkie „dolinki” skierowane ku jej centrum. Charakter osadów odsłoni tych we wkopie wskazuje, e był on
przemieszany antropogenicznie do gł boko ci 90 cm i e miało to miejsce, co najmniej w dwóch etapach.
Pierwszy etap zwi zany jest z gospodarczym wykorzystaniem terenu w okresie przedwojennym, a odpowiada
mu warstwa ciemnoszarego osadu gliniastego na gł boko ci 50-90 cm o zerowej aktywno ci 137Cs (rys. 1). W
jego podło u wyst puje ółta, zwi zła glina o niezaburzonej strukturze. Na gł boko ci 40-50 cm znajduje si
warstwa gliny o du ej zawarto ci u lu, kawałków cegieł oraz substancji humusowej. Odpowiada ona okresowi
istotnych zmian w u ytkowaniu terenu, by mo e zwi zanych z utwardzaniem pobliskiej drogi polnej. Warstw
t mo na korelowa z latami 50. XX wieku, gdy na gł boko ci 45 cm zanika aktywno 137Cs. Drugiemu,
powojennemu etapowi u ytkowania terenu odpowiada warstwa osadu o mi szo ci 45 cm, wykształcona jako
ciemnoszary osad gliniasty odznaczaj cy si zró nicowan aktywno ci 137Cs (rys. 1). Bardzo wyra ny pik
aktywno ci tego izotopu – 171,9 Bq/kg, znajduje si w poziomie próchniczym na gł boko ci 5-10 cm i
najprawdopodobniej jest zwi zany z opadem pyłu „czarnobylskiego”. Wydaje si te , e osad na gł boko ci 1045 cm nie był poddawany regularnym zabiegom agrotechnicznym – mo e o tym wiadczy zró nicowana, ale
generalnie malej ca z gł boko ci zawarto izotopu cezu. Zdaniem wielu autorów dla obszarów u ytkowanych
rolniczo charakterystyczny jest równomierny rozkład zawarto ci 137Cs, jako efekt wymieszania osadów podczas
orki, która z reguły si ga do gł boko ci 30 cm (Chełmicki i in. 1996-1997, Por ba, Bluszcz 2003). Przy
zało eniu, e warstwa osadu na gł boko ci 10-45 cm jest efektem spłukiwania w latach 1954-1986, tempo
sedymentacji wynosiłoby prawie 11 mm/rok. Nale y w tym miejscu przypomnie , e w analizowanym okresie
obszar bada obni ył si wskutek osiadania terenu o 15-20 m, a co za tym idzie wyra nie zwi kszyły si
wysoko ci wzgl dne.
Stanowisko Rozbark jest poło one 2 km na zachód od poprzedniego, w dnie rozległego zagł bienia
bezodpływowego. Jest to teren najwi kszych osiada górniczych na Wy ynie l skiej, wynosz cych w okresie
powojennym, co najmniej 26 m. Wkop zlokalizowano w s siedztwie zalewiska poło onego w najni szym
punkcie niecki. Aktywno 137Cs stwierdzono do gł boko ci 30 cm, przy czym w obr bie pierwszych 25 cm nie
jest ona zró nicowana, bo okre laj j warto ci od 18,5 do 21,1 Bq/kg (rys. 1). Do gł boko ci 20 cm osad jest
ewidentnie wymieszany w wyniku zabiegów agrotechnicznych, które jak wy ej wspomniano mog w istotny
sposób zaburzy pierwotny rozkład zanieczyszczenia gleby cezem. Interesuj ce jest to, e jest to jedyne
stanowisko, w którym cez wyst puje tak e w ółtej niezaburzonej działalno ci człowieka glinie pod cielaj cej
opisany osad „antropogeniczny”. Oznacza to, e akumulacja tego osadu na pewno miała miejsce w okresie
powojennym.
Podsumowanie: Przedstawione w artykule stanowiska s pierwszymi profilami osadów w nieckach z
osiadania (z obszaru Wy yny l skiej), opracowanymi z zastosowaniem metody 137Cs. Okazała si ona pomocna
m.in. w okre leniu mi szo ci osadów „antropogenicznych” powstałych w ostatnim półwieczu, w obliczeniach
tempa sedymentacji w małym zbiorniku wodnym oraz w wyró nieniu dwóch generacji osadów o genezie
antropogenicznej. Z przeprowadzonych bada wynikaj te wnioski praktyczne. Po pierwsze, w obszarach o
silnej antropopresji nale y szczególnie starannie dokonywa wyboru stanowisk badawczych i zawsze
poprzedza go zebraniem dokładnych danych odno nie historii gospodarczej konkretnego obszaru. Pozwala to
na skorelowanie osadów z form u ytkowania terenu w okre lonym czasie i wybitnie ułatwia interpretacj
uzyskanych wyników. Po drugie, najbardziej przydatne do wnioskowania s dane dla prób osadów ze
zbiorników wodnych, czyli z miejsc o spokojnej, niezaburzonej sedymentacji. Na obszarach, gdzie grunt został
przemieszczony, czy to wskutek prac rolniczych, czy w wyniku innej działalno ci gospodarczej mo emy jedynie
okre li , jakiej mi szo ci warstwa osadu została przemieszczona w ci gu ostatnich 50 lat, ale nie jest to
informacja pozwalaj ca jednoznacznie wnioskowa o roli naturalnych procesach denudacyjnych w tym
przemieszczeniu. Celem wyja nienia zale no ci, mi dzy osiadaniem terenu a intensywno ci procesów
denudacyjnych w obr bie powstałych niecek nale ałoby prowadzi badania w obr bie form jak najmniej
zagospodarowanych, a stanowiska lokalizowa wzdłu okre lonego profilu poprzecznego. Niezb dne jest te
wykonanie bada sedymentologicznych.
Literatura:
Borówka R.K. (1992): Przebieg i rozmiary denudacji w obr bie ródwysoczyznowych basenów
sedymentacyjnych podczas pó nego vistulianu i holocenu. Wyd. Naukowe UAM Pozna : 177s.
Chełmicki W., Klimek M., Krzemie K., Jasi ska M., Kozak K., Mietelski J.W. (1996-1997): Przestrzenne
zró nicowanie koncentracji 137Cs w glebach progu Pogórza Wielickiego koło Bochni. Folia
Geographica, Ser. Geographica – Physica, vol. XXVIII: 35-46.
Chełmicki W., wi chowicz J., Mietelski J.W., Macharski P. (1993-1994): Natural factors of 137Cs distribution
in soil on the example of forested slope in the Carpathian Foothills. Studia Geomorphologica CarpathoBalcanica, vol. 27-28: 71-86.
Dulias R. (2004): Przyrodnicze aspekty funkcjonowania niecek osiadania na obszarze Wy yny l skiej. (W:)
Michalczyk Z. (red.): Badania geograficzne w poznawaniu rodowiska, PTG Oddział Lubelski, UMCS,
Wyd. UMCS Lublin, 33-38.
Dulias R. (2003b): Bezodpływowe baseny sedymentacyjne na obszarze osiada górniczych na Płaskowy u
Bytomskim. (W:) A.T. Jankowski, M. Rz tała (red.): Problemy geoekologiczne górno l skoostrawskiego regionu przemysłowego. Materiały sympozjum polsko-czeskiego, U WNoZ, Sosnowiec:
23-27.
Dulias R. (2003a): Subsidence depressions in Upper Silesian Coal Basin. (In:) P. Mentlik (ed.):
Geomorfologický sborník 2, Stav geomorfologických výzkum v roce 2003 - p ísp vky z
mezinárodního seminá e Geomorfologie `03 konaného 22-23.04.2003 v Ne tinech. Západo eská
univerzita v Plzni, Katedra geografie Z U v Plzni, eská asociace geomorfolog , Plze : 11-16.
Goł biewski R. (1981): Kierunki i intensywno denudacji na obszarze zlewni górnej Raduni w pó nym Würmie
i holocenie. Zesz. Naukowe Uniw. Gda skiego, Rozprawy i Monografie, 26:165s.
Por ba G., Bluszcz A. (2003): Zastosowanie metod 137Cs i OSL do datowania gleb i osadów. (W:) J.M. Waga,
K. Kocel (red.): Człowiek w rodowisku przyrodniczym – zapis działalno ci. PTG Oddział Katowicki,
Sosnowiec: 184-188.
Ritchie J.C., Mc Henry J.R. (1990): Application of radiation fallout 137Cs for measuring soil erosion and
sediment accumulation rates and patterns. A Review: Journal of Environmental Quality, 19: 215-233.
Stach A. (1996): Mo liwo ci i ograniczenia zastosowania cezu-137 do bada erozji gleb na obszarze Polski.
(W:) Ochrona agroeksystemów zagro onych erozj . Ogólnopolskie Sympozjum Naukowe, Puławy:
203-206.
Strzelecki R., Wołkowicz S., Lewandowski P. (1994): Koncentracja cezu w Polsce. Przegl d Geologiczny, vol.
42, nr 1: 3-8.
Sutherland R.A. (1994): Spatial variability of 137Cs and the influence of sampling on estimates of sediment
redistribution. Catena, 21: 57-71.
Szczypek T., Wach J. (1992): Antropogeniczne przeobra enia rze by na uprzemysłowionym
i zurbanizowanym obszarze Wy yny l skiej. (W:) Aktualne problemy ekologiczne regionu
górno l skiego edukacji szkolnej dzieci i młodzie y. WNoZ U , Wydział Ekologii Urz du
Wojewódzkiego w Katowicach, Rogo nik: 42-49.
Wach J. (1987): Zmiany profilu podłu nego Kłodnicy w wyniku osiada górniczych. (W:) Problemy
geograficzne górno l sko-ostrawskiego regionu przemysłowego. ODN IKN WNoZ U KatowiceSosnowiec: 126-130.
Walling D.E., He Q. (1997): Use of 137Cs fallout in investigations of overbank sediment on river floodplains.
Catena, 29, 263-282.
Rys.1: Zawarto 137Cs w osadach zagł bie bezodpływowych na Wy ynie l skiej
1 – muł jeziorny, 2 – poziom próchniczny (współczesny lub fosylny), 3 – osad gliniasty przemieszczony
mechanicznie, 4 – osad gliniasty prawdopodobnie przemieszczony wskutek spłukiwania, 5 – u el, fragmenty
cegieł, 6 – glina zwi zła o niezaburzonej strukturze, 7 – granica aktywno ci 137Cs
Procesy stokowe w obr bie form antropogenicznych
Tadeusz Molenda, Martyna A. Rz tała
Uniwersytet l ski, Wydział Nauk o Ziemi, Sosnowiec
[email protected]
Procesy stokowe polegaj ce na przemieszczaniu pokrywy zwietrzelinowej dzi ki sile ci ko ci i przy
współudziale wody, lodu , niegu i organizmów ywych (Klimaszewski,1978) w istotny sposób kształtuj formy
antropogeniczne.
Ruchy masowe, gdzie przemieszczenia zachodz ce w obr bie stoków odbywaj si pod wpływem
ci aru mas lu nych, s powszechnie obserwowane w obr bie hałd, kamieniołomów i innych form
antropogenicznych.
W obr bie stoków dojrzałych szczególn rol odgrywa proces osuwania, który polega na stosunkowo
szybkim przemieszczaniu mas zwietrzelinowych w dół stoku pod wpływem siły grawitacji (Klimaszewski,
1978), a skutki tego procesu w modelowaniu rze by stoku s najbardziej widoczne (Jakubska, 1978). Proces
osuwania powoduje cofanie i łagodzenie rze by, a tym samym wyznacza kierunki jej dalszego modelowania. Jak
podaje A. P. Allen (2000), proces zaczyna si w momencie przekroczenia pewnych warto ci progowych,
powy ej których dochodzi do uszkodzenia stoku i zakłócenia jego stabilno ci. Powstawanie osuwisk w formach
antropogenicznych jak i naturalnych jest uwarunkowany nachyleniem stoku i budow geologiczn . Przykładem
procesów osuwiskowych w obr bie antropogenicznych form rze by s opisane przez R. Stachurskiego i J.
Wacha (2003) współczesne procesy morfologiczne w obr bie wkopu kolejowego w Sławkowie (wschodnia
cz
Wy yny l skiej), gdzie procesy osuwania, a tak e obrywy i spływy ukształtowały zbocza wkopu i
przyczyniły si do procesu denudacyjnego, prowadz cego do złagodzenia ostro ci form. Rozwój osuwisk
obserwowany jest w obr bie wielu wypukłych antropogenicznych form rze by. Na obszarze eksploatacji rud
elaza w Cz stochowie istniej liczne składowiska skał płonych, w których modelowaniu powierzchni istotn
rol odgrywaj procesy osuwania, którym sprzyja zdeponowany na hałdach materiał ilasty. Procesy osuwiskowe
wyst puj równie na hałdach odpadów górniczych (fot. 1.)
Fot. 1. Osuwisko na hałdzie odpadów górniczych w Katowicach
Fot. T. Molenda
W przypadku kamieniołomu piaskowca zlokalizowanego w Kozach (12 km na wschód od BielskaBiałej), który powstał na skutek eksploatacji piaskowca lgockiego ze zbocza góry Hrobacz, procesy
osuwiskowe dotycz stoków dojrzałych i wyst puj głównie w rejonie zachodniego zwałowiska zewn trznego.
Obszar ten z powodu braku zabezpiecze i niewła ciwego składowania ju w latach 80. XX w. wykazywał
tendencje do ruchów mas ziemnych (Projekt..., 2001). Jednak do powstania rozległego osuwiska doszło tam w
lipcu 1997 roku. Przyczyn powstania tego osuwiska były obfite opady deszczu, które spowodowały du y spływ
powierzchniowy i infiltracj w gł b nie odwadnianego zwałowiska dzi ki serii p kni gruntu (Wst pna ocena...,
1997) oraz naruszenie stateczno ci hałdy spowodowanej wybieraniem odpadów. W celu zwi kszenia
stateczno ci zbocza tego zwałowiska wykonano rowy odwadniaj ce, maj ce na celu skoncentrowanie spływu
powierzchniowego z terenów powy ej hałdy oraz uregulowano kształt hałdy i obsiano jej powierzchni
ro linno ci zieln .
Równie w omawianym kamieniołomie zachodz procesy obrywania i odpadania, które s
charakterystyczne dla stoków młodych i urwistych. W przypadku obrywania mamy do czynienia z odrywaniem
si od podło a i runi ciem w dół wielkich mas skalnych, gdzie w miejscu oderwnia skał powstaje wyra na nisza
zwana obrywem (Pietkiewicz, muda, 1973). Natomiast odpadanie polega na odrywaniu si od podło a
pojedynczych, małych fragmentów zwietrzałej skały. ciany i stoki skalne osi gaj w kamieniołomie wysoko
20 –30 m i s bardzo strome (nachylenie 30–35 stopni). Procesy odpadania i obrywania zostały zainicjowane po
usuni ciu warstwy gleby i zwietrzałej skały macierzystej a podło e skalne składaj ce si z naprzemianległych
warstw piaskowców lgockich, w których wyst puje g sta sie sp ka oraz mało odpornych warstw łupków
ilastych, zostało wystawione na działanie czynników zewn trznych. W liczne p kni cia i uławicenia dostaje si
woda i zamarzaj c rozsadza skały. W efekcie, ze cian stale odpadaj pojedyncze, małe fragmenty o rednicy do
20 cm głównie łupków. Oderwany materiał jest deponowany u podnó a cian w postaci sto ków usypiskowych,
które na skutek stałej dostawy zwietrzeliny rozrastaj si i ł cz , tworz c rozległe pokrywy. Sto ki usypiskowe
w obr bie kamieniołomu nale do aktywnych, cho cz ciowo porasta je ro linno , a wody opadowe i
roztopowe powoduj rozmywanie zwietrzeliny i degradacj sto ków w wyniku czego powstaj czasem gł bokie
łobki deszczowe o V – kształtnym profilu poprzecznym. Poza tym na stromych cianach pokrytych warstw
zwietrzeliny zachodz procesy spełzywania, osuwania i osypywania, czyli zsuwania si w dół po stoku
usypiskowym drobnych kamieni.
Procesy odpadania w przypadku form antropogenicznych dotycz równie składowisk odpadów
pow glowych. Modelowym przykładem tego typu zjawisk jest hałda termicznie czynna Kopalni W gla
Kamiennego „Bolesław miały” zlokalizowana w Łaziskach Górnych. W wyniku termicznej aktywno ci zwału
dochodzi do powstania charakterystycznych „spieków”, b d cych mieszanin skał płonych, a ich masa osi ga
kilkana cie ton. Zachodz ca na stokach hałdy erozja prowadzi do wyodr bnienia i odsłoni cia spieku na jej
powierzchni , a w konsekwencji do jego obrywu, podczas którego nast puje znaczne zapylenie, gdy wzburzone
zostaj drobnoziarniste osady zalegaj ce na powierzchni hałdy.
Wa n rol w modelowaniu powierzchni form antropogenicznych spełnia woda opadowa. Proces
przemieszczania w dół stoku cz stek pokrywy zwietrzelinowej przez wody opadowe spływaj ce okresowo nosi
nazw spłukiwania (Klimaszewski,1978). Jest ono szczególnie widoczne w przypadku zwałów nie pokrytych
szat ro linn . Spływaj ca woda łobi pocz tkowo drobne bruzdy i rowki, które z czasem przekształcaj si w
gł bokie rynny erozyjne (fot. 2.)
Fot. 2. Rynna erozyjna na hałdzie odpadów górniczych w Katowicach
Fot. T. Molenda
U wylotu rynien tworz si ró nych rozmiarów sto ki napływowe, które z czasem ł cz si ze sob
tworz c nasypy akumulacyjne.
Opisane powy ej procesy odgrywaj istotn rol w modelowaniu form antropogenicznych. W
niektórych przypadkach mog one stanowi zagro enie dla infrastruktury technicznej obiektów poło onych w
ich bezpo rednim s siedztwie. Przykładem mo e by zniszczenie zabudowa gara owych poło onych u
podnó a hałdy w Cz stochowie na skutek post puj cych ruchów osuwiskowych.
Literatura:
Allen A.P. (2000): Procesy kształtuj ce powierzchni Ziemi. PWN, Warszawa.
Jakubska O. (1978): Osuwiska w dolinie Tarnawki (NW cz
Beskidu Makowskiego). [w:] Geographia. Studia
et Disertationes. T. 2. Uniwersytet l ski. Katowice.
Klimaszewski M. (1978): Geomorfologia. PWN, Warszawa.
Pietkiewicz S., muda S. (1973): Słownik poj
geograficznych. Wydawnictwo Wiedza Powszechna,
Warszawa.Projekt budowlany stabilizacji osuwiska Kamieniołomu Piaskowca „Kozy” w Kozach –
wersja II, 2001. Arcadis Ekokonerm, Wrocław. (maszynopis).
Stachurski R., Wach J. (2003): Współczesne procesy morfologiczne w obr bie wykopu kolejowego w
Sławkowie (E cz
Wy yny l skiej). [w:] Stav geomorfologick ch v zkum v roce 2003. P ísp vky
z mezinárodního seminá e GEOMORFOLOGIE’03 (22.–23.04.2003, Ne tiny). Katedra geografie Z U
v Plzni, eská asociace geomorfolog , Plze .
Wst pna ocena stanu zagro enia osuwiskowego w rejonie Kamieniołomu Piaskowca w Kozach, 1997.
Politechnika Krakowska, Wydział In ynierii rodowiska, Instytut Geotechniki, Kraków. (maszynopis).
Summary:
The paper presents problems connected with slope processes within anthropogenic landforms. In the case of
mature slopes the special role in the surface modelling plays the process of sliding, causing the relief retreat and
gentling. Processes of fall and slump concern young and steep slopes, within which the process of creeping is
also observed. Rainwater is of large importance in relief transformation of anthropogenic landforms because it
leads to formation of erosion farrows, ditches and channels.