WPŁYW PODŁOŻA NA ZAWARTOŚĆ METALI W WYBRANYCH ROŚLINACH w aspekcie ochrony środowiska by Miłosz Huber

Miłosz A. Huber Eliza Blicharska Lesia Lata Sebastian Skupiński

WPŁYW PODŁOŻA NA ZAWARTOŚĆ METALI W WYBRANYCH ROŚLINACH w aspekcie ochrony środowiska

ISBN 978-83-947092-0-4

Wpływ podłoża na zawartość metali ciężkich w wybranych roślinach w aspekcie ochrony środowiska Miłosz Huber dr eng*, E. Blicharska dr farm sci.**, L. Lata dr. *, S. Skupiński msc* *Earth Science and Spatial Management Faculty, Maria Curie –Skłodowska University 2d/107 Krasnicka rd. 20-718 Lublin, Poland ** Collegium Pharmaceuticum, Medical University, Scientific reviewer: Anna Kot, dr University of Life Science, Foodscience and Biotechnology Faculty 8 Skromna St. 20-950 Lublina Chodźki St., 20-093 Lublin, Poland

Cover Photo Ruda Śląska-Wirek slags, phot. M Huber Moss on the syenite in Khibina Mountain, Kola Peninsula, Russia, phot. M Huber

Copyright: © M. Huber, E. Blicharska, L. Lata, S. Skupiński 2016. Licensee: Science Publisher O. Jakowlewa. This is an open access monography licensed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial International License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted, non-commercial use, distribution and reproduction in any medium, provided the work is properly cited. First Edition

ISBN 978-83-947092-0-4

Olga A. Jakowlewa Lublin, Poland Email: sciences.publisher

gmail.com

www.scipubl.eu

A WSTĘP

Niniejsza praca poświęcona jest zagadnieniom analizy środowiska w odniesieniu do roślin (porostów, mchów, roślin zielonych, traw, drzew), jako biomarkerów zanieczyszczeń metalicznych. Badano także skały podłoża z uwzględnieniem warunków geologicznych. Badania te zostały przeprowadzone w Uniwersytecie Marii Curie–Skłodowskiej w Lublinie z wykorzystaniem dostępnego sprzętu takiego jak optyczny mikroskop polaryzacyjny w świetle spolaryzowanym, odbitym, skaningowy mikroskop elektronowy z przystawka EDS z możliwością prowadzenia analiz w mikroobszarze w warunkach niskiej próżni (bez napylenia próbki), spektrometr fluorescencji rentgenowskiej oraz ICP-OES. Wszystkie te badania miały na celu dokumentację prób, określenie ich cech morfologicznych, wykonanie analiz zawartości metali zarówno w próbkach roślin jak i podłoża. Otrzymane rezultaty pozwalają na wskazanie wpływu podłoża na zawartość metali w roślinach oraz wykazanie związku stężenia tych metali z otaczającym środowiskiem. W kolejnych dziesięciu rozdziałach zamieszczono wyniki badań z płw. kolskiego (Murmańsk, Sievieromorsk, Kandalaksha, Masywy Chibin i Lowoziera), dla porównania zbadano także rośliny z gór Polski (Tatry, Karkonosze oraz Roztocze Tomaszowskie), porównano to także z próbkami pochodzącymi z Rudy Śląskiej, gdzie zostały one zebrane z hałdy Zn-Pb, która powstała jeszcze w XIX w. Zbadano także próbki z Kaukazu oraz gór Dynarskich. Materiał próbek był zbierany na przestrzeni lat 19982016. W poszczególnych miejscach te okresy mogą się różnić między sobą. Wynika to z odpowiednio dużego obszaru objętego wynikami badań który obejmuje środkowo-wschodnią Europę od krańców polarnych po śródziemnomorskie. Takie dobranie materiału z różnych miejsc gwarantuje możliwość określenia wpływu wielu cech na przenikanie metali w badanych próbkach roślin. Jedną z nich są uwarunkowania klimatyczne, budowa geologiczna i stopień zwietrzenia podłoża, czynniki abrazyjne (wietrzenie chemiczne, fizyczne) oraz zanieczyszczenie środowiska co stanowi unikatowy materiał porównawczy.

Przekazując niniejsza prace do rąk czytelnika autorzy mają nadzieję iż stanie się ona w pewnym stopniu pomocna przy bardziej szczegółowych analizach środowiskowych jako punkt odniesienia i porównania różnych danych. Autorzy pragną także podziękować Panu Sebastianowi Skupińskiemu z UMCS za wykonanie analiz z pomocą XRF.

Miłosz Huber Eliza Blicharska Lesia Lata Sebastian Skupiński

A WSTĘP

Miłosz Huber Eliza Blicharska Lesia Lata Sebastian Skupiński

1 Murmańsk

Charakterystyka środowiskowa okolic Murmańska na płw. Kola

1.1. Wstęp Miasto Murmańsk jest położone za kołem podbiegunowym - w północno-europejskiej części Rosji, na Półwyspie Kolskim. Posiada ono klimat łagodzony przez wpływ ciepłego Prądu Północnoatlantyckiego - jednej z gałęzi Prądu Zatokowego. W przeciwieństwie do wielu miast północy, zima w Murmańsku jest stosunkowo łagodna i zaczyna się około miesiąc później niż w innych obszarach polarnych, a temperatury w najzimniejszych miesiącach (styczeń – luty) wahają się od -10 do 11 ° C. Śnieg utrzymuje się średnio 210 dni, topniejąc całkowicie w maju. Lato jest krótkie, chłodne (średnia temperatura w lipcu - sierpniu jest w granich + 13 ° C). Noc polarna trwa od 2 grudnia do 11 stycznia, dzień polarny - od 22 maja do 22 lipca. Jak większość współczesnych miast, Murmańsk również naznaczony jest piętnem cywilizacji. Daje się wyraźnie odczuć szereg problemów związanych z degradacją środowiska, między innymi skażeniem gazami i spalinami z pojazdów, nagromadzeniem odpadów stałych czy zanieczyszczeń przemysłowych miasta i jego okolic. W Murmańsku atmosferę głównie zatruwają węgiel, siarka, tlenek węgla i tlenki azotu. Efekt ten potęgowany jest ze względu na długo trwający sezon grzewczy (około 8-9 miesięcy), gdzie duża masa zanieczyszczeń wytwarzanych jest przez spalanie paliw do ogrzewania mieszkań oraz odpadów w spalarniach. Pod względem geologicznym podłoże na którym wybudowane jest miasto to skały krystaliczne zaliczane przez badaczy do najstarszych skał serii Kolskiej (Bayanova, 2004, Glebovitsky 2005, Mitrofanov 2000, Pozhylienko et al. 2002), stanowiące cokół Tarczy Bałtyckiej. Są to skały krystaliczne z polimetaliczną mineralizacją, która związana jest z wieloetapowym procesem formowania się i metamorfizmem skał. Gleby wytworzone na tych skałach posiadają charakter szczątkowy,inicjalny, niekiedy wzbogacone są o niewielki udział rozkruszonych skał przez działalność glacjalną, fluwioglacjalną i wietrzenie fizyczne. Warstwa próchniczna jest tu bardzo zredukowana (z wyjątkiem stref zabagnionych). W środowisku zachodzą ciągłe zmiany 1

spowodowane niekontrolowanym przepływem szkodliwych związków wynikających z zanieczyszczenia środowiska, co z kolei wpływa na skład chemiczny roślin znajdujących się w mieście i jego bliskim sąsiedztwie. Ilość zakumulowanych przez roślinę pierwiastków doskonale koreluje z zawartością ich w otoczeniu, co z powodzeniem można wykorzystać do oceny stopnia zanieczyszczenia środowiska oraz w monitoringu skażenia środowiska metalami ciężkimi. Dlatego też niezbędna jest regularna analiza zawartości pierwiastków oraz toksycznych substancji w glebie, roślinach i powietrzu. Intensywny zbiór dziko rosnących roślin, industrializacja oraz zanieczyszczanie środowiska przez emisje przemysłowe powodują pomniejszanie bądź nawet wyniszczanie niektórych stanowisk roślinnych. 1.2. Metodyka Próbki skał zostały pobrane w terenie (fig. 1.1). Wykonano preparaty skał, które zbadano przy zastosowaniu mikroskopu optycznego, elektronowego oraz spektrometru XRF. Materiał roślinny został ponadto zanalizowany za pomocą ICP-OES pod względem zawartości wybranych metali. Badania powierzchniowe wykonano przy użyciu optycznego mikroskopu Leica DM2500P w świetle przechodzącym oraz odbitym, a następnie Skaningowym Mikroskopem Elektronowym z przystawką EDS (Hitachi SU6600) oraz rentgenowskim spektrometrze fluorescencyjnym XRF Epsilon 5 ( PANalytical) w Zakładzie Geologii i ochrony Litosfery na Wydziale Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS. Analizę pierwiastkową próbek za pomocą ICP-OES przeprowadzono w Zakładzie Gleboznawstwa i Ochrony Gleb UMCS. Rezultaty badań zostały zestawione i opracowane w programie Ms Excel.

Fig. 1.1 Mapa przedstawiająca lokalizację próbek skał i roślin w okolicy Murmańska.

1.3. Rezultaty Charakterystyka skał podłoża Występujące w podłożu skały to różnego rodzaju zmetamorfizowane i zmigmatytyzowane utwory poprzecinane licznymi żyłami. Ich wiek sięga nawet 4 mld lat (niepublikowane dane T.B. Bayanova), są one utworem polimetamorficznym, z licznymi śladami procesów hydrotermalnych i wtórnych. Kompleks tych skał zbudowany jest głównie z granitognejsów wśród których najczęściej pojawiają się łupki krystaliczne zbudowane z kwarcu, plagioklazów, skaleni potasowych, łyszczyków (biotytu, muskowitu, serycytu), chlorytów, granatów. Charakterystycznym dla nich jest polimetaliczna mineralizacja o charakterze siarczków żelaza, miedzi, niklu ołowiu i cynku. Skałom tym towarzyszą Amfibolity zbudowane z plagioklazów i amfiboli, w składzie których można stwierdzić tlenki żelaza (magnetyt) i tytanu (ilmenit, rutyl). Obok tych skał pojawiają się także łupki chlorytowo-mikowe, posiadające także takie minerały jak plagioklazy i epidot, biotyt, kwarc, a także tlenki i siarczki żelaza. Utwory żyłowe zwykle mają skład granitoidowy niekiedy z ciekawą mineralizacją resztkową (fig. 1.2).

Fig. 1.2. Makrofotografie typowych skał z okolic Murmańska (a: granitognejs, b: łupek krystaliczny kwarcowo–mikowy, c: gnejs mikowy z granatami i staurolitem, d: łupek chlorytowo-mikowy, e: amfibolit, f: żyła kwarcowo-turmalinowa). Gnejsy i łupki krystaliczne to skały barwy szaro-srebrzystej z akcentem czerwono-różowym. Zbudowane są głównie z kwarcu, plagioklazów, którym towarzyszą biotyt, flogopit, muskowit oraz liczne minerały akcesoryczne w tym granaty (fig. 1.2, 1.3). Skały te posiadają struktury grano-lepido-nematoblastyczne, drobnoblastyczne, tekstury porfirowate, łupkowe, gnejsowe, słojowe. Tworzą kompleks zawierający przewijające się laminy zbudowane z minerałów ciemnych i jasnych o różnej proporcji i miąższości w jednych miejscach przypominające łupki w innych gnejsy. W obrazie mikroskopowym zwykle widoczny jest kwarc, który wraz z plagioklazami (różnej generacji) oraz ortoklazem tworzą jasne laminy w skale. W omawianych skałach kwarc najczęściej posiada suturowe granice, ściemnia faliście. Obok tych kryształów występuje zregenerowany kwarc, ściemniający prosto. Plagioklazy wykazują najczęściej serycytyzację. W sąsiedztwie tych minerałów zwykle występują granaty, choć są też odmiany prawie pozbawione tych minerałów o znacznie ciemniejszych barwach i większym udziale biotytu. Granaty posiadają liczne 3

wrostki i inkluzje najczęściej kwarcu, skaleni i biotytu. Obok tych minerałów w skale występują ciemne laminy zbudowane z minerałów femicznych takich jak biotyt, któremu towarzyszy niekiedy flogopit oraz muskowit. Niektóre biotyty noszą ślady chlorytyzacji. Obok biotytu pojawiają się sporadycznie pirokseny reprezentowane przez diopsyd. Minerały rudne reprezentowane są przez polimetaliczne siarczki takie jak piryt, chalkopiryt, galena, którym towarzysza ilmenit oraz tlenki i wodorotlenki żelaza. Akcesorycznie pojawia się też apatyt w dwu generacjach, wzbogaconych w pierwiastki grupy REE. W niektórych skałach licznie występuje sillimanit, który towarzyszy strefom mikrodyslokacji w skale współwystępując z biotytem oraz zdeformowanymi kryształami granatów. Minerały rudne reprezentowane są przez polimetaliczne okruszcowanie siarczkami żelaza (piryt), miedzi (chalkopiryt), ołowiu (galena), niklu (pentlandyt), niekiedy nawet z domieszka kobaltu. Minerałom tym towarzysza ilmenit, chromit.

Fig. 1.3. Mikrofotografie typowych gnejsów i łupków z okolic Murmańska. Granitognejsy to skały zwykle posiadające barwę szaroróżową (fig. 1.2, 1.4). Przypominające granitoidy i często noszące wyraźne ślady migmatytyzacji, poprzecinane licznymi żyłami i innymi utworami skalnymi. Razem z gnejsami i łupkami tworzą podłoże skalne w regionie Murmańska. Skały te zbudowane są głownie z kwarcu, ortoklazu, plagioklazów oraz licznych minerałów akcesorycznych. Posiadają struktury grano-lepido-nematoblastyczne, grubokrystaliczne, porfirowate, tekstury zbite, bezładne, gnejsowe, smużyste, nebulitowe, pseudooczkowe, pseudofluidalne. W obrazie mikroskopowym tło słane reprezentowane jest przez kwarc, ortoklaz i plagioklazy, które tworzą agregaty o różnym rozmiarze kryształów, często pokruszone, zdeformowane, niekiedy także zawierające serycyt i tlenki oraz wodorotlenki żelaza. Niektóre kryształy kwarcu ściemniają faliście posiadając żyłkowane zrosty kwarcowe o charakterze wtórnym (rekrystalizacyjnym). Minerałom tym towarzysza także chloryty, epidot i biotyt. W tych minerałach dostrzeżono także relikty augitu, a niektóre biotyty posiadają podwyższoną zawartości tytanu. Towarzyszy im magnetyt oraz niekiedy flogopit oraz cyrkon. Z minerałów akcesorycznych pojawia się tez apatyt, który niekiedy bogaty jest w pierwiastki ziem rzadkich (REE).

Fig. 1.4. Mikrofotografie typowych granitognejsów Murmańska. Amfibolity. Skały amfibolitowe stanowią kompleks zróżnicowanych petrologicznie skał (fig. 1.2, 1.5). Występują one jako paleosom w zmigmatytyzowanych granitognejsach oraz jako młodsze generacje skalne tworzące zwykle wkładki i żyły, tnące kompleks granitognejsów i łupków często o nieostrych granicach. Zbudowane są z plagioklazów i amfiboli z grupy hornblendy. Posiadają najczęściej struktury grano-nematoblastyczne. W obrazie mikroskopowym widoczna jest hornblenda zwyczajna, niekiedy ułożona wzdłuż najdłuższych osi tworząc struktury płasko –równoległe w skale. Często tworzy zrosty symplektytowe i diablastyczne, posiadając wrostki, tytanitu, magnetytu oraz cyrkonu. Niektóre kryształy noszą ślady chlorytyzacji. Otoczone są także tlenkami i wodorotlenkami żelaza. Dostrzega się także pojedyncze kryształy epidotu. W interstycjach tych minerałów znajdują się zwykle kwarc oraz zasadowe plagioklazy i ortoklaz. Skalenie zwykle noszą ślady serycytyzacji. Akcesorycznie w niewielkich ilościach pojawiają się biotyt tytanowy, granaty bogaty w cząsteczkę andradytową oraz apatyt a także ilmenit.

Fig. 1.5. Mikrofotografie typowych amfibolitów z okolic Murmańska. Łupki chlorytowo-mikowe to skały barwy ciemnoszarej, zbudowanej głównie z chlorytów, którym towarzyszą łyszczyki oraz plagioklazy i minerały rudne (fig. 1.2, 1.6). Skała ta posiada strukturę grubokrystaliczną, fibroblastyczną, diablastyczną, poikilitową, sitową, teksturę zbitą, 5

bezładną. W płytce cienkiej widoczna jest też reliktowa struktura ofitowa. W obrazie mikroskopowym widoczne są liczne ziarna chlorytów oraz epidot i biotyt, które tworzą różnego rodzaju zrosty w tle skały. Obok nich można dostrzec pojedyncze kryształy reliktowego augitu oraz hornblendy zwyczajnej. Towarzyszą im pojedyncze kryształy zasadowych plagioklazów, z domieszka kwarcu oraz minerały rudne (tlenki żelaza, siarczki). Siarczki reprezentowane są przez piryt, chalkopiryt, którym towarzyszy ilmenit i chromit.

Fig. 1.6. Mikrofotografie typowych łupków chlorytowo-mikowych z okolic Murmańska. Skałom tym towarzyszą licznie kompleksy utworów żyłowych o różnym składzie (fig. 1.7). Występują między innymi pegmatyty bogate w zonalne turmaliny (schörl, dravit), ortoklaz, kwarc, muskowit oraz biotyt. Spotykane są także żyły granitoidowe, bazytowe mające jednak marginalne znaczenie dla badanych w tym rejonie roślin.

Fig. 1.7. Mikrofotografie typowych skał żyłowych z okolic Murmańska Kompleks tych skał stanowi układ para i ortometamorfitów różnej generacji i wieku. Najstarsze z tych skał to granitognejsy wśród których spotyka się łupki krystaliczne. Skały te poprzecinane są utworami takimi jak amfibolity, skały chlorytowo-łyszczykowe oraz liczne żyły granitoidowe i pegmatytowe. Wszystkie te opisywane utwory noszą wyraźne ślady procesów metamorfizmu (różnych stopni) oraz procesów wtórnych.

Skład chemiczny badanych skał. Analizowane skały z Murmańska to próbki gnejsu (01cMu15, 11Mu15), gnejsu ze staurolitem (71Mu00), łupka chlorytowo-mikowego (02Mu15) i żyły kwarcowo-turmalinowej (06Mu15). Tab. 1.1. Skład chemiczny wybranych próbek skał w oparciu o metodę XRF.

Na Mg Al Si P S Cl K Ca Ti V Cr Mn Fe Ni Cu Zn Ga As Br Zr Rb Sr Ag Y Zr Pd Ba La Ce Nd Yb Pb

01cMu15 11Mu15 71Mu00 02Mu15 06Mu15 700 669 343 463 3730 304 3612 6141 5260 2955 24095 21233 18091 23522 1147 1107,6 248 497,5 1320,2 393,25 1657 2114 3252 280 543 2727 2891 2591 8605 2012 479 557 993 1667,8 1650,7 127,18 130,68 477.105 204,57 9,261 140,23 147,64 537.120 314 442,13 440,06 452.939 219 327,43 3909 5648 5828 14178 4604 39,673 32,037 169.194 1379,3 42,769 38,164 46,716 26.873 68,561 13,987 85,81 102,46 139.717 153,53 162,08 39,573 42,88 98.636 55,088 2,835 4,863 1.321 0,883 25,63 6,726 628,33 132,46 156,29 306.996 38,534 35,705 1102,7 232 201 375,22 217,34 5,561 4,863 10.902 45,226 66,039 28.770 62,245 192,49 669,71 782.655 182,64 34,039 5.958 1023 1966,1 281 315,85 161,7 51,955 64,117 76.896 128,26 164,07 184.899 139,21 183,57 184.493 247,71 264,98 262.025 303,28 257,45 33,748 41,043 55.380 22,098

Powyższa tabela (1.1) przedstawia skład chemiczny zbadanych typów skał z uwzględnieniem pierwiastków śladowych (metoda XRF). Analiza wykresu (fig. 1.8)wskazuje na stosunkowo dużą zawartość wapnia w porównaniu do sodu i potasu. Badane próbki skał miały największą zawartość żelaza. Oznaczono także chrom i wanad jak 7

również nikiel, miedź, cynk i ołów. Arsen w niektórych gnejsach osiągnął wartość 4ppm co stanowi pewne zagrożenie, ale w pozostałych próbkach jego ilość była znacznie mniejsza.

Skład Chemiczny skał 01cMu15

02Mu15

06Mu15

11Mu15

71Mu00

100000 10000 1000 100 10 1 Na

Zn As

La Nd Pb

0,1

Fig. 1.8. Skład chemiczny skał z Murmańska uzyskany metodą XRF. Z pierwiastków grupy REE stosunkowo dużo jest Sr, oraz Rb, Yb, Ce. Pierwiastki te jednak nie powinny negatywnie wpływać na podłoże roślin, choć ich stężenie w glebie może być wyższe z uwagi na łatwość wypłukiwania tych pierwiastków (Sr, La, Nd), które zwykle towarzyszą w tych skałach fosforanom. Rb podstawiający się zwykle za K tworzy stabilne trudno rozpuszczalne związki (krzemiany). Metale zwykle występujące w siarczkach mogą być uruchamiane podczas procesów wietrzenia skały. Charakterystyka gleb w omawianym terenie badań W rejonie Murmańska dominuje krajobraz niewielkich wzniesień, poprzecinanych dolinami o stromych zboczach. Szczególnie w okolicy zalewu Kolskiego stoki maja charakter podciętych stromych progów skalnych, schodzących do morza niemal pionowo (w wielu miejscach zmienionych wtórnie przez lodowiec). Na powierzchni skał widoczne są liczne wygłady o charakterze postglacjalnym. W pozostałych miejscach występuje niewielka pokrywa glebowa związana z procesami erozji, dezintegracji skał oraz działaniem lądolodu. W omawianym terenie badań występują głównie słabo rozwinięte gleby bielicowate o niewielkiej zawartości próchnicznej. W strefach bezodpływowych tworzą się bagna i torfowiska wysokie z glebami wytworzonymi na bazie zawilgoconego podłoża. W pozostałych miejscach występują też utwory morenowe oraz piaszczyste o charakterze glacjalnym i fluwioglacjalnym. W chwili obecnej utwory te są w wielu miejscach przemyte i zredeponowane. Piaski posiadają charakter niewysortowany i niekiedy także dość duża nadfrakcję zbudowana z różnych głazów obtoczonych i przetransportowanych przez lądolód. W strefach progów skalnych tworzą się obrywy i niewielkie koluwia. W dolinach rzek powstają utwory o charakterze aluwialnym. W brzegach zalewu widoczne są utwory związane z działalnością morska. Działalność ta tworzy też paleoformy brzegowe, związane z izostatycznym wypiętrzaniem się terenu po ustąpieniu zlodowacenia. 8

Charakterystyka roślinności w omawianym terenie W rejonie Murmańska dominuje lasotundra, reprezentowana przez takie rośliny jak brzozy, sosny, świerki, jarzębinę oraz formy skarłowaciałe (brzoza karłowata, wierzba karłowata itp.). W mieście pojawiają się nasadzenia introdukowanych gatunków z południa takich jak np. lipa drobnolistna czy nawet jabłoń. Drzewa te kwitną pod koniec lipca, jednak na wydanie zawiązek owoców jest za mało czasu więc nie owocują. W runie dominują w zasadzie podobne gatunki jak w otaczającym mieście środowisku z licznymi borówkami, maliną moroszką, mchami i porostami. Te ostatnie ze względu na wilgotny klimat rosną nawet na budynkach i klombach miejskich. W rejonach zagłębień bezodpływowych gromadzą się rośliny turzycowate z wełnianką oraz bagnem zwyczajnym. Ze względu na liczną ekspozycję w terenie miasta skał takie miejsca są stosunkowo liczne. Bezpośrednio na skałach znajdowane są liczne porosty w tym wzorzec geograficzny (Rhizocarpon geographicum).

Fig. 1.9. Mikrofotografie roślin z okolic Murmańska: Rhododendron tomentosum (po lewej), rhizocarpon (po prawej). Charakterystyka geochemiczna porostów i mchów. Wykonane zostały analizy próbki porostu Rhizocarpon, bagna zwyczajnego Rhododendron tomentosum (fig. 1.1, 1.9, 1.10) oraz mchu Leucobryum sp (fig. 1.11). Rośliny zebrane zostały na terenie miasta, porost w okolicy obwodnicy zaś bagno w centrum miasta.

Fig. 1.10. Mikrofotografie Rhizocarpona (po lewej) i Rhododendron tomentosum (po prawej).

Fig. 1.11. Makrofotografia i mikrofotografie próbki mchu Leucobryum sp. Analizy EDS wykazały, iż w zbadanych próbkach znajdują się niewielkie ilości wapnia, żelaza, siarki i potasu (fig. 1.12, 1.13, 1.14). Arsen w zasadzie jest na granicy wykrywalności (tabele 1.3, 1.4, 1.5). Najprawdopodobniej jest to korelacja ze składem chemicznym podłoża gdyż ono także wykazuje podwyższona zawartość wapnia, kosztem potasu i sodu. Obecność krzemu oraz glinu może być związana z kontaminacją kurzem, gdyż należy pamiętać, że analizy te były prowadzone na powierzchni tych roślin.

Rhizocarpon C

100 1 0,01

Fig. 1.12. Wyniki analizy EDS dla Rhizocarpona z Murmańska.

Rhododendron tomentosum C

100 10

0,1

1(1)pt1 1(1)pt2 1(1)pt3 1(1)pt4 1(1)pt5 1(1)pt6 1(1)pt7 1(1)pt8 1(1)pt9 1(1)pt10 2(1)pt1 2(1)pt2 2(1)pt3 2(1)pt4 2(1)pt5 2(1)pt6 2(1)pt7 2(1)pt8 2(1)pt9 2(1)pt10 2(1)pt11 2(1)pt12 2(1)pt13 2(1)pt14

0,01

Fig. 1.13. Wyniki analizy EDS dla Rhododendron tomentosum z Murmańska.

Leucobryum C

Al,

100 10

mech_pt1 mech_pt2 mech_pt3 mech_pt4 mech_pt5 mech_pt6 mech_pt7 mech_pt8 mech_pt9 mech_pt10 mech_pt11 mech_pt12 mech_pt13 mech_pt14 mech_pt15 mech_pt16 mech_pt17 mech_pt18 mech_pt19 mech_pt20 mech_pt21 mech_pt22 mech_pt23 mech_pt24 mech_pt25 mech_pt26 mech_pt27 mech_pt28 mech_pt29 mech_pt30

Fig. 1.14. Wyniki analizy EDS dla mchu Leucobryum sp. z Murmańska. Zbadane próbki roślin wykazują pewne zróżnicowanie chemiczne (fig. 1.14). Próbka porostu charakteryzuje się stosunkowo dużą zawartością żelaza, chromu, tytanu, miedzi, niklu i cynku. Zbadana próbka bagna posiada z kolei wyższą zawartość manganu i ołowiu (tab 1.2). Stosunkowo dużo zanieczyszczeń tez posiada próbka mchu Leucobryum sp., głównie miedzi, niklu i cynku oraz arsenu i manganu (tab. 1.2). Tab 1.2. Rezultaty analiz próbek roślin Ti Mn Porost 2311,00 89,20 Bagno 50,22 121,00 01Mu mech 297,00 236,00

Cr 69,90 20,60 40,30

Pb 45,00 69,10 12,80

As Cd Fe Cu Ni Zn 0,02 20273,00 34,60 65,00 64,50 0,02 387,30 4,93 0,02 25,20 0,02 24076,00 66,20 76,00 153,00 4,80

100000,00 10000,00 1000,00 13Mu15

100,00

Murmansk Bagno 10,00

01Mu mech

1,00 Ti Mn Cr

Pb Cd Fe Cu

Zn As

0,10 0,01

Fig. 1.14 Wyniki analiz ICP-OES roślin z okolic Murmańska 11

1.4. Dyskusja Zbadane skały stanowią utwory polimetamorficzne, wzbogacone licznymi żyłami hydrotermalnymi, które posiadają polimetaliczne okruszcowanie. Odzwierciedla się to także na zbadanych roślinach. Podłoże w omawianym rejonie zwykle jest wykształcone w postaci niewielkiej warstwy inicjalnych gleb, w których dominują rozkruszone fragmenty skał. Zbadane mchy i porosty rosnące bezpośrednio na skałach posiadają wzbogacenia metaliczne (Ti, Cu, Zn, Ni). W przypadku porostów wzbogacenia te można by tłumaczyć charakterystyka skał podłoża, jednak próbka mchu wykazująca podobne zanieczyszczenia została pobrana z okna domu mieszkalnego, gdzie rosła bezpośrednio na podłożu antropogenicznym. Potwierdzone zanieczyszczenia tych metali oraz arsenu i ołowiu wskazują jednoznacznie na wysokie

zanieczyszczenie

środowiska

przynajmniej

części,

która

sąsiaduje

z ruchliwym portem, gdzie dochodzi do wymiany towarów w tym również rud. Zmierzone zawartości polimetalicznych zanieczyszczeń w zbadanym rejonie potwierdzają iż zbieranie, użytkowanie i przetwarzanie tych roślin jest niekorzystne dla zdrowia człowieka. W szczególności stanowią one także zagrożenie dla zwierząt żywiących się tymi roślinami. Dlatego wobec aktualnie postępującego zanieczyszczenia środowiska, niezwykle istotny jest monitoring środowiskowy w zakresie zawartości metali ciężkich

1.5. Wnioski Zbadany teren jest specyficzny ze względu na swoje położenie w strefie klimatu polarnego, za kołem podbiegunowym, gdzie okres wegetacji jest krótki. Skały podłoża są bardzo stare i noszą ślady licznych asocjacji mineralnych które przyczyniają się do wzbogacenia ich w metale. Gleby w tym regionie są zwykle słabo wykształcone i maja często ścisły związek geochemiczny z podłożem. Naturalne środowisko przyrodnicze charakteryzuje się równowagą ekologiczną. Stanowi ono całokształt oddziaływań pomiędzy atmosferą, litosferą, hydrosferą i biosferą. Jak wynika z przeprowadzonych badań rośliny posiadają tendencję do pobierania pierwiastków śladowych ze środowiska i kumulowaniu ich. Nasilające się zanieczyszczenie środowiska powoduje, że zawartość pierwiastków śladowych w roślinach stale wzrasta. Zjawisko to obserwuje się bardzo wyraźnie w rejonach przemysłowych, w których stwierdza się przeciętnie 7 razy więcej niektórych metali ciężkich w porównaniu z zawartością w roślinach z obszarów rolniczych. Zbadane próbki roślin posiadają podwyższone zawartości metali ze względu na ich pośredni lub bezpośredni kontakt z podłożem. Nie można wykluczyć wpływu 12

zanieczyszczenia, gdyż w mieście tym funkcjonuje przemysł portowy, energetyczny oraz wzmożony ruch kołowy.

1.6 Literatura: 1. Aamlid D., Venn K., “Methods of monitoring the effects of air pollution on forest and vegetation of eastern Finnmark, Norway, Norw. J. Agr. Sci. 1993,7:71-87 2. Balashov J. A., Bayanova T. B., Mitrofanov F. P. Isotope data on the age and genesis of layered basic –ultrabasic intrusions in the Kola Peninsula and northern Karelia, northern Baltic Shield. Precambrian Research 1993; 64: 97-205. 3. Balashov Ju.A., Hanibal L.F., Dokuchayeva B.S., Hieriowich L.I., Radchenko M.K., Rjuhgiehien G.I. U-Pb age of the gabbro -anortozite of the Kola Pen. Geochemia, 331, 1993:.95-98. (in Russian). 4. Bernard –Griffiths J., Peaucat J.J., Postaire B., Vidal P., Convert J., Moreau B. Isotopic data (U-Pb, Rb-Sr, Pb-Pb and Sm-Nd) on mafic granulites from finnish Lapland. Precambrian Research, 1984; 23: 325-348. 5. Bibikova E. W., Tugarinov A. N., Grachevwa T. W., Konstantinovna M. W. Age of granulites of Kola Pen. Geochemia 1973; 5: 664-675. (in Russian). 6. Bibikova E.W., Mielnikov W. F., Abakyan K.H. Lapland granulites –petrology, geochemistry and age. Petrology 1993: 2;215-234. (in Russian). 7. Bridguoter D., Scott D., Balagancky W.W., Timmerman M.J., Marker M., Bushmin S.A., Aleksieyev H., Daly J.S. Origin of the earlu Precambrian metasedmiments in Lapland Granulite Belt by 207Pb/206Pb dating results of grains of zircons and Sm-Nd isotopes data of whole rocks. Doklads of the Russsian Academy of Science, Geology, 1999; 366 (6): 664-668. (in Russian). 8. Caritat P., Reimann C., Äyräs M., Niskavaara H., Chekushin V.A., Paclov V.A., ” Stream water geochemistry from selected catchments on the Kola Peninsula (NW Russia)and in neighbouring areas of Finland and Norway: 1. Elements levels and sources”, Aquattic Geochemistry 2(2)149-168, 1996. 9. Huber M. Petrological characteristics of the metamorphosed metaintrusives in amphibolite and granulite facies of the Kandalaksha part of Lapland Granulite Belt (Kola Peninsula, NW Russia). Journal of Biology and Earth Sciences 2013; 3 (2): E39E46. 10. Huber M. Geochemical atlas of the Kandalaksha part of Lapland Granulite Belt (Kola Peninsula, NW Russia). Journal of Biology and Earth Sciences 2014;.4 (1): E1-15. 11. Koptsik S.V., Koptsik G., “Sol pollution in terrestial ecosystems of the Kola peninsula, Russia”, 10th international Soil Conservation Organization Meeting, 24-29 may, 212216, 1999 12. Koptsik G.N., Niedbaiev N.P., Koptsik S.V., Pavluk I.N., “Heavy metal pollution of forest soils by atmospheric emissions of Pechenganikel smelter, Eurasian Soil Sci. 32 1999, (8): 896-903. 13

13. Mitrofanov F. P (red. J. A. Balashov).Geochronology and genesis of layered basic intrusions, volcanites and granite –gneisses of the Kola Peninsula. Apatity RAS1990. 14. Mitrofanov AF. Geological characteristics of Kola Peninsula. Russian Academy of Science, Apatity, pp. 166. 2000 15. Paczynski B., Influence of geogenic and anthropogenic groundwater. [in] The changes of water as a result of natural and anthropogenic processes. Red. I Dynowska. Ed. UJ. Krakow. 1993, s:211 - 270 16. Pereverzev V.N., “Peat Soils of the Kola Peninsula”, Eur. Soil Sc. 38(5): 457-464, 2005 17. Pozhilienko V. I.,Gavrilenko B.V., Zhirov C.V., Zhabin S.V. Geology of mineral areas of the Murmansk Region. Apatity, RAS 2002: 360.

1.7 Załącznik tabelaryczny. Tab 1.3. Wyniki analiz EDS próbki Rhizocarponu 13Mu15. (1)pt1 (1)pt2 (1)pt3 (1)pt4 (1)pt5 (1)pt6 (1)pt7 (1)pt8 (1)pt9 (1)pt10 (1)pt11 (1)pt12 (1)pt13 (1)pt14 (1)pt15 (1)pt16 (2)pt1 (2)pt2 (2)pt3 (2)pt4 (2)pt5 (2)pt6 (2)pt7 (2)pt8 (2)pt9 (2)pt10 (2)pt11 (2)pt12 (2)pt13 (2)pt14 (2)pt15

C 43.98 53.62 36.29 36.48 33.94 40.45 47.76 48.71 37.82 45.73 52.50 46.44 47.81 50.02 42.06 36.88 48.95 37.39 43.82 45.68 48.72 45.89 50.81 43.38 52.95 47.75 30.45 26.51 45.77 50.12 44.16

6.50 15.23

8.26 6.24

9.05

5.35

O 48.89 41.06 42.21 39.99 36.24 40.58 49.06 48.30 41.32 45.20 40.11 49.97 38.66 47.09 43.81 47.78 48.66 50.84 50.97 44.30 48.21 46.84 46.64 45.60 44.51 48.14 39.37 28.84 50.92 42.98 45.57

Mg 0.10 0.20 0.86

1.13

Al 2.40 1.15 2.05 2.56 2.16 1.91 0.68 0.67 0.91 1.01 1.66 0.69 3.51 0.45 0.81 2.89 0.46 3.19 1.44 1.89 0.56 1.50 0.56 0.29 0.76 0.90 3.55

0.11 0.37 0.40

0.83 0.83 1.72

0.56 0.32 0.18 0.20

0.29 0.19 0.15 0.19 0.12 0.16

0.29 0.20 0.26

0.40 0.14 0.34 0.15

0.52

Si 1.33 1.61 3.09 3.95 3.51 3.34 0.85 0.83 1.28 1.65 2.97 1.14 7.89 0.55 1.34 2.71 0.45 4.77 1.98 3.63 0.71 2.45 0.39 0.21 0.74 1.71 5.82 2.27 1.07 1.37 2.47

P 0.31 0.24

0.51 0.11 0.18 0.10 0.14 0.11 0.21 0.18 0.26 0.26 0.16 0.11 0.18 0.12 0.47 0.25 0.23 0.32 0.45 0.15

S 0.28 0.45 0.62 0.51 0.40 0.12 0.14 0.47 0.12

Cl 0.19

0.20 0.08 0.11 0.35 0.08

0.27 0.35 0.13 0.18 0.08 0.31 0.12 0.18

0.17 0.34 0.08 0.09 0.18 0.11 0.14 0.07 0.21

0.11 0.32

0.11 0.89 0.76

0.20

K 0.28 0.28 0.81 0.81 0.49 0.56 0.18 0.33 0.36 0.30 0.36 0.42 0.14 0.27 0.44 0.25 0.18 0.55 0.15 0.16 0.30 0.24 0.40 0.43 0.14 0.23 0.40 0.65 0.14 0.34 0.59

Ca 0.34 2.02 1.13 0.75 0.66 0.13 0.66 0.16 0.10 0.15 0.21 0.35 0.15 0.24 0.16 0.50 0.14 0.20 0.14 0.95 0.13 0.34 1.18

Ti 0.07 0.05 0.75 0.63 0.57 0.46 0.07 0.03 0.06 0.08 0.07 0.00 0.04 0.00 0.01 0.02 0.04 0.14 0.04 0.07 0.02 0.04 0.05 0.00 0.00 0.00 0.65 0.33 0.07 0.08 0.45

0.30 0.46 0.19

1.26

Fe 1.82 1.32 11.30 13.17 21.26 4.11 0.68 0.70 0.95 5.48 1.91 0.87 0.97 1.05 1.79 2.21 0.80 1.54 0.80 2.21 0.82 0.92 0.48 0.34 0.76 1.12 16.95 31.87 0.67 2.10 2.13

As 0.00 0.00 0.00 1.28 0.00 0.00 0.11 0.00 0.00 0.00 0.00 0.07 0.00 0.00 0.21 0.00 0.00 0.00 0.10 0.00 0.31 0.22 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.22 0.07 0.27 0.39

Tab 1.4. Wyniki analiz EDS bagna, Rhododendron tomentosum

0.12

0.21

0.04

0.13

0.04

0.00

0.20

0.00

0.08

0.19

0.00

0.03

0.15

0.00

1(1)pt1 1(1)pt2 1(1)pt3 1(1)pt4 1(1)pt5 1(1)pt6 1(1)pt7 1(1)pt8 1(1)pt9

79.29

20.16

79.47

19.85

78.91

20.53

78.64

20.93

58.23

27.09

77.09

20.58

68.05

28.64

78.20

2(1)pt2 2(1)pt3 2(1)pt4 2(1)pt5 2(1)pt6 2(1)pt7 2(1)pt8 2(1)pt9

0.25 0.20

0.10 1.39

0.16 0.53

3.74

8.06

0.03

0.32

0.00

0.12

0.26

0.01

0.37

0.08

0.17

0.19

0.00

0.57

0.05

0.21

0.06

0.41

0.03

1.26

0.06

2.93

0.64

0.37

0.00

0.73

0.48

0.36

0.04

0.14

0.18

0.00

1.56

0.00

0.53

1.46

20.45

0.24

0.41

36.18

1.09

2.31

70.61

26.84

0.38

0.59

54.22

44.28

54.75

43.70

67.19

28.16

0.10

1.13

1.49

0.34

0.49

0.16

0.78

0.00

0.16

0.00

57.77

38.68

0.17

0.21

0.20

0.32

0.45

0.27

1.01

0.08

0.61

0.23

56.19

40.02

0.18

0.37

0.55

0.30

0.53

0.18

1.04

0.03

0.42

0.00

73.21

23.39

0.12

0.23

0.12

0.15

0.00

2.57

0.20

0.14

0.23

0.02

0.18

0.00

0.05

0.04

0.00

0.21

0.00

0.03

0.00

0.20

0.16

0.02

0.13

0.14

0.32

0.40

0.05

0.09

0.29

64.45

11.22

23.39

67.66

10.18

21.54

71.15

28.58

2(1)pt10

82.35

17.42

2(1)pt11

68.80

30.46

2(1)pt12

74.73

24.13

2(1)pt13

38.28

38.83

2(1)pt14

52.48

38.84

0.21

0.37

0.19

0.12

0.13

0.11

0.13

0.34

0.29

0.13

0.14

0.77

10.13

0.30

0.10

0.30

45.08 1(1)pt10 2(1)pt1

0.23

0.14

0.32

0.14

0.18

0.08

0.91

1.25

2.17

0.56

6.20

1.06

8.15

0.30

2.30

0.00

0.39

0.53

0.60

1.23

0.72

2.91

0.00

2.29

0.00

Tab 1.5 Wyniki analiz EDS mchu z okolic Chumbarova â&#x20AC;&#x201C;Luchinskiego. C

Al.

01MU16OlgaMech(1)_pt1

79.13

13.59

1.73

01MU16OlgaMech(1)_pt2

44.87

41.53

7.62

01MU16OlgaMech(1)_pt3

37.60

32.04

01MU16OlgaMech(1)_pt4

40.95

46.29

01MU16OlgaMech(1)_pt5

27.08

45.06

01MU16OlgaMech(1)_pt6

38.03

38.88

01MU16OlgaMech(1)_pt7

43.77

48.77

01MU16OlgaMech(1)_pt8

35.71

52.13

01MU16OlgaMech(1)_pt9

39.21

42.65

01MU16OlgaMech(1)_pt10

41.41

37.67

01MU16OlgaMech(1)_pt11

35.77

51.93

01MU16OlgaMech(1)_pt12

26.64

40.24

01MU16OlgaMech(1)_pt13

38.23

46.79

01MU16OlgaMech(1)_pt14

43.49

41.62

01MU16OlgaMech(1)_pt15

37.09

01MU16OlgaMech(1)_pt16

35.14

01MU16OlgaMech(1)_pt17

5.55 5.98 13.40

7.14

5.62

6.93

9.46

10.40

9.46

2.96

4.51

3.67

4.82

3.33

8.15

7.92

12.99

6.80

11.19

5.20

6.81

4.52

8.90

44.78

8.43

9.69

43.57

7.57

7.21

32.18

31.03

7.80

17.97

01MU16OlgaMech(1)_pt18

36.97

37.40

8.59

17.04

01MU16OlgaMech(1)_pt19

14.69

41.80

9.89

19.42

01MU16OlgaMech(1)_pt20

23.08

50.12

3.80

23.01

01MU16OlgaMech(1)_pt21

39.50

47.23

13.27

01MU16OlgaMech(1)_pt22

32.63

34.79

7.76

17.44

01MU16OlgaMech(1)_pt23

34.86

65.14

01MU16OlgaMech(1)_pt24

41.86

40.06

3.27

13.28

01MU16OlgaMech(1)_pt25

38.55

49.67

2.62

7.70

01MU16OlgaMech(1)_pt26

38.26

45.35

7.16

9.23

01MU16OlgaMech(1)_pt27

48.50

46.73

4.78

01MU16OlgaMech(1)_pt28

26.88

32.48

01MU16OlgaMech(1)_pt29

38.80

48.70

01MU16OlgaMech(1)_pt30

35.55

44.50

1.71 3.23

1.34 2.18

0.00

16.96

9.77

2.32 4.48

3.95 2.32

2.97 1.48

3.12

8.34

1.52

1.70

6.65 12.82

6.52 11.03

2.74

7.37

1.46

14.01

11.11

9.46

1.52

15.53

12.50 1.25

1.68

6.04

2 Sievieromorsk 3, Teribierka

Charakterystyka środowiskowa okolic Sevieromorska 3 i Tieribierki na płw. Kola

2.1 Wstęp: Rejon badań położony jest na płw kolskim w okolicach Murmańska. W sąsiedztwie drogi z Murmańska do Terebirki ok 22 km na wschód od Murmańska znajdują się niewielkie wzniesienia administracyjnie związane z pobliskim lotniskiem i miejscowością Sievieromorsk 3, która usytułowana jest ok 10 km na południowy -zachód od miejsca poboru prób. Wzgórze to stanowiło w niedalekiej przeszłości bazę wojskową wraz ze schronami rakietowymi. Świadczą o tym liczne artefakty znalezione w pobliżu takie jak charakter pozostałych ruin oraz stopu metali lekkich (aluminium) znajdowane w pozostałości bazy. W okolicy tej bazy w odległości ok 5km znajdują się liczne tereny zabagnione wraz z wychodniami granitognejsów tworzących wygłady skalne. Wg. Pozhylienko (i inni 2002) zaliczane do bloku Murmańska (próba 01SEV16).

Fig. 2.1. Orientacyjna mapa poboru prób (utworzona w gogle.maps). 15

Dla porównania, około 40km na wschód od tego miejsca w kierunku ziemnej drogi do Tieribierki została pobrana druga próba porostów (01TER16). 2.2 Metodyka: Próbki pobrano w terenie badań (fig 2.1) a następnie wykonano analizy wybranych skał podłoża jak i roślin. Z zebranych próbek skał wykonano preparaty płytek cienkich, polerowanych odkrytych oraz zgładów. Rośliny zebrano i przesuszono. Próbki skał i roślin zbadane za pomocą optycznego mikroskopu Leica DM2500P w świetle przechodzącym oraz odbitym a następnie wykonano badania z użyciem skaningowego Mikroskopu Elektronowego Hitachi SU6600 z przystawką EDS. Badania te przeprowadzono w Zakładzie Geologii i ochrony Litosfery na Wydziale Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS. Próbki skał jak i roślin zostały zbadane za pomocą ICP-OES w Zakładzie Gleboznawstwa i Ochrony Gleb UMCS. 2.3 Rezultaty: Zbadane zostały próbki skał podłoża jak i rośliny znajdujące się na powierzchni terenu. Charakterystyka skał podłoża: Podłoże w okolicy Sievieromorska 3 stanowią granitognejsy, o barwie szaroróżowej, zbudowane głównie z ortoklazu, kwarcu, plagioklazów oraz minerałów femicznych. Skały te posiadają strukturę grano-lepido-nematoblastyczną, teksturę zbitą, gnejsową, smużystą (fig 2.4). Tło skały budują kryształy ortoklazu oraz plagioklazów współwystępując wraz z kwarcem. Minerałom tym towarzyszy hornblenda zwyczajna oraz niewielkie ilości biotytu, kryształom tym towarzysza pirokseny (hipersten?). Minerały femiczne noszą ślady chlorytyzacji i epidotyzacji. Otoczone są też niekiedy tlenkami i wodorotlenkami żelaza. Minerały akcesoryczne reprezentowane są przez apatyt.

Fig 2.2. Przykładowe widma EDS, badanych minerałów. W strefach dyslokacji widoczne są także zrekrystalizowane automorficzne kryształy kwarcu i plagioklazów wykształcone w postaci druz o niewielkich, dochodzącym do 2-3 mm wielkości kryształach.

Minerały akcesoryczne 100 10 1 C

Al,

0,1 01SEV(1)_pt2

01SEV(2)_pt1

01SEV(6)_pt1

01SEV(7)_pt1

01SEV(9)_pt1

01SEV(5)_pt1

01SEV(4)_pt4

Fig 2.3. Zestawienie składu chemicznego analizowanych minerałów akcesorycznych Badania w mikroobszarze wykazały iż w omawianych skałach występuje kwarc, ortoklaz oraz oligoklaz. Minerałom tym towarzyszą biotyt (z niewielką domieszką tytanu) i hipersten (oraz augit). Pirokseny w tej skale stanowią niewielki procent domieszek. Obok nich pojawiają się fazy akcesoryczne i rudne. Są to magnetyt, apatyt oraz niewielkie inkluzje srebra (fig 2.2,2.3, tab 2.1).

Fig 2.4. Makrofotografia typowego granitognejsu z terenu badań. Podłoże okolicy Teribierki podobnie jak Sievieromorska 3 zbudowane jest ze skał granitoidowych lub migmatytów o podobnym składzie. Zbadane skały zbudowane są głównie z kwarcu, skaleni (plagio9klazy oraz skalenie potasowe) a także niewielkiej ilości minerałów ciemnych (łyszczyki, amfibole) jak i akcesorycznych (tlenki i wodorotlenki żelaza). Charakterystyka gleb w omawianym rejonie badań. W omawianym terenie, w okolicy Sievieromorska 3 jak i w okolicy Teribierki występują niewielkie wzniesienia i zagłębienia, o wysokości względnej dochodzącej do 150m (fig 2.5.). W tym rejonie występują gleby o charakterze inicjalnym. W rejonie wierzchowin i stoków licznie odsłaniają się wielkie bloki skalne o charakterze ostańcowym, często spękane w wyniku działania procesów wierzenia, wzdłuż naturalnych stref nieciągłości (np. uskoków, żył, dyslokacji, itp.). W strefach wygładów skalnych gleby stanowią szczątkowy charakter wypełniając jedynie niewielkie zagłębienia w skałach. W strefach stokowych i dolinnych występują niewielkie ilości materiału o charakterze koluwialnym, osuwiskowym, okruchowym, z reguły silnie obtoczonym i zwietrzałym. W tych warunkach rozwijają się gleby o charakterze bielicowym w niewielką ilością próchnicy. W zagłębieniach na skutek zbierania się wody i śniegu znajdują się nagromadzenia materiału o charakterze pelitowym, który powoduje powstawanie lokalnych zabagnień oraz oczek wodnych i torfowisk wysokich, połączonych ze sobą hydraulicznie siecią niewielkich strumieni rzecznych lub podsiąkających wysięków wodnych, wędrujących wzdłuż szczelin w skałach.

Fig 2.5. Przykłady fotografii z terenu z okolic Severomorska 3 (powyżej) (poniżej).

i Teribierki

Charakterystyka szaty roślinnej w omawianym terenie badań. W okolicach Sievieromorska 3 strefy te porośnięte są lasotundrą a w strefach zabagnionych roślinnością trawiastą (turzycowatą). W stokach i kępach roślinnych na głazach widoczne są także rozległe maty mszysto porostowe z różnego rodzaju roślinnością wyższą (malina moroszka a w bardziej suchych miejscach borówka brusznica, żurawina, oraz trawy, wierzby, brzozy, świerki i sosny). Bezpośrednio na powierzchni skał często znajdują się porosty (fig. 2.6.)

Fig 2.6. Mikrofotografia porostu z okolicy Sevieromorska. W okolicy drogi do Teribierki występuje tundra, z niewielkimi skarłowaciałymi drzewami, które występują jedyni w niżej położonych chronionych od wiatru zagłębieniach. W podłożu dominują zarośla trawiaste oraz mszysto –porostowe. Na skałach i bezpośrednio na podłożu występują liczne porosty (fig 2.7)

Fig 2.7 Mikrofotografia porostu z okolicy Teribierki.

Charakterystyka geochemiczna porostów. Wykonane zostały analizy próbki mchów, pobranych w ścisłym sąsiedztwie badanej próbki skał. Ponadto zbadano również próbkę gleby w okolic bazy wojskowej. Ich lokalizacja na mapie znajduje się na fig 2.1. Badania EDS próbki porostów wykazały iż występuje w nich stosunkowo duża zawartość krzemu, potasu, sodu przy niewielkich domieszkach siarki (fig 2.8, tab 2.2). W zasadzie po za siarką wszystkie te pierwiastki są charakterystyczne dla granitognejsów podłoża. Zbadane porosty z okolic Teribierki są bardzo czyste, wykazują niewielkie domieszki glinu i krzemu, pierwiastków charakterystycznych dla podłoża (fig . 2.9, tab. 2.4).

Porost 01SEV15 C

100

0,1

0,01

Fig 2.8. Wyniki analiz EDS porostu z okolic Siewieromorska 3 [%wag].

Porost 01TER16 C

Al,

100

Fig 2.9. Wyniki analiz EDS porostu z okolic Teribierki [%wag].

Analiza chemiczna z użyciem metody ICP-MS wykazała występowanie stosunkowo dużej zawartości żelaza, tytanu oraz niewielkich domieszkę chromu, cynku, niklu i ołowiu (fig 2.10, tab 2.3). Żelazo i tytan zostało stwierdzone w omawianych skałach podłoża w postaci tlenkowej. Badania w mikroobszarze wykazały także niewielkie domieszki ołowiu. Obecność cynku, niklu i chromu może być związana z pewnymi zanieczyszczeniami i bliskością różnych wojskowych jednostek oraz poligonów. 1000,00 900,00 800,00 700,00 600,00 500,00 400,00 300,00 200,00 100,00 0,00 Ti

Fig 2.10. Wyniki analiz ICP-OES porostu z Siewieromorska.

01TER16 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Ti

Fig 2.11. Wyniki analiz ICP-OES porostu z okolic Teribierki. Zawartości metali zbadanych za pomocą ICP porostów z Tieribierki są bardzo niewielki (fig 2.11, tab 2.3). Większość metali kolorowych utrzymuje się na poziomie bliskim granicy wykrywalności, oscylując w okolicy 10ppm. Nieco wyższe zawartości są stwierdzone dla żelaza i tytanu, odpowiednio 761 i 101 ppm co prawdopodobnie jest ściśle związane z występowaniem tych metali w skałach podłoża. 22

2.4 Dyskusja: Zbadane skały podłoża znajdującego się w okolicach Siewieromorska to zwykle gnejsy o składzie granitoidowym wzbogacone w magnetyt, oraz niewielki udział piroksenów. Zbadane próbki porostów wykazały także domieszki żelaza, tytanu oraz niewielkie ilości metali kolorowych. Ich obecność w omawianych skałach jest nieduża lecz może być związana z pewnymi zanieczyszczeniami które mogą pochodzić od niedaleko usytułowanych jednostek wojskowych oraz poligonów w tym rejonie. O ile domieszki Pb zostały stwierdzone w omawianych skałach o tyle obecność Cr, Cu, Ni może być związana już tylko z zanieczyszczeniami. 2.5 Wnioski: W omawianym terenie występują liczne jednostki wojskowe i poligony. Jest to teren ćwiczeń wojennych oraz różnych jednostek z których część uległa w ostatnich latach zniszczeniu. Prawdopodobnie to te działania mogą być związane z niewielką zawartością metali kolorowych w omawianych porostach. Stwierdzone domieszki Fe, Ti, Pb występują także w skałach podłoża i mogły one przeniknąć do struktury porostu. 2.6 Literatura: 1. Aamlid D., Venn K., “Methods of monitoring the effects of air pollution on forest and vegetation of eastern Finnmark, Norway, Norw. J. Agr. Sci. 7:71-87, 1993 2. Caritat P., Reimann C., Äyräs M., Niskavaara H., Chekushin V.A., Paclov V.A., ” Stream water geochemistry from selected catchments on the Kola Peninsula (NW Russia)and in neighbouring areas of Finland and Norway: 1. Elements levels and sources”, Aquattic Geochemistry 2(2)149-168, 1996 3. Koptsik S.V., Koptsik G., “Soil pollution in terrestial ecosystems of the Kola peninsula, Russia”, 10th international Soil Conservation Organization Meeting, 24-29 may, 212216, 1999 4. Koptsik G.N., Niedbaiev N.P., Koptsik S.V., Pavluk I.N., “Heavy metal pollution of forest soils by atmospheric emissions of Pechenganikel smelter, Eurasian Soil Sci. 32 (8): 896-903, 1999a 5. Mitrofanov F. P (red. J. A. Balashov).Geochronology and genesis of layered basic intrusions, volcanites and granite –gneisses of the Kola Peninsula. Apatity RAS1990. 6. Mitrofanov AF. Geological characteristics of Kola Peninsula. Russian Academy of Science, Apatity, pp. 166. 2000 7. Paczynski B., 1993, Influence of geogenic and anthropogenic groundwater. [in] The changes of water as a result of natural and anthropogenic processes. Red. I Dynowska. Ed. UJ. Krakow. S: 211 - 270 8. Pereverzev V.N., “Peat Soils of the Kola Peninsula”, Eur. Soil Sc. 38(5): 457-464, 2005 9. Pozhilienko V. I.,Gavrilenko B.V., Zhirov C.V., Zhabin S.V. Geology of mineral areas of the Murmansk Region. Apatity, RAS 2002: 360.

2.7 Załącznik tabelaryczny. Tab 2.1. Wyniki EDS próbki skały podłoża. C

01SEV(1)_pt2

2.44

44.47

01SEV(2)_pt1

2.98

49.25

01SEV(6)_pt1

3.03

39.22

0.38

01SEV(1)_pt3

0.95

48.69

01SEV(1)_pt4

0.92

49.18

01SEV(1)_pt7

1.17

01SEV(1)_pt8

Al.

8.07

3.83

1.33

0.76

24.29

16.74

0.57

0.15

0.33

26.17

21.76

0.33

6.18

9.27

17.75

1.29

1.18

0.54

4.54

1.78

7.97

25.67

2.48

0.45

52.68

0.37

0.75

11.39

16.45

0.48

7.47

1.06

45.15

3.56

2.70

9.47

28.29

0.71

1.49

01SEV(3)_pt1

0.95

42.08

1.64

4.70

8.26

21.52

01SEV(4)_pt1

1.31

38.31

0.27

5.37

9.60

18.81

01SEV(6)_pt3

1.96

45.76

3.00

0.99

5.52

31.75

0.60

0.50

01SEV(6)_pt4

3.01

46.37

2.56

0.74

4.70

28.54

0.51

0.56

01SEV(7)_pt3

0.66

45.15

0.45

6.09

8.99

17.61

4.22

01SEV(7)_pt4

1.08

43.70

2.36

1.65

8.59

24.03

3.59

2.30

01SEV(9)_pt2

4.94

38.10

1.10

1.25

9.04

14.68

0.40

0.51

0.71

01SEV(4)_pt4

8.20

30.02

3.57

23.67

01SEV(4)_pt3

2.22

54.00

0.39

5.94

30.92

6.53

01SEV(1)_pt10

1.86

49.46

0.57

0.34

9.03

26.46

8.55

1.45

1.89

01SEV(5)_pt1

11.07

14.13

0.79

0.42

4.39

2.82

0.19

0.29

65.52

01SEV(7)_pt1

0.57

30.99

0.65

0.77

2.89

7.87

0.66

0.60

54.29

01SEV(9)_pt1

1.34

8.50

0.89

0.32

2.40

7.74

01SEV(1)_pt9

1.34

51.05

0.33

0.29

12.33

17.68

01SEV(3)_pt3

1.77

50.12

8.43

0.23

9.16

28.12

01SEV(6)_pt5

0.81

39.64

4.83

0.18

12.06

36.66

01SEV(7)_pt2

0.77

46.50

0.61

0.58

8.27

26.23

01SEV(1)_pt1

1.70

40.79

0.36

3.52

6.00

12.40

01SEV(1)_pt5

0.98

52.35

4.11

8.96

15.40

01SEV(1)_pt6

2.07

35.62

0.72

9.03

16.43

01SEV(2)_pt2

1.25

53.03

0.81

1.17

40.63

58.35

0.25

0.48

41.17

0.25

50.54

2.57

41.29

0.39

50.01

1.49

36.31

01SEV(3)_pt2

0.82

48.06

01SEV(4)_pt2

15.65

40.03

01SEV(6)_pt2

0.62

48.32

0.32

01SEV(9)_pt3

1.61

53.15

0.67

0.46

0.43

0.18

0.16

0.24

0.18

0.15

0.30

0.13

0.23

1.01

2.68

01SEV(2)_pt3

0.80

15.85

18.42

faza

1.10 AgFe

0.88

apatyt

0.88

apatyt

13.81

6.38

0.25

8.82

0.41

7.16

4.38

0.88

15.59

7.04

2.85

16.29

0.63

9.29

8.69

0.60

16.23

0.61

12.08

27.68

34.54

FeSiO

0.19

1.03

Kfs

0.19

0.15

0.59

10.83

0.17

4.75 0.31 0.73

8.58

0.38

Kfs mt

0.71

78.17

5.40

2.16

1.07

8.15

0.84

0.47

31.95

0.35

2.56

0.75

14.53

0.58

10.76

0.92

19.34

3.46

qtz

0.20

3.71

1.24

qtz 0.32

qtz qtz

0.16

0.29

0.34

qtz

5.88

qtz

Tab 2.2. Wyniki analiz EDS prรณbki porostu 01SEV15. (1)pt1 (1)pt2 (1)pt3 (1)pt4 (1)pt5 (1)pt6 (1)pt7 (1)pt8 (1)pt9 (1)pt10 (1)pt11 (1)pt12 (1)pt13 (1)pt14 (1)pt15 (2)pt1 (2)pt2 (2)pt3 (2)pt4 (2)pt5 (2)pt6 (2)pt7 (2)pt8 (2)pt9 (2)pt10 (2)pt11 (2)pt12 (2)pt13 (2)pt14 (2)pt15 (2)pt16

C 56.02 55.65 56.27 57.88 51.55 56.68 55.92 42.53 53.36 56.03 56.53 56.17 55.91 56.34 57.22 50.27 50.57 46.38 49.18 51.03 51.07 51.59 50.57 40.16 50.29 47.78 50.29 49.88 43.53 50.48 50.19

O 42.40 43.18 42.29 41.05 45.99 42.22 43.00 46.72 44.52 42.70 42.72 42.36 43.06 42.87 41.99 47.51 47.46 49.48 48.72 47.02 46.26 46.34 46.96 49.54 46.87 48.91 46.87 47.34 46.90 46.67 46.26

Na 0.30 0.33 0.23 0.39 0.29 0.27 0.21 0.30 0.23 0.16 0.17 0.22 0.17 0.29 0.24 0.85 0.23 0.13 0.19 0.27 0.27 1.62 0.31 0.26 0.20 0.26 0.46 0.27 0.24

Mg 0.09

2.61 0.24

0.49 0.29 0.40

Al 0.73 0.52 0.38 0.41 0.50 0.51 3.33 1.03 0.33 0.46 0.33 0.43 0.31 0.30 0.73 0.25 0.26 0.68 0.16 0.26 0.25 0.23 0.23 2.25 0.35 0.35 0.31 0.26 0.98 0.46

Si 0.60 0.56 0.22 0.16 0.25 0.50 0.55 6.06 1.39 0.19 0.25 1.46 0.24 0.21 0.16 0.23 1.46 0.25 0.17 0.27 0.22 0.32 4.21 0.27 0.47 0.46 0.24 1.49 0.26

P 0.19 0.31

0.18

S 0.32 0.44 0.65 0.54 1.27 0.24 0.22 0.61 0.25 0.49 0.21 0.27 0.33 0.21

0.13

0.26 0.20 0.29 0.17 0.33 0.26 0.32 0.38 0.29 0.35 1.13 0.34 0.32

Cl 0.16 0.17 0.34 0.19 0.36 0.31 0.18 0.10 0.30 0.36 0.36 0.22 0.28 0.24 0.29 0.44 0.40 0.47 0.46 0.46 0.48 0.48 0.49 0.40 0.57 0.50 0.52 0.54 1.59 0.66 0.90

K 0.77 0.73 0.93 0.68 2.00 0.44 0.37 2.03 0.27 0.86 0.20 0.27 0.58 0.27 0.33 0.61 0.31 0.23 0.42 0.19 0.53 0.20 0.46 0.51 0.43 0.74 0.44 0.52 2.17 0.95 0.79

0.38

0.57

Ti 0.04 0.06 0.01 0.00 0.00 0.05 0.00 0.35 0.05 0.01 0.07 0.06 0.09 0.01 0.07 0.02 0.03 0.04 0.01 0.01 0.01 0.06 0.00 0.01 0.08 0.07 0.06 0.03 0.15 0.02 0.05

Fe 0.21 0.00 0.18 0.14 0.69 0.00 0.06 0.10 0.02 0.00 0.03 0.00 0.00 0.13 0.00 0.28 0.29 0.40 0.19 0.52 0.25 0.43 0.28 0.26 0.45 0.42 0.55 0.37 0.85 0.07 0.39

As 0.21 0.00 0.18 0.14 0.69 0.00 0.06 0.10 0.02 0.00 0.03 0.00 0.00 0.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.12 0.01 0.41 0.00 0.09 0.20 0.07 0.00 0.00 0.22 0.25 0.00 0.00

Tab. 2.3. Wyniki analizy chemicznej porostu z Siewieromorska 3 i Teribierki. 01SEV15 01TER16

As Cd Ti Mn Cr Pb Fe Cu Ni Zn 322,30 6,74 34,40 27,00 916,50 4,91 22,00 35,40 101,00 17,20 11,80 761,30 0,002 6,87 28,40 0,008

[ppm]

Tab 2.4 Wyniki analiz EDS prรณbki 01TER16 C

Al.

01TER16porost(1)_pt1

31.76

45.36

20.30

2.58

01TER16porost(1)_pt2

34.62

46.36

16.80

2.23

01TER16porost(1)_pt3

41.48

43.29

14.19

1.05

01TER16porost(1)_pt4

37.59

47.73

14.68

01TER16porost(1)_pt5

34.88

30.29

34.83

01TER16porost(1)_pt6

38.16

43.59

18.25

01TER16porost(1)_pt7

41.48

45.26

13.26

01TER16porost(1)_pt8

39.94

42.09

15.88

01TER16porost(1)_pt9

34.51

36.42

29.08

01TER16porost(1)_pt10

28.01

25.46

36.07

01TER16porost(1)_pt11

33.04

26.87

40.09

01TER16porost(1)_pt12

45.93

37.49

16.58

01TER16porost(1)_pt13

38.30

43.15

15.56

01TER16porost(1)_pt14

43.40

42.35

14.24

01TER16porost(1)_pt15

40.73

47.78

11.48

01TER16porost(1)_pt16

37.36

45.69

14.68

2.27

01TER16porost(1)_pt17

18.42

40.62

19.05

17.89

01TER16porost(1)_pt18

42.09

43.10

01TER16porost(1)_pt19

35.86

41.56

01TER16porost(1)_pt20

32.82

29.13

38.05

01TER16porost(1)_pt21

25.43

24.40

50.17

01TER16porost(1)_pt22

31.51

22.67

45.82

01TER16porost(1)_pt23

26.80

26.40

46.80

01TER16porost(1)_pt24

43.90

42.95

13.15

01TER16porost(1)_pt25

29.47

23.33

47.20

01TER16porost(1)_pt26

28.86

27.39

43.75

01TER16porost(1)_pt27

33.62

32.52

33.86

01TER16porost(1)_pt28

31.72

27.46

40.82

01TER16porost(1)_pt29

42.73

42.63

14.64

01TER16porost(1)_pt30

42.63

29.65

27.73

4.00

2.09

10.47

2.99

14.81 1.77

12.06

8.74

3 Masywy Chibiński, Lowozierski

Masyw Chibiński i Lowozierski –wpływ podłoża na roślinność.

3.1 Wstęp: Masyw Chibiński i Lowozierski to wysokoalkaliczne intruzje centralne o wieku 350mln lat (Boruckij 1989, Huber 2015, Mitrofanov 2000, Pozhylienko 2002. fig 3.1). Znajdują się one w centralnej części Płw Kola i są najmłodszym utworem magmowym w tym rejonie, jednocześnie będąc jednym z wielu różnych intruzji alkalicznych i karbonatytowych związanych z działalnością plamy gorąca w tym rejonie. Ze względu na specyfikę tego miejsca (chemię podłoża skalnego) Chibiny zbudowane są z alkalicznych skał zaliczanych do grupy sjenitów ułożonych w koncentryczne kręgi, które można pogrupować w 4 sekwencje: pierwsza zewnętrzna to okrąg skał zbudowany z tzw. masywnych chibinitów, druga wewnętrzna z porfirowatych fojaitów, pomiędzy nimi występuje trzecia strefa zbudowana ze skał rudnych takich jak tytanitowe nefelinity. Wszystkie te typy skał pocięte są licznymi utworami żyłowymi. W masywie Lowozierskim występują głównie skały alkaliczne o strukturach kierunkowych. Można podzielić je na kilka stref (Borucki 1988, Kukharenko i in. 1965): są to skały porfiryty i lujawryty pomiędzy którymi znajduje się strefa zbudowana z jowitów. Porfiryty i Lujawryty różnią się pomiędzy sobą udziałem procentowym minerałów skałotwórczych, łączy je natomiast struktura silnie kierunkowa. Jowity często są bogate w szereg minerałów rzadkich (Huber 2015).

Chibinity Strefa rudna Alkaliczne

karbonatyty

sjenity

Fig 3.1. Mapy geologiczne Chibin i Masywu Lowozierskiegio z zaznaczonymi miejscami poboru próbek skał, roślin i porostów (wg Boruckiy (1989), zmienione przez autora. Oznaczenia: 1.porfiryty, 2. lujawryty, 3. inne fojaity, 4. proterozoik, 5. zwietrzelina). 3.2 Metodyka: Próbki skał oraz roślin zostały pobrane w terenie badań a następnie ze skał wykonano preparaty płytek cienkich i zgładów a rośliny (mchy i porosty) przesuszono. Skały zbadano za pomocą techniki mikroskopowej (optycznie o raz z użyciem elektronów). Wybrane polimetaliczne okruszcowanie tych skał zbadano także z użyciem techniki LA-ICP-MS. Rośliny zostały pogrupowane na mchy i porosty oraz zbadane mikroskopowo a następnie przeanalizowane za pomocą ICP-OES. W Zakładzie Geologii i Ochrony Litosfery na Wydziale Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS wykonano obserwacje z użyciem mikroskopu Leica DM2500P w świetle przechodzącym oraz odbitym a następnie badania z pomocą skaningowego Mikroskopu Elektronowego Hitachi SU6600 z przystawką EDS. Badania z użyciem techniki LA-ICP-MS wykonano dzięki uprzejmości prof. Migaszewskiego w Uniwersytecie Jana Kochanowskiego w Kielcach, natomiast analizy roślin wykonano za pomocą ICP-OES w Zakładzie Gleboznawstwa i Ochrony Gleb w UMCS. 3.3 Rezultaty: Charakterystyka skał podłoża: Skały występujące w Chibinach tworzą kilka grup odsłaniających się w formie koncentrycznych kręgów związanych z budową tej koncentrycznej intruzji alkalicznej. Zewnętrzny krąg zbudowany jest głównie z masywnych sjenitów zwanych chibinitami, wśród których spotyka się także trachidoidwe egirynowe sjenity i melasjenity (fig 3.2). Skały te odsłaniają się między innymi w Dolinie Małaja Biełaja na zachodzie, Góry Olimpijskiej lub Akuajwumczorr, Wudjawr na Południu. W części rudnej występują masywne egirynowe sjenity niekiedy przechodzące do ijolitu i urtytu. Spotyka się także nefelinity (nefelinowo apatytowe), występujące między innymi w okolicach góry Juksporr lub w kamieniołomach w Kirovsku oraz Koashva. W części centralnej odsłaniają się trachitoidowe arfvedsonitowe, biotytowe egirynowe fojaity. Spotyka się je np. w masywie Kukisvumchorr. Wśród tych skał znajdują się liczne utwory żyłowe takie jak nefelinowe terality, trachity (tinguaity) i piroksenity o marginalnym znaczeniu dla badanych porostów. W masywie Lowozierskim podobnie jak w Chibinach występują skały wysokoalkaliczne, które także ułożone są w koncentryczne kręgi. W masywie tym dominują 24

linijne struktury a wykształcone skały można zaliczyć do porfirytów i lujawrytów (fig 3.8). Skały te różnią się zawartością i udziałem ilościowym minerałów skałotwórczych. W skałach tych występują takie minerały jak apatyt, nefelin, egiryn lub augit, mikroklin, plagioklazy oraz eudialit, magnetyt, ilmenit, tytanit. W zewnętrznym kręgu znajdują się sjenity przechodzące w dalej w lujawryty i jowity, charakterystyczne dla centralnej części masywu. Strefa przejściowa jest wzbogacona w liczne pegmatyty niekiedy o bardzo egzotycznym składzie. Skały te jednak dla omawianych roślin mają marginalne znaczenie. W granicznych rejonach masywu spotykane są także utwory o charakterze metasomatycznym, wykształcone w postaci porfirytów o własnokształtnych, szkieletowych kryształach. Próbki podłoża skalnego zostały pobrane w różnych miejscach masywu Chibin i Lowoziero. Szczegółowy opis cech typowych skał masywu Chibińskiego.

Fig 3.2. Makrofotografie typowych skał z Chibin: sjenit-chibinit (06aCH02), porfiryt (20CH99), ruda tytanitowo-nefelinowa (19CH02). Masywne sjenity-chibinity, skały te makroskopowo posiadają barwę szarozieloną z wyraźnie widocznymi dużymi kryształami apatytu, albitu-ortoklazu oraz ciemnymi igiełkami aegirynu-akmitu. Minerałom tym towarzyszą niekiedy różowo-czerwone eudiality, tlenki żelaza i tytanu (magnetyt, ilmenit) oraz tytanit (fig 3.3). W skałach tych spotyka się także szary nefelin. Minerały te zwykle tworzą w skale strukturę grubokrystaliczna, rzadziej porforowatą. Ułożone są zwykle bezładnie rzadziej kierunkowo. W obrazie mikroskopowym tło skalne wykształcone jest w postaci albitu i ortoklazu wykształconych w postaci dużych, euchedralnych kryształów pomiędzy którymi znajdują się egiryn, nefelin i apatyt. Minerałom tym towarzyszą licznie riebeckit, eudialit, arfvedsonit, aenigmatyt. W niektórych okazach widoczne są także astrofyllit i lorenzenit. W śród tych minerałów licznie spotyka się także fazy rudne reprezentowane głównie przez magnetyt, ilmenit, tytanit (niekiedy cero-nośny) oraz siarczki reprezentowane głównie przez piryt czasem także chalkopiryt, i galenę. Siarczki często ulegają procesom wietrzeniowym, obrastając tlenkami i wodorotlenkami. Minerały ciemne tworzą często zbite agregaty w skale, na ich tle pojawiają się fazy femiczne tworząc

spilśnione, diablastyczne lub promieniste struktury. Apatyt w tych skałach zwykle jest wzbogacony w stront.

Fig 3.3. Mikrofotografia typowego sjenitu-chibinitu Trachitoidwe egirynowe sjenity, są to skały barwy zielonoszarej z widocznymi makroskopowo kryształami skaleni na tle pozostałych minerałów. Skały te posiadają zwykle struktury porfirowate, tekstury zbite, bezładne, czasem kierunkowe, podkreślone przez minerały femiczne (fig 3.4). W obrazie mikroskopowym dominuje ortoklaz, tworząc wielkokrystaliczne agregaty pomiędzy którymi znajdują się kryształy plagioklazów, nefelinu oraz apatytu. Niektóre kryształy ortoklazu są zbliźniaczone wg prawa karlsbadzkiego. W interstycjach tych minerałów znajdują się egiryn, augit wraz z fazami rudnymi takimi jak tytanit, ilmenit, którym towarzyszą siarczki (piryt, chalkopiryt). W skałach tych występują także minerały akcesoryczne takie jak eudielit, aenigmatyt, arfvedsonit.

Fig 3.4. Mikrofotografia typowego trachitoidowego sjenitu 26

Melasjenity –to odmieny chibinitów które posiadaja zwiekszona ilośc minerałów ciemnych i femicznych. Minerały te reprezentowane są głównie przez ilmenit, magnetyt, tytanit oraz augit egirynowi (fig 3.5). Pozostałe minerały leukokratyczne są podobne jak w omawianych wyżej chibinitach występują w mniejszej ilości.

Fig 3.5. Mikrofotografia typowego melasjenitu Nefelinity, apatytowo –nefelinowe rudy są to skały posiadające barwę zielonkawo brązową, niekiedy w odmianie zielonkawo-różowej w których składzie dominującym składnikiem jest nefelin oraz apatyt (fig 3.6). W wielu przypadkach w skałach tych występuje tytanit, tworząc nagromadzenia złożowe (tytanity). W obrazie mikroskopowym widoczne są liczne kryształy nefelinu oraz apatytu tworzące wzajemne przewarstwienia. Pomiędzy nimi występują tytanit oraz inne minerały, które w tym przypadku nie przekraczają 10% objętości skały. Są to ilmenit, aegiryn, arfvedsonit, aenigmatyt, a także siarczki (piryt). W niektórych skałach znajduje się też dochodzące do 1cm żyłki zbudowane z zeolitów niekiedy wraz z kalcytem.

Fig 3.6. Mikrofotografia typowej apatytowo-nefelinowej rudy Porfitytowe fojaity są skałami zabarwionymi zwykle w odcieniach szarobrązowych, szaroróżowych. Makroskopowo na pierwszym planie widoczne są kryształy ortoklazu, którym towarzyszą nefelin, apatyt, albit. W skałach tych widoczne są tez minerały ciemne takie jak egiryn i biotyt. Tworzą strukturę grubokrystaliczna, teksturę zbitą, bezładną (fig 3.7). W obrazie mikroskopowoym widoczne są kryształy ortoklazu oraz nefelinu, któremu towarzyszą apatyt, albit a także egiryn, biotyt, eudialit, nefelin. Egiryn-akmit oraz biotyt pojawiają się w interstycjach minerałów leukokratycznych. W niektórych skałach spotyka się także aenigmatyt, arfvedsonit, flogopit i eudialit. Minerały rudne to głównie tytanit, ilmenit, a także piryt, tytanomagnetyt.

Fig 3.7. Mikrofotografia porfirytowego fojaitu

Szczegółowy opis cech typowych skał masywu Lowozierskiego.

Fig 3.8. Makrofotografie typowych skał z Masywu Lowozierskiego: a: masywny sjenit, b: egirynowo-eudialitowy lujawryt, c: egirynowo-eudialitowy fojait, d:jowit, e: augitowy porfiryt Masywne sjenity to skały barwy szarozielonej, z widocznymi w tle kryształami albitu, mikroklinu oraz apatytu, pomiędzy którymi widoczne są kostkowo wykształcone kryształy nefelinu. Skały te mają struktury średnio i drobnokrystaliczne, tekstury zbite, bezładne (fig 3.9). W obrazie mikroskopowym widoczne są kryształy mikroklinu oraz apatytu którym towarzyszy akcesorycznie apatyt i nefelin. Towarzyszą im egiryn–akmit oraz niekiedy augit często przechodzący w augit egirynowy. W skale tej pojawiają się licznie minerały rudne w tym tytanit i rutyl niekiedy noszące znaczne ilości pierwiastków REE oraz monacyt, ilmenit, siarczki takie jak piryt. W skale tez dostrzeżono liczne minerały akcesoryczne takie jak eudialit, ussingit.

Fig 3.9. Mikrofotografie sjenitu. Egirynowo–eudialitowe lujawryty są skałami o barwie szarozielonej z widocznymi kryształami eudialitu. Zaznacza się w nich wyraźnie tekstura linijna, struktura grubokrystaliczna, niekiedy porforowata (fig 3.10). Zbudowane są z egirynu – oraz augitu, 29

którym towarzyszy nefelin, apatyt wraz z plagioklazami. W obrazie mikroskopowym widoczne są tabliczki plagioklazów, którym towarzyszą kostki nefelinu i apatyt. Obok tych minerałów znajdują się licznie występujące w skale igiełki egirynu-augitu tworzące tekstury linijne w skale. Towarzyszyszy im niekiedy enigmatyt. Obok tych minerałów licznie pojawiają się fazy rudne takie jak tytanit, rutyl i ilmenit. Rutyl niekiedy wykształcony jest w postaci sektorowej, będąc otoczonym przez kryształy femiczne. Wraz z nimi pojawia się eudialit, cyrkony a także piryt z chalkopirytem.

Fig 3.10. Mikrofotografie egirynowo -eudialitowego lujawrytu. Egirynowo–eudialitowe fojaity, to skały barwy szaroczarnej, wyraźnie linijne, z widocznymi kryształami czarnych egirynów oraz nefelinu a także apatytem, albitem, mikroklinem oraz eudialitem (3.11). Skały te posiadają strukturę średniokrystaliczną, porforowatą, teksturę pseudołupkową podkreśloną przez licznie występujące minerały femiczne takie jak egiryn i augit. W obrazie mikroskopowym widoczne są kryształy mikroklinu i albitu, którym towarzyszą nefelin i apatyt, a także takie minerały jak eudialit oraz ilmenit i rutyl posiadający budowę sektorową. Minerały te są otoczone przez igiełki egirynu-augitu, które tworzą tekstury pseuwofluidalne, „opływając” kryształy leukokratyczne. Towarzyszy im riebeckit. Wśród minerałów rudnych spotyka się także ilmenit, oraz magnetyt, oraz takie minerały jak cyrkon.

. Fig 3.11. Mikrofotografie egirynowo -eudialitowego fojaitu. Jowity makroskopowo stanowią zielonkawe skały, z widocznymi w ich tle akmitem eudialitem, ilmenitem i nefelinem. Posiadają one strukturę średniokrystaliczną, diablastyczna spilśnioną, teksturę zbitą, silnie kierunkową, pseudooczkową (3.12). Są w pewnym stopniu podobne do omawianych powyżej fojaitów. W obrazie mikroskopowym dominującym składnikiem jest akmit i egiryn, który tworzy tło skały przyczyniając się do jej pseudołupkowego charakteru. W tle tych minerałów, diablastycznie przekrystalizowanych występują leukokratyczne minerały takie jak mikroklin oraz albit wraz z nefelinem i apatytem. Minerałom tym towarzyszy owalnie wykształcony ilmenit. Spotyka się w tych skałach także rutyl i tytanit.

Fig 3.12. Mikrofotografie jowitu.

Augitowe porfiryty to szaro-zielone skały zbudowane głównie z plagioklazów, mikroklinu, nefelinu i apatytu wraz z augitem, którym towarzyszą liczne automorficznie wykształcone minerały akcesoryczne i rzadkie (3.13). Minerały te mają charakter szkieletowy, posiadając w środku liczne wrostki oraz fazy tła skalnego scementowane daną fazą krystaliczną. Są to minerały eudialitu, epistolitu, murmanitu, narsarsukitu, lorenzenitu, łoparytu. Minerały te bogate są w pierwiastki grupy REE. Skała ta posiada struktury grubokrystaliczne, porfirowate, tekstury zbite, bezładne z widocznymi licznymi szkieletowymi fenokryształami. W obrazie mikroskopowym tło skalne zbudowane jest głównie z plagioklazów, mikroklinu którym towarzyszą apatyt, nefelin i augit. Minerały te są zwykle drobnokrystaliczne, niekiedy będąc słabo dostrzegalne makroskopowo. Niekiedy tło skalne posiada strukturę pseudofluidalną wykazując niewielkie różnicę w udziale poszczególnych minerałów, które wpływają na odznaczające się makroskopowo odbarwienia w skale. Na ich tle występują duże kryształy mikroklinu, augitu a także egirynu i astrofyllitu. Ten ostatni niekiedy tworzy skupienia promieniste. Towarzysza im liczne minerały akcesoryczne i rzadkie wykształcone w postaci szkieletowej z licznymi wrostkami. Wiele z tych minerałów tworzy skupienia stratoidalne (narsarsukit), snopkowe (astrofyllit, egiryn), tabliczkowe (epistolitu, murmanitu), gniazdowe i palisadowe (eudialit, łoparyt), wielokrotnie zbliźniaczone (lorenzenit).

Fig 3.13. Mikrofotografie augitowego pofirytu.

Charakterystyka gleb w omawianych masywach. W masywie Chibińskim jak i Lowozierskim gleby maja zwykle charakter inicjalny, regolitowy, wykształcone są w postaci nagromadzonych okruchów skalnych powstałych w wyniku kruszenia skał poprzez dominujące wietrzenie fizyczne objawiające się dezintegracja intergranularna w oparciu o czynniki insolacji oraz zamróz (fig. 3.14). Zwykle dominuje w nich frakcja psamitowa i psefitowa, zbudowana ze słaboobtoczonych ziaren w wyniku krótkiej drogi transportu z niewielkim udziałem substancji humusowych. W szczytowych partiach górskich występują nagromadzenia drobniejszej frakcji aleurytowa i pelitowa które są zatrzymywane przez stagnujący śnieg. W wyniku działania procesów niwacji pojawiają się bezodpływowe niewielkie zagłębienia o charakterze podmokłym. W stokach gór widoczne są liczne koluwia, niekiedy są one w fazie świeżej wsparte osuwiskami w innych przypadkach są 32

mocno zwietrzałe, z pojawiającym się regolitem i wkraczającą roślinnością. W dnach dolin występują liczne nagromadzenia o charakterze glacjalnym, fluwioglacjalnym i fluwialnym. Są to liczne moreny wraz z piaskami, zazębiające się z koluwiami schodzącymi ze żlebów oraz formami zastoiskowymi. Wytwarzają się w ich sąsiedztwie zwykle gleby bielicowate o słabo rozwiniętej warstwie próchnicznej.

Fig 3.14. Mikrofotografie w świetle odbitym: próbki gleby - okolice Ogrodu Botanicznego (po lewej) i Centrum Apatytów po prawej. Charakterystyka chemiczna skał podłoża. Przeprowadzone badania analizowanych skał 21CH02, 14CH02 (ijolity), 08CH02, 18CH02 (melteigity), 16CH02 (chibinit), 15CH02 (porfirytowy fojait), 16CH02 (mikrosjenit) wykazały iż w skałach tych występuje niewielka domieszka cynku, miedzi oraz w mniejszym stopniu ołowiu, arsenu, kadmu, kobaltu (3.15, 3.15, tab 3.1, 3.2). Te domieszki skupiają się w skałach żyłowych (melteigity) oraz w ijolitach. Ich powszechność zależy od procesów hydrotermalnym występujących w omawianych skałach. Tam gdzie jest ich więcej (bliżej strefy rudnej) tam zawartość tych metali wzrasta. Jednak obecność siarczków jest powszechna we wszystkich omawianych skałach, a w tych siarczkach znajdują się liczne domieszki polimetaliczne. Pierwiastki grupy REE stanowią znacznie mniejsze domieszki w badanych skałach. Stosunkowo najwięcej jest Ceru przy niewielkich zawartościach Gd, Eu. Pierwiastki te zwykle lokują się w fosforanach i mogą zostać stosunkowo łatwo uruchomione w trakcie przejścia do składników gleby w wyniku procesów wietrzenia skał.

Metale 21CH02

08CH02

14CH02

18CH02

200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 Pb

Fig 3.15. Wyniki badań chemicznych skał z masywu Chibin

Metale + REE 16CH02

15CHCH

23CH02

450,00 400,00 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 Pb

Fig 3.16. Wyniki badań chemicznych skał z masywu Chibin (II seria). Tabela 3.1. Średnia zawartość metali, uzyskana z kilku prób w skałach z wykorzystaniem LA-ICP-MS (materiał referencyjny: polymetalic sulphide MASS-1, USGS, na podstawie danych z Huber i inni. 2014). Sample 21CH02 08CH02 14CH02 18CH02

Cu 15,74 15,90 <1,00 <1,00

26,08 112,75 1,67 1,50

As 23,25 33,00 <1,00 <1,00

Zn Cd Ni Co Ag 190,00 25,50 88,75 11,75 <1,00 183,00 24,25 14,50 5,00 <1,00 18,33 <1,00 2,00 1,67 <1,00 14,00 <1,00 5,00 3,00 <1,00

Tabela 3.2. Średnia zawartość pierwiastków grupy REE, uzyskana z kilku prób w skałach z wykorzystaniem LA-ICP-MS (materiał referencyjny: REE element sof the glass matrix NIST 612, na podstawie danych z Huber et al. 2014). Sample 16CH02 15CHCH 23CH02

Cu 1,50 31,67 3,00

Ni 12,86 74,00 64,83

Co 21,26 75,00 119,33

8,53 109,00 5,39

Ti 4,50 3,00 1,17

Eu 153,66 40,90 394,00

Gd 4,50 10,33 <1,00

Ce 10,00 255,25 29,33 124,76 <1,00 10,67

Opis roślinności występującej w omawianym regionie. Pionierska roślinność w szczytowych partiach gór zwykle tworzy w miejscach odsłoniętych na wiatr zwarte kępy (trawa, mech) lub maty mszysto-porostowe lokujące się niekiedy bezpośrednio na skałach. W cieplejszych stokach o ekspozycji południowej na niższych wysokościach pojawiają się rośliny wyższe i naczyniowe takie jak brzoza karłowata, dębik ośmiopłatkowy, skalnica. Zbadane zostały próbki mchów (Fig 3.16) oraz porostu -Rhizocarpon (Fig 3.17), który został zbadany zarówno z lokalizacji w Chibinach jak i w Masywie Lowozierskim (rejon Karnasurt).

Fig 3.16. Mikrofotografie mchów z Chibin

Fig 3.17. Mikrofotografie porostu Rhizocarpon z Chibin i rejonu Karnasurt w Masywie Lowozierkim. Charakterystyka geochemiczna porostów i mchów. Wykonane zostały analizy próbek porostów i mchów z różnych lokalizacji w Chibinach. Są to strefy centralne odpowiadające występowaniem fojaitów (Kukisvumchorr), strefy 35

przejściowe odpowiadające rudnym wzbogaceniem (CH-07) oraz strefy zewnętrzne odpowiadające chibinitom (02CH03, Zachodnia Peterlusa), (fig. 3.18, tab. 3.4-3.7).

3.18. Mikrofotografie elektronów wstecznie rozproszonych (BSE) porostu i mchu.

Wykonane analizy EDS tych próbek wykazały iż w próbkach tych stwierdzono typowe pierwiastki charakterystyczne dla sfenityzowanych grup skał: żelazo, wapń, tytan, oraz domieszki potasu. Zidentyfikowane glinokrzemiany żelaza w próbce z Kukisvumchoru prawdopodobnie pochodzą od drobinek augitu, na których ten porost wyrósł (fig 3.19). Bardzo czysty okazał się porost zbadany w okolicach Masywu Lowozierskiego, który po za domieszkami typowymi dla organiki (tlen, węgiel) w zasadzie nie wykazywał występowania innych pierwiastków podłoża (fig 3.19)

Rhizocarpon Zach. Peterlusa C

100

0,1

(1)pt1 (1)pt2 (1)pt3 (1)pt4 (1)pt5 (1)pt6 (1)pt7 (1)pt8 (1)pt9 (1)pt10 (1)pt12 (1)pt13 (1)pt14 (1)pt15 (2)pt1 (2)pt2 (2)pt3 (2)pt4 (2)pt5 (2)pt6 (2)pt7 (2)pt8 (2)pt9 (2)pt10

0,01

0,1

(1)_pt1 (1)_pt2 (1)_pt3 (1)_pt4 (1)_pt5 (1)_pt6 (1)_pt7 (1)_pt8 (1)_pt9 (1)_pt10 (1)_pt11 (1)_pt12 (1)_pt13 (1)_pt14 (1)_pt15 (2)_pt1 (2)_pt2 (2)_pt3 (2)_pt4 (2)_pt5 (2)_pt6 (2)_pt7 (2)_pt8 (2)_pt9 (2)_pt10 (2)_pt11

0,1

02CH03 porost

C N O Na Mg Al Si

S Cl K Ca Ti Fe As

C N O Na Mg Al Si

S Cl K Ca Ti Fe As

100

0,01

Kukisvumchorr Rhizocarpon P

100

0,01

R6CH mech

C N O Na Mg Al. Si

P S Cl K Ca Ti Fe

100

0,1

0,01

Fig. 3.19. Zawartość pierwiastków w zbadanych próbkach zmierzona za pomocą EDS [%wag]. Wyniki badań wykonane za pomocą ICP-OES wykazują następującą zmienność omawianych pierwiastków: Stwierdzono stosunkowo dużą zawartość żelaza i tytanu oraz manganu, niklu, cynku i miedzi (fig 3.20, tab 3.3). Próbka porostu z masywu Lowozierskiego i w tym przypadku była o wiele czystsza, posiadając stosunkowo najniższe zawartości takich metali jak Cu, Ni, Zn, Cr, Pb, Cd, Mn, Ti (fig 3.20, tab 3.3) posiadając jedynie nieznaczną domieszkę arsenu na poziomie 1,7 ppm. Tabela 3.3. Wyniki badań ICP-OES próbek porostu i mchów. Ti Mn Ch Zach Pet Rhizoc 4625,00 188,00 02CH03 4405,00 50,60 07CH13m 684,50 99,90 01LV16 69,30 28,70

Cr Pb 28,70 111,00 28,50 150,00 15,40 72,20 3,45

Cd 0,02 0,02 0,02

Fe 2623,00 4214,00 1009,00 495,10

Cu Ni 47,30 157,00 25,50 21,30 7,22 16,80 0,002 8,60

As Zn 40,90 44,80 62,30 19,70 1,69

10000,00 1000,00 100,00

Ch Zach Pet Rhizoc 02CH03

10,00

07CH13m 01LV16

1,00 Ti Mn Cr

Pb Cd Fe Cu

Zn As

0,10 0,01

Fig 3.20. Wyniki analiz ICP-OES próbek porostu i mchów. 38

3.4 Dyskusja: Występujące w omawianym terenie skały podłoża to głównie sfenityzowane alkaliczne sjenity bogate w żelazo, tytan oraz liczną mineralizację pierwiastków grupy cerowej, charakterystycznych dla omawianego typu skał. W Masywach Chibin i Lowozierkim pojawia się tez stosunkowo dużo strontu. W omawianych masywach występują stosunkowo słabo wykształcone gleby o charakterze inicjalnym i szczątkowym, składające się w dużej mierze z regolitu. Szczególnie dotyczy to wyższych partii gór oraz partii szczytowych znajdujących się w strefie pustyni arktycznej ze średnią roczną temperatura -3’C. W tych warunkach występujące mchy i porosty posiadają podwyższoną zawartość żelaza, tytanu oraz manganu, pierwiastków znajdujących się w podłożu i migrujących w glebach. Stosunkowo duża zawartość metali z grupy Cu, Ni, Zn, Pb można korelować z pewnym udziałem procesów hydrotermalnych, występujących w omawianych skałach, które przyczynia się do powstawania polimetalicznych nagromadzeń siarczkowych oraz w mniejszym stopniu z zanieczyszczeniami, które mogą wydobywać się z pobliskich kamieniołomów znajdujących się w sąsiedztwie pobierania próbek. 3.5 Wnioski: Przeanalizowane próbki roślin są wzbogacone w liczne pierwiastki metaliczne charakterystyczne dla występującego w omawianym terenie podłoża skał, bogatego w tlenki żelaza i tytanu oraz polimetaliczne domieszki siarczkowe. W omawianym terenie panuje surowy klimat z krótkim okresem wegetacyjnym roślin ze względu na ekspozycje skał w warunkach górskich powstałe gleby mają charakter kaszy skalnej z niewielkim udziałem przetworzonych substancji. Udział pierwiastków w zbadanych próbkach roślin jest zatem wprost proporcjonalny z ich kumulacja związaną ze składem chemicznym gleb.

3.6 Literatura: 1. Aamlid D., Venn K., “Methods of monitoring the effects of air pollution on forest and vegetation of eastern Finnmark, Norway, Norw. J. Agr. Sci. 1993, 7:71-87. 2. Balashov J. A., Bayanova T. B., Mitrofanov F. P. Isotope data on the age and genesis of layered basic –ultrabasic intrusions in the Kola Peninsula and northern Karelia, northern Baltic Shield. Precambrian Research 1993; 64: 97-205. 3. Balashov Ju.A., Hanibal L.F., Dokuchayeva B.S., Hieriowich L.I., Radchenko M.K., Rjuhgiehien G.I. U-Pb age of the gabbro -anortozite of the Kola Pen. Geochemia, 331, 1993:.95-98. (in Russian). 4. Bastoul A. M., Pironon J., Mosbah M., Dubiois M., Cuney. M. In-situ analysis of nitrogen in minerals. European Journal of Mineralogy, 1993;.5: 233-243. 5. Barbey P., Marth M. Lapland granulite belt, granulites and crustal evolution. Netherlands, 1990:111-132. 6. Bernard –Griffiths J., Peaucat J.J., Postaire B., Vidal P., Convert J., Moreau B. Isotopic data (U-Pb, Rb-Sr, Pb-Pb and Sm-Nd) on mafic granulites from finnish Lapland. Precambrian Research, 1984; 23: 325-348. 39

7. Bibikova E. W., Tugarinov A. N., Grachevwa T. W., Konstantinovna M. W. Age of granulites of Kola Pen. Geochemia 1973; 5: 664-675. (in Russian). 8. Bibikova E.W., Mielnikov W. F., Abakyan K.H. Lapland granulites –petrology, geochemistry and age. Petrology 1993: 2;215-234. (in Russian). 9. Bogdanova M. N., Efimov M. M., Sorochtin H. O., Balaszow J. A., Hannibal L. F., Rungienen G. I.. Polymetamophism in granulite belt of Kola Pen.(Kolwitza zone) and U-Pb dating of diaphtoresa anorthosite associacion. Doklads of Russian Academy of Science, Geology, 1993: 331 (3): 332-331. (in Russian). 10. Bridguoter D., Scott D., Balagancky W.W., Timmerman M.J., Marker M., Bushmin S.A., Aleksieyev H., Daly J.S. Origin of the earlu Precambrian metasedmiments in Lapland Granulite Belt by 207Pb/206Pb dating results of grains of zircons and Sm-Nd isotopes data of whole rocks. Doklads of the Russsian Academy of Science, Geology, 1999; 366 (6): 664-668. (in Russian). 11. Caritat P., Reimann C., Äyräs M., Niskavaara H., Chekushin V.A., Paclov V.A., ” Stream water geochemistry from selected catchments on the Kola Peninsula (NW Russia)and in neighbouring areas of Finland and Norway: 1. Elements levels and sources”, Aquattic Geochemistry 1996, 2(2)149-168. 12. Huber M., Banaś M., Dumańska –Słowik M. Mineralogical characteristic of granitoide rocks and K-Ar dating of biotites from the area of Kandalaksha at the White Sea (The Kola Peninsula, Russia). unpublished materials of the VIII Dating Minerals Conference materials, Krakow 2004: 37-41. 13. Huber M, Hałas S, Sikorska M. Evolution of prehnite albite-calcite veins in Metamorphic rocks from the Lapland Granulite Belt (Kandalaksha region of Kola Peninsula). Geologija 2007; 57: 1 -7. 14. Huber M. Petrological characteristics of the metamorphosed metaintrusives in amphibolite and granulite facies of the Kandalaksha part of Lapland Granulite Belt (Kola Peninsula, NW Russia). Journal of Biology and Earth Sciences 2013; 3 (2): E39-E46. 15. Huber M. Geochemical atlas of the Kandalaksha part of Lapland Granulite Belt (Kola Peninsula, NW Russia). Journal of Biology and Earth Sciences 2014;.4 (1): E1-15. 16. Koptsik S.V., Koptsik G., “Sol pollution in terrestial ecosystems of the Kola peninsula, Russia”, 10th international Soil Conservation Organization Meeting, 24-29 may, 1999, 212-216. 17. Koptsik G.N., Niedbaiev N.P., Koptsik S.V., Pavluk I.N., “Heavy metal pollution of forest soils by atmospheric emissions of Pechenganikel smelter, Eurasian Soil Sci. 1999, 32 (8): 896-903. 18. Mitrofanov F. P (red. J. A. Balashov).Geochronology and genesis of layered basic intrusions, volcanites and granite –gneisses of the Kola Peninsula. Apatity RAS1990. 19. Mitrofanov AF. Geological characteristics of Kola Peninsula. Russian Academy of Science, Apatity, 2000, pp. 166. 20. Paczynski B., Influence of geogenic and anthropogenic groundwater. [in] The changes of water as a result of natural and anthropogenic processes. Red. I Dynowska. Ed. UJ. Krakow. 1993, S: 211 - 270 21. Pereverzev V.N., “Peat Soils of the Kola Peninsula”, Eur. Soil Sc. 2005, 38(5): 457464. 22. Pozhilienko V. I.,Gavrilenko B.V., Zhirov C.V., Zhabin S.V. Geology of mineral areas of the Murmansk Region. Apatity, RAS 2002: 360. 40

3.7 Załącznik tabelaryczny Tab. 3.4 Wyniki badań w mikroobszarze próbki Rhizocarpon ze stoków Zachodnia Peterlusa. (1)pt1 (1)pt2 (1)pt3 (1)pt4 (1)pt5 (1)pt6 (1)pt7 (1)pt8 (1)pt9 (1)pt10 (1)pt11 (1)pt12 (1)pt13 (1)pt14 (1)pt15 (2)pt1 (2)pt2 (2)pt3 (2)pt4 (2)pt5 (2)pt6 (2)pt7 (2)pt8 (2)pt9 (2)pt10

C 46.13 58.45 60.67 59.23 62.41 49.65 58.45 51.52 45.07 56.10 23.68 43.10 60.67 49.56 56.49 52.80 51.60 55.18 58.36 61.12 55.91 49.44 56.39 45.67 52.86

9.75 9.75 8.29 4.28 10.04

10.34 8.99

O 44.74 38.33 34.35 36.40 34.59 36.96 36.03 36.49 40.06 38.45 48.36 46.21 36.08 39.01 40.23 40.47 45.83 39.71 35.29 36.49 39.21 36.38 41.44 42.76 42.81

Na 0.20 0.14 0.36 0.19

0.01 0.26 0.00

Mg 0.62 0.28 0.25 0.20 0.56 0.13 0.41 0.28

3.56 0.21 0.21

0.20 0.23

0.25

0.22 0.07

0.33 0.19 0.20

Al 0.81 0.76 0.97 0.67 0.59 0.64 0.89 0.40 1.69 0.97 0.21 0.79 0.55 0.36 0.36 2.00 0.83 0.78 0.98 0.41 0.68 1.07 0.71 0.39 0.64

Si 1.49 0.56 1.23 0.74 0.60 1.00 1.10 0.25 1.64 0.89 13.52 1.64 0.29 0.20 0.50 0.13

0.22

P 0.18 0.39 0.36 0.37 0.26 0.23 0.47 0.19 0.43 0.70 4.27 0.27 0.50 0.21 0.21 1.01 0.30 0.66 1.06 0.49 0.80 0.46 0.31 0.32 0.85

S 0.42 0.36 0.54 0.63 0.50 0.35 0.53 0.33 0.54 0.78

Cl 0.13 0.15 0.17 0.14 0.13

0.72 0.55 0.28 0.46 1.51 0.43 0.94 1.70 0.65 1.00 0.63 0.32 0.52 0.87

0.19 0.21

0.16 0.10 0.18 0.24

0.19 0.80 0.35 0.61 1.11 0.41 0.53 0.32 0.17 0.31 0.62

K 0.22 0.26 0.40 0.35 0.37 0.31 0.38 0.20 0.31 0.56 0.10 0.22 0.37 0.18 0.29 1.34 0.41 0.81 1.11 0.36 1.00 0.57 0.29 0.29 1.03

Ca 4.21 0.34 0.22 0.67 0.17 0.23 0.49 0.17 0.44 0.44 1.84 5.72 0.24

Ca 0.15

Ti 0.00 0.00 0.22 0.06 0.04 0.04 0.00 0.06 0.00 0.06 0.05 0.00 0.55 0.29 0.28 0.02 0.01 0.00 0.00 0.05 0.15 0.00 0.25 0.10 0.03 0.18

0.25

Ti 0.14 0.07 0.07 0.17 0.03 0.06 0.27 0.03 0.13 0.00 0.04 0.25 0.03 0.02 0.30 0.00 0.00 0.00 0.00 0.05 0.08 0.00 0.00 0.02 0.00

Fe 0.71 0.19 0.37 0.38 0.16 0.52 0.45 0.23 0.54 0.46 0.13 0.49 0.08 0.02 0.17 0.07 0.03 0.36 0.07 0.02 0.29 0.09 0.11 0.08 0.32

As 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.08 0.22 0.21 0.00 0.15 0.00 0.00 0.00 0.12 0.09 0.00 0.00 0.95 0.32 0.00 0.50 0.13 0.07 0.45 0.00

Tab. 3.5 Wyniki badań w mikroobszarze próbki 02CH03 porost (1)_pt1 (1)_pt2 (1)_pt3 (1)_pt4 (1)_pt5 (1)_pt6 (1)_pt7 (1)_pt8 (1)_pt9 (1)_pt10 (1)_pt11 (1)_pt12 (1)_pt13 (1)_pt14 (1)_pt15 (2)_pt1 (2)_pt2 (2)_pt3 (2)_pt4 (2)_pt5 (2)_pt6 (2)_pt7 (2)_pt8 (2)_pt9 (2)_pt10 (2)_pt11

C 42.91 46.29 31.23 50.37 40.90 43.78 43.95 36.82 43.96 54.79 49.90 41.51 39.95 29.15 40.24 53.32 53.26 49.39 44.85 54.47 46.24 42.21 43.68 44.40 47.79 34.64

N 10.54 9.31 9.80 13.23 11.14 11.71

11.35

O 42.35 52.36 45.99 44.09 44.27 39.71 39.76 48.56 40.85 36.81 47.27 51.49 50.02 50.92 49.42 42.16 40.42 43.40 46.84 39.79 44.65 45.84 45.99 50.42 45.44 25.04

Na 0.37

Mg 0.22

1.53 0.55 0.50 0.26 0.43 0.57 0.37 0.32 0.32

0.82 0.27 0.15 0.30 0.27 0.14 0.33 0.13

1.30 1.24 1.50 0.99 1.91 1.15 0.87 0.41 0.97 1.55

Al 0.70 0.29 2.54 1.25 0.58 0.93 2.93 0.47 1.62 0.44 1.06 1.49 0.96 1.43 0.29 0.49 0.35 0.21 0.58 0.97 0.49

0.68

0.36 1.54

Si 1.34 4.84 1.03 1.48 0.39 0.31 8.46 0.25 3.10 0.57 1.60 1.99 1.73 3.57 0.18 1.36 0.50 0.39 0.29 1.16 3.92 1.58 0.60 1.15 4.16

P 0.38 0.20 0.59 0.53 0.45 0.60 1.11 0.31 0.61 0.62 0.25

S 0.33 0.23 0.29 0.43 0.35 0.39 0.48 0.20 0.41 0.39 0.23

Cl 0.18 0.25 0.12 0.24 0.31 0.21 0.31 0.12 0.19 0.14 0.15

0.11 0.19 0.25

0.33 0.25

1.80 1.78 3.93 4.54 2.45 3.29 2.96 4.75 2.32 2.35 0.36

0.31 0.36

0.33 0.58 0.61 0.96 0.43

K 0.24 0.16 0.72 0.37 0.32 0.19 0.44 1.19 0.39 1.12 0.42 1.45 0.75 0.79 1.42 0.26 0.34 0.71 0.92 0.47 1.05 1.17 1.41 0.53 0.49

0.16

Fe 0.28 0.04 1.80 0.46 0.37 0.47 0.83 0.50 0.38 0.70 0.27 2.88 5.25 4.82 2.04 0.08 0.14 0.32 0.59 0.04 0.56 1.09 0.47 0.07 0.72 33.40

As 0.00 0.18 0.00 0.35 0.00 0.00 0.00 0.00 0.27 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 1.60 0.14 0.36 0.00 0.53 0.00 0.27 0.00 0.00 0.18 0.13 0.00

Tab. 3.6 Wyniki badaล w mikroobszarze prรณbki Rhizocarpon z okolicy Kukisvumchorr (1)_pt1 (1)_pt2 (1)_pt3 (1)_pt4 (1)_pt5 (1)_pt6 (1)_pt7 (1)_pt8 (1)_pt9 (1)_pt10 (1)_pt11 (1)_pt12 (1)_pt13 (1)_pt14 (1)_pt15 (2)_pt1 (2)_pt2 (2)_pt3 (2)_pt4 (2)_pt5 (2)_pt6 (2)_pt7 (2)_pt8 (2)_pt9 (2)_pt10

C 41.56 51.72 44.89 47.75 51.37 27.24 36.65 48.45 45.28 48.41 59.71 49.11 44.45 29.82 46.62 50.71 56.99 51.21 44.47 58.27 46.55 56.09 45.68 51.95 57.22

13.22 9.62

8.06 10.67 7.96 6.96

10.14

9.46

O 45.26 42.73 37.54 37.72 37.84 44.91 36.92 27.27 36.22 37.22 34.33 35.94 40.24 40.08 36.14 44.70 41.44 45.68 44.38 38.26 51.20 41.90 44.00 45.61 40.78

Na 1.23 0.28 0.36 0.34 0.36 0.51 0.39 0.55 0.37 0.34 0.32 0.34 0.61 0.58 0.34 0.28

0.15 0.27

Mg 1.30 0.22 0.09 0.65

0.19

0.10 0.14 1.00

Al 1.31 1.12 1.20 1.25 2.26 4.62 4.39 1.85 1.42 1.23 1.64 1.35 1.76 6.23 3.52 0.53 0.33 0.66 0.29 0.59 0.80 0.51 0.14 0.58 0.43

Si 4.85 1.66 1.05 1.30 4.56 17.88 16.95 11.57 4.28 0.59 0.84 2.18 3.84 9.60 5.75 0.39 0.12

P 0.53 0.47 0.26 0.21 0.41 0.27 0.30 0.55 0.45 0.13 0.31 0.45 0.34 2.04 0.74 0.26

S 0.43 0.36 0.43 0.29 0.62

0.61 0.33 0.39 0.70 0.22

1.02 1.14 0.44 1.15

0.27 1.59 0.10 0.08

0.41 0.36 0.12 0.52

0.41 0.23 1.15 0.58

Cl 0.33 0.38 0.42 0.60 1.06 0.31 0.84 1.01 0.42 0.47 1.05 0.47 0.46 0.45 2.80

K 0.36 0.26 0.24 0.27 0.47 1.12 1.09 0.67 0.48 0.19

Ca 0.61 0.20

0.22 0.26 0.79 1.12 0.72 0.16 0.51 0.20 0.23 0.87 0.19 0.10 0.55 0.39

0.50 0.18 4.63

0.41 0.44 0.70

Ti 0.10 0.10 0.00 0.04 0.23 0.00 0.13 0.34 0.08 0.05 0.01 0.05 0.06 0.25 0.01 0.00 0.00 0.01 0.02 0.00 0.37 0.03 0.00 0.00 0.00

Fe 2.12 0.50 0.38 0.50 0.47 2.49 1.40 6.66 1.49 0.30 0.64 1.01 0.55 3.96 1.31 0.40 0.00 0.25 0.00 0.31 0.07 0.00 0.10 0.16 0.07

As 0.00 0.00 0.01 0.00 0.35 0.00 0.53 0.05 0.23 0.00 0.44 0.10 0.15 0.55 0.62 1.40 0.00 0.53 0.21 0.19 0.13 0.14 0.09 0.00 0.00

Tab 3.7. Wyniki badaล w mikroobszarze prรณbki Rhizocarpon z okolicy Karnasurt. C

Al.

01LV16porost(1)_pt1

62.78

31.88

01LV16porost(1)_pt2

42.57

55.49

1.94

01LV16porost(1)_pt3

47.00

51.38

1.62

01LV16porost(1)_pt4

47.38

52.62

01LV16porost(1)_pt5

47.33

52.67

01LV16porost(1)_pt6

44.26

54.58

1.16

01LV16porost(1)_pt7

38.35

58.07

1.52

01LV16porost(1)_pt8

39.46

59.22

1.32

01LV16porost(1)_pt9

33.76

65.29

0.95

01LV16porost(1)_pt10

39.14

60.86

01LV16porost(1)_pt11

36.71

59.37

3.92

01LV16porost(1)_pt12

30.35

56.59

9.15

01LV16porost(1)_pt13

46.23

53.77

01LV16porost(1)_pt14

47.40

51.07

01LV16porost(1)_pt15

39.77

58.27

01LV16porost(1)_pt16

43.20

45.18

01LV16porost(1)_pt17

47.57

52.43

01LV16porost(1)_pt18

47.45

52.55

01LV16porost(1)_pt19

42.83

57.17

01LV16porost(1)_pt20

45.09

51.45

01LV16porost(1)_pt21

36.29

01LV16porost(1)_pt22

17.61

0.85

Mg 2.13

2.37

2.06

3.90

1.53 1.96 3.49

2.70

5.43

3.46

39.52

1.40

43.26

54.88

1.87

01LV16porost(1)_pt23

43.60

56.39

01LV16porost(1)_pt24

39.15

60.85

01LV16porost(1)_pt25

35.00

64.01

0.98

01LV16porost(1)_pt26

36.46

61.77

1.77

01LV16porost(1)_pt27

33.98

66.02

01LV16porost(1)_pt28

41.39

52.46

01LV16porost(1)_pt29

47.39

48.81

01LV16porost(1)_pt30

45.71

52.40

1.89

01LV16porost(1)_pt31

43.66

50.40

2.28

2.77

2.35

2.83

3.38 3.80

3.66

Tab. 3.8 Wyniki badaล w mikroobszarze prรณbek mchรณw C

Al.

2.89

0.41

0.18

0.38

0.36

0.05

0.63

0.06

0.13

2.45

0.58

0.25

0.33

0.28

0.00

0.52

0.39

0.13

3.18

0.51

0.16

0.37

0.29

0.00

0.65

0.17

2.88

0.42

0.16

0.48

0.39

0.05

0.73

0.00

2.94

0.96

0.26

0.64

0.36

0.06

0.82

0.34

3.09

0.30

0.31

0.27

0.04

0.60

0.14

3.19

0.22

0.09

0.35

0.04

0.36

0.09

2.42

1.10

0.35

0.66

0.00

2.14

0.00

2.32

0.62

0.50

0.60

0.24

0.69

0.06

2.01

0.00

2.63

0.28

0.17

0.42

0.34

0.01

1.01

0.00

CH R6 2012 mech(2)_pt1

48.78

46.25

CH R6 2012 mech(2)_pt2

49.67

45.39

CH R6 2012 mech(2)_pt3

51.22

43.33

CH R6 2012 mech(2)_pt4

53.05

41.71

CH R6 2012 mech(2)_pt5

48.74

44.80

0.09

CH R6 2012 mech(2)_pt6

50.79

44.35

0.11

CH R6 2012 mech(2)_pt7

50.62

CH R6 2012 mech(2)_pt8

36.69

CH R6 2012 mech(2)_pt9

48.47

44.50

CH R6 2012 mech(2)_pt10

50.43

44.60

Mech CH 7-(1)_pt1

49.40

48.84

Mech CH 7-(1)_pt2

51.24

46.38

Mech CH 7-(1)_pt3

48.17

50.12

0.49

Mech CH 7-(1)_pt4

47.50

50.67

0.48

0.13

Mech CH 7-(1)_pt5

48.82

49.61

0.48

0.13

Mech CH 7-(1)_pt6

49.96

48.10

0.44

0.17

Mech CH 7-(1)_pt7

48.49

49.13

0.51

0.26

Mech CH 7-(1)_pt8

51.18

46.06

0.46

0.27

Mech CH 7-(1)_pt9

47.85

50.04

0.13

Mech CH 7-(1)_pt10

48.21

49.89

Mech CH 7-(1)_pt11

51.46

47.22

Mech CH 7-(1)_pt12

50.69

48.13

0.17

Mech CH 7-(1)_pt13

52.86

45.83

0.10

0.13

Mech CH 7-(1)_pt14

51.61

45.79

0.21

0.24

Mech CH 7-(1)_pt15

49.21

48.22

Mech CH 7-(2)_pt1

42.90

52.80

Mech CH 7-(2)_pt2

50.36

46.72

Mech CH 7-(2)_pt3

46.45

50.00

Mech CH 7-(2)_pt4

47.33

49.80

Mech CH 7-(2)_pt5

44.96

52.35

0.47

Mech CH 7-(2)_pt6

43.18

52.37

0.60

0.32

Mech CH 7-(2)_pt7

41.63

Mech CH 7-(2)_pt8

46.57

9.05

42.08

Mech CH 7-(2)_pt9

38.17

8.45

Mech CH 7-(2)_pt10

42.64

8.69

44.50 7.43

0.17

49.22 0.11

0.88

0.33

0.24

0.09

0.15 0.18 0.21

54.59

0.10

0.28

0.15

0.12

0.36

0.00

0.04

0.00

0.17

0.54

0.58

0.00

0.11

0.18

0.16

0.60

0.44

0.01

0.00

0.60

0.55

0.00

0.07

0.00

0.44

0.36

0.01

0.06

0.00

0.54

0.44

0.00

0.10

0.26

0.20

0.69

0.50

0.09

0.13

0.00

0.23

0.62

0.48

0.08

0.04

0.00

0.09

0.43

0.34

0.02

0.01

0.00

0.48

0.26

0.53

0.49

0.00

0.13

0.00

0.12

0.15

0.42

0.34

0.01

0.08

0.12

0.56

0.44

0.00

0.02

0.00

0.61

0.46

0.00

1.03

0.92

0.06

0.00

0.14

0.26

1.01

0.83

0.00

0.32

0.00

0.73

1.30

2.13

0.00

0.14

0.00

0.40

0.85

1.06

0.03

0.00

0.52

0.14

0.24

1.12

1.26

0.00

0.40

0.54

0.19

0.83

0.73

0.00

0.07

0.16

0.25

0.78

0.83

0.07

0.10

0.00

0.21

1.47

1.31

0.00

0.22

0.33

0.49

0.31

0.35

0.27

1.23

1.25

0.00

0.19

0.00

0.35

0.36

0.24

0.55

0.43

0.05

0.02

0.00

51.32

0.39

0.21

0.66

0.73

0.00

0.07

0.00

46.65

0.39

0.28

0.62

0.70

0.00

0.03

0.00

0.15

0.17

0.10

4 Kandalaksza

Charakterystyka środowiskowa Kandalakszskiej części Laplandzkiego Pasa Granulitowego Kola

4.1 Wstęp: Laplandzki Granulitowy Pas Granulitowy (LPG, fig 4.1) stanowi wczesno-proterozoiczną strukturę kolizyjną. Jest ona założona na skałach archaicznych serii Kolskiej oraz Białomorskiej które są nasunięte na siebie. Występujące w rejonie LPG meta wulkanity i meta intruzywy, o wieku od 2,8 do 2,4Ga, to skały zmetamorfizowane głównie w facji amfibolitowej, zwykle nasycone krzemionką. Reprezentowane są głównie przez amfibolity oraz gnejsy i łupki amfobolowo-granatowe (Huber 2014), którym towarzyszą granulity w odmianach jasnych i ciemnych (Huber 2014). Laplandzki Pas Granulitowy odsłania się głównie w rejonie zachodnich części Murmanksiej Oblasti oraz w granicach Finlandii, Norwegii, natomiast jego południowa cześć w niewielkim stopniu uwidacznia się w rejonie Kandalakszy oraz Kolwicy. Wszystkie te miejsca są zlokalizowane za Kołem Podbiegunowym w rejonie klimatu arktycznego. Kandalakszska część znajduje się bezpośrednio nad Morzem Białym. Są to wzniesienia sięgające do wysokości 850 m npm. W Kandalakszy znajdują się liczne zakłady, stocznia oraz ważny węzeł linii kolejowej. Im dalej na wschód tym działalność człowieka w zasadzie redukuje się do minimum. Celem niniejszego opracowania było wykazanie związku podłoża oraz zanieczyszczenia powietrza na zawartość metali w zbadanych porostach znajdujących się na skałach LPG.

Fig 4.1. Mapa geologiczna terenu Laplandzkiego Pasa Granulitowego w okolicy Kandalakszy z zaznaczonymi punktami poboru prób roślin. 4.2 Metodyka: Skały wraz z porostami i mchami zostały pobrane w Kandalakszksiej części Laplandzkiego Pasa Granulitowego Kola (fig 4.1) wraz z dokładnym określeniem ich lokalizacji w terenie. Skały zostały przygotowane do badań mineralogicznych i geochemicznych. Wykonane zostały preparaty płytek cienkich, polerowanych odkrytych oraz zgładów a także sproszkowano i roztworzono skały w celu określenia ich składu chemicznego metodą ICPMS. Rośliny zostały pogrupowane na mchy i porosty oraz poddane suszeniu. Próbki skał i roślin zbadano za pomocą optycznego mikroskopu Leica DM2500P w świetle przechodzącym oraz odbitym a następnie wykonano badania z użyciem skaningowego Mikroskopu Elektronowego Hitachi SU6600 z przystawką EDS. Badania te przeprowadzono w Zakładzie Geologii i ochrony Litosfery na Wydziale Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS. Próbki skał zbadano chemicznie z wykorzystaniem metody ICP-MS w Zakładzie Hydrologii na Uniwersytecie Nauki i Techniki (AGH) w Krakowie. Próbki roślin zbadano z użyciem ICP-MS w Zakładzie Gleboznawstwa i Ochrony Gleb UMCS. Wyniki tych analiz pozwoliły opracować dane z użyciem metod statystycznych i obrazowania za pomocą oprogramowania Ms Excel a także Surfer. 4.3 Rezultaty: Charakterystyka skał podłoża: Metawulkanity to skały zmetamorfizowane głównie w facji amfibolitowej takie jak: masywne amfibolity z granatami oraz łupki i gnejsy amfibolitowe (fig 4.2). Wymienione skały wzajemnie się przeławicają. W wielu odsłonięciach widoczne jest ciągłe przejście skał jednego typu w drugi. W amfibolitach z granatami udział granatów przekracza niekiedy 30% obj. Utwory te w różnych odsłonięciach posiadają nieco inny skład chemiczny, wypełniając w 46

trójkątach klasyfikacyjnych pola andezytów, ryodacytów, bazaltów (Huber 2006). Budują one wzniesienia, tworząc bloki, formy morfologicznie dodatnie. W miejscach ich dyslokacji występuje metamorfizm retrogresywny i objawy zwietrzenia.

Fig 4.2. Makrofotografie typowych próbek skał: a: amfibolit masywny, b: amfibolit z granatami, c: łupek kwarcowo-amfibolowy, d: jasny granulit, e: ciemny granulit, f: żyła kwarcowo-amfibolowa, g: żyła prehnitowo-chlorytowa. Amfibolity z granatami posiadają barwę czarno–czerwoną (fig 4.3), zbudowane głównie z amfiboli (50-80%), plagioklazów (3-20%), granatów (20-45%) i minerałów akcesorycznych oraz rudnych. Towarzysza im kwarc, chloryty niekiedy węglany i epidot. Tło stanowią kryształy hornblendy zwyczajnej, niekiedy z licznymi wrostkami tytanitu, plagioklazów lub cyrkonu. W niektórych przypadkach hornblendzie towarzyszy diopsyd lub biotyt. Minerałom tym towarzyszą tytanit, ilmenit oraz siarczki. Amfibolom towarzyszą granaty. Są to kryształy wielkości dochodzącej do 1 cm. Zwykle są magnezowo-żelaziste niekiedy z niewielka domieszką wapnia. Jasne minerały reprezentują zasadowe plagioklazy i kwarc.

Fig 4.3. Mikrofotografia typowych skał LPG: granatowy amfibolit 47

Amfibolity masywne współwystępują z amfibolitami z granatami oraz z łupkami krystalicznymi (fig 4.4). Są to skały o barwie czarnej, zbudowane są głównie z amfiboli (5080%), plagioklazów (0-20%), kwarcu (1-20%), oraz minerałów akcesorycznych. W obrazie mikroskopowym zbudowane są głównie przez kryształy hornblendy zwyczajnej, często ułożone w sposób równoległy, pomiędzy która spotyka się kryształy plagioklazów i kwarcu. Minerałom tym towarzyszą magnetyt, ilmenit oraz siarczki (piryt).

Fig 4.4. Mikrofotografia typowych skał LPG: Amfibolit masywny

Łupki amfibolowo-granatowo-kwarcowe, to skały o barwie czarnej, z widocznymi „oczkami” granatów na tle jasnych kwarców i plagioklazów. Często zbudowane są z jasnych lamin, składających się z minerałów leukokratycznych (fig 4.5). W ich skład wchodzą głównie amfibole (14-62%), kwarc (0-36%), plagioklazy (6-82%), granaty (1-36%) oraz minerały akcesoryczne i rudne. W skałach tych występuje struktura grano-lepidonematoblastyczną, a w sąsiedztwie żył kwarcowych–wrzecionoblastyczną. Skały posiadają teksturę łupkową, miejscami gnejsową, oczkową. Składają się one z jasnych lamin, zbudowanych z plagioklazów i kwarcu otoczonych minerałami femicznymi takimi jak amfibole (hornblenda zwyczajna), granaty. W obrazie mikroskopowym widoczne są granoblasty granatów posiadające wrostki tytanitu i rutylu, wraz z towarzyszącym im kwarcem. W ich otoczeniu, pojawiają się zasadowe plagioklazy i tytanit. W sąsiedztwie tych faz znajduje się hornblenda zwyczajna wraz z biotytem niekiedy wysokotytanowym. Niekiedy towarzyszy im diopsyd, wykształcony jako obłe, kseromorficzne balasty, współwystępując z granatami, tytanitem oraz rutylem.

Fig 4.5 Mikrofotografia typowych skał LPG: łupek amfibolitowy. Jasne granulity to masywne skały o barwie szaro –różowo –zielonkawej, z dużymi dochodzącymi, do kilku mm blastami piroksenów i granatów, tkwiącymi w tle plagioklazowo –kwarcowym (fig 4.6). Zbudowane są z: piroksenów (ok. 5%), granatów (ok. 20%), plagioklazów (do 40%), kwarcu do 25%), amfiboli (do 5%) oraz minerałów rudnych, głównie zasobnych w tytan (do 8%). Skały te posiadają stosunkowo dużo kwarcu, który tworzy tło skały wraz z granatami. Obok tych minerałów widoczne są granaty znacznie bardziej zasobne w magnez z pewna domieszka żelaza i wapnia a także ortopirokseny, klinopiroskeny oraz niewielkie ilości wtórnych minerałów takich jak hornblenda zwyczajna, chloryty i epidot. Minerałom tym towarzysza rutyl, tytanit.

Fig 4.6. Mikrofotografia typowych skał LPG: jasny granulit. 49

Ciemne granulity, ze względu na występowanie w nich dużej ilości minerałów maficznych, odznaczają się zielonkawoczarną barwą (fig 4.7). Są to skały zbudowane z: piroksenów (15-20%), granatu (20-30%), plagioklazów (0-5%), kwarcu (0-20%), amfiboli (15-20%) oraz minerałów rudnych (do 5%). We wszystkich tych skałach obserwuje się liczne utwory żyłowe a także procesy wtórne takie jak objawy chlorytyzacji, epidotyzacji, saussurytyzacji, silifikacji i feldspatyzacji. W obrazie mikroskopowym dominują granaty bogate w magnez, z domieszką żelaza, oraz ortopirokseny i klinopirokseny. Obecne są w ich sąsiedztwie rutyl, ilmenit, magnetyt, cyrkon. Często pirokseny są objęte procesami wtórnymi przejawiającymi się obecnością hornblendy zwyczajnej, tremolitu, biotytu, chlorytu, epidotu. Pomiędzy tymi minerałami występuje też kwarc, plagioklazy zasadowe oraz kwaśne.

Fig 4.7. Mikrofotografia typowych skał LPG: ciemny granulit. Skały te są poprzecinane licznymi utworami żyłowymi o marginalnym dla porastających je roślin znaczeniu. Spośród tych utworów warto jednak zaznaczyć żyły prehnitowo-węglanowo-albitowe, gdyż one mogą dostarczyć podczas wietrzenia różnych substancji w tym metali grupy cerowej, rozproszonych w tych utworach (Huber 2014).

Fig 4.8. Rozmieszczenie wskaźnika barwy w badanych skałach w terenie. Analizując skład mineralny skał z Laplandzkiego Pasa Granulitowego w okolicy Kandalakszy na podstawie analiz planimetrycznych uzyskano wskaźnik barwy tych skał. Jest on związany ze stosunkiem ilości minerałów jasnych i ciemnych w badanych skałach. Został on zilustrowany na fig 4.8. Stosunkowo najbardziej jasnymi skałami są granulity odsłaniające się w północno-wschodnich częściach terenu badań oraz łupki krystaliczne, przeławiające się z amfibolitami (zaznaczone barwami czerwono-fioletowymi). Najciemniejsze są amfibolity masywne oraz amfibolity z granatami zbudowane przeważnie z makroskopowo czarnej hornblendy zwyczajnej której towarzyszą czerwone granaty oraz niewielkie ilości szarych plagioklazów i kwarcu. Te skały najczęściej odsłaniają się w południowej części terenu badań (fig 7). Skały bogate w amfibolity zwykle zabarwione są w odcieniach czerni z domieszką czerwieni kumulując promieniowanie słoneczne i nagrzewając się, co może dostarczyć ciepło porastającym je roślinom. Przez to wydaje się iż amfibolity stanowią bardziej podatne podłoże dla rozwoju porostów i roślin zagnieżdżonych w strefach spękań tych skał niż granulity które mając większy udział minerałów jaśniejszych znacznie mniej ulegają nagrzaniu, odbijając więcej promieni niż amfibolity. Zostało to potwierdzone przeprowadzonym eksperymentem. W warunkach laboratoryjnych umieszczono dwie próbki 07KK03 (jasnego granulitu) oraz 08KK00 (amfibolitu) w odległości 9 cm od 20-watowej lampy. Próbki znajdowały się w temperaturze pokojowej 24.1°C i początkowo posiadały tą samą temperaturę. Po nagrzewaniu w czasie 10 minut była sprawdzana temperatura w interwale co pół minuty (fig 4.9).

Fig 4.9. Wykres nagrzewania i oddawania ciepła przez próbki granulitu (07KK03) i amfibolitu (08KK99). W efekcie przeprowadzonego eksperymentu wyraźnie widać iż ciemny amfibolit został nagrzany do temperatury średnio nawet o 4 stopnie Celsjusza wyższej niż jasny granulit. Zgromadzone ciepło w skałach było następnie mierzone w odcinku 10 minutowym co minutę w celu określenia oddawania ciepła przez skałę. Po 10 minutach amfibolit z temperaturą 32,1°C nadal był cieplejszy od granulitu o temperaturze 32,0°C.

Wyniki analiz chemicznych skał LPG 120 100 80 60 40 20 0

K2О .

Al2O3 .

FeO .

MnO .

MgO .

SiO2 .

CaO .

Cr2O3

P2O5

V2O3

TiO2 .

ZrO .

Fig 4.10. Skład chemiczny skał z Laplandzkiego Pasa Granulitowego Kola. 52

Badania geochemiczne, przeprowadzone w analizowanych typach skał ukazują udział SiO2 na poziomie około 50%wag, Al2O3 na poziomie około 10% wag zaś TiO2 odpowiednio 0-3%, FeO 10-20%. MgO i CaO na poziomie 10-15% oraz P2O5 na poziomie do 2%wag. Pozostałe jony raczej nie przekraczają 1%wagowego (fig 4.10). Zawartość składników głównych w poszczególnych typach omawianych skał jest zbliżona. Wynika to stąd, że skały te podlegały procesom polimetamorfizmu o zbliżonym charakterze. Największa zawartość Al koncentruje się w łupkach oraz metamylonitach. Wysoka zawartość magnezu i wapnia występuje w, ciemnych granulitach oraz amfibolitach z granatami (bogatych w pirokseny, granaty oraz zasadowe plagioklazy). Niski udział tych pierwiastków wykazano w łupkach amfibolitowych. Chrom koncentruje się głównie w zasadowych i kwaśnych granulitach pochodzenia magmowego. Tytan lokalizuje się w większych ilościach w jasnych granulitach (pochodzenia magmowego) oraz w amfibolitach z granatami (metawulkanitach). Zasadowe granulity i amfibolity z granatami są bogate w wanad. Łupki amfibolitowe oraz ciemne granulity zasobne w granaty (almandyn) posiadają dużo żelaza. Niską koncentracją tego metalu odznaczają się jasne granulity pochodzenia osadowego (próbka 30KK03) i niektóre łupki. Amfibolity z granatami są zasobne w mangan, w przeciwieństwie do łupków. Dużą koncentracją fosforu odznaczają się ortometamorfity. Niską koncentracją tego pierwiastka charakteryzują się niektóre łupki krystaliczne. Charakterystyka gleb w omawianym ternie badań. W kandalakszskiej części Laplandzkiego Pasa Granulitowego występują licznie niewysokie wzniesienia zwykle o mocno spłaszczonych wierzchołkach, z silnie zaostrzonymi stokami tworzącymi doliny U-kształtne. Dna tych dolin prawdopodobnie w niedalekiej przeszłości były zalane woda morska o czym świadczą struktury wskazujące na paleobrzeg morski. W partiach szczytowych wytworzone gleby maja zwykle charakter inicjalny, powstałe na ogół w wyniku wietrzenia fizycznego skał podłoża w oparciu o dezintegracje granularna na skutek różnic termicznych powstałych w wyniku działania insolacji a także poprzez kruszenie na skutek rozszerzalności cieplnej wody, która przechodząc wielokrotnie przez punkty graniczne 0°C i 3°C, rozsadza skały (zamróz). Na powierzchni wierzchowin można dostrzec bruk erozyjny powstały przez działanie niwacji na szczątkowych, rozmytych osadach moren typu norweskiego i ostańców erozyjnych skał podłoża. Zwykle gleby w tych miejscach posiadają frakcje psamitowa i psefitową o różnym stopniu obtoczenia, będąc zbudowanym głównie z minerałów skał podłoża ewentualnie wzbogaconym o materiał postglacjalny. Wśród tych utworów spotyka się niewielkie zagłębienia zawierające małe jeziorka o bagna z drobną fakcją aleurytową i pelitową zatrzymywaną przez płaty śnieżne. Niektóre cieplejsze miejsca tworzą torfowiska wysokie. W stokach dominują obrywy, osuwiska i koluwia, gruzowiska a także iluwia, szczególnie w żlebach, gdzie dochodzi do transportu okruchów skalnych na skutek działania wód opadowych. W strefach załamania stoków, na półkach skalnych gdzie może się utrzymać materiał okruchowy wkracza roślinność pionierska oraz wyższa szczególnie w stokach o południowej ekspozycji. W dnach dolin występują liczne nagromadzenia o charakterze glacjalnym, fluwioglacjalnym i fluwialnym. Są to liczne moreny wraz z piaskami, zazębiające się z koluwiami schodzącymi ze żlebów oraz formami zastoiskowymi. Wytwarzają się w ich sąsiedztwie zwykle gleby bielicowate o słabo rozwiniętej warstwie próchnicznej. Utwory te zazębiają się z materiałem powstałym w wyniku abrazji morskiej w czasie gdy te tereny były zalane morzem w wyniku procesów izostatycznych związanych z pokrywą lądolodu. 53

Fig 4.11. Fotografie typowych porostów z Laplandzkiego Pasa Granulitowego. Zbadane mchy i porosty to głównie Rhizocarpon, oraz Cladonia sp. Które występują głównie na powierzchni skał zaliczanych do Laplandzkiego Pasa Granulitowego Kola. Porosty te zostały przesuszone i przywiezione wraz ze skałami, będącymi ich podłożem. Opis roślinności występującej w omawianym regionie. Laplandzki Pas Granulitowy stanowi niewielkie spłaszczone wzniesienia dochodzące do wysokości ok 800 m n.p.m., z silnie podciętymi stokami, będącymi w istocie dolinami Ukształtnymi. O ile w dnie dolin dominuje tajga zbudowana głównie z sosen, świerków, brzóz oraz jarzębin, szybko jednak przechodzi w lasotundrę i tundrę, która widoczna jest w partiach szczytowych tych gór. O ile mchy i porosty tworzą liczne nagromadzenia w zasadzie w całym profilu omawianych wzniesień, to w partiach szczytowych mchy porastają rejony gdzie wytworzyła się niewielka choćby reliktowa gleba natomiast porosty zwykle bezpośrednio przyklejone są do skał.

Fig 4.12. Przykłady mikrofotografii porostów Cladonia sp i Rhizocarpon z Kandlakaszkskiej części LPG. Porosty przytwierdzone bezpośrednio do skał tworzą niekiedy dość rozległe maty obrastając niekiedy prawie całą widoczną powierzchnię skały (fig 5.11, 4,12). W wysuszonych preparatach w powiększeniu mikroskopowym widoczne są liczne szczeliny związane ze skurczeniem się masy porostów na skutek utraty wody. Widoczne są też na ich powierzchni liczne wypustki i przebarwienia.

Fig 4.13. Przykłady mchów z Kandlakaszkskiej części LPG. Obserwowane próbki mchów zostały pobrane ze szczelin skał, gdzie mógł się nagromadzić materiał okruchowy oraz pewna ilość związków humusowych. Tworzą one zwykle zbite kępy osiągające niekiedy wielkość do kilkunastu cm (fig 4.13). Charakterystyka geochemiczna porostów i mchów. Wykonane zostały analizy 11 próbek porostów oraz 2 mchów. Ich lokalizacja na tle poszczególnych geologicznych utworów znajduje się w załączniku. Są one stosunkowo zróżnicowane geochemicznie. Analizując poniższe dane (wykres na fig 4.14, tabelę 4.1 oraz załączone mapy) można stwierdzić iż w zbadanych porostach stwierdzono niekiedy dość znaczną zawartość Ti, Fe oraz Cu, Ni, Zn, Pb, Cr. 55

100000,00 Ti

10000,00

Mn 1000,00

Cr Pb

100,00

Cd 10,00

Fe Cu

1,00

Ni 0,10

0,01

Fig 4.14 Diagram analiz ICP próbek roślin z okolicy Kandalakszy Tab. 4.1 Wyniki analiz ICP próbek roślin z okolicy Kandalakszy 10KK03 02KK02 19KK03 Rhizoc 17KK03 45KK03 25aKK03 29KK03 18KK03 24KK03 20KK03 Rhiz 19KK03 Rhizoc 22KK03 mech 18KK03

Ti 1218,00 1082,00 520,00 502,50 146,50 3275,00 6778,00 846,80 268,60 236,50 85,73 322,10 770,10

Mn Cr 182,00 38,60 40,50 60,00 11,30 29,70 108,00 35,30 54,10 26,80 220,00 30,30 256,00 26,70 440,00 36,10 35,40 27,80 74,50 17,90 63,10 222,00 57,30 30,60 148,00 30,90

Pb 102,00 122,00 97,10 0,10 99,10 55,50 63,90 48,90 99,60 107,00 40,00 73,00 106,00

Cd Fe Cu 1,79 9756,00 64,30 0,02 5260,00 50,00 0,02 1655,00 21,30 0,02 6416,00 26,60 0,02 2332,00 31,00 0,02 12668,00 23,10 0,02 24560,00 81,30 29302,00 44,70 3812,00 227,00 5721,00 79,30 4721,00 21,10 4452,00 77,10 9562,00 59,30

Ni 38,40 38,40 37,50 41,80 26,70 39,50 59,60 39,40 54,80 18,00 10,10 14,90 80,70

Zn 54,90 27,30 29,20 35,40 41,90 51,30 47,40 44,50 42,20 42,00 10,20 90,10 35,30

Analizując w załączniku przedstawione mapy można stwierdzić iż najwięcej tytanu pojawia się w północnych częściach terenu badań, gdzie występują skały zaliczane do metagabr. Podobnie w zasadzie wygląda rozkład żelaza w zbadanych próbkach. Ilość Cd, Ni, Cr oraz Mn największa jest we wschodniej części terenu badań. W tym miejscu występują skały prechnitowo-flogopitowe (zmienione wtórnie ultrabazytowe żyły). W skałach tych stwierdzono niewielkie ilości wyżej wspomnianych pierwiastków. Rozkład położenia miedzi i cynku związana jest także ze skałami takimi jak amfibolity oraz łupki amfibolitowe w których stwierdzono taką zawartość. Występują one w południowej i zachodniej części terenu badań. Najwyższe zawartości ołowiu stwierdzono w południowo-zachodniej części terenu badań.

Dyskusja: W wielu przypadkach zbadanych porostów zawartość w nich metali związana jest z podłożem skalnym. Pierwiastki takie jak Ti, Fe są powszechne w omawianych amfibolitach oraz łupkach. Zawartość takich pierwiastków jak Cr, Cu także można wytłumaczyć podwyższoną zawartością tych metali w omawianych skałach w terenie badań. W pewnym stopniu odbiega od tego zwartość Pb, która jest stosunkowo wysoka w miejscu w którym omawiane amfibolity nie wykazują tak wysokich zawartości tego pierwiastka. Połudiowo-zachodni fragment terenu badań znajduje się stosunkowo blisko drogi Kandalaksha–Umba oraz w niedalekiej odległości od miasta. Być może podobna korelacja podwyższonej zawartości Ni, Cu, Cr może być wytłumaczona opadem zanieczyszczeń, które w formie pyłu zostały nagromadzone w strefie wzniesień gdzie pobrano próbki skał z porostami. W samych gnejsach, granulitach ta zawartość nie jest tak wysoka a w pobliżu znajduje się miasto Kandalaksha w którym występuje ciężki przemysł stoczniowy. Leżące na wschód od tego miasta wzgórza mogą być owiewane wiatrem niosącym zanieczyszczenia z miasta. W kierunku południowo–zachodnim od terenu badań znajduje się w bliskim sąsiedztwie baza wojskowa która może także być źródłem zanieczyszczeń w tym terenie. Te dane może potwierdzać także zbadane próbki mchów, które również posiadają podwyższone zawartości takich metali jak żelazo, ołów, miedź, nikiel i cynk. Wnioski: Skały znajdujące się w rejonie Kandalakszy zbudowane są głównie z amfibolitów, którym towarzysza łupki i gnejsy oraz granulity. Skały te posiadają stosunkowo dużą zawartość tlenków żelaza, tytanu oraz pewną ilość metali związanych z ich protolitem oraz procesami wtórnymi. Zbadane próbki porostów wykazują podwyższone zawartości żelaza, tytanu oraz takich pierwiastków jak Pb, Zn, Cr, Ni. Być może iż podwyższona zawartość tych pierwiastków jest związana z kumulacją metali znajdujących się w podłożu. Niewykluczane jest jednak iż porosty te są zanieczyszczone na skutek wzmożonej działalności człowieka (pobliskie miasto z przemysłem ciężkim, droga oraz jednostka wojskowa). Literatura: 1. Balagancky V.V., Daly J.S., Struktura i ewolucja proterozoiku laplandzko -kolskiego orogenu, Svekalapko Lanmmi Finland, 2000, s.9. 2. Bridguoter D., Scott D., Balagancky V.V., Timmerman M.J., Marker M., Bushmin S.A., Aleksieyev H., Daly J.S., Środowisko wczesnoprekambryjskich metaosadów w laplandzko – kolskim pasie wg rezultatów 207Pb/206Pb datowania pojedynczych ziaren cyrkonów i Sm-Nd izotopowych danych całych skał., Dokłady Rosyjskiej Akademii Nauk Geologia, 1999, t.366, vol. 6, ss.664-668, (RUS). 3. Huber M., Geological and Petrographic Characteristics of the Lapland Granulite Belt Near Kandalaksha at the White Sea, Kola Peninsula, Northern Russia., Mineralia Slovaca, 2001, vol. 2, ss. 17-31. 4. Huber M., Petrological characteristics of the metamorphosed metaintrusives in amphibolite and granulite facies of the Kandalaksha part of Lapland Granulite Belt (Kola Peninsula, NW Russia), Journal of Biology and Earth Sciences, 2013, Vol 3, Issue 2, E39-E46. 5. Huber M., Geochemical atlas of the Kandalaksha part of Lapland Granulite Belt (Kola Peninsula, NW Russia), Journal of Biology and Earth Sciences 2014, 4 (1), E1-15. 57

6. Kozlov N. E., Ivanov A. A., Composition of metamorphic rocks and some aspects of evolution of the Lapland Granulite Belt on The Kola Peninsula, USSR. Geological Survey of Norway Norges Geologiske Undersøklese Biuletin Trondheim, Norway, 1991, 421, 19-32. 7. Kozlov N.E., Kozlova N. E., О генезисе гранатовых плагогранитоидов Лапландского Гранулитоего Пояса. Вестник МГТУ, 1998, vol.1, no.3, Russia, 43-52. 8. Kozlov N.E., Avedisyan A. A., Balashov J. A., Iwanov A. A., Kamienskaya A. D., Mukhamedova I. W., Polkanova W. A., Pripachkin W.A., Rispolozhensky J. A., Tarnovetsky L. L. , Some new aspects of geology, deep structure, geochemistry and geochronology of the Lapland Granulite Belt, Baltic Shield. Geology of the eastern Finnmark –western Kola Peninsula region, Geological Survey of Norway, Norges Geologiske Undersøklese Biuletin, Special Publ. 7, Trondheim, Norway, 1995, 157 -166. 9. Kozlov N.E., Ivanov A. A., Nyerovich L.I., Лапландский Гранулитовый Пояс –nервичная nрирода и pазвите. RAN, Apatity, Russia, 1990, pp 12-62, 92-122, 125-139. 10. Kozlov N.E., Ivanov A. A., Nyerovich L.I., Лапландский Гранулитовый Пояс –nервичная nрирода и pазвите. RAN, Apatity, Russia, 1990, pp 12-62, 92-122, 125-139. 11. Mitrofanov F. P., Prekambryjska tektonika północno –wschodniej części Tarczy Bałtyckiej., wyd. Nauka, St. Petersburg, 1999,ss.111, (RUS). 12. Mitrofanov F.P., Balagancky V.V., Balashov Y,A., Gannibal F.G., Dokuchaeva V.S, Nerovich L.I., Radchenko K., Ryungen G.I., U-Pb age of gabro –anortosite massifs the LPG, , Norges Geologiske Undersøkese, 2000, ss.179-183.

Załącznik graficzny

Fig 4.15 (A-J) Mapy rozkładu zawartości poszczególnych metali stwierdzonych w próbach zbadanych porostów z terenu badań.

5 Masyw Monchegorska

Charakterystyka środowiskowa Masywu Monchegorka

5.1 Wstęp: Tarcza Bałtycka stanowi odsłonięty fragment Wschodnioeuropejskiego Kratonu (EEC), najstarszymi blokami występującymi w Tarczy Bałtyckiej są bloki Kolski i Białomorski. Na płw kolskim odsłania się szereg zasadowych i ultrazasadowych intruzji, zbudowanych głównie z perydotytów i gabroidów, którym towarzyszy wyraźna horyzontalność oraz okruszcowanie metalami Cr, Ni, Fe, a także pierwiastkami z grupy PGE (Mokrushin et al. 2014). Budują one między innymi Masyw Monchegorska, Piechengi oraz Fiodoro-Panskich Tundr. Masyw Monchegorski znajduje się w centralnej części płw. Kolskiego w bliskim sąsiedztwie z Chibińskim masywem alkalicznym oraz Laplandzkim Pasem Granulitowym (LPG). Intruzja ta stanowi ważne ogniwo zachodniego przedłużenia strefy Imandra –Warzuga znajdującej się w bliskim sąsiedztwie kolizyjnej strefy oddzielającej blok Kolski od Białomorskiego (LPG). W Monchegorskich Tundrach znajdują się intruzje skał ultrazasadowych i zasadowych, które zostały już na początku XXw zbadano pod kątem złożowym (Смолькин i in., 2004). Datowana jest na wiek 2,446 Ga (U-Pb Mokrushin i in .,2006), choć wykazuje liczne stadia mineralizacji które związane są z późniejszymi etapami jej formowania się (Huber et al. 2016). W masywie tym znajdują się perydotyty, gabra i doleryty oraz liczne ciała rudne z mineralizacją zawierającą chrom i nikiel, żelazo, tytan i wanad (Смолькин i in., 2004, Mokrushin i in., 2006). Najważniejsze z punktu widzenia niniejszej pracy są masywne rudy siarczkowe, w których występuje polimetaliczna mineralizacja. Opis tych skał oraz rud znajduje się poniżej.

Fig 5.1. Situated sketch of samples localization in Monchegorsk region (after Voytekhovsky, Neradovsky 2008, changed by authors).

5.2 Metodyka: Skały wraz z porostami i mchami zostały pobrane w okolicy Monchegorska (fig 5.1) wraz z dokładnym określeniem ich lokalizacji w terenie. Skały zostały przygotowane do badań mineralogicznych i geochemicznych. Wykonane zostały preparaty płytek cienkich, polerowanych odkrytych oraz zgładów a także sproszkowano i roztworzono skały w celu określenia ich składu chemicznego metodą ICP-MS. Rośliny zostały pogrupowane na mchy i porosty oraz przesuszone. Próbki skał i roślin zbadano za pomocą optycznego mikroskopu Leica DM2500P w świetle przechodzącym oraz odbitym a następnie wykonano badania z użyciem skaningowego Mikroskopu Elektronowego Hitachi SU6600 z przystawką EDS. Badania te przeprowadzono w Zakładzie Geologii i ochrony Litosfery na Wydziale Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS. Próbki roślin zbadano z użyciem ICP-MS w Zakładzie Gleboznawstwa i Ochrony Gleb UMCS.

5.3 Rezultaty: Charakterystyka skał podłoża: Kataranskity, Gabra, Noryty, Perydotyty, masywne rudy siarczkowe, żyły dolerytowe

Fig 5.2. Makrofotografie typowych próbek skał: a: kataranskit, b: gabro, c: noryt, d: perydotyt, e: żyła dolerytowa Kataranskity Kataranskity są makroskopowo skałami o barwie zielono-szarej z pewnym akcentem różowo-brązowym. Tworzą one strukturę granoblastyczną, średnio- i gruboziarnistą, porfirowatą, glomeroblastyczną, teksturę zaś zbitą, pseudooczkową. W płytce cienkiej widoczne są liczne plagioklazy tworzące tło skalne, występujące w strefach pomiędzy minerałami femicznymi jak i w ich sąsiedztwie. Na tym tle znajdują się niekiedy takie minerały jak hornblenda zwyczajna, chloryty, epidot. Strefy pseudooczkowe, pseudognejsowe tworzą agregaty granatów, tworząc zbite laminy ograniczające pirokseny oraz plagioklazy i minerały rudne znajdujące się w ich wewnętrznej stronie. Minerały te stanowią fazy reliktowe, które uległy procesom korozji a następnie w wyniku metamorfizmu obwódki korozyjne zostały zastąpione przez granaty. Pirokseny reprezentowane są przez augit, niekiedy diablastycznie zrośnięty ze sobą. Wraz z augitem występują też hornblenda zwyczajna, biotyt, tytanit i rutyl. Rutyl tworzy agregaty kryształów o wyraźnej budowie zonalnej. Po za obwódką zbudowana z granatów widoczne są plagioklazy z szeregu labradoru, oligoklazu. Kryształy ilmenitu z reguły są obrośnięte tytanitem (szczególnie w strefie po za piroksenowej, fig 5.3). Minerałom tym towarzyszą także ziarna pirytu.

Fig 5.3. Mikrofotografia typowego kataranskitu z okolic Monchegorska (przy nikolach skrzyżowanych w świetle przechodzącym z użyciem przystawki ćwierćfalowej). Gabra i noryty Gabro to skała barwy szaro-zielonej. W tle widoczne są makroskopowo skaleniami i pirokseny (głownie barwy zielonej). Jest to skała o strukturze grubokrystalicznej, teksturze zbitej, bezładnej. Obserwacje mikroskopowe okazują zasadowe plagioklazy pomiędzy którymi znajdują się kryształy klinopiroksenów takich jak augit i diopsyd, a w niektórych przypadkach widoczne są także amfibole (hornblenda zwyczajna) oraz biotyt. W ich sąsiedztwie widoczne są także minerały rudne takie jak rutyl i ilmenit. Obok tych minerałów w znacznie mniejszej ilości pojawiają się tytanomagnetyt, któremu towarzyszą siarczki takie, jak piryt oraz pentlandyt (fig 5.4). Gabronoryt to skały o barwy szarej, posiadających strukturę grubokrystaliczna, teksturę zbitą, bezładną z widocznymi makroskopowo szarymi plagioklazami na tle których widoczne są szaro-czarne piroskeny oraz oliwiny i minerały rudne. W płytce cienkiej tło skały wypełniają zasadowe plagioklazy, którym towarzysza diopsyd, hipersten oraz augit i w mniejszej ilości hornblenda zwyczajna a także biotyt. Oliwiny najczęściej noszą ślady korozji, otoczone są obwódkami zbudowanymi z chlorytów. W interstycjach tych minerałów widoczne są ilmenit oraz tytanit a także w mniejszej ilości siarczki takie jak piryt, chalkopiryt i pentlandyt (fig 5.4).

Fig 5.4. Mikrofotografie typowego gabra (powyżej) i norytu (poniżej) z okolic Monchegorska (przy nikolach skrzyżowanych w świetle przechodzącym). 67

Perydotyty Websteryty to skały barwy szarozielonej z widocznymi makroskopowo piroksenami o strukturze grubokrystalicznej, ziarnistej, teksturze zbitej, bezładnej. Ziarnistość szczególnie dobrze ujawnia się podczas procesów wietrzenia tych skał na ich powierzchni tworząc formy owalne podobne do wietrzenia kulistego, powodując odsypywanie się płatów skały w postaci ziaren, które tworzą w ich pobliżu regolit –kasze skalną. W obrazie mikroskopowym widoczne są orto-pirokseny reprezentowane przez bronzyt, oraz klinopirokseny reprezentowane przez diopsyd. Minerałom tym towarzysza w mniejszej ilości apatyt, oraz tytanit i hercynit a także liczne minerały rudne takie jak chromity, ilmenit, siarczki (fig 5.5)

Fig 5.5 Mikrofotografia typowego perydotytu z okolic Monchegorska (przy nikolach skrzyżowanych w świetle przechodzącym). Masywne rudy siarczkowe Masywne rudy siarczkowe makroskopowo posiadają barwy żółtobrązowo-złote, zbudowane są głównie z pirytu, chalkopirytu, pentlandytu oraz ilmenitu, tworzącego odosobnione gniazda. Posiadają one struktury grubokrystaliczne, tekstury zbite, bezładne, niekiedy gruzłowate, rozpadowe szczególnie w strefie kontaktu ilmenitów z siarczkami. W obrazie mikroskopowym widoczne są kryształy pirytu oraz chalkopirytu, które towarzyszą ziarnom pentlandytu. Siarczki te zwykle tworzą formy gniazdowe, zwarte, przeplatając się ze sobą. W tych siarczkach tkwią obłe kryształy magnetytu i tytanomagnetytu oraz ilmenitu (fig 5.6). Tworzą one enklawy w których widoczna jest wyraźnie struktura rozpadowa siarczków towarzyszących

bezpośrednio tym minerałom. Minerały pirotynu, bornitu, kupropentlandytu tworzą charakterystyczne lamelkowe zrosty i odmieszania w strefie przykontaktowej z tlenkami żelaza.

Fig 5.6. Mikrofotografia typowej masywnej rudy z okolic Monchegorska (w świetle odbitym). Skały żyłowe, Doleryty to skały o barwie czarnej strukturze drobnokrystalicznej, teksturze zbitej, ofitowej. W płytce cienkiej widoczne są plagioklazy, które tworzą charakterystyczną teksturę skały. Pomiędzy plagioklazami widoczne są nieliczne kryształy augitu oraz licznie występująca hornblenda wraz z chlorytami i biotytem. W interstycjach tych minerałów femicznych spotyka się fazy rudne takie jak ilmenit, rutyl, którym towarzysza siarczki takie jak piryt, chalkopiryt. Ilmenit wyraźnie tworzy struktury rozpadowe, pospinelowe tworząc lamelkowe szkieletowe skupienia. W sąsiedztwie tych lamelek pojawiają się siarczki (fig 5.7).

Fig 5.7. Mikrofotografia typowego diabazu z okolic Monchegorska (przy nikolach skrzyżowanych w świetle przechodzącym)..

Wyniki analiz geochemicznych i izotopowych Wybrane próbki skał zostały poddane analizom XRF. Poddane analizie próbki gabro wykazuje występowanie takich metali jak żelazo, miedź, nikiel, cynk oraz tytan. Z pierwiastków głównych dominuje wapń, glin, magnez oraz niewielkie domieszki sodu, potasu. Pierwiastki rzadkie to wanad, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Ba, Ta, Pb (fig 5.8).

01MON12 100000 10000 1000 100 10

Na Mg Al Si S Cl K Ca Ti V Cr Mn Fe Ni Cu Zn Ga As Br Rb Sr Y Zr Ba Ta Pb

02MON15 100000 10000 1000 100 10 1 Na Mg Al Si

K Ca Ti V Cr Mn Fe Ni Cu Zn Ga Rb Sr Zr Ba Yb Pb

Fig 5.8 Wyniki XRF Gabro Próbki oliwinowego gabronorytu wykazały przede wszystkim takie domieszki metaliczne jak żelazo, nikiel, cynk, stront, iterb, bar oraz mangan, cyrkon z niewielką domieszką rubidu (fig 5.9).

01MON13 100000 10000 1000 100 10 1 Mn

Fig 5.9 Wyniki badan XRF ol-gabronorytu Zbadana próbka oliwinowego websterytu wykazała podobne domieszki metaliczne co pozostałe próbki skał. W skale tej zaobserwowano zawartość żelaza, niklu, miedzi, cynku oraz tytanu, wanadu i chromu. Ponadto zaobserwowano domieszki takich metali jak stront, cyrkon, iterb. Spośród pierwiastków głównych obok krzemionki występuje magnez, przy znacznie mniejszych domieszkach wapnia, glinu, siarki chloru i potasu (fig 5.10).

03MON15 100000 10000 1000 100 10 1 Mg Al

Cr Mn Fe

Fig 5.10 Wyniki badan XRF websterytu Analizy XRF dolerytu wykazały stosunkowo dużą ilość żelaza, któremu towarzyszy krzem, wapń, tytan, fosfor, potas, wanad i siarka. Spośród metali obok wymienionych spotyka się też miedź, cynk, gadolin, nikiel, mangan a także szereg metali rzadkich takich jak Rb, Sr, Zr, Y, Ba, La, Ce, Nd, Yb, Pb, Ag (fig 5.11).

01MON15 100000 10000 1000 100 10

Si P S K Ca Ti V Cr Mn Fe Ni Cu Zn Ga As Rb Sr Y Zr Ag Ba La Ce Nd Yb Pb

Fig 5.11 Wyniki badan XRF dolerytu

Poddane badaniom próbki masywnej rudy siarczkowej wykazały pewne domieszki krzemianów (Si, al., Ca, Mg) oraz polimetaliczne okruszcowanie reprezentowane głównie przez żelazo, nikiel, miedź, mangan oraz chrom z pewna domieszka selenu, strontu i molibdenu (fig 5.12).

02MON13 100000 10000 1000 100 10 1 Mg

03MON13 100000 10000 1000 100 10 1 Al

04MON15 100000 10000 1000 100 10 1 Al

Fig 5.12 Wyniki badan XRF masywnej rudy Badania brekcji wykazały występowanie krzemianów (Si, Ca, Al., K) oraz podobnych domieszek metalicznych, jak w opisywanych powyżej próbkach rud takich jak żelazo, nikiel, cynk, selen i molibden.

03MON13 100000 10000 1000 100 10 1 Al

Fig 5.14 Wyniki badan XRF brekcji Charakterystyka gleb w omawianym ternie badań. W okolicach Monchegorska występują licznie niewysokie wzniesienia zwykle o mocno spłaszczonych wierzchołkach, z silnie zaostrzonymi stokami tworzącymi doliny U-kształtne. Dna tych dolin prawdopodobnie w niedalekiej przeszłości były zalane woda morska o czym świadczą struktury wskazujące na paleobrzeg morski. W partiach szczytowych wytworzone gleby maja zwykle charakter inicjalny, powstałe na ogół w wyniku wietrzenia fizycznego skał podłoża w oparciu o dezintegracje granularna na skutek różnic termicznych powstałych w wyniku działania insolacji a także poprzez kruszenie na skutek rozszerzalności cieplnej wody, która przechodząc wielokrotnie przez punkty graniczne 0 i 3’C rozsadza skały (zamróz).

Fig 5.15 fotografie gleb z okolic Monchegorska Na powierzchni wierzchowin można dostrzec bruk erozyjny powstały przez działanie niwacji na szczątkowych, rozmytych osadach moren typu norweskiego i ostańców erozyjnych skał podłoża. Zwykle gleby w tych miejscach posiadają frakcje psamitowa i psefitową o różnym stopniu obtoczenia, będąc zbudowanym głównie z minerałów skał podłoża ewentualnie 75

wzbogaconym o materiał postglacjalny. Wśród tych utworów spotyka się niewielkie zagłębienia zawierające małe jeziorka o bagna z drobną fakcją aleurytową i pelitową zatrzymywaną przez płaty śnieżne. Niektóre cieplejsze miejsca tworzą torfowiska wysokie. W stokach dominują obrywy, osuwiska i koluwia, gruzowiska a także iluwia, szczególnie w żlebach, gdzie dochodzi do transportu okruchów skalnych na skutek działania wód opadowych. W strefach załamania stoków, na półkach skalnych gdzie może się utrzymać materiał okruchowy wkracza roślinność pionierska oraz wyższa szczególnie w stokach o południowej ekspozycji. W dnach dolin występują liczne nagromadzenia o charakterze glacjalnym, fluwioglacjalnym i fluwialnym. Są to liczne moreny wraz z piaskami, zazębiające się z koluwiami schodzącymi ze żlebów oraz formami zastoiskowymi. Wytwarzają się w ich sąsiedztwie zwykle gleby bielicowate o słabo rozwiniętej warstwie próchnicznej. Utwory te zazębiają się z materiałem powstałym w wyniku abrazji morskiej w czasie gdy te tereny były zalane morzem w wyniku procesów izostatycznych związanych z pokrywą lądolodu.

Fig 5.16 Przykłady fotografii porostów z terenu badań. Zbadane mchy i porosty to głównie Rhizocarpon, oraz Cladonia sp. Które występują głównie na powierzchni skał zaliczanych do Laplandzkiego Pasa Granulitowego Kola. Porosty te zostały przesuszone i przywiezione wraz ze skałami, będącymi ich podłożem. Opis roślinności występującej w omawianym regionie.

Wzgórza otaczające Monchegorsk stanowią niewielkie spłaszczone wzniesienia dochodzące do wysokości ok 600m n.p.m., o charakterze rozrogów lub oddzielnych izolowanych pasm górskich poprzecinanych szerokimi dolinami z licznymi miąższymi osadami postglacjalnycmi. W dnach tych dolin prawdopodobnie rosła kiedyś tajga, choć ze względu na działalność człowieka i silne zanieczyszczenie terenu dziś raczej są to pustkowia nierzadko z kikutami zasuszonych drzew i licznymi rdzawymi nalotami na powierzchni skał. W wyższych partiach widoczna jest lasotundra przechodząca w tundrę w najwyższych partiach szczytowych. Występujące tam mchy i porosty tworzą nagromadzenia w całym profilu omawianego terenu, a w partiach szczytowych porastają rejony gdzie wytworzyła się niewielka choćby reliktowa gleba natomiast porosty zwykle bezpośrednio przyklejone są do skał.

Fig 5.17 Fotografie typowych porostów z okolic Monchegorska

Porosty te często tworzą dość rozległe, charakterystyczne maty obrastając prawie całą widoczną powierzchnię skały (fig 5.17,). W preparatach w powiększeniu mikroskopowym widoczne są liczne zanieczyszczenia, przyczyniające się niekiedy do przebarwień tych organizmów. Widoczne są też liczne struktury o charakterze taksonomicznym (wypustki, przebarwienia). Charakterystyka geochemiczna porostów i mchów. Wykonane zostały analizy 11 próbek porostów oraz 2 mchów. Ich lokalizacja na tle poszczególnych geologicznych utworów znajduje się w załączniku. Są one stosunkowo zróżnicowane geochemicznie. Analizując poniższe dane (wykres na fig 5.18, tabelę 4.1 oraz załączone mapy) można stwierdzić iż w zbadanych porostach stwierdzono niekiedy dość znaczną zawartość Ti, Fe oraz Cu, Ni, Zn, Pb, Cr.

Porost 01MON16 C

Al,

100

01MON16pt1 01MON16pt2 01MON16pt3 01MON16pt4 01MON16pt5 01MON16pt6 01MON16pt7 01MON16pt8 01MON16pt9 01MON16pt10 01MON16pt11 01MON16pt12 01MON16pt13 01MON16pt14 01MON16pt15 01MON16pt16 01MON16pt17 01MON16pt18 01MON16pt19 01MON16pt20 01MON16pt21 01MON16pt22 01MON16pt23 01MON16pt24 01MON16pt25 01MON16pt26 01MON16pt27 01MON16pt28 01MON16pt29 01MON16pt30

Porost 02MON16 C

Al,

100

02MON16pt1 02MON16pt2 02MON16pt3 02MON16pt4 02MON16pt5 02MON16pt6 02MON16pt7 02MON16pt8 02MON16pt9 02MON16pt10 02MON16pt11 02MON16pt12 02MON16pt13 02MON16pt14 02MON16pt15 02MON16pt16 02MON16pt17 02MON16pt18 02MON16pt19 02MON16pt20 02MON16pt21 02MON16pt22 02MON16pt23 02MON16pt24 02MON16pt25 02MON16pt26 02MON16pt27 02MON16pt28 02MON16pt29 02MON16pt30

0,1

Porost 29MON16 C

Al,

100

Fig 5.18 Diagram analiz w mikroobszarze próbek porostów z okolicy Monchegorska Tab. 4.1 Wyniki analiz ICP próbek roślin z okolicy Monchegorska 01MON16 02MON16 21MON16 29MON16

Ti Mn 1218,00 182,00 1082,00 40,50 520,00 11,30 502,50 108,00

Cr Pb 38,60 102,00 60,00 122,00 29,70 97,10 35,30 0,10

Cd 1,79 0,02 0,02 0,02

Fe 9756,00 5260,00 1655,00 6416,00

Cu 64,30 50,00 21,30 26,60

Ni 38,40 38,40 37,50 41,80

Zn 54,90 27,30 29,20 35,40

stwierdzono niewielkie ilości wyżej wspomnianych pierwiastków. Rozkład położenia miedzi i cynku związana jest także ze skałami takimi jak amfibolity oraz łupki amfobolitowe w których stwierdzono taką zaw3artośc. Występują one w południowej i zachodniej części terenu badań. Najwyższe zawartości ołowiu stwierdzono w południowo-zachodniej części terenu badań. 5.4. Dyskusja: W wielu przypadkach zbadanych porostów zawartość w nich metali związana jest z podłożem skalnym. Pierwiastki takie jak Ti, Fe są powszechne w omawianych amfibolitach oraz łupkach. Zawartość takich pierwiastków jak Cr, Cu także można wytłumaczyć podwyższoną zawartością tych metali w omawianych skałach w terenie badań. W pewnym stopniu odbiega od tego zwartość Pb, która jest stosunkowo wysoka w miejscu w którym omawiane amfibolity nie wykazują tak wysokich zawartości tego pierwiastka. Połudiowo0zachodni fragment terenu badań znajduje się stosunkowo blisko drogi Kandalaksha –Umba oraz w niedalekiej odległości od miasta. Być może podobna korelacja podwyższonej zawartości Ni, Cu, Cr może być wytłumaczona opadem zanieczyszczeń, które w formie pyłu zostały nagromadzone w strefie wzniesień gdzie pobrano próbki skał z porostami. W samych gnejsach, granulitach ta zawartość nie jest tak wysoka a w pobliżu znajduje się miasto Kandalaksha w którym występuje ciężki przemysł stoczniowy. Leżące na wschód od tego miasta wzgórza mogą być owiewane wiatrem niosącym zanieczyszczenia z miasta. W kierunku południowo –zachodnim od terenu badań znajduje się w bliskim sąsiedztwie baza wojskowa która może także być źródłem zanieczyszczeń w tym terenie. Te dane może potwierdzać także zbadane próbki mchów, które również posiadają podwyższone zawartości takich metali jak żelazo, ołów, miedź, nikiel i cynk. 5.5 Wnioski: Skały znajdujące się w rejonie Kandalakszy zbudowane są głównie z amfibolitów, którym towarzysza łupki i gnejsy oraz granulity. Skały te posiadają stosunkowo dużą zawartość tlenków żelaza, tytanu oraz pewną ilość metali związanych z ich protolitem oraz procesami wtórnymi. Zbadane próbki porostów wykazują podwyższone zawartości żelaza, tytanu oraz takich pierwiastków jak Pb, Zn, Cr, Ni. Być może iż podwyższona zawartość tych pierwiastków jest związana z kumulacją metali znajdujących się w podłożu. Niewykluczane jest jednak iż porosty te są zanieczyszczone4 na skutek wzmożonej działalności człowieka (pobliskie miasto z przemysłem ciężkim, droga oraz jednostka wojskowa). 5.6 Literatura: 1.

Bayanova, T B, Ludden, J., Mitrofanov, F.P, Timing and duration of Palaeoproterozoic events producing ore-bearing layered intrusions of the Baltic Shield: metallogenic, petrological and geodynamic implications, in: Reddy, S .M, Mazumder, R ., Evans, D .A .D . & Collins, A .S . (eds) . Palaeoproterozoic Supercontinents and Global Evolution 323, 2009,165-198 . Kudryshov NM, Mokrushin AV, Mesoarchean gabbroanorthosite magmatism of the Kola region: petrochemical, geochronological, and isotope-geochemical data . Journal of Petrology, 19, 2011, 167182 . Mitrofanov FP, Metallogeny of the Kola- Karelian region, Baltic Shield, in: Fundamental geological problems of mineral deposits metallogeny . IGEM RAS, 2010 Moscow pp 257 .

Sharkov EV, Formation of layered intrusions and related mineralization . Scientific world, 2006. Moscow pp 364. 5. Huber M., Hałas S., Neradovski Yu, Bayanova T., Mokrushin A., Lata L., 2016; Stable isotope geochemistry of sulfides from intrusion in Monchegorsk, Northern part of Baltic Shield, Geochronometria, 43, 96-101, DOI 10.1515/geochr-2015-0034.

6. Bayanova Т.B.,(2004). Возраст реперных геологических комплексов Кольского региона и длительность процессов магматизма. С.-Пб.: Наука, 174. 7. Bayanova Т.B., Nerovich L.I., Mitrofanov F.P, (2010). Мончетундровский базитовый массив Кольского региона: новые геологические и изотопно-возрастные данные Doklady Akademii Nauk, 431, 2, 216-222. 8. Elizarova I. R., Bayanova T. B., (2012). Mass-spectrometric REE analysis in sulphide minerals, J. Biol. Earth Sci. 2 (1): E45-E49. 9. Ekhimova N.A., Serov P.A., Bayanova T.B., (2011). Распределение РЗЭ в сульфидных минералах и Sm-Nd датирование рудогенеза расслоенных базитовых интрузий Doklady Akademii Nauk, 436, 1, in press. 10. Hanski E., Huhma H., Smolkin V.F., Vaasjoki M., (1990). The age of the ferropicritic volcanics and comagmatic Ni-bearing intrusions at Pechenga, Kola Peninsula, USSR Bull. Geol. Soc. Finl. 62, 123-133. 11. Huber M., Halas S., Piestrzyński A., (2009). Petrology of gabroides and isotope signature of sulfide mineralization from Fedorov-Pansky layered mafic intrusion, Kola Peninsula, Russia; Geochronometria 33, 19-22. 12. Huber M. Hałas S., Lata L., Mitrofanov F.P., Neryadovski Y.N., Bayanova T.B., 2014:„Stable isotope results of sulfides from old mafic intrusions in the Kola Peninsula (N Russia)” JBES, 4(S1): 27-28 13. Nerovich L.I, Bayanova T.B., Savchenko E.E., (2009). Новые данные по геологии, петрографии, изотопной геохимии и ЭПГ минерализации Мончетундровского массива, Viestnik MGTU, 12, 3, 461-477. 14. Mokrushin A.V., Kudyrashov V.M., Huber M. (2014) „First Discovery of sperrylite in archean patchemvarek gabroanorthosite (Kola region, Russia)”, , in 12th International Platinum Symposium, 11-14 August, Yekaterinburg, Russia, 307-308 15. Serov P.A., Ekhimova N.A., (2009). Возможности Sm-Nd датирования рудных процессов с использованием сульфидов, Viestnik MGTU, 12, 3, 456-460. 16. Serov P.A., Mitrofanov F.P., (2005). Платиноносный расслоенный Федоровско-Панский интрузив (Кольский полуостров): новые Sm-Nd изохроны и изотопно-геохимические данные, Doklady Akademii Nauk, 403, 5, 1-4. 17. Serov P.A., Nitkina E.A., Mitrofanov F.P., (2007). Сопоставление данных по датированию изотопными U-Pb и Sm-Nd методами пород ранней безрудной фазы и рудовмещающих пород платинометалльного Федорово-Панского расслоенного массива, Doklady Akademii Nauk, 415, 5, 1-3.

Załącznik tabelaryczny Tabela 4.1 Wyniki analiz EDS porostu z Monchegorska (próba 01MON16) C

Al.

01MON16porost(3)_pt1

40.40

50.81

8.79

01MON16porost(3)_pt2

47.50

43.82

8.68

01MON16porost(3)_pt3

43.77

49.50

6.73

01MON16porost(3)_pt4

45.74

39.38

14.88

01MON16porost(3)_pt5

45.03

45.58

9.38

01MON16porost(3)_pt6

45.94

36.99

17.07

01MON16porost(3)_pt7

44.99

37.88

17.13

01MON16porost(3)_pt8

50.87

42.08

7.05

01MON16porost(3)_pt9

46.12

48.41

5.47

01MON16porost(3)_pt10

43.96

50.19

5.85

01MON16porost(3)_pt11

44.63

49.45

5.92

01MON16porost(3)_pt12

43.81

39.94

16.24

01MON16porost(3)_pt13

42.84

39.02

18.14

01MON16porost(3)_pt14

40.33

45.65

14.02

01MON16porost(3)_pt15

45.05

49.43

5.53

01MON16porost(3)_pt16

43.70

36.92

19.38

01MON16porost(3)_pt17

40.59

36.81

22.60

01MON16porost(3)_pt18

40.54

40.30

19.16

01MON16porost(3)_pt19

41.08

35.75

23.17

01MON16porost(3)_pt20

43.68

32.93

23.39

01MON16porost(3)_pt21

42.45

32.13

25.43

01MON16porost(3)_pt22

33.26

46.66

01MON16porost(3)_pt23

39.09

47.02

13.90

01MON16porost(3)_pt24

42.09

44.20

13.71

01MON16porost(3)_pt25

39.48

45.48

15.04

01MON16porost(3)_pt26

39.24

43.20

13.11

4.46

01MON16porost(3)_pt27

42.10

45.74

5.40

3.83

01MON16porost(3)_pt28

49.94

41.56

8.50

01MON16porost(3)_pt29

33.14

25.86

17.35

01MON16porost(3)_pt30

40.68

35.11

24.21

12.36

2.92

17.70

7.73

5.96

Tabela 4.2 Wyniki analiz EDS porostu z Monchegorska (prรณba 02MON16) C

Al.

02MON16porost(4)_pt1

43.93

52.85

02MON16porost(4)_pt2

48.41

51.59

02MON16porost(4)_pt3

25.39

51.88

02MON16porost(4)_pt4

50.79

47.02

02MON16porost(4)_pt5

49.23

50.77

02MON16porost(4)_pt6

50.05

49.95

02MON16porost(4)_pt7

47.48

52.52

02MON16porost(4)_pt8

44.73

55.27

02MON16porost(4)_pt9

52.70

47.30

02MON16porost(4)_pt10

48.38

51.62

02MON16porost(4)_pt11

63.98

36.02

02MON16porost(4)_pt12

50.33

48.50

02MON16porost(4)_pt13

55.69

44.31

02MON16porost(4)_pt14

52.61

35.24

2.54

02MON16porost(4)_pt15

54.02

44.10

1.88

02MON16porost(4)_pt16

47.93

50.58

1.49

02MON16porost(4)_pt17

57.25

40.92

02MON16porost(4)_pt18

52.47

47.53

02MON16porost(4)_pt19

61.60

35.77

02MON16porost(4)_pt20

46.97

53.03

02MON16porost(4)_pt21

45.83

54.17

02MON16porost(4)_pt22

41.97

58.03

02MON16porost(4)_pt23

42.16

57.84

02MON16porost(4)_pt24

45.44

54.56

02MON16porost(4)_pt25

50.91

49.09

02MON16porost(4)_pt26

47.69

49.09

02MON16porost(4)_pt27

59.57

39.14

02MON16porost(4)_pt28

53.61

46.39

02MON16porost(4)_pt29

51.18

48.82

02MON16porost(4)_pt30

56.96

28.16

3.22 10.66

0.86

11.21

2.18

1.17 3.96

5.66

1.83 2.63

3.21 1.29

5.88

9.00

Tabela 4.3 Wyniki analiz EDS porostu z Monchegorska (prรณba 21MON16)

Tabela 4.4 Wyniki analiz EDS porostu z Monchegorska (prรณba 29MON16) C

Al.

29MON16porost(1)_pt1

59.18

40.82

29MON16porost(1)_pt2

65.37

30.99

1.09

2.54

29MON16porost(1)_pt3

43.14

42.80

2.64

3.52

29MON16porost(1)_pt4

49.07

50.93

29MON16porost(1)_pt5

61.42

38.58

29MON16porost(1)_pt6

50.67

49.33

29MON16porost(1)_pt7

53.76

46.24

29MON16porost(1)_pt8

49.84

46.44

29MON16porost(1)_pt9

47.21

44.95

29MON16porost(1)_pt10

73.70

22.54

29MON16porost(1)_pt11

40.62

51.52

29MON16porost(1)_pt12

52.97

47.03

29MON16porost(1)_pt13

49.06

50.94

29MON16porost(1)_pt14

52.06

44.97

2.97

29MON16porost(1)_pt15

49.35

49.40

1.25

29MON16porost(1)_pt16

47.03

51.54

1.43

29MON16porost(1)_pt17

75.31

24.69

29MON16porost(1)_pt18

50.33

48.44

29MON16porost(1)_pt19

47.42

50.94

29MON16porost(1)_pt20

40.65

42.60

29MON16porost(1)_pt21

45.51

54.49

29MON16porost(1)_pt22

44.87

27.17

29MON16porost(1)_pt23

51.62

48.38

29MON16porost(1)_pt24

61.68

24.10

29MON16porost(1)_pt25

20.63

37.97

29MON16porost(1)_pt26

72.62

24.33

3.05

29MON16porost(1)_pt27

54.84

33.38

4.97

29MON16porost(1)_pt28

45.84

52.77

29MON16porost(1)_pt29

43.34

51.32

29MON16porost(1)_pt30

46.47

53.53

7.90

3.73 7.83 1.59

2.18 1.98

5.87

1.23 1.64 6.84 11.27

9.91 1.11

15.57

5.34

8.88 41.40 6.80 1.39 5.34

6 Dol. Czegemu, Kaukaz

Charakterystyka środowiskowa Doliny Czegemu, w Republice Kabardyno –Bałkarskiej, w Północnych stokach Kaukazu

6.1 Wstęp: Teren prac związanych z tematem znajduje się na północnym skłonie Kuakazu, w górnej części doliny Czegemu, w Republice Kabardyno-Bałkarskiej. Jest on stosunkowo słabo zaludniony, a miejscowi górale zajmują się głównie wypasem owiec. Jest to stosunkowo młoda dolina wypełniona licznymi osadami okruchowymi naniesionymi przez rzekę. W stokach gór odsłaniają się prekambryjskie skały metamorficzne, a w górnych partiach kompleks skał wulkanicznych i osadowych wieku mezozoicznego, przykryte kompleksem skał osadowych i wulkanitów neogeńskich (Adamia i in. 2011,Huber i in. 1998, Göncüoğlu 1997, Gukasian, Somin 1995, Hanel i in. 1993, McClusky i in. 2000, fig 6.1).

Fig 6.1. Teren badań w okolicy doliny Czegemu, Republika Kabardyno –Bałkarska, Rosja (gogle maps). 84

6.2 Metodyka: Próbki skał pobrano w dolinie Czegemu, oraz Szuzugu-Su i Abardan–Su, znajdującej się w Republice Kabardyno–Bałkarskiej w Rosji. Wykonane zostały preparaty skał oraz zasuszono mchy i porosty, zebrane w trakcie prowadzonych badań terenowych. Próbki te zostały zbadane za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego Leica DM2500P w świetle przechodzącym i odbitym, a następnie w mikroobszarze z udziałems mikroskopu elektornowego Hitachi SU6600. Próbki skał zbadano ponadto z udziałem rentgenowskiego spektrometru fluorescencyjnego XRF Epsilon 5 Firmy Panalytical. Próbki roślin zostały ponadto zbadane za pomocą ICP-OES. Badania mikroskopowe i spektroskopowe wykonano w Zakładzie Geologii i ochrony Litosfery na Wydziale Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS. Próbki zbadane za pomocą ICP-OES zbadano w Zakładzie Gleboznawstwa i Ochrony Gleb UMCS. Rezultaty analiz zostały opracowane za pomocą Ms Excel oraz Surfer. 6.3 Rezultaty: Badaniom poddano zarówno skały podłoża (amfibolity) jak i próbki porostów.

Fig 6.2. Makrofotografia amfibolitu z granatami z okolicy doliny Czegemu. Charakterystyka skał podłoża: W terenie badań odsłaniają się skały metamorficzne wieku proterozoicznego (fig. 5.1, 5.2), zaliczane do formacji labardańskiej zbudowane ze zmetamorfizowanych skał magmowych, reprezentowanych głównie przez ortoamfibolity. Są to amfibolity homogeniczne i pasiaste, barwy ciemnozielono-czarnej z odcieniem czerwonoróżowym, zbudowane z granatów oraz hornblendy zwyczajnej, której towarzyszą niewielkie ilości kwarcu, oraz minerałów akcesorycznych takich jak apatyt, rutyl, tytanit. Skały te posiadają strukturę grano-lepido-nematoblastyczną, średniokrystaliczną, teksturę zbitą, gnejsową rzadziej bezładną, symplektytową, diablastyczną, reliktową. W obrazie mikroskopowym dominuje hornblenda zwyczajna niekiedy z niewielką domieszką tytanu, tworząca zrosty symplektytowe i diablastyczne w tle skały (fig. 5.3). W sąsiedztwie hornblendy dostrzeżono także omfacyt w formie nielicznych, reliktowych ziaren 85

poprzerastanych aktynolitem oraz albitem. W pobliżu tych minerałów oraz granatów spotyka się licznie chloryty oraz epidot. Minerały leukokratyczne reprezentowane są przez kwarc oraz znacznie późniejszy kwaśny plagioklaz. Towarzyszą im niewielkie ilości biotytu, fengitu, chlorytów, epidotu oraz liczne minerały rudne takie jak rutyl, tytanit. Skały te ponadto są polimetalicznie okruszcowane wykazując występowanie siarczków żelaza, miedzi, ołowiu.

Fig 6.3. Mikrofotografia amfibolitu z granatami z okolicy doliny Czegemu. Charakterystyka szaty roślinnej w terenie badań. W omawianym terenie badań widoczne są gleby o charakterze zwietrzelinowym, górskim. W północnym Kaukazie szata roślinna ustępuje piętru alpejskiemu dopiero na wysokości znacznie przekraczającej 2500 m, npm, choć niewykluczonym jest iż została ona antropogenicznie wycięta w celach gospodarczych ustępując łąkom i pastwiskom. W warunkach dość ciepłego klimatu umiarkowanego o silnych cechach kontynentalnych, w jakich znajdują się północne skłony Kaukazu powoduje iż w tym rejonie szata roślinna jest mocno rozwiniętą. W rejonie doliny Shzuzugu-su występują stoki o południowej ekspozycji, zwykle porośniętych trawą, dochodzącą do wysokości 2 m, regularnie koszona przez miejscową ludność jako pasza. W północnych skłonach doliny Abardan–Su występują liczne progi skalne porośnięte lasem mieszanym. W tych terenach odsłaniają się ponadto pojedyncze bloki skalne o charakterze ostańcowym. Próbki omawianych amfiboli zostały pobrane w strefie wierzchowinowej, leżącej pomiędzy jedna a druga doliną. Odsłaniające się bloki skalne wytworzone w postaci ostańców erozyjnych porośnięte są mchami i porostami rosnącymi na zwietrzałej powierzchni tych skał.

Charakterystyka geochemiczna porostów i mchów. Wykonane zostały analizy dwu próbek porostów (prawdopodobnie rhisocarpon sp., Unadze 1946), zlokalizowanych na tle wychodni amfibolitów z granatami. Analiza tych porostów wykazuje podwyższona zawartość pierwiastków podłoża takich jak żelazo, tytan, wapń oraz magnez (fig 6.4, 5.5).

Fig 6.4. Mikrofotografie porostów z Kaukazu.

Kz12 Porost C

100

0,1

0,01

Fig 6.5. Wyniki analizy EDS próbki porostu z kaukaskich amfibolitów [%wag]. Badania próbek uzyskane za pomocą analiz ICP-OES wykazały stosunkowo duże domieszki żelaza oraz Ti, Mn, Pb na poziomie około 100 ppm a także Zn, Cr, Cu, Ni na poziomie około 10 ppm. W omawianych skałach podłoża można wyróżnić niewielkie domieszki polimetaliczne związane z protolitem tych skał oraz ich metamorfizmem jak i procesami wtórnymi (hydotermalnymi). W omawianym terenie przemysł nie występuje, ruch kołowy jest ograniczony do minimum, a lokalna społeczność zajmuje się pasterstwem oraz uprawą pól w niższych partiach gór (fig 6.6).

100000,00 10000,00 1000,00 Serie1

100,00

Serie2

10,00 1,00 Ti

0,10

Fig 6.6. Wyniki analiz ICP. 6.4 Dyskusja: Omawiany obszar znajduje się w rejonie północnych skłonów Kaukazu, odsłaniających pod pokrywa skał osadowych metamorficzne skały reprezentowane w tym przypadku przez amfibolity z granatami. Analiza tych skał wykazuje, iż są one polimetamorficzne zmodyfikowane, stanowiąc zmieniony materiał ekstruzywno-lawowy o charakterze zasadowym. Liczne procesy wtórne związane są z metamorfizmem tych skał, produktami hydrotermalnymi oraz ich intensywnym wietrzeniem w warunkach klimatu umiarkowanego– górskiego z cechami śródziemnomorskimi i kontynentalnymi. Powodują one migrację związków metali w tych skałach oraz w glebach znajdujących się w ich sąsiedztwie. Z uwagi na bardzo nikłą działalność człowieka w tym rejonie (Dolina Czegemu w Rep. Kabardyno– Bałkarskiej) w zasadzie można wykluczyć zanieczyszczenia z zewnątrz. 6.5 Wnioski: Zbadane próbki skał to polimetamorficznie zmienione utwory wulkaniczne z licznymi wtórnymi i hydrotermalnymi procesami. Skały te są zasobne w tlenki takich metali, jak tytan, żelazo oraz siarczki, które zostały stwierdzone w trakcie badań w mikroobszarze. Stwierdzone domieszki w badanych porostach są zatem kumulacją tych metali pochodzących bezpośrednio ze skalnego podłoża, które formowały się w ścisłym związku z procesami wietrzenia omawianych skał. 6.6 Literatura: 1. Adamia S., Zakariadze G., Chkhotua T., Sadradze N, Tsereteli N., Chabukiani A., Gventsadze A., Geology of the Caucasus: A Reviev, Turkish Journal of Earth Sciences (Turkish J. Earth Sci.), 2011, Vol. 20, pp. 489–544. 2. Göncüoğlu, M.C. Distribution of Lower Paleozoic units in the Alpine terranes of Turkey: paleogeographic constraints. In: Göncüoğlu, M.C. & Derman, S. (eds). Lower 88

Paleozoic Evolution in Northwest Gondwana. Turkish Association of Petroleum Geologists, Special Publications 1997, 3, 13–24. Gukasian, R., Somin, M. Rb-Sr isochron dating of metamorphic rocks of the Main Range of the Caucasus. Proceedings of the VII Conference on Geology and Mineral Resources of the Northern Caucasus, 1995, 239–240. Huber M., Sadzikowska M., Żmudzka A., Amfibolity suity labardańskiej z doliny Czegemu na Północnym Kaukazie, Referaty Llaureatów XXXVIII I XXXIX studenckich sesji naukowych górników, AGH Kraków, 1999, 49-62 Hanel, M., Lippold, X., Kober, B., Gurbanov, A. & Borsuk, A. On Early Paleozoic age of metagranodiorites of the Main Range Zone of the Great Caucasus. Petrology 1993, 487–498. McClusky, S., Balassanian, S., Barka, A., Demİr, C., Ergİntav, S., Georgiev, I., Gürkan, O., Hamburger, M., Hurst, K., Kahle, H., Kastens, K., Kekelidze, G., King, R., Kotzev, V., Lenk, O., Mahmoud, S., Mishin, A., Nadaraia, M., Ouzounis, A., Paradissis, D., Peter, Y., Prilepin, M., Reilinger, R., Sanli, I., Seeger H., Tealeb, A., Toksöz, M. & Veis, G. Global positioning system constraints on plate kinematics and dynamics in the eastern Mediterranean and Caucasus. Journal of Geophysical Research 2000, 105(B3), 5695–5719. Uznadze, M. Flora of the Goderdzi suite. Bulletin of Academy of Sciences of Georgian SSR, 1946, 7, 427–434.

6.7 Załącznik tabelaryczny. Tab. 6.1 Wyniki badań w mikroobszarze próbki KZ1 (1)pt1 (1)pt2 (1)pt3 (1)pt4 (1)pt5 (1)pt6 (1)pt7 (1)pt8 (1)pt9 (1)pt10 (1)pt11 (1)pt12 (1)pt13 (1)pt14 (1)pt15 (1)pt16 (1)pt17 (1)pt18 (1)pt19 (1)pt20

C 45.53 24.11 36.94 36.83 19.65 40.45 23.85 20.93 19.40 14.89 29.79 55.10 49.11 41.37 48.75 10.92 48.40 50.57

O 45.76 50.62 45.14 47.64 47.48 47.17 49.48 45.40 44.07 42.72 50.28 40.92 46.42 49.97 45.57 53.35 42.16 44.83

13.57

37.17

Na 0.12

0.11

0.04

0.49 0.15

Mg 0.54 0.33 0.28 0.41 0.41 0.61 0.37 0.22

Si 0.96 1.44 0.77 0.46 0.90 0.56 0.31 0.71 0.63 0.62 1.06 0.58 0.47 1.37 0.69 15.97 3.37 0.42

P 0.29

0.29 0.30 0.26 0.37 0.26 2.03 0.68 0.24

Al 0.74 0.87 0.46 0.35 0.58 0.38 0.37 0.51 0.40 0.49 0.47 0.34 0.28 0.87 0.48 8.23 1.97 0.32

3.19

6.81

12.26

S 0.58

0.23 0.39 0.52 0.39 0.58

0.45 0.54 0.68 0.32 0.30 0.58

0.44 0.41 0.30 0.40 0.40 0.39 0.15 0.39

0.78 0.56 0.41 0.69 0.68 0.26 0.23 0.51

0.26

0.09

Cl 0.33 0.14 0.14 0.26 0.07

0.07 0.10 0.24 0.18 0.05

K 0.69 1.15 0.83 0.54 0.85 0.40 0.44 0.76 0.59 0.71 1.15 0.56 0.74 1.38 1.07 2.12 0.71 1.23

Ca 3.72 20.88 14.35 12.33 27.59 9.21 23.87 30.41 34.34 40.28 14.98 0.86 1.65 2.26 1.52 0.64 0.50 1.17

2.96

0.81

Ti 0.00 0.02 0.04 0.04 0.18 0.03 0.02 0.00 0.00 0.03 0.04 0.05 0.00 0.00 0.06 0.74 0.13 0.10 41.15 0.98

Fe 0.40 0.58 0.36 0.33 0.70 0.22 0.29 0.49 0.57 0.26 0.72 0.22 0.06 1.08 0.35 4.81 1.52 0.18 58.85 21.29

As 0.31 0.00 0.00 0.00 0.22 0.09 0.13 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.18 0.00 0.00 0.05 0.00 0.06 0.00 0.60

Tab 6.2. Wyniki analiz chemicznych ICP omawianych porostów próbka KZ1 KZ2

Mn Cr Pb Cd Fe Cu Ni Zn 571,70 205,00 88,10 111,00 0,84 17358,00 31,30 12,00 41,00 850,00 57,60 18,10 30,40 4948,00 12,00 10,50 80,40

7 Tatry

Charakterystyka środowiskowa wybranych regionów Tatr

7.1 Wstęp: Rejon Tatr Polskich jest wyjątkowym, malowniczym łańcuchem górskim, położonym w południowej części kraju. Otoczone są one od północy Niecką Orawsko –Nowotarską oraz formacje pienińskiego pasa skałkowego , które są odsłonięte w okolicy przełomu Dunajca w Czorsztynie. Tatry, stanowią najwyższe pasmo górskie w Polsce. Tatry zbudowane są z płaszczowinowo nałożonych na siebie skał. Fundamentem są utwory metamorficzne (amfibolity, gnejsy i migmatyty odsłaniające się w Tatrach Zachodnich) oraz formacja granitoidowa stanowiąca intruzję karbońską. Na tych utworach znajdują się skały osadowe różnych formacji i wieku generalnie zbudowane z osadów okruchowych (zlepieńców i łupków), krzemionkowych (radiolaryty) oraz wapieni i dolomitów, które zostały sfałdowane na przełomie kredy i paleogenu oraz w trakcie neogenu (Birkenmajer 1973, Bac– Moszaszwili, Gąsienica Szostak 1992, Huber i in. 2015, Szczęsny 2003, Zuchiewicz, Henkel 1993). Skały te są ponasuwane na siebie tworząc płaszczowiny i ze względu na różną odporność na wietrzenie ulegają erozji tworząc malownicze formy rzeźby takie jak iglice, odsłonięcia fałdów, ostańce, formacje skalne (Klimaszewski 1978, Staszic 1815, Starke 1999). W plejstocenie uległy one zlodowaceniu i formy te zostały wyostrzone (Lindner 1992, Mojski 1993) Tatry w chwili obecnej znajdują się pod ochroną, lecz bliskie sąsiedztwo aglomeracji Zakopanego oraz ogromną ilość turystów sprawia, iż teren ten jest pod silnym wpływem antropopresji. Wpływa to na środowisko przyrodnicze Tatr, a szczególnie na szatę roślinną, która jest narażona na zadeptywanie, zrywanie oraz zanieczyszczenia (Balon 2000, Kotarba 1988). Zimą można obserwować u podnóża tych gór nawet smog, który powstaje w wyniku procesów grzewczych w domach jednorodzinnych oraz nasilonego ruchu turystycznego (samochodowego). By sprawdzić ten wpływ na rośliny Tatr, zostały pobrane próbki z okolic dolin Roztoki, Kościeliskiej, Doliny Pięciu Stawów Polskich oraz okolic Giewontu. 91

7.2 Metodyka: Próbki skał pobrano w Tatrach Wysokich i Zachodnich w okolicy Doliny Roztoki, Dol. Rybiego Potoku, Dol. Pięciu Stawów Polskich, Hali Kondratowej, NE stoków Kopy Kondrackiej oraz Kondrackiej Przełęczy (fig 1). Próbki te zostały pobrane w trakcie wyjazdów terenowych w ramach Zajęć Uniwersytetu Marii Curie –Skłodowskiej, za zgodą i wiedzą Władz Tatrzańskiego Parku Narodowego. Wykonane zostały preparaty skał oraz zasuszono mchy zebrane w trakcie prowadzonych badań terenowych. Próbki te zostały zbadane za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego Leica DM2500P w świetle przechodzącym i odbitym, a następnie w mikroobszarze z udziałem Skaningowego Mikroskopu elektornowego Hitachi SU6600. Próbki skał zbadano ponadto z udziałem rentgenowskiego spektrometru fluorescencyjnego XRF Epsilon 5 firmy Panalytical. Próbki roślin zostały ponadto zbadane za pomocą ICP-OES. Badania mikroskopowe i spektroskopowe wykonano w Zakładzie Geologii i Ochrony Litosfery na Wydziale Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS. Próbki zbadane za pomocą ICP-OES zbadano w Zakładzie Gleboznawstwa i Ochrony Gleb UMCS. Rezultaty analiz zostały opracowane za pomocą Ms Excel oraz Surfer. 7.3 Rezultaty: W ramach prac rozpoznawczych zostały pobrane próbki skał i gleb w rejonie Tatr Wysokich w okolicy dol. Roztoki, dol. Pięciu Stawów Polskich oraz dol. Kalatówki, Polany Białego Potoku, oraz stoków Kopy Kondrackiej (Fig 7.1,tab 6.1). Próbki roślin jak i skał zostały pobrane w trakcie zajęć terenowych, prowadzonych w ramach UMCS w latach 2006-2010 (za stosowna zgodą Władz Parku).

Fig. 6.1 Lokalizacja pobranych próbek skał i mchów (podkład gogle.maps).

Tab 7.1. Typ skał podłoża. A2-wapień

A4-granit

A3-żyła kwarcowa

B3-granit

Charakterystyka skał podłoża: Skałami spotykanymi w podłożu zebranych próbek roślin są amfibolity, granitoidy oraz skały węglanowe budujące nasunięcia i płaszczowiny (Balon 2000, Bac Moszaszwili, Gąsienica Szostak 1992, Klimaszewski 1978). Granitoidy tatrzańskie to skały zbudowane głównie z mikroklinu i ortoklazu, którym towarzyszą kwarc, kwaśne plagioklazy, biotyt, muskowit oraz minerały akcesoryczne takie jak: granaty, apatyt, hematyt, magnetyt, piryt, rutyl. W skałach tych widoczne są tez liczne żyły kwarcowo– skaleniowe z apatytem, hematytem oraz polimetaliczną mineralizacją siarczkową. W Tatrach Zachodnich znajdują się także wychodnie gnejsów oraz amfibolitów. Amfibolity zbudowane są głównie z hornblendy zwyczajnej której towarzyszą plagioklazy, ortoklaz, kwarc a także minerały akcesoryczne takie jak ilmenit, hematyt, rutyl. Wapienie i dolomity zbudowane są głównie z węglanów kalcytu i dolomitu, niekiedy z niewielką mineralizacją tlenków i wodorotlenków żelaza, manganu. Granitoidy tatrzańskie to makroskopowo skały barwy szarozielonkawej. Posiadają one strukturę grubokrystaliczną, porfirowatą, teksturę zbita, bezładną (fig 7.2). W skale tej widoczne są kryształy mikroklinu, które przyczyniają się do lekko–zielonkawego zabarwienia skały (wraz z chlorytem i epidotem). Obok mikroklinu występuje ortoklaz, kwaśny plagioklaz i kwarc. Minerałom leukokratycznym towarzyszą biotyt i muskowit tworzące agregaty blaszkowe obok których znajdują się chloryty i epidot. W skale dostrzega się także niewielkie ilości magnetytu, rutylu oraz cyrkonów. Minerały akcesoryczne są reprezentowane przez apatyt i granaty (tab 6.1).

Fig 7.2. Mikrofotografia typowego granitoidu tatrzańskiego. W skałach tych występują liczne żyły o zmiennym składzie mineralnym i charakterze, mające marginalne znaczenie dla omawianych roślin. Granitoidom szczególnie w Tatrach 93

Zachodnich towarzyszą odmiany leukokratyczne zwane alskitami. Są to skały barwy białoszarej, często ulegające selektywnemu wietrzeniu w strefach wysokogórskich tworząc regolity. Są to skały o strukturze holokrystalicznej, grubokrystalicznej, teksturze zbitej, bezładnej. Zbudowane są przede wszystkim z albitu, któremu towarzyszy kwarc tworząc tło skalne. Obok tych minerałów spotyka się także niewielką ilość muskowitu. Amfibolity są to skały o barwie zielonoczarnej, które posiadają strukturę grano-nematoblastyczną, teksturę zbitą, bezładną. W obrazie mikroskopowym tło skalne buduje hornblenda zwyczajna, bardziej bogata w magnez o stosunkowo słabszym pleochroizmie, tworząca w przewarzającej mierze wydłużone kryształy, nadające skale nieco łupkowy charakter (fig 7.3). W hornblendzie znajdują się często wrostki tytanitu oraz plagioklazów i kwarcu. W sąsiedztwie hornblendy występują tlenki i wodorotlenki żelaza oraz niewielki ilości chlorytu. Pomiędzy tym minerałem spotyka się plagioklazy, ortoklaz oraz kwarc. Skalenie wykazują pewien stopień serycytyzacji. Minerałami rudnymi jest tytanomagnetyt oraz tytanit, niejednokrotnie tworzące agregaty skupiających się minerałów rozciągniętych w postaci smug w skale.

Fig 7.3. Mikrofotografia typowego amfibolitu tatrzańskiego. Wapienie i dolomity występujące w rejonie poboru prób tworzą gruboławicowe, silnie zdeformowane osady, które odsłaniają się w terenie tworząc zarówno liczne malownicze formy skalne jak i występując w postaci okruchowej na stokach gór i w dolinach. Głównym składnikiem tych skał jest kalcyt lub dolomit. Towarzyszące im domieszki powodują widoczne w terenie różnorakie zabarwienie tych skał (fig 7.4, 6.5).

Fig 7.4. Mikrofotografia typowego triasowego wapienia krystalicznego.

Fig 7.5. Mikrofotografia typowego triasowego wapienia organogenicznego. Charakterystyka środowiskowa terenu badań. Tatry są najwyższym masywem górskim w Polsce o czytelnie zaznaczającej się piętrowości roślinnej, wykazującej jednak pewne zmiany związane z działalnością antropogeniczna i wtórnymi nasadzeniami. Lasy liściaste regla dolnego stanowią w Tatrach rzadkość. W terenie badań występowały świerkowo-sosnowe lasy regla górnego wraz z jarzębiną oraz pojedynczymi osobnikami brzozy. W najwyższych piętrach poboru prób (np. w Dol. Pięciu Stawów Polskich) znajdowało się piętro skarłowaciałych odmian sosny (kosodrzewina) wraz z limbą oraz piętro hal o charakterze alpejskim. Stosunkowo wysokie szczyty górskie posiadające często płaty wieloletniego śniegu posiadają liczne koluwia z gruzowiskami pokruszonych skał. Spotykane są także obrywy i osuwiska. Wytworzone w tym podłożu gleby maja charakter inicjalny, choć w 95

miejscach poboru prób są już zmieszane z materiałem postglacjalnym (cyrki lodowcowe i doliny U-kształtne wypełnione materiałem morenowym) z reguły dość mocno przemytym w wyniku działalności fluwialnej. W rejonie występowania skał węglanowych powstają gleby o charakterze rędzin, wzbogacone w składniki podłoża węglanowego skał. Wszystkie te miejsca są porośnięte bujną roślinnością naczyniową a także mchami i porostami, tworzącymi się z reguły na powierzchni wychodni skał, niekiedy z niewielkim udziałem zwietrzeliny.

Fig 7.6 Mikrofotografie w świetle odbitym spolaryzowanym mchów tatrzańskich. Charakterystyka geochemiczna porostów i mchów. Wykonane zostały analizy 10 próbek mchów zlokalizowanych w rejonie Doliny Roztoki, Doliny Pięciu Stawów Polskich oraz Doliny Kalatówki ze stokami Kopy Kondrackiej (fig 7.6 oraz 6.7). Są to najczęściej porosty zaliczane do Rhizocarpon, oraz mchy. Badania próbek mchów i porostów uzyskane w mikroobszarze wykazały, iż rośliny te są najczęściej wzbogacone w takie pierwiastki jak sód, potas, wapń, magnez oraz żelazo, tytan. Pierwiastki te w zasadzie są powszechne w skałach podłoża co oznacza, iż w tym wypadku podłoże stanowi bezpośrednie źródło ich pochodzenia w analizowanych próbkach roślin (fig 7.8). Zbadane próbki mchów z lokalizacji tatrzańskich wykazują pewną korelację ze skałami podłoża. Próbki zebrane w rejonie występowania granitoidów są wzbogacone w takie pierwiastki jak K, Ca, P, Fe, Al, z kolei próbki zebrane z rejonu występowania skał osadowych wzbogacone są w takie pierwiastki jak Ca, K, Na, Cl.

0,1

probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-… probka 10 A1-…

Fig 7.7 Mikrofotografie próbek tatrzańskich mchów uzyskane za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego.

A1 mech

C N O Na Mg Al

P S Cl K Ca Fe Si

100

0,01

0,1

A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-… A2-Tatry-…

0,1

A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-… A3-Tatry-…

probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-… probka 8 A4-…

A2 mech

C N O Na Mg Al Si

P S Cl K Ca Ti Fe

100

0,01

A3 mech

C N O Na Mg Al Si

P S Cl K Ca Ti Fe

100

0,01

A4 mech

C N O Na Mg Al

P S K Ca Ti Fe Si

100

0,1

probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-… probka 6 A5-…

0,1

probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-… probka 9 B1-…

probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-… probka 12 B3-…

A5 mech

C O Na Mg Al Si

P S Cl K Ca Fe

100

0,01

B1 mech

C O Na Mg Al

Si P Cl K Ca

100

0,01

B3 mech

C N O Al Si

P S K Ca Fe

100

B4 mech C

100

0,1

probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-… probka 11 B4-…

0,01

Fig 7.8 Wyniki badań w mikroobszarze próbek roślin z Tatr. Badania ICP-OES wykazały zawartość takich metali jak żelazo oraz w mniejszej ilości tytan, mangan, cynk, chrom i ołów. W mniejszych ilościach występuje także nikiel i miedź (fig 7.9). 100000,00 10000,00 Tatry B1 1000,00

Tatry B2 Tatry B4

100,00

Tatry a1 10,00

Tatry a5 Tatry a3

1,00 Ti

Tatry A2

0,10 0,01

Fig 7.9 Diagram ilustrujący wyniki badań ICP-OES próbek roślin z Tatr. Analiza zawartości pierwiastków wskazuje iż stosunkowo najwięcej metali pochodzi z próbki A3, która została zebrana w okolicach Doliny Kalatówki (Cr, Fe, Mn, Ni, Ti). Podwyższona zawartość Cr została stwierdzona w okolicach Doliny Rybiego Potoku. Najwyższe zawartości Pb zostały stwierdzone w Dolinie Rybiego Potoku w pobliżu Morskiego Oka. Najwyższe zawartości cynku stwierdzono z pobliżu Kuźnic w dolinie Kalatówki. W pozostałych regionach zawartość metali w mchach jest stosunkowo niska.

100

7.4 Dyskusja: Tatry stanowią mozaikę utworów osadowych, magmowych i metamorficznych ponasuwanych na siebie w postaci bloków i płaszczowin. W wielu miejscach kontaktują one ze sobą w sposób tektoniczny. W efekcie skały te są mocno spękane, posiadają liczne zafałdowania i uskoki. Skały magmowe to głównie granitoidy w których sąsiedztwie znajdują się amfibolity, gnejsy i migmatyty. Skały osadowe stanowią głównie piaskowce, łupki i węglany (wapienie, dolomity). W górach tych widoczna jest obecność licznych utworów hydrotermalnych, które są wzbogacone polimetaliczną mineralizacją tlenkowa i siarczkową. Była ona w niewielkim stopniu przedmiotem eksploatacji w średniowieczu i wiekach późniejszych aż do końca XIXw. Przyczynia się to do migrowania roztworów wodnych, które przepłukując powyższe skały wyprowadzają różne pierwiastki –wzbogacając strefę zwietrzelinową i glebową. Migracja tych pierwiastków przyczynia się do ich kumulacji w zbadanych próbkach mchów. W szczególności w Dolinie Kalatówki, gdzie ponad nią znajdują się liczne tektoniczne nasunięcia budujące Giewont oraz Kopę Kondracką. Z kolei w okolicach Rybiego Potoku w skałach podłoża występują granitoidy z licznymi utworami żyłowymi które także mogły być przyczyną wzbogacenia mchów w liczne metale. Na tle Tatrzańskiego Parku Narodowego ruch kołowy jest wstrzymany po za drogą w dolinie Rybiego Potoku, gdzie poruszają się liczne samochody należące do służb parku oraz firm działających w rejonie Morskiego Oka. Po za tą strefą w pozostałych miejscach w zasadzie można wykluczyć zanieczyszczenia antropogeniczne. 7.5 Wnioski: Tatry stanowią bardzo zróżnicowany geologicznie obszar, który jest mocno przebudowany pod wpływem licznych ruchów tektonicznych. W tworach tych występują także żyły hydrotermalne z liczną mineralizacją polimetaliczną. Czynniki te przyczyniają się do migracji pierwiastków które wraz z roztworami wodnymi przemieszczają się wzdłuż szczelin, żlebów zaopatrując rumosz skalny, zwietrzelinę i gleby w liczne pierwiastki. Przyczynia się to do wykrycia podwyższonej zawartości metali w niektórych próbkach mchów, które znajdują się w tzw. aureoli rozpraszania nagromadzeń tych pierwiastków. W ten sposób można wytłumaczyć pochodzenie metali stwierdzonych w próbkach Doliny Kalatówki oraz Rybiego Potoku. W pozostałych próbkach zawartość metali jest znacznie niższa. 7.6 Literatura: 1. Bac –Moszaszwili M., Gąsienica Szostak M., Tatry Polskie, przewodnik geologiczny dla turystów, Wyd. Geologiczne, 1992, ss. 127. 2. Birkenmajer K. The Carpathian orogen and plate tectonics, Polish Academy of Sciences 1976, A-2 (101): 43-53. 3. Balon J., Piętra fizycznogeograficzne Polskich Tatr, Prace Geograficzne 2000,105, 211-233 4. Huber M., Kowalczyk E, Iakovleva O, Tatra Mountains and Beskid Wyspowy as an example of geotouristic attractions of Polish Carpathians, Geo-Science Education Journal 2015, 1(1), 1-5 5. Klimaszewski M., Geomorfologia, Wyd. PWN, 1978, ss. 1098 6. Kotarba A., Lichenometria i jej zastosowanie w badaniach geomorfologicznych 7. w Tatrach, Wszechświat 1988, 89. 8. Lindner L., Czwartorzęd, osady, metody badań, stratygrafia. Wyd. PAE 1992,ss. 683 101

9. 10. 11. 12. 13. 14.

Mojski J.E., Europa w Plejstocenie, ewolucja środowiska przyrodniczego, Wyd. PAE, 1993, ss. 331 Staszic S., 1815, O ziemiorodztwie Karpatow i innych gor i równin Polski, Wyd. Geol., 1955. Starkel L., Geografia Polski, środowisko przyrodnicze, Wyd. PWN1999,, 592. Passendorfer Edward Jak powstały Tatry, Wyd. Geologiczne, 1975,ss.308 Szczęsny R. Reconstruction of stress direction in the Magura AND Silesian Nappes (Polish Outher Carpathians) based on analysis of regional folds. Geological Quaternary, 2003, 47: 289-298. 15. Zuchiewicz W., Henkel A., Orientation of Late Cainozoic stress filed axes in the light of joint pattern analysis in SE part of the Polish Carpathians, Annales Universitatis Mariae Curie– Sklodowska, 1993, 48 (23): 311-348.   

102

7.7 Załącznik tabelaryczny: Tab 7.2 Wyniki badań w mikroobszarze próbek podłoża. C

Al.

A2(1)_pt1

7,41

55,96

0,4

0,56

0,25

A2(1)_pt2

5,53

50,3

0,39

0,55

0,17

A2(1)_pt3

5,61

46,35

0,4

0,85

0,65

A2(1)_pt4

8,1

55,6

0,34

0,55

A2(1)_pt5

4,15

42,72

0,2

A2(1)_pt6

7,12

53,34

A2(1)_pt7

7,94

A2(1)_pt8

35,36

wapien

43,07

wapien

45,99

wapien

0,17

35,23

wapien

0,79

0,26

51,89

wapien

0,33

0,59

0,23

38,39

wapien

54,71

0,49

0,48

0,11

36,28

wapien

6,18

53,22

0,36

0,73

0,63

38,76

wapien

A2(1)_pt9

9,35

60,88

0,32

0,47

0,12

28,86

wapien

A2(1)_pt10

7,51

55,04

0,34

0,38

0,17

36,55

wapien

A2(1)_pt11

7,1

55,4

0,35

0,46

0,37

36,31

wapien

A2(1)_pt12

8,2

57,56

0,37

0,4

0,15

33,32

wapien

A2(1)_pt13

5,03

45,62

0,3

0,62

0,36

48,08

wapien

A2(1)_pt14

9,16

61,72

0,54

0,47

0,31

27,8

A2(1)_pt15

10,88

52,11

0,4

1,9

3,33

A3(1)_pt1

10.72

52.93

0.27

1.33

21.70

A3(1)_pt2

2.59

58.42

0.87

37.96

0.16

A3(1)_pt3

5.63

51.31

0.35

1.72

39.91

0.27

A3(1)_pt4

8.18

54.14

0.26

0.97

36.44

A3(1)_pt5

7.58

58.25

0.80

33.18

A3(1)_pt6

5.72

54.14

0.56

2.52

34.89

0.23

0.52

A3(1)_pt7

5.03

55.89

0.81

11.92

17.09

0.33

3.55

A3(1)_pt8

5.05

58.96

0.30

2.94

30.97

0.99

A3(1)_pt9

5.55

57.17

0.25

1.48

34.67

0.26

A3(1)_pt10

4.11

56.40

0.71

38.78

A3(1)_pt11

7.85

47.01

0.62

4.21

28.29

2.19

A3(1)_pt12

7.57

47.93

0.25

3.12

39.14

0.71

0.30

A3(1)_pt13

8.55

47.86

0.66

5.86

32.39

1.48

0.45

A3(1)_pt14

6.15

54.70

0.39

3.15

33.61

A3(1)_pt15

3.81

54.76

0.23

3.51

34.64

A3(2)_pt1

3.91

42.44

0.34

2.89

12.33

A3(2)_pt2

3.29

57.07

0.96

0.36

12.02

21.52

A3(2)_pt3

7.69

59.00

0.68

0.25

2.55

28.15

A4(1)_pt1

1.05

4.81

0.21

2.22

A4(1)_pt2

5.69

39.86

A4(1)_pt3

3.14

32.30

A4(1)_pt4

1.05

61.34

A4(1)_pt5

4.13

0,45

0.47

1.22

0,06

0,15

0,11

0,25 10.35

wapien

0,32

29,67

0,68

wapien

0.26

0.25

0.41

qtz qtz

0.81

qtz qtz

0.19 0.11

qtz 0.09 0.53 0.12

1.22

qtz

4.37

qtz

0.68

0.62

qtz qtz

0.55

9.01

qtz

0.97

qtz

2.54

qtz

0.65

1.35

qtz

0.70

1.14

qtz

0.39

37.14

3.73

1.06

kfs

0.63

qtz

82.03

0.21

0.53

0.26

7.15

0.54

0.21

7.45

26.07

1.97

18.96

kfs

5.67

21.95

4.00

32.94

kfs

0.87

36.57

40.46

12.44

28.88

9.23

4.86

A4(1)_pt6

51.47

7.16

38.40

2.97

kfs

A4(1)_pt7

36.32

1.89

60.75

1.04

qtz

A4(1)_pt8

44.31

3.16

50.57

1.95

14.10

27.57

8.18

A4(1)_pt9

2.90

42.86

0.17

0.42

0.46

0.26

0.83

1.78

qtz kfs

qtz 3.52

kfs

103

A4(1)_pt10

42.24

5.04

31.52

1.91

19.29

kfs

1.24

6.19

kfs

A4(1)_pt11

12.50

49.26

9.95

20.87

A4(1)_pt12

5.49

48.25

5.27

40.98

qtz

A4(1)_pt13

30.04

1.19

68.77

qtz

A4(1)_pt14

56.60

0.74

42.66

1.91

42.59

0.57

2.32

10.81

0.31

6.49

17.17

1.66

qtz

A4(1)_pt15

0.99

53.95

A4(2)_pt1

0.77

15.20

0.81

A4(2)_pt2

1.79

32.41

1.63

A4(2)_pt3

54.98

4.20

9.11

27.94

3.77

A4(2)_pt4

43.86

3.23

10.54

28.49

4.55

9.33

Kfs

1.03

qtz 0.79 3.45

68.68

34.36

mt Kfs

B3(1)_pt1

6.57

48.12

1.95

0.71

14.87

22.05

2.18

3.55

Kfs

B3(1)_pt2

5.85

49.10

2.46

0.95

12.95

21.50

3.02

4.17

Kfs

B3(1)_pt3

3.95

41.92

1.27

1.68

12.22

18.72

4.51

15.73

Kfs

B3(1)_pt4

3.23

52.88

0.50

1.83

12.65

19.11

B3(1)_pt5

4.13

47.47

0.96

15.07

B3(1)_pt6

1.31

53.19

0.66

0.69

B3(1)_pt7

1.63

53.13

0.52

B3(1)_pt8

4.26

46.23

B3(1)_pt9

2.09

B3(1)_pt10

5.02

B3(1)_pt11

4.64

0.15

4.90

Kfs

21.11

7.68

0.44

3.14

Kfs

15.57

19.60

6.18

0.39

2.42

Kfs

0.57

15.44

19.71

6.24

0.50

2.26

Kfs

1.24

0.84

13.23

20.09

8.84

5.28

Kfs

50.57

3.87

1.43

11.84

25.42

1.93

2.84

Kfs

45.37

4.25

9.40

21.41

4.42

10.12

Kfs

54.00

2.35

14.92

24.14

4.58

12.38

19.23

2.72

15.95

15.48

21.73

6.25

1.41

3.00

0.80

B3(1)_pt12

5.16

44.57

B3(1)_pt13

1.97

52.21

B3(1)_pt14

0.95

0.12

Kfs

49.61

5.00

13.54

27.92

8.24

28.42

7.21

1.00

8.14

9.05

3.24

0.17

7.26

7.09

25.92

1.31

1.92

14.21

20.22

11.29

2.14

47.75

B3(1)_pt15

2.31

47.53

5.29

B3(2)_pt1

1.09

54.36

0.48

B3(2)_pt2

9.18

51.63

2.95

B3(2)_pt3

2.78

40.05

1.27

B3(2)_pt4

1.46

47.36

1.28

4.63

1.34

Kfs Kfs 0.13

Kfs apatyt

11.57

bt pl

8.84

bt qtz

104

Tab 7.3. Wyniki badań w mikroobszarze próbek mchu z próbki A4 C

0.24

0.91

0.25

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt1

44.45

41.20

0.22

0.36

3.80

5.64

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt2

12.08

44.51

0.46

0.66

11.99

17.50

5.95

2.32

4.54

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt3

7.25

57.67

1.77

10.46

17.17

3.07

0.17

2.44

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt4

22.77

39.75

0.67

0.66

7.27

10.45

3.52

0.81

14.11

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt5

33.37

6.34

47.48

0.38

0.42

3.91

5.18

0.24

0.25

1.08

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt6

26.43

6.93

44.86

0.19

0.44

5.43

9.98

0.31

0.49

2.30

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt7

12.43

49.10

5.91

0.23

8.88

21.89

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt8

32.41

37.33

0.29

0.37

4.71

10.77

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt9

34.89

48.05

0.64

3.98

7.44

1.54

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt10

32.28

29.55

0.31

3.86

29.09

0.91

3.99

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt11

19.37

53.63

0.93

8.27

12.69

1.84

2.63

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt12

33.14

44.50

0.62

5.08

12.13

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt13

47.75

39.95

0.30

3.34

5.19

1.37

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt14

47.22

37.43

0.25

2.39

10.43

0.70

probka 8 A4-Tatry-Mech(1)_pt15

21.61

32.08

7.74

14.65

6.11

probka 8 A4-Tatry-Mech(2)_pt1

41.93

31.02

7.71

10.22

0.38

0.52

3.21

4.80

probka 8 A4-Tatry-Mech(2)_pt2

30.59

5.33

52.56

1.52

8.93

0.12

0.19

0.13

0.64

probka 8 A4-Tatry-Mech(2)_pt3

40.36

9.27

39.48

3.86

1.90

0.49

0.74

0.33

3.57

probka 8 A4-Tatry-Mech(2)_pt4

39.03

36.76

5.26

4.93

0.73

4.23

9.05

probka 8 A4-Tatry-Mech(2)_pt5

35.22

38.22

6.26

3.35

0.62

0.88

7.35

probka 8 A4-Tatry-Mech(2)_pt6

43.04

40.61

0.24

7.16

3.09

0.63

0.71

4.53

probka 8 A4-Tatry-Mech(2)_pt7

38.09

43.98

0.32

5.61

3.98

1.08

6.95

probka 8 A4-Tatry-Mech(2)_pt8

22.71

52.10

0.35

3.83

18.34

0.25

0.19

0.85

1.39

probka 8 A4-Tatry-Mech(2)_pt9

44.44

42.30

6.11

2.43

0.43

0.44

0.67

3.18

probka 8 A4-Tatry-Mech(2)_pt10

40.58

45.59

5.67

3.36

0.43

0.63

3.74

7.65

0.00

0.63

0.22

0.80 0.26

0.60

0.35

0.23

0.45

5.78

1.11

2.69

1.36 0.38 0.32

2.25 0.44

1.37

6.10 3.45

0.55

2.30 2.09 1.58

1.88

15.94

Tab 7.4. Wyniki badań w mikroobszarze mchu z próbki B1 C

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt1

49.91

39.22

Na 5.31

0.24

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt2

50.46

37.31

5.72

0.29

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt3

50.11

36.99

5.97

0.32

0.09

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt4

50.61

36.76

5.63

0.39

0.09

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt5

43.69

42.59

4.20

0.52

0.19

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt6

52.37

37.27

4.28

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt7

47.07

44.75

3.33

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt8

47.07

44.63

3.60

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt9

48.78

43.25

3.71

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt10

47.80

44.16

3.74

0.24

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt11

48.25

43.29

3.60

0.29

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt12

47.97

44.00

3.44

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt13

46.67

44.17

3.06

0.38

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt14

47.84

43.71

3.24

0.34

0.14

4.43

0.81

5.28

0.93

5.43

1.09

5.32

1.14

7.04

1.77

4.51

0.96

0.30

3.84

0.70

0.34

3.71

0.66

3.43

0.63

3.37

0.56

3.79

0.77

3.72

0.73

4.81

0.91

4.07

0.80

0.36

0.07

0.06

0.12

0.20 0.14

0.13

105

probka 9 B1-Tatry-Mech(1)_pt15

44.78

48.35

2.67

0.36

0.18

2.86

0.80

probka 9 B1-Tatry-Mech(2)_pt1

41.39

48.73

1.27

1.15

0.37

4.72

1.14

1.23

probka 9 B1-Tatry-Mech(2)_pt2

42.33

46.73

1.86

0.85

6.29

1.13

0.82

probka 9 B1-Tatry-Mech(2)_pt3

48.99

41.54

3.26

0.27

4.85

0.80

0.27

probka 9 B1-Tatry-Mech(2)_pt4

43.36

46.38

4.60

4.23

0.81

0.16

probka 9 B1-Tatry-Mech(2)_pt5

46.87

42.79

4.79

0.25

4.55

0.76

probka 9 B1-Tatry-Mech(2)_pt6

50.25

37.94

5.12

0.26

5.16

1.16

probka 9 B1-Tatry-Mech(2)_pt7

49.08

40.33

3.86

0.29

4.98

1.46

probka 9 B1-Tatry-Mech(2)_pt8

49.54

44.07

2.75

0.25

2.89

0.49

probka 9 B1-Tatry-Mech(2)_pt9

49.03

44.72

2.77

0.24

2.65

0.59

probka 9 B1-Tatry-Mech(2)_pt10

48.89

44.23

3.05

0.26

2.89

0.69

0.11

106

Tab 7.5. Wyniki badaล w mikroobszarze prรณbki A1 C

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt1

46.42

9.78

41.01

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt2

45.57

52.37

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt3

51.72

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt4

44.10

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt5

0.24

0.51

0.37

0.28

45.36

0.29

0.47

0.39

0.25

8.49

44.75

0.14

0.37

0.34

45.56

9.30

42.02

0.13

0.50

0.35

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt6

42.77

7.74

43.71

0.36

0.52

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt7

48.75

46.65

0.50

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt8

47.02

50.71

0.29

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt9

46.35

51.85

0.38

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt10

46.07

51.00

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt11

47.84

48.69

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt12

49.60

46.52

0.33

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt13

45.63

51.16

0.30

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt14

40.69

probka 10 A1-Tatry-Mech(1)_pt15

41.52

9.83

46.43

0.31

probka 10 A1-Tatry-Mech(2)_pt1

38.19

8.45

33.88

1.17

1.57

probka 10 A1-Tatry-Mech(2)_pt2

43.45

37.64

0.95

1.29

probka 10 A1-Tatry-Mech(2)_pt3

39.66

34.99

0.70

1.45

probka 10 A1-Tatry-Mech(2)_pt4

36.62

44.47

0.38

1.89

probka 10 A1-Tatry-Mech(2)_pt5

40.84

37.47

0.67

2.96

probka 10 A1-Tatry-Mech(2)_pt6

39.19

43.48

0.40

1.73

probka 10 A1-Tatry-Mech(2)_pt7

32.13

39.00

0.51

probka 10 A1-Tatry-Mech(2)_pt8

35.81

48.27

probka 10 A1-Tatry-Mech(2)_pt9

44.65

36.44

probka 10 A1-Tatry-Mech(2)_pt10

38.86

0.09

0.25

7.71

7.69

37.16

Ca 0.49

1.22

0.84

1.00

0.53

0.25

1.00

0.47

0.29

1.11

0.76

0.14

0.88

0.92

0.26

1.37

1.06

0.94

0.55

0.75

0.67

0.31

0.32

0.50

0.58

0.29

0.20

0.42

0.33

1.44

0.73

0.44

0.50

1.34

0.70

0.42

0.33

0.35

1.22

1.06

0.32

0.50

1.48

0.61

0.37

2.54

2.11

0.32

1.00

0.60

1.38

9.07

6.29

0.67

1.45

8.56

5.99

0.82

0.89

7.09

5.04

1.61

9.87

5.16

1.56

0.93

10.97

4.60

0.86

0.84

9.07

4.43

1.36

10.36

7.17

8.01

5.73

0.29

0.20

0.17

0.39

1.77

0.15

2.19 0.46

K 0.91

1.14

54.29

8.78

0.94 0.73

0.21

0.82

0.58

1.59

7.75

6.54

0.90

0.61

1.65

6.65

5.75

1.28

107

Tab 7.6. Wyniki badaล w mikroobszarze prรณbki B4 C

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt1

48.19

48.06

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt2

49.67

47.17

0.27

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt3

49.16

42.68

0.31

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt4

41.65

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt5

46.00

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt6 probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt7

7.06

46.83

0.09

0.42

0.66

3.47

0.18

0.21

0.29

1.77

0.79

0.28

0.37

1.67

0.57

0.26

0.20

1.52

0.57

0.39

0.31

0.28

0.24

2.26

0.81

49.26

0.39

0.34

0.27

0.54

2.17

1.04

46.54

45.65

0.42

0.48

0.62

0.75

3.69

1.85

48.72

44.87

0.58

0.47

0.59

3.29

1.47

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt8

48.88

44.26

1.29

3.95

1.61

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt9

39.94

52.88

0.48

1.00

3.89

1.38

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt10

36.44

53.14

0.28

1.75

5.97

2.00

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt11

49.31

46.68

0.37

0.43

1.71

0.69

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt12

37.51

57.42

0.51

3.28

1.28

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt13

44.61

51.89

2.23

0.69

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt14

37.74

probka 11 B4-Tatry-Mech(1)_pt15

39.30

probka 11 B4-Tatry-Mech(2)_pt1

46.15

50.39

0.65

0.35

probka 11 B4-Tatry-Mech(2)_pt2

48.69

48.11

0.41

0.40

probka 11 B4-Tatry-Mech(2)_pt3

46.45

50.95

probka 11 B4-Tatry-Mech(2)_pt4

49.19

47.82

probka 11 B4-Tatry-Mech(2)_pt5

45.25

51.77

probka 11 B4-Tatry-Mech(2)_pt6

45.78

51.15

probka 11 B4-Tatry-Mech(2)_pt7

43.83

53.89

probka 11 B4-Tatry-Mech(2)_pt8

44.57

52.99

0.24

0.39

probka 11 B4-Tatry-Mech(2)_pt9

46.37

47.82

1.70

0.41

probka 11 B4-Tatry-Mech(2)_pt10

43.83

52.27

57.97 8.04

0.17

0.42 0.41 0.32

0.50

0.58 0.22

49.30

0.47

2.49

1.10

0.24

0.34

1.56

0.73

0.13

0.11

0.44

1.16

0.50

0.22

0.21

0.34

1.11

0.51

0.31

1.19

0.45

0.27

1.03

0.48

0.48 0.13

0.32 0.22

0.27

0.33

0.44

0.09

0.24

0.22

0.30

0.16

0.22

0.36

1.32

0.63

0.34

0.11

0.16

0.33

1.24

0.61

1.28

0.64

0.18

0.26

0.95

0.42

1.10

1.26

0.65

0.31

1.62

0.81

0.36

0.13

0.19 0.80

0.20

0.18

1.18

108

Tab 7.4. Wyniki badaล w mikroobszarze prรณbek mchu z prรณbki A2 C

A2-Tatry-Mech(2)_pt1

51.04

44.61

A2-Tatry-Mech(2)_pt2

53.53

42.06

A2-Tatry-Mech(2)_pt3

48.72

43.98

A2-Tatry-Mech(2)_pt4

38.22

46.67

A2-Tatry-Mech(2)_pt5

48.72

45.70

A2-Tatry-Mech(2)_pt6

50.08

45.19

A2-Tatry-Mech(2)_pt7

45.75

46.77

A2-Tatry-Mech(2)_pt8

38.37

48.02

A2-Tatry-Mech(2)_pt9

31.70

52.11

A2-Tatry-Mech(2)_pt10

34.62

48.04

A2-Tatry-Mech(1)_pt1

47.55

44.44

A2-Tatry-Mech(1)_pt2

33.23

45.12

A2-Tatry-Mech(1)_pt3

28.39

A2-Tatry-Mech(1)_pt4 A2-Tatry-Mech(1)_pt5

0.27

0.49

0.61

0.15

0.25

0.61

1.01

0.12

0.22

0.37

0.63

1.08

0.21

0.36

0.15

0.93

2.53

0.76

1.80

0.29

0.54

0.86

0.23

0.36

1.19

0.55

0.91

0.57

1.33

2.14

0.30

0.98

2.10

0.29

1.24

2.48

0.48

3.32

8.01

1.52

0.22

0.98

1.84

0.16

0.30

0.87

2.49

0.90

0.30

1.65

3.12

0.64

1.01

2.25

9.26

3.41

46.38

1.59

3.28

0.64

3.17

11.65

4.91

29.14

45.01

1.79

4.30

3.30

10.93

5.53

30.10

44.43

1.72

5.64

4.32

9.26

4.53

A2-Tatry-Mech(1)_pt6

33.58

35.87

0.81

3.59

5.67

0.74

1.04

2.69

9.74

5.69

A2-Tatry-Mech(1)_pt7

50.44

41.76

0.42

1.03

1.42

0.13

0.34

0.65

2.48

1.33

A2-Tatry-Mech(1)_pt8

46.29

35.03

0.36

1.99

6.25

3.34

2.27

A2-Tatry-Mech(1)_pt9

52.60

30.70

0.29

0.35

2.67

7.89

0.15

0.17

1.25

1.76

2.08

A2-Tatry-Mech(1)_pt10

42.80

39.50

0.31

0.43

1.40

2.13

0.22

0.47

0.96

2.42

1.59

A2-Tatry-Mech(1)_pt11

43.45

49.16

0.30

0.88

1.42

0.75

2.90

1.14

A2-Tatry-Mech(1)_pt12

48.79

44.02

0.34

0.93

1.14

0.26

0.37

0.13

0.61

2.30

1.10

A2-Tatry-Mech(1)_pt13

48.58

45.71

0.29

0.85

1.33

0.15

0.20

0.09

0.40

1.47

0.93

A2-Tatry-Mech(1)_pt14

47.23

34.72

0.45

1.76

4.64

0.22

0.41

1.15

1.26

A2-Tatry-Mech(1)_pt15

23.22

1.08

4.11

3.70

12.09

7.78

6.91

36.87

0.29

0.39

0.17

0.25

0.68

Ca 1.50

0.40

0.61

1.06

0.24

1.31

2.47

0.70

2.19

4.46

2.05

0.35

1.10

1.68

0.75

0.12

0.24

0.65

1.21

0.55

0.19

0.50

0.97

2.94

1.43

0.77

2.96

5.84

4.56

8.25

0.57

0.32 0.09

0.40

0.08

3.72

1.05 18.93

109

Tab 7.5. Wyniki badaล w mikroobszarze prรณbek mchu z prรณbki A5 C

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt1

43.40

48.79

0.49

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt2

36.77

47.55

0.14

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt3

44.76

51.37

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt4

43.83

49.38

0.37

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt5

48.18

47.44

0.21

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt6

45.23

51.53

0.20

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt7

46.58

50.09

0.23

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt8

43.35

54.13

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt9

42.22

52.93

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt10

47.93

48.02

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt11

39.80

58.64

0.63

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt12

45.88

51.14

0.68

0.65

0.43

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt13

45.67

51.54

0.54

0.63

0.38

0.22

1.01

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt14

37.52

48.73

3.57

4.21

0.30

0.44

1.40

probka 6 A5-Tatry-Mech(1)_pt15

43.42

54.52

0.47

0.61

probka 6 A5-Tatry-Mech(2)_pt1

49.61

47.41

0.81

0.13

probka 6 A5-Tatry-Mech(2)_pt2

48.70

47.43

probka 6 A5-Tatry-Mech(2)_pt3

47.44

probka 6 A5-Tatry-Mech(2)_pt4

46.81

probka 6 A5-Tatry-Mech(2)_pt5

0.26

1.04

1.05

1.88

0.38

13.86

0.65

0.86

1.06

2.73

0.57

1.81

0.69

0.68

0.58

0.74

0.58

0.62

0.08

0.39

3.32

0.11

0.61

1.21

0.13

0.14

0.12

0.46

0.10

0.93

3.46

0.17

0.55

0.60

1.76

0.65

1.84

0.25

1.35

0.26

1.42

0.26

1.16

0.31

0.72

0.23

0.19

0.63

0.30

0.35

1.21

0.21

0.18

0.25

0.26

0.29

0.93

0.47

1.22

0.74

1.11

0.98 0.47

1.25

0.88

0.56

2.13

49.82

0.72

0.36

1.66

50.29

0.84

0.57

1.49

46.61

51.44

0.43

0.31

0.89

probka 6 A5-Tatry-Mech(2)_pt6

45.28

51.46

0.76

0.54

1.96

probka 6 A5-Tatry-Mech(2)_pt7

43.68

53.12

0.91

0.50

1.79

probka 6 A5-Tatry-Mech(2)_pt8

47.82

49.95

0.59

0.40

1.24

probka 6 A5-Tatry-Mech(2)_pt9

47.18

51.33

0.53

0.27

0.69

probka 6 A5-Tatry-Mech(2)_pt10

41.03

57.52

0.33

0.29

0.70

0.30

0.22

0.32

0.13

110

Tab 7.6. Wyniki badaล w mikroobszarze prรณbek mchu z prรณbki A3 C A3-Tatry-Mech(1)_pt1

47.55

44.44

A3-Tatry-Mech(1)_pt2

33.24

45.12

A3-Tatry-Mech(1)_pt3

28.39

46.38

A3-Tatry-Mech(1)_pt4

29.14

A3-Tatry-Mech(1)_pt5

0.22

0.98

1.84

0.16

0.30

0.87

0.30

1.64

3.12

0.64

1.01

1.59

3.28

0.64

45.01

1.79

30.10

44.43

A3-Tatry-Mech(1)_pt6

33.58

35.87

A3-Tatry-Mech(1)_pt7

50.44

41.76

A3-Tatry-Mech(1)_pt8

46.30

35.03

A3-Tatry-Mech(1)_pt9

52.60

30.70

A3-Tatry-Mech(1)_pt10

42.80

39.50

A3-Tatry-Mech(1)_pt11

43.45

49.16

A3-Tatry-Mech(1)_pt12

48.79

A3-Tatry-Mech(1)_pt13

48.58

7.78

6.91

0.25

2.49

0.90

2.25

9.26

3.41

3.17

11.65

4.91

4.30

3.30

10.93

5.53

1.72

5.64

4.32

9.26

4.53

0.81

3.59

5.66

0.74

1.04

2.69

9.74

5.69

0.42

1.03

1.42

0.13

0.34

0.65

2.48

1.33

0.36

1.99

6.26

0.32

3.34

2.27

0.29

0.35

2.67

7.89

0.15

0.17

1.25

1.76

2.08

0.31

0.43

1.40

2.13

0.22

0.47

0.96

2.42

1.59

0.31

0.88

1.42

0.75

2.90

1.14

44.02

0.34

0.93

1.14

0.26

0.37

0.13

0.61

2.30

1.10

45.71

0.29

0.85

1.33

0.15

0.20

0.09

0.40

1.47

0.93

34.72

0.45

1.76

4.64

0.22

0.41

1.08

4.11

0.27

0.49

0.61

0.15

0.25

0.61

1.01

0.37

0.63

1.08

0.93

2.53

0.29

0.54

0.86

0.23

0.36

1.19

A3-Tatry-Mech(1)_pt14

47.23

A3-Tatry-Mech(1)_pt15

23.22

36.87

A3-Tatry-Mech(2)_pt1

51.04

44.61

A3-Tatry-Mech(2)_pt2

53.53

42.06

A3-Tatry-Mech(2)_pt3

48.72

43.98

A3-Tatry-Mech(2)_pt4

38.22

46.67

A3-Tatry-Mech(2)_pt5

48.72

45.70

A3-Tatry-Mech(2)_pt6

50.08

45.19

A3-Tatry-Mech(2)_pt7

45.75

46.77

0.55

0.91

A3-Tatry-Mech(2)_pt8

38.37

48.02

0.57

1.33

2.14

A3-Tatry-Mech(2)_pt9

31.70

52.11

0.30

0.98

2.10

A3-Tatry-Mech(2)_pt10

34.62

48.04

0.30

1.24

2.48

0.29

0.39

0.17

0.57

0.09

0.40

1.15

1.26

3.70

12.09

18.93

0.25

0.68

1.50

0.40

0.12

0.22

0.61

1.07

0.24

0.21

0.36

0.15

1.31

2.47

0.70

0.75

1.81

2.19

4.46

2.05

0.35

1.10

1.68

0.75

0.12

0.24

0.65

1.21

0.55

0.19

0.50

0.97

2.94

1.43

0.77

2.96

5.84

4.56

8.25

3.32

8.01

0.48

0.08

3.72

1.05

1.52

111

Tab 7.7. Wyniki badań w mikroobszarze próbek mchu z próbki B3 C probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt1

53.01

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt2

41.68

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt3

53.89

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt4

53.27

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt5

40.36

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt6 probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt7

44.39

1.84

43.14

1.96

44.73

1.39

33.90

6.54

0.34

42.10

2.01

0.29

56.17

40.86

2.97

56.29

36.34

7.37

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt8

55.59

37.05

7.36

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt9

54.48

43.63

1.88

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt10

53.60

41.67

3.83

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt11

40.39

43.82

1.14

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt12

52.97

45.17

1.85

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt13

52.53

44.14

2.16

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt14

58.75

39.78

1.47

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt15

54.23

43.27

1.60

0.43

0.47

probka 12 B3-Tatry-Mech(3)_pt16

54.49

45.51

probka 12 B3-Tatry-Mech(4)_pt1

53.30

45.30

0.58

0.18

0.64

probka 12 B3-Tatry-Mech(4)_pt2

53.07

45.60

0.48

0.85

probka 12 B3-Tatry-Mech(4)_pt3

52.35

46.31

0.41

0.93

probka 12 B3-Tatry-Mech(4)_pt4

52.41

46.82

0.41

0.36

probka 12 B3-Tatry-Mech(4)_pt5

54.42

43.53

0.37

probka 12 B3-Tatry-Mech(4)_pt6

55.15

43.46

0.38

probka 12 B3-Tatry-Mech(4)_pt7

54.34

44.10

0.38

0.13

probka 12 B3-Tatry-Mech(4)_pt8

48.25

50.44

0.92

0.19

probka 12 B3-Tatry-Mech(4)_pt9

51.12

47.59

0.51

probka 12 B3-Tatry-Mech(4)_pt10

53.71

44.73

0.58

13.23

14.77

14.65

0.76

5.94 0.47

0.90

1.16

0.25

0.32

0.16

1.10 0.65

0.15

0.20

0.89 0.20 0.78

0.20

0.78

Tab 7.8. Wyniki badań ICP-OES próbek roslin Ti Tatry B1 Tatry B2 Tatry B4 Tatry a1 Tatry a5 Tatry a3 Tatry A2

555,10 231,50 147,80 118,60 121,70 1994,00 413,00

Mn Cr Pb Cd Fe Cu Ni Zn 156,00 59,90 40,20 3225,00 2,31 11,50 44,80 84,70 28,20 92,70 2930,00 6,44 18,50 53,83 148,00 46,50 30,00 511,00 0,03 1,25 47,00 375,00 31,90 24,60 867,80 10,60 8,50 129,00 8,22 32,70 20,10 866,80 9,07 8,22 40,60 622,00 79,90 25,90 0,02 20269,00 19,80 29,60 79,80 111,00 37,80 28,40 0,02 1710,00 13,60 62,50

112

7.8 Załącznik graficzny:

113

114

115

Fig 7.10 RozkĹ&#x201A;ad zawartoĹ&#x203A;ci metali w zbadanych mchach na terenie Tatr.

116

Fig 7.11 Korelacje zawartoล ci pierwiastkรณw w zbadanych prรณbkach mchรณw.

117

8 Karkonosze

Charakterystyka środowiskowa wybranych regionów Karkonoszy

8.1 Wstęp: Sudety znajdują się w południowo-zachodniej części Polski stanowiąc największy w granicach naszego kraju obszar w którym odsłaniają się skały magmowe i metamorficzne. Stanowiąc fragment Masywu Czeskiego (Cymerman 2000, Dallmayer i in 1995, Kryza 1997, Mazur 1998). Są to formacje różnowiekowych skał często kontaktujących ze sobą w sposób tektoniczny co jest związane z mozaikowym charakterem tych gór. Odsłaniają się tam skały różnowiekowe od prekambru począwszy takich jak Kra Sowiogórska, Masyw Śnieżnika i Masyw Gnejsów Izerskich (Cymerman 1977, Kryza 1997) po najmłodsze ogniwa neogenu – wulkanity (Oberc 1972). Góry te Zbudowane są głównie ze skał sfałdowanych w orogenezie hercyńskiej, odmłodzonych blokowo podczas ruchów alpejskich (Cymermann 1997, 2000 Dallmayer i in 1995). Istotnymi dla niniejszych rozważań skałami jest intruzja granitoidu karkonoskiego, wdzierająca się w skały metamorficzne gnejsów Izerskich i kompleksu skał Jednostki Leszczyńca zbudowanej z hornfelsów, łupków oraz amfibolitów. Wraz z procesami późniejszymi przyczyniła się ona do mineralizacji kruszcowej w tych górach (Mochnacka 1982, 2000). 8.2 Metodyka: Próbki skał zostały pobrane w Karkonoszach, w okolicy Sowiej Doliny, Skalnego Stołu, Śnieżki, Doliny Łomniczki, okolic Szklarskiej Poręby i Karpacza w roku 2015 za wiedzą i zgodą władz Karkonoskiego Parku Narodowego. Wykonane zostały preparaty skał oraz zasuszono mchy zebrane w trakcie prowadzonych badań terenowych. Próbki te zbadano za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego Leica DM2500P w świetle przechodzącym i odbitym a następnie w mikroobszarze z udziałem skaningowego mikroskopu elektronowego Hitachi SU6600. Próbki skał zbadano ponadto z udziałem rentgenowskiego spektrometru fluorescencyjnego XRF Epsilon 5 Firmy Panalytical. Próbki roślin zostały ponadto zbadane 118

za pomocą ICP-OES. Badania mikroskopowe i spektroskopowe wykonano w Zakładzie Geologii i ochrony Litosfery na Wydziale Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS. Próbki zbadane za pomocą ICP-OES zbadano w Zakładzie Gleboznawstwa i Ochrony Gleb UMCS. Rezultaty analiz zostały opracowane za pomocą Ms Excel oraz Surfer. 8.3 Rezultaty: Charakterystyka skał podłoża: W rejonie Karkonoszy odsłaniają się przede wszystkim granity karkonoskie związane z hercyńska intruzja tych skał. Granity te pokrywają się mniej więcej z najwyższymi partiami gór, we wschodniej części kontaktując z hornfelsami które można spotkać w stokach Śnieżki oraz w rejonie Sowiej Doliny, gdzie pojawiają się utwory metamorficzne jednostki Leszczyńca. W dolinie tej odsłaniają się liczne łupki łyszczykowe z magnetytem, granatami oraz amfibolity i zieleńce. W wielu miejscach występują ponadto liczne utwory żyłowe i hydrotermalne o marginalnym dla szaty roślinnej znaczeniu. W zachodniej części z kolei pojawiają się gnejsy Izerskie znajdujące się w sąsiedztwie granitu karkonoskiego. Ponadto w samym masywie Karkonoszy spotykane są liczne skały żyłowe mające jednak ściśle lokalny charakter. Próbki pobranych skał i roślin przedstawia tabela 7.1 (próbki te zostały pobrane w roku 2015, za wiedzą i zgodą Władz Parku). Tabela 7.1. Wykaz próbek skał i roślin wraz z wykonanymi badaniami. Lokalizacja Sowia dolina

Karpatka Wilcza Poręba, Dol. Łomniczki

Skalny Stół Śnieżka

Skały Mchy żyła kwarcowa z hematytem, Brachythecilum Rutabulum zieleniec (próbka nr 1), Leucobravum Glaucum (próbka nr 4), Hypnum Cupressifrorme (próbka nr 6) gnejs Dicranum Scoparium (próbka nr 2 żyła albitowo-kwarcowa gnejs Pseudoscleropodium Purum (próbka nr 3), Hypnum Cupressifrorme (próbka nr 7) łupek biotytowy Polytrichum Juniperinum (próbka nr 5) hornfels

W okolicy Masywu Śnieżki oraz Sowiej Doliny odsłaniają się granity karkonoskie oraz łupki mikowe z granatami i zieleńce. W tym rejonie widoczne są także hornfelsy znane ze strefy kontaktowej (Śnieżka) oraz liczne apofizy z interesującą mineralizacją resztkową. Hornfelsy to skały zbudowane głównie z kwarcu, epidotu, chlorytów oraz biotytu, którym towarzyszy kwarc i plagioklazy (Fig 8.1). Skały te często posiadają szereg minerałów akcesorycznych takich jak granaty, magnetyt, hematyt. Analiza w mikroobszarze tych skał wykazała ponadto obecność takich minerałów jak biotyt, skaleń potasowy, oraz apatyt wzbogacony w domieszki Ce i Nd. 119

Fig 8.1. Mikrofotografia typowego hornfelsa ze stoków śnieżki Granit karkonoski zbudowany jest głównie z ortoklazu –wyraźnie widocznego na tle całej skały, oraz albitu, któremu towarzyszą kwarc dymny, biotyt a także minerały akcesoryczne takie jak apatyt, epidot, chloryty oraz minerały rudne (fig 8.2). Badania w mikroobszarze wykazały ponadto obecnośc takich minerałów jak kwarc, skaleń potasowy, biotyt, kwarc, apatyt oraz fazy wzbogacone w Ce, La i Nd (fig 8.3). Ponadto w skałach tych stwierdzono także cyrkony.

Fig 8.2. Mikrofotografia typowego granitu karkonoskiego

120

Fig 8.3. Widmo EDS inkluzji zawierającej Ce, La, Nd. Łupek mikowo-granatowy zbudowany jest głównie z fengitu-biotytu któremu towarzyszą granaty, kwarc i plagioklazy oraz magnetyt (fig 8.4). Ponadto w badaniach w mikroobszarze stwierdzono także występowanie skalenia potasowego, hornblendy zwyczajnej i biotytu, apatytu w tym apatytu bogatego w cer oraz kwarcu. Minerałom tym towarzysza ilmenit i magnetyt.

Fig 8.4. Mikrofotografia typowego łupka kwarcowo –mikowego z granatami. Zieleńce to skały barwy ciemnozielonej zbudowane głównie z hornblendy zwyczajnej, oraz epidotu i chlorytów, którym towarzyszą takie minerały jak plagioklazy, kwarc i podrzędnie magnetyt, hematyt (fig 8.5,7.6). W sowiej dolinie znajdują się także licznie apofizy zbudowane z takich minerałów jak skalenie, kwarc, fluoryt, hematyt niekiedy zawierające także polimetaliczną inkrustację. W okolicach Karpacza odsłaniają się badania w

121

mikroobszarze wykazały obecności głównie skalenia potasowego, biotytu, kwarcu, magnetytu oraz domieszki cerowo-neodymowego apatytu.

Fig 8.5. Makrofotografia typowego zieleńca.

Fig 8.6. Mikrofotografia typowego zieleńca. Gnejsy, które zbudowane są głównie z kwarcu i ortoklazu którym towarzyszy biotyt, oraz plagioklazy i minerały akcesoryczne takie jak tytanit, ilmenit, którym towarzysza augit, epidot, chloryty (fig. 8.7). Badania w mikroobszarze próbki z Karpatki wykazały współwystępujące plagioklazy kwaśny albit i zasadowy labrador, którym towarzyszą skaleń potasowy, chloryty, biotyt, augit, tytanit, i chloryty. W próbce z Dol. Łomniczki stwierdzono 122

obok plagioklazów kwarc, epidot, chloryt, hornblendę zwyczajną, andradyt, a także ilmenit oraz domieszkę skalenia barowego i apatytu wzbogaconego w Ce, Ln, Nd.

Fig 8.7. Makrofotografia typowego gnejsu Utwory żyłowe: są to skały bardzo zróżnicowane. Występują tu zarówno lamprofiry jak i żyły bezpośrednio związane z Granitem Karkonoskim (pegmatyty, żyły o charakterze apofizowym) ponadto w omawianych skałach występują tez licznie żyły o charakterze rudnym związane z różnymi etapami tworzenia się skał otaczających. W rejonie wilczej Poręby została pobrana próbka żyły albitowo–kwarcowej. Jest to skała barwy kremowoszarej, o strukturze grubo – i bardzo grubokrystalicznej, zbudowana przede wszystkim z albitu i kwarcu, tworzących tło skały. Towarzysza im ortoklaz oraz minerały akcesoryczne i rudne. Są to apatyt, cyrkon, magnetyt, ilmenit, oraz rutyl. Obecność tych minerałów została stwierdzona za pomocą badań w mikroobszarze z użyciem skaningowego mikroskopu elektronowego z przystawka EDS. Charakterystyka środowiskowa terenu badań. Karkonosze są stosunkowo starym masywem hercyńskim odmłodzonym w trakcie orogenezy alpejskiej na skutek blokowych ruchów wznoszących. Dzięki temu w Karkonoszach prócz powierzchni paleozrównania oraz występujących licznie ostańców erozyjnych uwidacznia się także rzeźba alpejska ze śladami zlodowaceń górskich widocznymi w postaci mis, stawów pochodzenia cyrkowego, lub śnieżnych kotłów, a także liczna rzeźba peryglacjalną wykształcona w postaci gołoborzy oraz utworów postglacjalnych, którym towarzysza koluwia, utwory wietrzenia fizycznego, a także materiał okruchowy transportowany za pomocą cieków wodnych. Powoduje to, iż bezpośrednie podłoże w tych górach jest mocno zróżnicowane. Wpływ tych czynników różnicuje warunki tworzenia się gleb, gdzie skały krzemianowe (o składzie zbliżonym do 123

granitoidów) nie maja tak wielkiego wpływu na procesy glebotwórcze jak zespół czynników klimatycznych połączonych z rzeźba gór oraz najmłodszymi epizodami ich erozji. W górach tych zaznacza się stosunkowo dobrze piętrowość roślinna, czytelna dobrze w terenie badań. W dolinach występują lasy iglaste i mieszane, ustępując piętru kosodrzewiny a wyżej formacjom alpejskim. Porastane są one przez różne gatunki roślin, które pomimo północnej ekspozycji polskiej części Karkonoszy wykazują dużą różnorodność gatunkową. Charakterystyka geochemiczna mchów. Zebrano mchy z Sowiej Doliny, Karpatki, Dol. Łomniczki, Skalnych Stołow. Są to próbki Brachythecilum Rutabulum (próbka nr 1) z Sowiej Doliny, Dicranum Scoparium (próbka nr 2) z Karpatki, Pseudoscleropodium Purum (próbka nr 3) z dol Łomniczki, Leucobravum Glaucum (próbka nr 4) z Sowiej Doliny, Polytrichum Juniperinum (próbka nr 5) ze skalnych Stołów, Hypnum Cupressifrorme (próbka nr 6) z Sowiej doliny i z Doliny Łomniczki (próbka nr 7). Zbadane próbki mchów w mikroobszarze wykazują na ogół znaczną czystość. Przeprowadzonych 176 mikroanaliz we wszystkich próbkach mchów wykazało iż zawierają one niekiedy niewielką domieszkę wapnia, sodu, magnezu oraz krzemu i glinu, chloru i bromu (fig 8.10, tabele 7.2-7.8).

Tytuł wykresu 10000 1000 100 10 1 0,1

pr 01

pr 02

pr 03

pr 04

pr 05

pr 06

pr 07

0,01 0,001 Zn

Fig 8.8. Wykres zawartości metali w zbadanych próbkach mchów. Tabela 7.1. Zawartość pierwiastków w zbadanych za pomocą ICP-OES próbek mchów. Symbol pr 01 pr 02 pr 03 pr 04 pr 05 pr 06 pr 07

Lokalizacja sowia Dolina Karpatka Łomniczka Sowia dolina Skalne stoly Sowia Dolina Dol Lomniczka

Zn 36,5 90,9 96,2 173,0 68,8 97,3 133,0

Mn Ni Cu Cd Fe As Ti 188,0 67,10 42,2 0,02 8193,00 14,00 2618,0 157,0 8,91 22,4 0,02 1320,00 3,12 1053,0 284,0 83,20 24,9 0,02 876,60 966,2 123,0 2,74 18,4 0,02 0,06 591,9 10,9 46,00 22,5 0,02 0,06 0,005 139,4 119,0 3,14 22,7 0,02 1816,00 0,005 1079,0 366,0 14,4 16,1 0,02 2476,00 1131,0 124

Badania chemiczne próbek mchów za pomocą ICP-OES wykazały stosunkowo niewielkie ilości takich pierwiastków jak arsen, ołów, kadm (często poniżej progu wykrywalności) oraz stosunkowo niewielką zawartość Zn, Ni, Cu (tab 8.1, fig 8.8). Pewna zawartość tych ostatnich metali a także manganu i żelaza wynika z charakterystyki skał podłoża i ich okruszcowaniu. 8.4 Dyskusja: Zbadane próbki skał podłoża wykazują pewne zróżnicowanie, charakterystyczne dla skał magmowych i metamorficznych. Szczególnie interesująca jest mineralizacja metalami, która reprezentowana jest przez różnorodne minerały rudne. Mogą one przenikać do gleb a dalej do roślin przyczyniając się do ich akumulacji. Zbadane rośliny wykazują stosunkowo niskie zawartości metali, poza niewielkimi domieszkami żelaza, tytanu i manganu. Związane to jest także ze stosunkowo mało zanieczyszczonym obszarem, jakim są Sudety. Pewne zawartości Zn, Ni, Cu mogą być związane z mineralizacją rudną skał, podobnie jak stwierdzone w zasadzie tylko w dwu miejscach istotne zawartości arsenu.

8.5 Wnioski: Karkonosze stanowią obszar o bardzo ciekawej budowie geologicznej i rzeźbie, związanej z licznymi procesami geologicznymi oraz wietrznymi. Występujące w obrębie badanych miejsc skały to głównie granitoidy, utwory żyłowe, skały metamorficzne otuliny granitu karkonoskiego takie jak gnejsy, łupki, hornfelsy. Skały te maja stosunkowo zbliżony do siebie skład mineralny i chemiczny, różniąc się jedynie minerałami akcesorycznymi, rudnymi i domieszkami. Obszar Karkonoszy stanowi Karkonoski Park Narodowy, który jest strefą chronioną. Powoduje to, iż w rejonie Karkonoszy przemysł jest bardzo ograniczony. Wpływa to na jakość powietrza. Warunki środowiskowe oraz jakość podłoża przyczyniają się do zanieczyszczeń badanych mchów. Te jednak są stosunkowo niewielkie. Ewentualne domieszki metali związane są ściśle z podłożem geologicznym. 8.6 Literatura: 1. Cymerman Z., Czy istnieją różnice pomiędzy Sudetami Zachodnimi a Wschodnimi?, PTMin – Prace Spec., 1997, Vol.9, p. 77-79 2. Cymerman Z., Tektonika ucieczkowa i kliny terranowe Masywu Czeskiego, Przegląd Geologiczny, 200, 48, 4, p.336-344 3. Dallmeyer R. D., Franke W.,Weber K., “Pre-Permian Geology of Central and Eastern Europe, 1995, Springer 4. Kryza R., Dolnopaleozoiczne ortognejsy w Sudetach: Łuk magmowy, czy ryft kontynentalny?, PTMin –Prace Spec., 1997, 9, p. 116-119 5. Mazur S., Zarys budowy geologicznej masywu Karkonosko –Izerskiego i jego pozycja obrębie Waryscydów środkowej Europy, PTMin –Prace Spec., 1998, 11, p. 31-41 6. Mochnacka K., Mineralizacja polimetaliczna wschodniej osłony metamorficznej granitu Karkonoszy i jej związek z geologicznym rozwojem regionu, Biuletyn Instytutu Geologicznego, 341, in: Z badań geologicznych regionu dolnośląskiego, 1982, vol. XXV

125

7. Mochnacka K., Prawidłowości wykształcenia mineralizacji kruszcowej w metamorficznej osłonie granitu Karkonoszy –próba powiązania ze środowiskiem geotektonicznym, PTMin – Prace Spec.,2000, 16, p. 169-190 8. Oberc J., Blok Karkonosko –Izerski, Budowa geologiczna Polski, vol .4, in: Tektonika, part 2, Sudety, Wyd. geologiczne , 1972, p. 86-111

126

8.7 Załącznik graficzny: Lupa

Mikroskop polaryzacyjny

BSE

127

Fig 8.9. Makrofotografie (lupa binokularna) oraz mikrofotografie z mikroskopu polaryzacyjnego (w świetle odbitym) i mikroskopu elektronowego (fotografie elektronów wstecznie rozproszonych –BSE) próbek mchów zebranych z Karkonoszy. 01

128

Fig 8.10. Diagramy analiz uzyskanych w mikroobszarze prรณbek mchรณw z Karkonoszy.

129

8.8 Załącznik tabelaryczny: Tabela 8.2. Wyniki analiz w mikroobszarze dla próbki mchu nr 1 [%wag.] C

01mech(2)_pt1

42.59

55.08

2.32

01mech(2)_pt2

37.21

57.78

2.54

01mech(2)_pt3

39.90

57.44

2.67

01mech(2)_pt4

39.99

56.73

3.28

01mech(2)_pt5

40.81

56.73

2.46

01mech(2)_pt6

39.93

58.02

2.05

01mech(2)_pt7

38.70

55.72

01mech(2)_pt8

41.73

55.70

01mech(2)_pt9

39.89

60.11

01mech(2)_pt10

26.46

53.11

01mech(2)_pt11

41.31

58.69

01mech(2)_pt12

44.11

51.33

2.00

2.55

01mech(2)_pt13

26.18

50.30

4.79

13.37

5.36

01mech(2)_pt14

38.22

58.36

3.42

01mech(2)_pt15

42.27

55.31

2.42

01mech(2)_pt16

43.12

56.88

01mech(2)_pt17

44.43

52.85

2.72

01mech(2)_pt18

42.25

54.22

3.53

01mech(2)_pt19

36.14

56.95

2.59

2.38

1.94

01mech(2)_pt20

43.21

54.55

2.24

01mech(2)_pt21

36.82

55.33

2.38

01mech(2)_pt22

39.81

53.30

01mech(2)_pt23

41.64

58.36

01mech(2)_pt24

39.74

51.11

3.89

01mech(2)_pt25

42.83

54.97

2.21

2.47

2.11

3.47

2.57

6.35

10.68

3.40

5.47 2.08

4.81

5.26

Tabela 8.3 Wyniki analiz w mikroobszarze dla próbki mchu nr 2 [%wag.] C

02mech(1)_pt1

37.57

62.43

02mech(1)_pt2

36.38

63.62

02mech(1)_pt3

35.81

64.19

02mech(1)_pt4

39.57

58.23

02mech(1)_pt5

44.63

55.37

02mech(1)_pt6

39.65

55.07

02mech(1)_pt7

35.23

64.77

02mech(1)_pt8

37.71

62.29

02mech(1)_pt9

36.08

63.92

02mech(1)_pt10

37.01

62.99

02mech(1)_pt11

38.54

61.46

02mech(1)_pt12

42.47

57.53

2.20

1.95

3.33

130

02mech(1)_pt13

41.11

58.89

02mech(1)_pt14

36.59

63.41

02mech(1)_pt15

42.00

58.00

02mech(1)_pt16

37.36

55.40

02mech(1)_pt17

33.68

66.32

02mech(1)_pt18

44.43

54.67

02mech(1)_pt19

40.59

56.81

02mech(1)_pt20

34.69

65.31

02mech(1)_pt21

36.98

59.11

3.90

02mech(1)_pt22

38.08

57.24

4.68

02mech(1)_pt23

36.61

63.39

02mech(1)_pt24

45.26

53.23

02mech(1)_pt25

42.52

56.00

2.83

4.41

0.90 2.60

1.51 0.52

0.96

Tabela 8.4 Wyniki analiz w mikroobszarze dla prรณbki mchu nr 3 [%wag.] C

03mech(2)_pt1

40.25

59.75

03mech(2)_pt2

39.08

60.92

03mech(2)_pt3

37.91

62.09

03mech(2)_pt4

35.35

64.65

03mech(2)_pt5

36.21

63.79

03mech(2)_pt6

36.16

63.84

03mech(2)_pt7

37.76

62.24

03mech(2)_pt8

36.90

63.10

03mech(2)_pt9

35.12

64.88

03mech(2)_pt10

36.94

63.06

03mech(2)_pt11

36.81

63.19

03mech(2)_pt12

36.85

63.15

03mech(2)_pt13

34.87

65.13

03mech(2)_pt14

35.18

62.47

03mech(2)_pt15

36.63

63.38

03mech(2)_pt16

36.54

63.46

03mech(2)_pt17

38.09

61.91

03mech(2)_pt18

41.30

58.70

03mech(2)_pt19

36.73

63.27

03mech(2)_pt20

36.91

63.09

03mech(2)_pt21

37.02

62.98

03mech(2)_pt22

37.19

62.81

03mech(2)_pt23

38.91

61.09

03mech(2)_pt24

37.61

62.39

03mech(2)_pt25

37.86

62.14

2.35

131

Tabela 8.5 Wyniki analiz w mikroobszarze dla prรณbki mchu nr 4 [%wag.] C

04mech(1)_pt1

30.33

42.11

04mech(1)_pt2

38.03

57.11

04mech(1)_pt3

39.45

60.55

04mech(1)_pt4

38.00

62.00

04mech(1)_pt5

44.65

55.35

04mech(1)_pt6

37.30

62.70

04mech(1)_pt7

38.67

61.33

04mech(1)_pt8

38.40

61.60

04mech(1)_pt9

37.07

62.93

04mech(1)_pt10

39.72

60.28

04mech(1)_pt11

37.46

62.54

04mech(1)_pt12

40.60

59.40

04mech(1)_pt13

39.89

60.11

04mech(1)_pt14

36.12

63.88

04mech(1)_pt15

41.36

58.64

04mech(1)_pt16

39.17

60.83

04mech(1)_pt17

38.52

61.48

04mech(1)_pt18

39.11

60.89

04mech(1)_pt19

39.06

60.94

04mech(1)_pt20

38.37

61.63

04mech(1)_pt21

37.66

62.34

04mech(1)_pt22

38.79

61.21

04mech(1)_pt23

36.19

63.81

04mech(1)_pt24

38.02

61.98

04mech(1)_pt25

37.54

62.46

1.42

Si 26.14

4.86

Tabela 8. 6 Wyniki analiz w mikroobszarze dla prรณbki mchu nr 5 [%wag.] C

05mech(1)_pt1

45.80

54.21

05mech(1)_pt2

44.38

55.63

05mech(1)_pt3

48.28

48.80

05mech(1)_pt4

45.50

54.50

05mech(1)_pt5

50.13

49.87

05mech(1)_pt6

45.89

54.11

05mech(1)_pt7

42.93

57.07

05mech(1)_pt8

47.52

52.48

05mech(1)_pt9

46.97

53.03

05mech(1)_pt10

47.22

51.48

05mech(1)_pt11

50.13

49.87

05mech(1)_pt12

46.06

53.94

05mech(1)_pt13

47.11

52.89

05mech(1)_pt14

48.98

51.02

2.92

1.30

132

05mech(1)_pt15

52.66

47.34

05mech(1)_pt16

39.45

05mech(1)_pt17

29.83

48.96

05mech(1)_pt18

44.96

55.04

05mech(1)_pt19

45.55

51.05

05mech(1)_pt20

42.09

57.90

05mech(1)_pt21

49.49

50.51

05mech(1)_pt22

47.33

52.67

05mech(1)_pt23

40.27

54.41

05mech(1)_pt24

45.43

54.56

05mech(1)_pt25

44.27

54.08

05mech(1)_pt26

47.10

51.07

05mech(1)_pt27

44.43

55.57

05mech(1)_pt28

41.92

47.42

18.23

42.32 8.46

12.75

3.40

5.32

1.65 1.83

10.66

Tabela 8.7 Wyniki analiz w mikroobszarze dla prรณbki mchu nr 6 [%wag.] C

06mech(1)_pt1

45.13

52.59

2.28

06mech(1)_pt2

44.03

53.91

2.06

06mech(1)_pt3

44.37

53.43

2.20

06mech(1)_pt4

42.93

53.09

3.98

06mech(1)_pt5

42.21

53.69

4.10

06mech(1)_pt6

44.81

55.19

06mech(1)_pt7

42.99

52.69

06mech(1)_pt8

43.05

51.47

06mech(1)_pt9

43.55

51.99

06mech(1)_pt10

42.57

57.43

06mech(1)_pt11

41.93

54.66

06mech(1)_pt12

39.32

60.68

06mech(1)_pt13

42.20

55.45

2.34

06mech(1)_pt14

42.45

54.76

2.79

06mech(1)_pt15

41.67

55.76

2.57

06mech(1)_pt16

41.23

53.07

5.70

06mech(1)_pt17

38.21

54.58

4.06

06mech(1)_pt18

38.27

55.58

4.18

06mech(1)_pt19

42.44

54.78

2.77

06mech(1)_pt20

41.18

53.79

06mech(1)_pt21

41.35

54.06

06mech(1)_pt22

43.13

49.54

7.33

06mech(1)_pt23

39.59

39.41

21.01

06mech(1)_pt24

45.89

45.81

8.30

06mech(1)_pt25

44.75

43.79

11.45

4.32 5.47 4.46

3.40

3.14 1.97

5.03 4.60

133

Tabela 8.8 Wyniki analiz w mikroobszarze dla prรณbki mchu nr 7 [%wag.] C

07mech(2)_pt1

32.22

57.20

10.58

07mech(2)_pt2

38.89

55.38

5.73

07mech(2)_pt3

38.66

54.82

6.52

07mech(2)_pt4

42.99

57.01

07mech(2)_pt5

45.31

54.69

07mech(2)_pt6

40.77

59.23

07mech(2)_pt7

38.06

57.33

4.61

07mech(2)_pt8

44.75

51.35

3.89

07mech(2)_pt9

42.43

57.57

07mech(2)_pt10

44.29

55.71

07mech(2)_pt11

40.13

59.88

07mech(2)_pt12

42.64

57.36

07mech(2)_pt13

33.44

07mech(2)_pt14

33.72

59.80

6.48

07mech(2)_pt15

42.27

53.48

4.26

07mech(2)_pt16

40.18

40.41

07mech(2)_pt17

41.03

58.97

07mech(2)_pt18

31.78

58.92

07mech(2)_pt19

42.42

57.58

07mech(2)_pt20

38.46

54.19

07mech(2)_pt21

45.18

54.82

07mech(2)_pt22

45.04

54.96

07mech(2)_pt23

46.99

53.01

10.59

55.97

4.72

2.56

3.36

8.76

9.30

7.35

134

9 Roztocze Środkowe

Charakterystyka podłoża i wybranych mchów Roztocza Środkowego

9.1 Wstęp Wiosną 2016 roku zostały przeprowadzone prace terenowe w obrębie Roztocza środkowego obejmujące takie miejscowości jak Susiec, Nowiny, Ulów, Kunki, Krasnobród, Huta Różaniecka (fig 9.1).

Fig 9.1. Mapa przedstawiająca podział roztocza (wg wlad.com.pl). 135

Roztocze stanowi pas wzniesień, które ulokowane są w postaci łuku pomiędzy Wyżyną Lubelska, a kotliną Sandomierską. W trakcie swego kształtowania się (głownie w mezozoiku oraz neogenie, jako tzw. kulminacyjna część Wału Metakarpackiego) zostało ono początkowo poddane ruchom subsydencyjnym, a następnie wydźwignięte przez ruchy orogenezy alpejskiej w postaci bloku o charakterze zrębowym (Ney, 1969; Pożaryski, 1974; Żelichowski, 1972; Cieśliński, Rzechowski, 1993). Dźwiganie Roztocza odbyło się nierównomiernie dzieląc cały obszar na poszczególne bloki (Buraczyński, 1974; Harasimiuk, 1980; Musiał, 1987). W podłożu Roztocza znajdują się zatem skały kredowe (głównie margle i opoki późnej kredy -mastrychtu Krassowska, 1976) a na tych skałach zalegają skały zaliczane do neogenu. Neogen reprezentowany jest piaskami i piaskowcami oraz wapieniami organodetrytycznymi i rafowymi, które zostały w tym czasie zdeponowane podczas transgresji morskiej w badenie i Sarmacie (Aren, 1962; Jaroszewski, 1977; Musiał, 1987). Najmłodszym ogniwem sedymentacji morskiej i lądowej są liczne piaskowce oraz znajdowane skamieniałe pnie drzew, które wytworzyły się w warunkach przypominających obecne podmokłe lasy cypryśnikowe w środowisku brakicznym (Harasimiuk 1994; Areń 1959, Heflik 1996, Maruszczak 2001, Kłusek 2004, Huber, Zych 2007). W późniejszych epokach następowała erozja która zdjęła duża cześć osadów miocenu szczególnie na Roztoczu środkowym (Aren, 1962; Musiał, 1987). 9.2 Omówienie budowy geologicznej Roztocza Tomaszowskiego. Przy omawianiu budowy geologicznej terenu badań posłużono się danymi literaturowymi, mapami geologicznymi oraz własnymi obserwacjami przeprowadzonymi w terenie. Najstarszymi utworami odsłaniającymi się w omawianym terenie są skały zaliczane do późnej kredy. Są to głównie opoki oraz opoki margliste. Utwory te zaliczane są do wczesnego mastrychtu. Nieco bardziej na południowy zachód odsłaniają się też gezy. Utwory te rzadko tworzą własne odsłonięcia, gdyż ulegały one erozji w czasie dźwigania tego obszaru w fazie laramijskiej orogenezy alpejskiej. Utwory te dobrze się odsłaniają w położonej na zachód okolicy Suśca oraz w Krasnobrodzie i dolinie Sopotu, gdzie tworzą progi skalne. Młodszymi od nich są utwory zaliczane do środkowego miocenu wapienie organodetrytyczne, odsłaniające się w szczycie Wapielni, która jest usytuowana w bliskiej odległości Ulowa, a także w Hucie Różanieckiej oraz w Nowinach. Pewne niewielkie odsłonięcie tych utworów znajduje się też ok 3 km na północ od centrum Suśca w przekopie drogi przy ul Spółdzielczej, w kierunku punktu widokowego. Utwory te leżą in situ, a w Wapielni jak i w wielu innych miejscach Roztocza tworzą ostańce o charakterze erozyjnym. Podobnie utwory odsłaniają też w Józefowie, a także w dnie strumienia Jeleń oraz rzeki Tanew, gdzie tworzą progi skalne. W Roztoczu Tomaszowskim utwory neogenu zostały silnie zerodowane i zajmują niewielkie ograniczone obszary lub występują w postaci wtórnych redeponowanych okruchów wchodzących w skład młodszych utworów (Areń 1959, Heflik 1996, Maruszczak 2001, Kłusek 2004, Huber, Zych 2007). Najmłodszymi utworami spotykanymi w terenie badań są głównie gliny glacjalne zaliczane do zlodowaceń południowopolskich, które w różnym stopniu rozmyte znajdują się na powierzchni badanego obszaru. W utworach tych widoczne są często starsze skały w postaci okruchów w zwietrzelinie. Młodszymi od nich są utwory lessowe, spotykane w pewnej odległości od Ulowa (na północny wschód) np. w okolicy miejscowości Zamiany. Osady te wiekowo reprezentują zlodowacenie Wisły. W rejonie tym występują także piaski eoliczne, tworzące wydmy dobrze widoczne między innymi w miejscowości Kunki. Najmłodszymi utworami są różnego rodzaju utwory rzeczne i limniczne zaliczane do holocenu. W tym okresie wytworzyły się też nagromadzenia torfu oraz skał o charakterze tzw. rudy darniowej, wzbogacone w tlenki i wodorotlenki żelaza. Skały te można odnaleźć w licznych zabagnionych miejscach w odsłonięciach gleby kopalnej (np. na wydmie w Kunkach). 136

9.2.1 Badania terenowe W latach 2014-2016 zostały przeprowadzone prace terenowe w Roztoczu Tomaszowskim. W ramach tych prac zebrano okazy mchów oraz skał znajdujących się w bezpośrednim ich sąsiedztwie, budujących podłoże na którym rosły mchy. Poniżej zamieszczono mapę Roztocza środkowego z poborem prób na podkładzie google.

Fig 9.2. Punkty obserwacyjne i pobór prób. 9.3 Metodyka badań. Podczas badań terenowych zebrano wybrane próbki skał i roślin. Skały zostały poddane badaniom petrologicznym. Badania te wykonano przy użyciu mikroskopu polaryzacyjnego Leica DM2500P, a także skaningowego mikroskopu elektronowego w warunkach zmiennej próżni–bez napylenia z przystawką EDS, które znajduje się w Zakładzie Geologii i Ochrony Litosfery UMCS. Próbki roślin zbadano przy użyciu mikroskopu optycznego i elektronowego z przystawką EDS a także zbadano za pomocą ICP-OES. Badania chemiczne wykonano w Zakładzie Gleboznawstwa i Ochrony Gleb UMCS. W szczególności badaniom zostały poddane próbki opoki z Krasnobrodu (06); wapieni organodetrytycznyvh wieku mioceńskiego (01, 02, 05), piaski wydmowe plejstoceńskie z Kunek (04). 9.4 Wyniki badań poszczególnych próbek skał:

9.4.1Charakterystyka skał w omawianym terenie. 137

W terenie badań zostały zebranych sześć próbek skał, są to wapienie detrytyczny – zapiaszczone (próbka 01, 02, 04, 05), piasku (próbka 03) oraz opoki (próbka 06). Wapienie detrytyczny są datowane na neogen, opoka jest wieku kredowego a piasek wydmowy reprezentuje plejstocen. Poniżej znajdują się opisy tych skał.

Fig 9.3. Mikrofotografia wapienia detrytycznego

Fig 9.4. Mikrofotografia piasku z okolic Fig 9.5. Mikrofotografia opoki (próbka 06). Kunek. Wapienie organodetrytyczne (próbki 01, 02 i 05). Makroskopowo są to skały biało-kremowe. Posiadają ona wyraźną ziarnistość z widocznymi licznymi mikroskamieniałościami, dużą porowatość oraz ziarnami kwarcu obecnymi w tle. W obrazie mikroskopowym skały te wykazują obecność licznych bioklastów, które są połączone ze sobą za pomocą węglanowego–sparytowego cementu o charakterze kontaktowym. Prócz mikroskamieniałości widoczne tez są obtoczone ziarna kwarcu (fig 9.3). W przypadku Huty Różanieckiej i Nowin widoczne są w odsłonięciach wyraźne warstwowanie w skałach oraz uławicenie o zmiennej miąższości (fig 9.9, 8.10, 8.17, 8.18). W Nowinach niekiedy pomiędzy ławicami wapieni pojawiają się także drobniejsze laminy skał ilastych. Z kolei w Wapielni skały są skrasowiałe i posiadają wyraźne kieszenie wypełnione residuum, noszą też wyraźne ślady spękania (fig 9.15, 8.16). W odsłonięciu w Suścu skały w przekopie drogi także wykazywały uławicenie, lecz były słabo odsłonięte i zwietrzałe (fig 9.11,8.12). Niekiedy w skałach tych widoczne są też domieszki w postaci tlenków i wodorotlenków żelaza, wypełniające przestrzenie w intestacjach ziaren i klastów (próbka 04). Badania za pomocą mikroskopu elektronowego z przystawką EDS wykazały występowanie głównie węglanu wapnia z niewielką domieszką magnezu oraz kwarcu, w przypadku klastów kwarcowych znajdujących się w tych wapieniach (próbka 04 i 05 z Wapielni, 06 z Józefowa, fig 9.7, 8.24, tab 9.2, 8.3, 8.6).

138

Piasek wydmowy (próbka 04). Piaski odsłaniające się w licznych miejscach w okolicy Kunek (fig 9.13, 8.14), Ulowa, Jacni pochodzą z najmłodszych utworów występujących w omawianym terenie. Są to peryglacjalne wydmy. Makroskopowo jest to piasek barwy kremowej, jednolity, drobnoziarnisty (fig 9.4). W obrazie mikroskopowym piasek ten wykazuje dobre obtoczenie oraz zmatowienie powierzchni co jest charakterystyczne dla ziaren transportowanych w procesie działań eolicznych. Analiza mikroskopowa wykazała występowanie głównie różnych odmian kwarcu, pokrytego drobinami wodorotlenków żelaza (odpowiedzialnych za kremowa barwę skały), dobrze widocznych w świetle odbitym. Analizy piasku wykazały, iż ziarna te mają niewielkie domieszki żelaza, magnezu, glinu i potasu (fig 9.7, 8.24, tab 9.5). Opoki z Krasnobrodu (próbka 06). Makroskopowo jest to skała barwy kremowo-szarej, masywna, jednolita z wyraźnymi licznymi przebarwieniami pochodzącymi od związków żelaza. W odsłonięciu w Krasnobrodzie wykazuje uławicenie o miąższości ok 0,5 m (fig. 9.5, 8.19, 8.20). Analiza mikroskopowa wykazała iż skały te zbudowane są głównie z krzemionkowego tła, z widocznymi licznymi mikroskamieniałościami. Badania w mikroobszarze wykazały występowanie krzemionki z domieszką żelaza, oraz minerałów ilastych (fig 9.7, 8.24, tab. 9.7).

8.4.2 Charakterystyka mchów pobranych w terenie badań. Zbadane mchy to głównie okazy próbki krótkosza rowowego (Brachythecium Salebrosum), które zostały zebrane w okolicy Huty Różanieckiej (R1), Suśca (R2), na wydmach w okolicy Kunek (R3), w okolicy szczytu Wapielnia (R4), w okolicy kłm Nowiny (R5) i w okolicy Krasnobrodu (R6). Skład chemiczny tych mchów uzyskany w wyniku badań w mikroobszarze wykazują niewielkie domieszki takich pierwiastków jak wapń, magnez, potas, a także fosfor, chlor i siarka. Domieszki te stwierdzone zostały podczas badań powierzchniowych tych roślin co może oznaczać iż są one związane z pyłem osiadającym na ich powierzchni (fig 9.8, tab 9.8-8.13). Ich zawartość nie jest jednak wysoka. Badania ICP OES wykazały bardzo niewielkie domieszki metali w badanych próbkach (tab 9.1, fig 9.6). Są to głównie domieszki żelaza, manganu z niewielkim udziałem niklu, cynku, tytanu. Zawartości kadmu, ołowiu i arsenu bardzo często mieściły się poniżej granicy wykrywalności. Wpływ na te wyniki ma niewątpliwie czyste środowisko w okolicy jak i podłoże zbudowane głównie z wapieni, opok i piasków. W próbkach z Wapielni zawartości metali były stosunkowo wysokie (najwyższe zawartości Ni, Cu). Tabela 9.1. Zestawienie wyników badań zawartości metali w badanych próbkach mchów z Roztocza. symbol R1 R2 R3 R4 R5 R6

Zn 85,3 47,1 48,1 140,0 41,1 1262

Mn Ni Cu Cd Fe Pb As Ti 126 2,95 12,60 0,02 6738,0 0,1 4,29 94,3 217 13,90 13,30 0,02 2018,0 10,6 1,46 289,0 182 24,80 9,50 0,02 125,2 61,7 231 687,00 211,00 0,02 8331,0 612,0 1,31 156,0 80,8 18,50 8,82 0,02 2037,0 1,36 326,0 619 26,10 39,70 7,71 10720,0 917,1 174,,0 297,0

139

Tytuł wykresu 100000 10000 1000 100 10 1 0,1

0,01 Zn

Fig 9.6. Diagram zawartości metali w poszczególnych próbkach mchów uzyskany metoda ICP OES. Stosunkowo najwięcej żelaza i manganu stwierdzono w próbkach R6 (Krasnobród), co może ściśle korespondować z występującymi tu opokami. Najniższe zawartości żelaza stwierdzono w mchach pochodzących z piasków w Kunkach. Manganu naj mniej zawierały próbki z kamieniołomu Nowiny. W Krasnobrodzie odnotowano też najwyższe stężenie Zn, Pb w badanych mchach, natomiast najmniej Zn znajduje się w próbkach mchów z kamieniołomu. Nowiny, podobnie jak i ołowiu (poniżej skali). W przypadku ołowiu tak samo niską zawartość posiadają mchy z piasków okolic Kunek. Najwięcej arsenu znajduje się w próbkach z Huty Różanieckiej, najniższe w próbkach z Kunek. Najwięcej tytanu znajdowało się w próbkach z kamieniołomu Nowiny najmniej w próbkach z wydm w Kunkach (fig 9.25). 9.5 Dyskusja Zbadane w próbki skał wykazują typową dla tego obszaru różnorodność. Są to zarówno skały kredowe, neogeńskie oraz plejstoceńskie. Te ostatnie związane są z tworzeniem się pokryw pochodzenia glacjalnego oraz peryglacjalnego, gdzie dochodziło do redepozycji okruchów starszych utworów skał osadowych i krystalicznych, a także osadów eolicznych powstałych w warunkach peryglacjalnych. Wykazane liczne domieszki chloru, siarki, potasu i innych pierwiastków, uzyskane w wyniku powierzchniowych badań w mikroobszarze mogą świadczyć o pyle zaadsorbowanym na tych roślinach. Być może, iż jego pochodzenie wiąże się z nawozami sztucznymi które powszechnie są stosowane w tym rolniczym regionie. Stwierdzone niewielkie zawartości metali w analizowanych próbkach były najniższe spośród wszystkich zbadanych w niniejszej pracy próbek co świadczy o bardzo czystym środowisku panującym w roztoczu. Niewielkie domieszki Zn i Pb wśród wapieni detrytycznych miocenu (podobnie jak As, Ti) mogą być związane z działalnością procesów hydrotermalnych które towarzyszyły dźwiganiu bloków wału metakarpackiego w chwili powstawania wzniesień Roztocza. Niewielkie domieszki manganu i żelaza odnotowane wśród mchów z Krasnobrodu są charakterystyczne dla opok znajdujących się w podłożu, w których te metale występują powszechnie. 9.6 Wnioski Zbadane w próbki skał wykazują typową dla tego obszaru różnorodność. Są to zarówno skały kredowe, neogeńskie oraz plejstoceńskie. Te ostatnie związane są z tworzeniem się pokryw pochodzenia glacjalnego oraz peryglacjalnego, gdzie dochodziło do redepozycji okruchów starszych utworów skał osadowych i krystalicznych a także osadów eolicznych powstałych w warunkach peryglacjalnych. Pewne domieszki pierwiastków 140

stwierdzone na powierzchni tych roślin mogą być związane z intensywną gospodarką rolniczą w tym rejonie. Zbadane próbki mchów za pomocą techniki ICP –OES na zawartość metali, wykazują stosunkowo najwyższy stopień czystości spośród wszystkich zbadanych w niniejszej pracy próbek. Fakt ten wynika z braku przemysłu w sąsiedztwie prowadzonych badań oraz niskiego tła metali występujących w skałach podłoża. 9.7 Literatura 1. Atanazy B., Dzieje rezydencji na dawnych kresach Rzeczypospolitej, województwo lubelskie, Ziemia Chełmska województwa ruskiego, Wrocław, Warszawa, Kraków, Zakład Narodowy Im. Ossolińskich, Wyd. 1995 2. Areń B., Wyniki badań na odcinku Roztocza Lubelskiego w latach 1956-1957, Prz. Geol., 1959,7,1,10-13. 3. Aren B., Miocen Roztocza Lubelskiego pomiędzy Sanną a Tanwią. Czterdzieści lat Instytutu Geologicznego, 1919 - 1959, Prace Inst.. Geol. t. 30 (cz. 3), Warszawa. Wyd. Geol. 1962 4. Bender R., Reforma czynszowa w Ordynacji Zamojskiej 1833 - 1864, [w:] Dzieje Lubelszczyzny, tom VIII, Wyd. Lublin 1995 5. Bonkowicz M., Roztocze Lubelskie, Warszawa 1995 6. Buraczyński J. .Roztocze - środowisko przyrodnicze, Wyd. Lubelskie 2002 7. Buraczyński J., Natężenie erozji wewnętrznej i erozji gleb na Roztoczu Gorajskim: Zeszyty Probl. Post. Nauk Roln., 193, Warszawa 1977 8. Buraczyński J., Zarys geomorfologii Roztocza Rawskiego. Annales UMCS sec. B., t. XXIX, Lublin 1974 9. Cieśliński S., Rzechowski J., Mapa geologiczna podłoża czwartorzędu Roztocza między Tomaszowem Lubelskim a Hrebennem. Tektonika roztocza i jej aspekty sedymentologiczne, hydrologiczne i geomorfologiczno - krajobrazowe. Lublin 1993 10. Diecezja Lubelska, Informator historyczny i administracyjny, Wyd. Kurii Biskupiej - Lublin 1985 11. Gazda L., Ruska A., Górnictwo kamieni młyńskich w Potoku Senderki na Roztoczu [w:] Historia i współczesność górnictwa na terenie Lubelszczyzny, Kazimierz Dolny n. Wisłą 7 - 8 grudnia 2005, Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej 2005 12. Gazda Krzowski, Trzeciorzędowe skały piroklastyczne Roztocza i Wzniesień Urzedoiwskich, Prz. Geol., 1999,47,11; 1013-1016 13. Górak J., Materiały do historii kultury materialnej zamojszczyzny, Zamość 1992 14. Grygiel J., Związek Walki Zbrojnej Armia Krajowa w obwodzie Zamojskim 1934 -1944, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1985 15. Harasimiuk M. Rzeźba strukturalna Wyżyny Lubelskiej i Roztocza. Lublin 1980 Harasimiuk M., Budowa geologiczna i rzeźba Roztoczańskiego Parku Narodowego [w:] 16. Wilgat T. (red.) Roztoczański Park Narodowy., RPN, Kraków 1994 17. Harasimiuk M., Krawczuk J., Rzechowski J. (red.), Tektonika Roztocza i jej aspekty sedymentologiczne, hydrogeologiczne i geomorfologiczno-krajobrazowe, Lublin 1993 18. Heflik W., Badania skrzemieniałych pni drzew z Roztocza. Prace Muz. Ziemi, 1996,44; 127130. 19. Huber M., Zych Ł., Wstępna petrologiczna charakterystyka skrzemieniałych pni drzew z Siedlisk, [w:] Harasimiuk M., Brzezińska-Wójcik T., Dobrowolski R., Mroczek P., Warowna J., „Budowa geologiczna regionu lubelskiego i problemy ochrony litosfery, wyd. UMCS 2007, ss. 121-126. 20. Izdebski K, rośliny naczyniowe [w:] Wilgat T. (red.) Roztczański Park Narodowy, Kraków, 1994 21. Jahn A., Wyżyna Lubelska. Rzeźba i czwartorzęd. Prace Geogr. IG PAN, 7, 1956 22. Janicka J., Maurycy Hrabia Zamoyski, Norbertinum, Lublin 2000 23. Jaroszewski W. Sedymentacyjne przejawy mioceńskiej ruchliwości tektonicznej na Roztoczu Środkowym. Prz. Geol. tom 25, nr 8-9 Warszawa 1977 24. Jaroszewski W., Pitkowska A., O naturze niektórych lineamentów (na przykładzie Roztocza), Annales Soc. Geol. Poloniae vol. 58 no 3-4 Wrocław 1989 25. Kasperek J., Gospodarka folwarczna Ordynacji Zamojskiej w II połowie XVIII w. Warszawa 1972 26. Jasionowski M., Peryt T., Wysoka A., Ponerezhsky A.V, Brzezne facje basenu i sarmatu dolnego zbiornika przedkarpackiego w SE Polsce i Zachodniej Ukrainie –wyniki badań ostatniego dwudziestolecia, Biul. PIG 2012, 449, 71-86. 27. Kawałko D., Józefowski ośrodek kamieniarski, [w:] Przyczyny do etnografii zamojszczyzny, Wyd. Polskie Towarzystwo Ludoznawcze, Odział w Zamościu 1995 Kossowski J., O częstości głównych typów pogody w Polsce. Przegl. Geofiz., Geofil. 3. 1968

141

28. Kłusek M., Mioceńskie drewno z Roztocza (Polska południowo –wschodnia), Geologia 2004, 30, 1, 23-31 29. Koźmiński Cz., Geograficzne rozmieszczenie większych burz gradowych zanotowanych na obszarze Polski w latach 1946 - 1956. Przegl. Geogr., Geogr.. XXXVI, z. 1. 1964 30. Krach Wilchelm: Fauna tortońska z Górnik Nowych i Senderek koło Józefowa Lubelskiego, Acta geol. poi. 1968 nr 8, tabl. 2, bibliogr. Sum. 31. Krassowska A., Kreda między Zamościem, Tomaszowem Lubelskim a Kryłowem. Inst.. Geol. Biuletyn 291. Warszawa 1976 32. Makomawska Juchiewicz M., Tworka S. (red.), Ekologiczna sieć Natura 2000, problem czy szansa, Instytut Ochrony Przyrody PAN, Kraków 2003 33. Maruszczak H., Geologiczno - morfologiczne warunki rozwoju gospodarczego zamojszczyzny, [w:] Zamość i Zamojszczyzna w dziejach i kulturze polskiej, Zamość 1969 34. Maruszczak H., Wilgat T., Rzeźba strefy krawędziowej Roztocza Środkowego Annales UMCS, B, 10 35. Maruszczak H., Skamieniałe szczatki drzew lasu mioceńskiego na roztoczu (Polska SE i Ukraina NW). Prz. Geol., 2001, 49, 6; 532-537. 36. Matławska H., Zwierzyniec, Zwierzyniec 1991 37. Michalczyk Z., Warunki występowania i krążenia wody na Roztoczu [w:] Budowa geologiczna Roztocza. 69 Zjazd Naukowy Pol. Tow. Geol. Krasnobród, 23 - 26 września 1998 38. Michalczyk Z., Wilgat T., Wody w rejonie Roztoczańskiego Parku Narodowego [w:] Wilgat T. (red.) Roztoczański Park Narodowy., RPN, Kraków 1994 39. Michna E., O wilgotności względnej powietrza w Polsce. Przegl. Geofiz., Geofil. 1\1972 40. Michna E., Zinkiewicz A., Żańczak G., Charakterystyka mikroklimatyczna dwóch zespołów leśnych Roztocza Środkowego (w okolicy Zwierzyńca). Folia Soc. Scient. Lubi., s. D, vol. 16, 2, PWN Warszawa 1974 41. Mikulec B. Przemysł powiatu zamojskiego w latach 1864 - 1914 [w:] Rocznik Zamojski, tom I, Zamość 1984 42. Musiał T., Litologia i właściwości surowcowej wapieni miocenu Roztocza, Rozprawy Uniwersytetu Warszawskiego w 265. Warszawa 1987 43. Ney R., Piętra strukturalne w północno - wschodnim obramowaniu zapadliska przedkarpackiego, Prace Geol. PAN Oddz. W Krakowie t. 9/2 Warszawa-Kraków 1969 44. Niedźwiedź J. Spis miejscowości dawnego województwa zamojskiego, Wyd. Kresy, Zamość 2003 45. Orłowski R., Koloniści - rolnicy niemieccy w Ordynacji Zamojskiej w końcu XVIII w., Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska 1960, vol. XII, sectio F. 46. Paszyński J., Niedźwiedź T., Klimat [w:] Starkel L. (red.) Geografia Polski. Środowisko przyrodnicze. PWN 1991 47. Pawlaczyk P., Jermaczek A., Poradnik lokalnej ochrony przyrody, Wyd. Lubuskiego klubu Przyrodników, Świebodzin 1995 48. Pożaryski W., Obszar świętokrzysko - lubelski, [w:] Budowa geologiczna Polski, IV, Tektonika cz. I. Warszawa 1974 49. Romer E., Regiony klimatyczne Polski. Prace Wrocł. Tow. Nauk., s. B, nr 16, Wrocław 1969 50. Felicjan Sulimierski, Bronisław Chlebowski, Władysław Walewski 1880 -1904, Lublin 1974 51. Staszic S., Dziennik z podróży Stanisława Staszica, 1789 - 1805. (z rękopisu wydał C. Leśniewski. Nakładem PAU), Kraków 1931 52. Stworzyński M., Opisanie statystyczno - historyczne dóbr Ordynacji Zamojskiej Bibl. Narodowa w Warszawie, 1834,rkps. BOZ nr 1815, kopia 53. Śladkowski W., Kolonizacja niemiecka w południowo - wschodniej części Królewstwa Polskiego (1815 - 1864), Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska 1963, vol. XVIII, sectio F 54. Trejdosiewicz J., Pamiętnik fizjograficzny, zeszyt drugi tom III - IV 1884 Wyd. Geologiczne, Warszawa 1955 55. Warakomski W., Zarys klimatu Roztocza [w:] Wilgat T. (red.) Roztoczański Park Narodowy., RPN, Kraków 1994 56. Wilgat T. (red.), Roztoczański Park Narodowy - przyroda i człowiek, Zwierzyniec 2004 57. Zinkiewicz W., Michna E., Częstotliwość występowania gradów w województwie lubelskim w zależności od warunków fizjograficznych. Ann. UMCS, s. B, vol. X, 5, 1955 58. Żelichowski A., Rozwój budowy geologicznej obszaru między Górami Świętokrzyskimi i Bugiem. Biul. Inst. Geol. 263 Warszawa 1972

59. http://www.roztocze.com/ 60. Karty dokumentacyjne Państwowego Instytutu Geologicznego (torfowisko w Kunkach oraz kamieniołom w Żelebsku). 142

Roztocze2(1)_pt20

Roztocze2(1)_pt19

Roztocze2(1)_pt18

Roztocze2(1)_pt17

Roztocze2(1)_pt16

Roztocze2(1)_pt15

Roztocze2(1)_pt14

Roztocze2(1)_pt13

Roztocze2(1)_pt12

Roztocze2(1)_pt11

Roztocze2(1)_pt10

Roztocze2(1)_pt9

Roztocze2(1)_pt8

Roztocze2(1)_pt7

Roztocze2(1)_pt6

Roztocze2(1)_pt5

Roztocze2(1)_pt4

Roztocze2(1)_pt3

Roztocze2(1)_pt2

Roztocze2(1)_pt1

9.8 Załącznik graficzny. 70

60 C

50 F

40 Mg

30 Al.

20 P

10 Cl

0 Ca

60 C

50 O

40 Na

30 Al.

20 P

143

70 C

O F

Na 40

Mg Al.

Si P

S Cl

K 0

Ca Ti Fe

70 60 50 40 30 20 10 0

Al.

144

Roztocze6(1)_pt20

Roztocze6(1)_pt19

Roztocze6(1)_pt18

Roztocze6(1)_pt17

Roztocze6(1)_pt16

Roztocze6(1)_pt15

Roztocze6(1)_pt14

Roztocze6(1)_pt13

Roztocze6(1)_pt12

Roztocze6(1)_pt11

Roztocze6(1)_pt10

Roztocze6(1)_pt9

Roztocze6(1)_pt8

Roztocze6(1)_pt7

Roztocze6(1)_pt6

Roztocze6(1)_pt5

Roztocze6(1)_pt4

Roztocze6(1)_pt3

Roztocze6(1)_pt2

Roztocze6(1)_pt1

Roztocze5(1)_pt20

Roztocze5(1)_pt19

Roztocze5(1)_pt18

Roztocze5(1)_pt17

Roztocze5(1)_pt16

Roztocze5(1)_pt15

Roztocze5(1)_pt14

Roztocze5(1)_pt13

Roztocze5(1)_pt12

Roztocze5(1)_pt11

Roztocze5(1)_pt10

Roztocze5(1)_pt9

Roztocze5(1)_pt8

Roztocze5(1)_pt7

Roztocze5(1)_pt6

Roztocze5(1)_pt5

Roztocze5(1)_pt4

Roztocze5(1)_pt3

Roztocze5(1)_pt2

Roztocze5(1)_pt1

60 C

50 F

40 Na

30 Al.

20 Si

10 S

0 Cl

Al.

Fig 9.7 Skład chemiczny próbek skał uzyskany za pomocą badań w mikroobszarze.

145

0,1

Roztocze1 mech(1)_pt1 Roztocze1 mech(1)_pt2 Roztocze1 mech(1)_pt3 Roztocze1 mech(1)_pt4 Roztocze1 mech(1)_pt5 Roztocze1 mech(1)_pt6 Roztocze1 mech(1)_pt7 Roztocze1 mech(1)_pt8 Roztocze1 mech(1)_pt9 Roztocze1 mech(1)_pt10 Roztocze1 mech(1)_pt11 Roztocze1 mech(1)_pt12 Roztocze1 mech(1)_pt13 Roztocze1 mech(1)_pt14 Roztocze1 mech(1)_pt15 Roztocze1 mech(1)_pt16 Roztocze1 mech(1)_pt17 Roztocze1 mech(1)_pt18 Roztocze1 mech(1)_pt19 Roztocze1 mech(1)_pt20 Roztocze1 mech(1)_pt21 Roztocze1 mech(1)_pt22 Roztocze1 mech(1)_pt23 Roztocze1 mech(1)_pt24 Roztocze1 mech(1)_pt25 Roztocze1 mech(1)_pt26 Roztocze1 mech(1)_pt27 Roztocze1 mech(1)_pt28 Roztocze1 mech(1)_pt29 Roztocze1 mech(1)_pt30

0,1

Roztocze 2 mech(1)_pt1 Roztocze 2 mech(1)_pt2 Roztocze 2 mech(1)_pt3 Roztocze 2 mech(1)_pt4 Roztocze 2 mech(1)_pt5 Roztocze 2 mech(1)_pt6 Roztocze 2 mech(1)_pt7 Roztocze 2 mech(1)_pt8 Roztocze 2 mech(1)_pt9 Roztocze 2 mech(1)_pt10 Roztocze 2 mech(1)_pt11 Roztocze 2 mech(1)_pt12 Roztocze 2 mech(1)_pt13 Roztocze 2 mech(1)_pt14 Roztocze 2 mech(1)_pt15 Roztocze 2 mech(1)_pt16 Roztocze 2 mech(1)_pt17 Roztocze 2 mech(1)_pt18 Roztocze 2 mech(1)_pt19 Roztocze 2 mech(1)_pt20 Roztocze 2 mech(1)_pt21 Roztocze 2 mech(1)_pt22 Roztocze 2 mech(1)_pt23 Roztocze 2 mech(1)_pt24 Roztocze 2 mech(1)_pt25

100 C

10 F

Al.

1 S

1 Cl

100 C

Al.

146

100 C N O 10

F Mg Al. Si P

S Cl K Ca

0,1 100 C N 10

O F Mg

Al. Si P S

0,1

Cl K Ca

0,01

147

0,1

Roztocze 6 mech(1)_pt22

Roztocze 6 mech(1)_pt21

Roztocze 6 mech(1)_pt20

Roztocze 6 mech(1)_pt19

Roztocze 6 mech(1)_pt18

Roztocze 6 mech(1)_pt17

Roztocze 6 mech(1)_pt16

Roztocze 6 mech(1)_pt15

Roztocze 6 mech(1)_pt14

Roztocze 6 mech(1)_pt13

Roztocze 6 mech(1)_pt12

Roztocze 6 mech(1)_pt11

Roztocze 6 mech(1)_pt10

Roztocze 6 mech(1)_pt9

Roztocze 6 mech(1)_pt8

Roztocze 6 mech(1)_pt7

Roztocze 6 mech(1)_pt6

Roztocze 6 mech(1)_pt5

Roztocze 6 mech(1)_pt4

Roztocze 6 mech(1)_pt3

Roztocze 6 mech(1)_pt2

Roztocze 5 mech(1)_pt1 Roztocze 5 mech(1)_pt2 Roztocze 5 mech(1)_pt3 Roztocze 5 mech(1)_pt4 Roztocze 5 mech(1)_pt5 Roztocze 5 mech(1)_pt6 Roztocze 5 mech(1)_pt7 Roztocze 5 mech(1)_pt8 Roztocze 5 mech(1)_pt9 Roztocze 5 mech(1)_pt10 Roztocze 5 mech(1)_pt11 Roztocze 5 mech(1)_pt12 Roztocze 5 mech(1)_pt13 Roztocze 5 mech(1)_pt14 Roztocze 5 mech(1)_pt15 Roztocze 5 mech(1)_pt16 Roztocze 5 mech(1)_pt17 Roztocze 5 mech(1)_pt18 Roztocze 5 mech(1)_pt19 Roztocze 5 mech(1)_pt20 Roztocze 5 mech(1)_pt21 Roztocze 5 mech(1)_pt22 Roztocze 5 mech(1)_pt23 Roztocze 5 mech(1)_pt24 Roztocze 5 mech(1)_pt25 Roztocze 5 mech(1)_pt26 Roztocze 5 mech(1)_pt27 Roztocze 5 mech(1)_pt28 Roztocze 5 mech(1)_pt29 Roztocze 5 mech(1)_pt30

0,1

Roztocze 6 mech(1)_pt1

100 C

10 F

Al.

1 P

100

1 S

Al.

Fig 9.8 Skład chemiczny próbek mchów uzyskany za pomocą badań w mikroobszarze.

148

Fig 9.9 Odsłonięcie w Rudzie Różanieckiej.

Fig 9.10 Odsłonięcie w Rudzie Różanieckiej.

149

Fig 9.11 Odsłonięcie w Suścu.

Fig 9.12 Odsłonięcie w Suścu.

150

Fig 9.13 Odsłonięcie w pobliżu Kunek.

Fig 9.14 Odsłonięcie w pobliżu Kunek.

151

Fig 9.15 Odsłonięcie w Wapielni.

Fig 9.16 Odsłonięcie w Wapielni.

152

Fig 9.17 Nieczynny kamieniołom w Nowinach.

Fig 9.18 Nieczynny kamieniołom w Nowinach.

153

Fig 9.19 Nieczynny kamieniołom w Krasnobrodzie.

Fig 9.20 Mchy w nieczynnym kamieniołomie w Krasnobrodzie.

154

5 6 Fig 9.21 Mikrofotografie prรณbek mchรณw uzyskanych za pomocฤ lupy binokularnej.

155

5 Fig 9.22 Mikrofotografie próbek polaryzacyjnego w świetle odbitym.

6 mchów

uzyskane

pomocą

mikroskopu

156

Fig 9.23 Mikrofotografie elektronรณw wstecznie rozproszonych (BSE) mchรณw z Roztocza.

157

Fig 9.24 Mikrofotografie elektronów wstecznie rozproszonych (BSE) skał podłoża z Roztocza.

158

8.25A Mapa zawartości Zn w zbadanych próbkach mchów z Roztocza.

8.25B Mapa zawartości Mn w zbadanych próbkach mchów z Roztocza. 159

8.25C Mapa zawartości Ni w zbadanych próbkach mchów z Roztocza.

8.25D Mapa zawartości Cu w zbadanych próbkach mchów z Roztocza. 160

8.25E Mapa zawartości Fe w zbadanych próbkach mchów z Roztocza.

8.25F Mapa zawartości Ti w zbadanych próbkach mchów z Roztocza. Fig 9.25 Mapy zawartości pierwiastków zbadanych w mchach z Roztocza [ppm] 161

9.8 Załącznik tabelaryczny Tab. 9.2 Wyniki badań w mikroobszarze próbki skalnej nr 1.

Tab. 9.3 Wyniki badań w mikroobszarze próbki skalnej nr 2.

162

Tab. 9.4 Wyniki badań w mikroobszarze próbki skalnej nr 3.

Tab. 9.5 Wyniki badań w mikroobszarze próbki skalnej nr 4.

163

Tab. 9.6 Wyniki badań w mikroobszarze próbki skalnej nr 5.

Tab. 9.7 Wyniki badań w mikroobszarze próbki skalnej nr 6. C

F Na Mg

Al.

1,71 3,93

P S Cl K 3,3

Roztocze6(1)_pt1

1,22 39,09

Roztocze6(1)_pt2

3,07 45,14

3 22,68

3,09 16,89

Roztocze6(1)_pt3

2,27 34,65

0,53 3,92 30,34

2,31 22,17

Roztocze6(1)_pt4

2,09 44,85

3,1

5,88

0,42 43,65

Roztocze6(1)_pt5

5,45 57,22

0,58 3,27 17,39

0,86 13,91

Roztocze6(1)_pt6

1,69 60,81

0,64 2,87 28,28

0,63

4,19

0,9

Roztocze6(1)_pt7

2,16 46,07

1,55 42,32

0,52

5,38

1,99

Roztocze6(1)_pt8

3,01 52,11

0,31 2,78 27,63

0,65 11,41

2,09

Roztocze6(1)_pt9

7,31 52,41

0,43 3,04 15,32

1,08 16,63

3,79

Roztocze6(1)_pt10 3,09 55,21

0,55 4,53

19,8

1,03 13,17

Roztocze6(1)_pt11 3,21 49,54

0,44 3,11 20,81

0,97 20,18

1,74

Roztocze6(1)_pt12 2,34 52,65

0,71 3,97 27,06

0,98 10,15

2,13

Roztocze6(1)_pt13 1,47 56,08

0,25 1,63 37,75

0,36

0,73

Roztocze6(1)_pt14 6,26 53,75

0,25 0,65

0,17 35,07

3,86

Roztocze6(1)_pt15 2,44 49,89

0,7 5,22 22,72

Roztocze6(1)_pt16 3,29 40,21 Roztocze6(1)_pt17 2,04 43,54

1,75 12,82 36,18 5,46 3,8 1,31

1,74

1,61

14,9

2,56

0,75 4,92 26,15

3,89 16,24

4,55

0,61 4,31 24,63

1,46 21,49

1,9

Roztocze6(1)_pt18 2,01 49,85

0,77 7,52 22,09

2,78 12,06

Roztocze6(1)_pt19 3,03 54,98

0,27 1,93 20,32

0,71 17,49

1,29

Roztocze6(1)_pt20 2,28 32,32

2,34

1,33 43,97

4,97

12,8

1,57

0,67

0,27

2,66

164

Tab 9.8 Wyniki badań w mikroobszarze próbki mchu nr 1.

Tab 9.9 Wyniki badań w mikroobszarze próbki mchu nr 2.

165

Tab 9.10 Wyniki badaล w mikroobszarze prรณbki mchu nr 3.

166

Tab 9.11 Wyniki badaล w mikroobszarze prรณbki mchu nr 4.

167

Tab 9.12 Wyniki badań w mikroobszarze próbki mchu nr 5.

Tab 9.13 Wyniki badań w mikroobszarze próbki mchu nr 6.

168

10 Hałda Zn-Pb Ruda Śl. -Wirek

Charakterystyka Hałdy Zn-Pb przy ul. Nowary, w Rudzie Śląskiej –Wirek.

10.1 Wstęp: W centrum miasta Ruda Śląska–Wirek znajduje się przy ul. Nowary hałda z odpadami hutnictwa Zn-Pb, która ze względu na swój charakter stanowi uciążliwe zagrożenie dla otaczającego środowiska (fig 10.1., Ettler, Piantone, Touray, 2003, Ettler, Johan, Hradil, 2003, Inegbenebor, Thomas, Williams, 1989, Manasse, Mellini, 2002, Fidancevska i in. 2009, Parsons i in. 2001, Puziewicz, Zainoun, Bril, 2007). W rejonie Rudy Śląskiej oraz wielu innych miejscowości Górnego Śląska była w przeszłości prowadzone eksploatacja związana z rudami Zn-Pb. Omawiana hałda powstała w głównej mierze w XIX w. (Boryczka, Blacha, 2002) choć szczegółowa jej analiza wskazuje że występują tam tez młodsze odpady w tym i współczesne śmieci. Obecnie hałda otoczona jest budynkami w tym domami mieszkalnymi, w niektórych przypadkach miejscowa ludność w bliskim sąsiedztwie hałdy posiada ogródki uprawne, a na samej hałdzie widoczne są dzikie miejsca wypoczynku dla ludności (ślady ognisk, „ścieżki” rowerowe i motokrosowe).

169

Fig 10.1. Rzut satelitarny na mapę w Rudzie Śląskiej–Wirek (google maps) wraz z zaznaczeniem pobrania prób skał i roślin. W obecnych czasach w niedalekim sąsiedztwie prowadzone są prace górnicze (kopalnie węgla kamiennego), które powodują osiadanie terenu pod hałdą, tworzenie się szczelin w których migruje woda. Dodatkowym zagrożeniem jest częściowe odkrycie hałdy powstałe poprzez prowadzoną tu w początkach XXI wieku eksploatacji hałdy. Obecnie ta eksploatacja jest zarzucona, a widoczne ściany wyrobiska w hałdzie są nieosłonięte, pozwalając na pylenie oraz spłukiwanie zanieczyszczeń hałdy (fig 10.2). Hałda porośnięta jest w niektórych miejscach skąpą roślinnością (samosiejkami).

170

Fig 10.2. Dokumentacja fotograficzna hałdy wykonana wiosną 2016r. Na górnej fotografii widać stan ogólny z odsłoniętymi wyrobiskami, na dolnej fotografii białe wykwity powstałe przez infiltrację wód w hałdzie. 10.2 Metodyka: Próbki podłoża roślin (materiału hałdy) zostały zebrane w 2014r. Wykonano z nich preparaty płytek cienkich oraz zbadano z użyciem mikroskopu optycznego Leica DM2500P oraz elektronowego Hitachi SU6600 z przystawką EDS. Próbki roślin zostały pobrane w terenie badań i przesuszone. Wykonano obserwacje tych roślin makroskopowo, oraz pod lupa binokularną jak i z użyciem mikroskopu optycznego i elektronowego. Próbki podłoża i roślin zostały zbadane za pomocą ICP-OES firmy Varian. Analizy mikroskopowe przeprowadzono 171

w Zakładzie Geologii i Ochrony Litosfery UMCS, badania chemiczne w Zakładzie Gleboznawstwa i Ochrony Gleb na Wydziale Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS. Wybrane próbki zbadano także z pomocą spektrometru fluorescencji rentgenowskiej Epsilon 5, firmy Panalytical. Wizualizację rozkładu zbadanych zanieczyszczeń uzyskano za pomocą programu SURFER. 10.3. Rezultaty: Charakterystyka skał podłoża: W odsłonięciach hałdy znajduje się żużel, który powstał jako odpad w procesie przetwarzania rud Zn-Pb. Jest on przemieszany z wyściółką ceramiczną pieców oraz różnorodnymi odpadami przemieszanymi w sposób luźny ze sobą. W niektórych miejscach widoczna jest pewna niewielka warstwa gleby powstała poprzez procesy rozkruszania składników hałdy wraz z nawianym pyłem. W obrazie mikroskopowym materiał hałdy stanowi niejednorodny zespół przemieszanych odpadów zawierających zeszkloną odmianę żużla, pozostałości minerałów rodnych oraz nowe fazy powstałe w wyniku procesów wysokotemperaturowych w procesie wielkopiecowym, a także precypitatów powstałych po zdeponowaniu hałdy w wyniku infiltracji wodnej (fig 10.3, 9.4).

Próbka 01ap8 Próbka 03p2 Fig 10.3 Przykładowe mikrofotografie z lupy binokularnej ukazujące fragmenty żużli. Badania w mikroobszarze wykazały znaczną różnorodność żużli wynikająca z wyżej wymienionych asocjacji. Łącznie przebadano 124 próbki z 7 punktów obserwacyjnych, prowadząc analizy w 1709 mikroobszarach. Najczęściej spotykanymi fazami są siarczany i węglany, siarczki i tlenki oraz krzemiany. Te ostatnie tworzą często szkliwo, z którego w wyniku dewitryfikacji powstają różne fazy, takie jak pirokseny i melility. Siarczki reprezentowane są głównie przez piryt, chalkopiryt, galenę, sfaleryt (lub wurcyt). Siarczki w omawianych utworach podłoża stanowią największe zagrożenie, gdyż mogą łatwo ulegać utlenianiu i mobilności (fig 10.2, 9.4). Przyczyniają się też one do zakwaszania wód migrujących w skałach oraz tworzenia się precypitatów. Występują one zwykle w formie wpryśnięć i naskorupień w obrębie żużli. Siarczany reprezentowane są głównie przez gips (lub baryt), a węglany przez kalcyt, które tworzą z reguły naskorupienia i wykwity w strefach migracji wód infiltrujących podłoże.

172

Ob. 01a tlenki żelaza i igiełki węglanów

Ob6 CuZnFeS

Ob. 1a p 11 tlenki FeZnPb

ob01ap11 szkliwo wzbogacone w Zn

Ob. 04 p 2 tlenki FeZn na tle karbonu Ob. 01a p 11 kryształy gipsu Fig 10.4 Mikrofotografie elektronów wstecznie rozproszonych wybranych faz zaobserwowanych w omawianych żużlach. W żużlach prócz wyżej wymienionych faz spotyka się stopy metali (głównie żelaza z domieszka cyny, cynku, miedzi) oraz polimetaliczne wpryśnięcia z których występuje ołów, arsen, kadm w ilościach dochodzących niekiedy do 30% wag (fig 10.5, 9.10, tab 10.1-9.7). Choć same tego typu domieszki nie spotyka się zbyt często to jednak ze względu na toksyczność pierwiastków występujących w nich stanowią one duże zagrożenie dla środowiska, w którym mogą się przemieszczać oraz akumulować w wodzie, roślinach i zwierzętach żyjących w tym terenie.

173

Fig 10.5. Widma EDS barytu (a), gipsu (b), siarczanów wapnia żelaza i cynku (c) oraz stopów cynku, miedzi i żelaza (d, e), polimetalicznych faz z arsenem i kadmem (f) oraz tlenków Zn, Pb (g). Charakterystyka glebowa. W omawianych odsłonięciach hałdy rośliny rosną bezpośrednio na podłożu (składniki hałdy są porowate, wykazują też zróżnicowanie frakcyjne), bądź na niewielkich płatach glebowych powstałych poprzez proces zwietrzenia hałdy, nanoszenia pyłu (np. podczas 174

akumulacji śnieżnej). Nie można wykluczyć, iż pierwotnie hałda mogła być też pokryta niewielką warstwa gleby naniesionej w celu jej zabezpieczenia. W chwili obecnej ze względu na częściowe odsłonięcie hałdy i jej dewastację gleby występują bardzo nielicznie i często noszą zabarwienie intensywnie czerwone od składników hałdy. Analiza w mikroobszarze składników takiej gleby wykazuje, iż są one analogiczne lub homogeniczne ze składnikami hałdy. Występują w niej ziarna kwarcu, skaleni, substancje ilaste, węglany, siarczany (w tym baryt) oraz domieszki tlenków i wodorotlenków żelaza, manganu oraz liczne pierwiastki metali takich jak cynk, ołów, miedź tytan (fig 10.6, 9.10, tab. 10.8). Można założyć zatem, iż gleby i ich skład chemiczny w chwili obecnej jest tożsamy z podłożem hałdy.

Fig 10.6. Mikrofotografia BSE (po lewej) oraz mikrofotografia w świetle odbitym spolaryzowanym (po prawej), gleby z hałdy. W trakcie badań terenowych zostały pobrane próbki mchów z 10 miejsc oraz porostu i roślin wyższych (brzozy, trawy) w jednym miejscu. Tabela z wykazem tych porostów znajduje się poniżej, a ich lokalizacja na mapie (fig 10.1). Charakterystyka próbek roślin. Na hałdzie zostały pobrane próbki mchów, porostu (próbka 03p) oraz trawy (próbka 04a) i brzozy (próbka 04b). Próbki te zostały pobrane w różnych miejscach hałdy i z różnych roślin by sprawdzić zmienność zawartości metali w poszczególnych miejscach hałdy jak i w różnych roślinach (fig 10.9, 9.12-9.14). Charakterystyka geochemiczna roślin. Badania w mikroobszarze przeprowadzono na 12 wybranych próbkach wykonując 424 analizy. Wykresy zawartości pierwiastkowej w zbadanych próbkach zostały ujęte na fig 14 oraz w tabelach 920. Wykonano badania mchów (tabele 9.9-9.11 i 9.14-9.20), porostu (tab. 10.12), oraz trawy i brzozy (tab 10.13). Badania w mikroobszarze wykazały domieszki metali takich jak żelazo oraz w mniejszych ilościach tytan, cynk, ołów, arsen, miedź, wanad, bar. Stężenie metali w badanych próbkach waha się głównie na poziomie części procenta wagowego, rzadko przekraczając 0,5% w skrajnych przypadkach osiągając wartości powyżej 4-5%. Zawartości te zostały jednak ustalone w badaniach powierzchniowych i mogą być związane także z zaadsorbowanym pyłem, który znajduje się bezpośrednio na roślinach. Wykonane analizy ICP-OES w obszarze hałdy zostały w 9 próbkach mchów (oznaczonych symbolem H1-11) oraz jednej porostu (o symbolu H3p) i jednej próbki porównawczej, pobranej z centrum Rudy 175

Śląskiej przy ul. Katowickiej (w parku, tab 10.1, oznaczono symbolem RS03). Badania te jednoznacznie wykazały iż we wszystkich próbkach zawartość metali jest podwyższona. Tabela 9.1. Zestawienie wyników analiz ICP-OES próbek mchów z hałdy w Rudzie Śląskiej-Wirek. symbol H1 H3 H3p H5 H6 H7 H8 H9 H10 H11 RS03

Zn 404 955 862 923 832 771 1486 231 1440 1082 810

Mn Ni Cu Cd Fe 65,5 25,8 20,2 1,55 1248 146,0 22,4 38,4 3,95 4104 184,0 33,5 93,1 15,60 25000 492,0 60,8 426,0 17,80 42267 373,0 35,9 81,5 5,42 11617 256,0 24,5 26,1 3,03 10639 1054,0 97,9 124 8,11 28551 69,4 26,3 35,4 1,44 1670 784,0 49,5 80,7 8,91 14846 63,6 32,4 59,6 10,10 3184 809,0 38,6 42,2 4,29 10573

Pb 66,23 384,00 1258,00 3645,00 111,00 317,10 1199,00 79,80 481,80 896,10 536,40

6,95 71,90 893,00 508,00 209,00 88,50 172,00 14,20 117,00 34,90 31,50

159 235 981 1863 804 625 1588 273 918 249 693

Zawartość tych metali jest zmienna, co wynika z niejednorodności samej hałdy. Tło geochemiczne też jest stosunkowo wysokie, na co wskazują badania próbki porównawczej.

Tytuł wykresu 100000 10000 1000 100 10 1 H1

H3p Zn

H5 Mn

H6 Ni

H7 Cd

H8 Fe

H9 As

H10

H11

RS03

Fig 10.7. Diagram ukazujący zawartość metali w zbadanych próbkach z Rudy Śląskiej. Badania ICP-OES wykazały znaczne podwyższone zawartości pierwiastków. Relatywnie najwięcej metali posiadała próbka porostu, który rósł bezpośrednio na żużlu z hałdy. Tak wysoka zawartość tych metali można łatwo wytłumaczyć specyfiką podłoża oraz bezpośrednim czerpaniem substancji podłoża do porostu. W pozostałych próbkach mchów te zawartości także były wysokie. 10.4. Dyskusja Powyższe badania wskazują jednoznacznie iż teren hałdy stanowi bardzo niebezpieczne miejsce o charakterze post-industrialnym, które w chwili obecnej jest niezabezpieczone i 176

odsłonięte (rozkopane). Badania żużlu wykazują, iż występują w nim liczne polimetaliczne domieszki w tym arsen, kadm oraz wiele metali ciężkich takich jak ołów, cynk, miedź, nikiel, tytan, żelazo, mangan (fig 10.8). Ich występowanie związane jest z fazami takimi jak wkropienia metaliczne, stopy, tlenki, siarczki i siarczany oraz fazy uwodnione. Są one łatwym czynnikiem, które może być uniesione przez wiatr, wypłukane przez wody deszczowe jak i gruntowe. Dodatkowo w hałdzie obecne są procesy nierównomiernego osiadania gruntu, które powodują otwarcie się szczelin i swobodna migrację wód. Widoczne jest to w obecnych odsłonięciach hałdy, gdzie tworzą się całe strefy węglanów i siarczanów w postaci precypitatów odsłaniających się w ścianach wyrobisk. Uciążliwość tych metali dla środowiska jest znana i szeroko opisana przez wielu badaczy (Benna, Tribaudino, Bruno, 1996, Ettler, i in., 2000, Ettleri in., 2002, Ettler, Johan, 2003, Ettler, Piantone, Touray, 2003, Magalhães, Pedrosa de Jesus, Williams, 1988, Manasse, Mellini, 2002, Navarro i in. 2008, Puziewicz, Zainoun, Bril, 2007, Sáez i in. 2003, Seignez i in. 2007). 100% ob. 06

80%

ob. 05

60%

ob. 04

40%

ob. 03

20%

ob. 02

ob. 01a C

Al.

Fig 10.8. Wykres średnich zawartości metali uzyskany w badaniach w mikroobszarze, znajdujących się w żużlach pochodzących z Rudy Śląskiej. Zbadane próbki roślin wykazują stosunkowo duże zróżnicowanie zawartości metali, co wiąże się z niejednorodnością hałdy. Najwyższe stężenia metali zanotowano w porostach (fig 10.7, 9.11, tab 10.12), oraz w próbkach H5 i H6 mchów, położonych w centralnej części hałdy. W lokalizacjach tych opróbowane rośliny rosną praktycznie bezpośrednio na hałdzie lub na niewielkich płatach wytworzonej przez rozkruszanie materiału hałdy gleby (fig 10.9). Przyczynia się to do intensywnej migracji substancji chemicznych z hałdy ku roślinom.

Fig 10.9. Przykładowe zdjęcia z hałdy ukazujące mchy i porosty bezpośrednio w odsłonięciach. 177

10.5. Podsumowanie Przedstawione powyżej wyniki wskazują jednoznacznie, iż hałda w Rudzie Śląskiej w chwili obecnej stanowi duże zagrożenie dla środowiska. Wyrobiska są odsłonięte, niezabezpieczone, wypłukiwane przez deszcz oraz wywiewane przez wiatr. W takiej formie hałda jest bardzo niebezpieczna dla otoczenia. Podłoże jest wzbogacone w szereg licznych metali ciężkich, których nawet niewielka zawartość może stanowić poważne zagrożenie dla środowiska (Benna, Tribaudino, Bruno, 1996, Ettler, i in., 2000, Ettler, Johan, 2003, Fidancevska i in. 2009, Inegbenebor, Thomas, Williams, 1989, Magalhães, Pedrosa de Jesus, Williams, 1988, Parsons i in. 2001, Puziewicz, Zainoun, Bril, 2007, Sáez i in. 2003, Seignez i in. 2007, Van Gerven, i in. 2005). Hałda ta obecnie jest porośnięta roślinnością – „samosiejkami”, których obecność wynika z ich pewnej odporności na czynniki geochemiczne. W szczególności interesujące są porosty, które rosną bezpośrednio na hałdzie w bliskim sąsiedztwie wykwitów polimetalicznych. Takie wystąpienia budzą zaskoczenie i stanowią przykład przystosowywania się przyrody do otoczenia. Niezależnie od tych przypadków miejsce to wymaga rekultywacji szczególnie gdyż w chwili obecnej znajduje się w centrum miasta, gdzie znajdują się budynki mieszkalne. 10.6 Literatura 1.

Benna, P., Tribaudino, M., Bruno, E., The structure of ordered and disordered Pb feldspar (PbAl2Si2O8). Am. Mineral. 1996, 81, 1337–1343. 2. Biswas, A.K., Davenport, W.G., Extractive Metallurgy of Copper. Pergamon Press, Oxford, UK. 1976. 3. Boryczka A., Blacha L., Hutnictwo cynku na Śląsku do końca XIX wieku. Rudy i Metale Nieżelazne 2002, nr 8, s. 369-374. 4. Ettler, V., Johan, Z., Mineralogy of metallic phases in sulphide mattes from primary lead smelting. C. R. Geosci. 2003, 335, 1005–1020. 5. Ettler, V., Johan, Z., Touray, J.C., Jelínek, E., Zinc partitioning between glass and silicate phases in historical and modern lead–zinc metallurgical slags from the Pribram district, Czech Republic. C. R. Acad. Sci. Paris 2000,331, 245–250. 6. Ettler V., Legendre O., Bodénan F., Touray J.-C., Primary phases and natural weathering of old lead-zinc pyrometallurgical slag from Pribram Czech Republic. The Canadian Mineralogist, 2001, Vol. 39, pp. 873-888. 7. Ettler, V., Mihaljevicˇ, M., Piantone, P., Touray, J.C., Leaching of polished sections: an integrated approach for studying the liberation of heavy metals from lead–zinc metallurgical slags. Bull. Soc. Geol. France 2002, 173, 161–169. 8. Ettler, V., Piantone, P., Touray, J.C., Mineralogical control on inorganic contaminant mobility in leachate from lead–zinc metallurgical slag: experimental approach and longterm assessment. Mineral. Mag. 2003a, 67, 1269–1283. 9. Ettler, V., Johan, Z., Hradil, D., Natural alteration products of sulphide mattes from primary lead smelting. C. R. Geosci. 2003b, 335, 1013–1020. 10. Fidancevska E., Vassilev V., Hristova-Vasileva T., Milosevski M. On a possibility for aplication of industrial wastes of metallurgical slag and tv-glass. Journal of the University of Chemical Technology and Metallurgy, 2009, 44, 2, 2009, pp. 189-196. 11. Inegbenebor, A.I., Thomas, J.H., Williams, P.A., The chemical stability of mimetite and distribution coefficient for pyromorphite–mimetite solidsolutions. Mineral. Mag. 1989, 53, 363–371. 178

12. Jonczy I., Charakterystyka mineralogiczno-chemiczna zwałowiska odpadów poprodukcyjnych huty cynku i ołowiu w Rudzie Śląskiej-Wirku oraz jego wpływ na środowisko. Monografia, Gliwice, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2006. 13. Jonczy I., Skład chemiczny szlaki hutniczej ze zwałowiska Huty Kościuszko w Chorzowie. Abstrakty. Pierwszy Polski Kongres Geologiczny, Kraków 26-28 czerwca 2008, Wyd. Polskiego Towarzystwa Geologicznego, 2008, s. 44. 14. Magalhães, M.C.F., Pedrosa de Jesus, J.D., Williams, P.A., The chemistry of formation of some secondary arsenate minerals of Cu(II), Zn(II) and Pb(II). Mineral. Mag. 1988, 52, 679–690. 15. Manasse, A., Mellini, M., Archaeometallurgic slags from Kutná Hora. Neues Jahrb. Mineral. Mh. 2002 (8), 369–384. 16. Navarro, A., Cardellach, E., Mendoza, J.L., Corbella, M., Domènech, L.M., Metal mobilization from base-metal smelting slag, 2008. 17. Iacobescu R.I., Koumpouri D., Pontikes Y., Saban R., Angelopoulos G. Utilization of EAF metallurgical slag in "GREEN" bellte cement. U.P.B. Sci. Bull., Series B, 73, 2011, pp. 1454-2331. . 18. Parsons, M.B., Bird, D.K., Einaudi, M.T., Alpers, C.N., Geochemical and mineralogical controls on trace element release from the Penn Mine basemetal slag dump, California. Appl. Geochem. 2001, 16, 1567–1593. 19. Puziewicz, J., Zainoun, K., Bril, H., Primary phases in pyrometallurgical slags from a zinc-smelting waste dump, Świętochłowice, Upper Silesia, Poland. Can. Mineral. 2007, 45, 1189–1200. 20. Sáez, R., Nocete, F., Nieto, J.M., Capitán, M.A., Rovira, S., The extractive metallurgy of copper from Cabezo Juré, Huelva, Spain: chemical and mineralogical study of slags dated to the third millenium B.C.. Can. Mineral. 2003, 41, 627–638. 21. Seignez, N., Gauthier, A., Bulteel, D., Buatier, M., Recourt, P., Damidot, D., Potdevin, J.L., Effect of Pb-rich and Fe-rich entities during alteration of a partially vitrified metallurgical waste. J. Hazard. Mater. 2007, 149, 418–431. 22. Van Gerven, T., Geysen, D., Stoffels, L., Jaspers, M., Wauters, G., Vandecasteele, C., Management of incineration residues in Flanders (Belgium) and In neighbouring countries. A comparison. Waste Manage. 2005, 25, 75–87.

179

10.7 ZaĹ&#x201A;acznik graficzny

Obiekt 01

Obiekt 01a

Obiekt 02 180

Obiekt 03

Obiekt 04

Obiekt 05 181

Obiekt 06

Obiekt 01 -gleba Fig 10.10 diagramy badań w mikroobszarze próbek podłoża.

182

0,1

0,01

0,1

0,01 F Mg Al, Si P S Cl

Ca Ti V Mn Fe Cu Zn As Ba Pb

C N O F Mg Al, Si P S Cl

Ca Ti V Mn Fe Cu Zn As Ba Pb

Al,

RS02Halda(1)…

RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)… RS01Halda(1)…

0,01

RS02Halda(1)…

0,1

RS02Halda(1)…

RS03Halda(1)_pt1 RS03Halda(1)_pt2 RS03Halda(1)_pt3 RS03Halda(1)_pt4 RS03Halda(1)_pt5 RS03Halda(1)_pt6 RS03Halda(1)_pt7 RS03Halda(1)_pt8 RS03Halda(1)_pt9 RS03Halda(1)_p… RS03Halda(2)_pt1 RS03Halda(2)_pt2 RS03Halda(2)_pt3 RS03Halda(2)_pt4 RS03Halda(2)_pt5 RS03Halda(2)_pt6 RS03Halda(2)_pt7 RS03Halda(2)_pt8 RS03Halda(2)_pt9 RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p… RS03Halda(2)_p…

Próbka 01

100

Próbka 02

100

Próbka 03

100

183

0,1

0,01

RS03pHalda(1)… RS03pHalda(1)… RS03pHalda(1)… RS03pHalda(1)… RS03pHalda(1)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)… RS03pHalda(2)…

RS04Halda(1)_pt1 RS04Halda(1)_pt3 RS04Halda(1)_pt5 RS04Halda(1)_pt7 RS04Halda(1)_pt9 RS04Halda(1)_pt11 RS04Halda(1)_pt13 RS04Halda(1)_pt15 RS04Halda(1)_pt17 RS04Halda(1)_pt19 RS04Halda(1)_pt21 RS04Halda(1)_pt23 RS04Halda(1)_pt25 RS04Halda(1)_pt27 RS04Halda(1)_pt29 RS04Halda(2)_pt1 RS04Halda(2)_pt3 RS04Halda(2)_pt5 RS04Halda(2)_pt7 RS04Halda(2)_pt9 RS04Halda(2)_pt11 RS04Halda(2)_pt13 RS04Halda(2)_pt15 RS04Halda(2)_pt17 RS04Halda(2)_pt19 RS04Halda(2)_pt21 RS04Halda(2)_pt23 RS04Halda(2)_pt25 RS04Halda(2)_pt27 RS04Halda(2)_pt29 RS04Halda(2)_pt31 RS04Halda(2)_pt33

Próbka 03 porost

100

0,01 C N O F Mg Al, Si P S Cl

Ca Ti V Mn Fe Cu Zn As Ba Pb

100

brzoza

C N O F Mg Al, Si P S Cl

Ca Ti V Mn Fe Cu Zn As Ba Pb

Próbka 04

| trawa

184

0,1

0,01 F Mg Al, Si P S Cl

Ca Ti V Mn Fe Cu Zn As Ba Pb

C N O F Mg Al, Si P S Cl

Ca Ti V Mn Fe Cu Zn As Ba Pb

Al,

RS07Halda(1)_…

0,01

RS07Halda(1)_…

0,1

RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)… RS06Halda(1)…

RS07Halda(1)_…

RS05Halda(1)_pt1 RS05Halda(1)_pt2 RS05Halda(1)_pt3 RS05Halda(1)_pt4 RS05Halda(1)_pt5 RS05Halda(1)_pt6 RS05Halda(1)_pt7 RS05Halda(1)_pt8 RS05Halda(1)_pt9 RS05Halda(1)_pt10 RS05Halda(1)_pt11 RS05Halda(1)_pt12 RS05Halda(1)_pt13 RS05Halda(1)_pt14 RS05Halda(1)_pt15 RS05Halda(1)_pt16 RS05Halda(1)_pt17 RS05Halda(1)_pt18 RS05Halda(1)_pt19 RS05Halda(1)_pt20 RS05Halda(1)_pt21 RS05Halda(1)_pt22 RS05Halda(1)_pt23 RS05Halda(1)_pt24 RS05Halda(1)_pt25 RS05Halda(1)_pt26 RS05Halda(1)_pt27 RS05Halda(1)_pt28 RS05Halda(1)_pt29 RS05Halda(1)_pt30 RS05Halda(1)_pt31 RS05Halda(1)_pt32 RS05Halda(1)_pt33 RS05Halda(1)_pt34 RS05Halda(1)_pt35 RS05Halda(1)_pt36 RS05Halda(1)_pt37

0,1

RS07Halda(1)_…

Próbka 05

100

0,01 K

Próbka 06

100

Próbka 07

100

185

0,1 F Mg Al, Si P S Cl

Ca Ti V Mn Fe Cu Zn As Ba Pb

C N O F Mg Al, Si P S Cl

Ca Ti V Mn Fe Cu Zn As Ba Pb

RS09Halda(2)_pt20

RS09Halda(2)_pt19

RS09Halda(2)_pt18

RS09Halda(2)_pt17

RS09Halda(2)_pt16

RS09Halda(2)_pt15

RS09Halda(2)_pt14

RS09Halda(2)_pt13

RS09Halda(2)_pt12

RS09Halda(2)_pt11

RS09Halda(2)_pt10

RS09Halda(2)_pt9

RS09Halda(2)_pt8

RS09Halda(2)_pt7

RS09Halda(2)_pt6

RS09Halda(2)_pt5

RS09Halda(2)_pt4

RS09Halda(2)_pt3

RS09Halda(2)_pt2

RS09Halda(2)_pt1

RS09Halda(1)_pt10

RS09Halda(1)_pt9

RS09Halda(1)_pt8

RS09Halda(1)_pt7

RS09Halda(1)_pt6

RS09Halda(1)_pt5

RS09Halda(1)_pt4

RS09Halda(1)_pt3

RS09Halda(1)_pt2

RS08Halda(1)_pt30

RS08Halda(1)_pt29

RS08Halda(1)_pt28

RS08Halda(1)_pt27

RS08Halda(1)_pt26

RS08Halda(1)_pt25

RS08Halda(1)_pt24

RS08Halda(1)_pt23

RS08Halda(1)_pt22

RS08Halda(1)_pt21

RS08Halda(1)_pt20

RS08Halda(1)_pt19

RS08Halda(1)_pt18

RS08Halda(1)_pt17

RS08Halda(1)_pt16

RS08Halda(1)_pt15

RS08Halda(1)_pt14

RS08Halda(1)_pt13

RS08Halda(1)_pt12

RS08Halda(1)_pt11

RS08Halda(1)_pt10

RS08Halda(1)_pt9

RS08Halda(1)_pt8

RS08Halda(1)_pt7

RS08Halda(1)_pt6

RS08Halda(1)_pt5

RS08Halda(1)_pt4

RS08Halda(1)_pt3

RS08Halda(1)_pt2

RS08Halda(1)_pt1

0,1

RS09Halda(1)_pt1

Prรณbka 08

100

0,01 K

Prรณbka 09

100

0,01 K

186

0,1

0,01

0,1

0,01

RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(1)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p… RS10Halda(2)_p…

RS11Halda(1)_pt1 RS11Halda(1)_pt2 RS11Halda(1)_pt3 RS11Halda(1)_pt4 RS11Halda(1)_pt5 RS11Halda(1)_pt6 RS11Halda(1)_pt7 RS11Halda(1)_pt8 RS11Halda(1)_pt9 RS11Halda(1)_pt10 RS11Halda(1)_pt11 RS11Halda(1)_pt12 RS11Halda(1)_pt13 RS11Halda(1)_pt14 RS11Halda(1)_pt15 RS11Halda(1)_pt16 RS11Halda(1)_pt17 RS11Halda(1)_pt18 RS11Halda(1)_pt19 RS11Halda(1)_pt20 RS11Halda(1)_pt21 RS11Halda(1)_pt22 RS11Halda(1)_pt23 RS11Halda(1)_pt24 RS11Halda(1)_pt25 RS11Halda(1)_pt26 RS11Halda(1)_pt27 RS11Halda(1)_pt28 RS11Halda(1)_pt29 RS11Halda(1)_pt30 RS11Halda(1)_pt31

Próbka 10

100

C N O F Mg Al, Si P S Cl

Ca Ti V Mn Fe Cu Zn As Ba Pb

C N O F Mg Al, Si P S Cl

Ca Ti V Mn Fe Cu Zn As Ba Pb

Próbka 11

100

Fig 10.11. Wykresy składu chemicznego próbek roślin uzyskane w wyniku badań w mikroobszarze.

187

1 (mech)

2 (mech)

3 (mech)

3a (porost)

4 (trawa)

5 (mech)

188

6 (mech)

7 (mech)

8 (mech)

9 (mech)

10 (mech) 11 (mech) Fig 10.12. Mikrofotografie uzyskane za pomocÄ&#x2026; mikroskopu polaryzacyjnego w Ĺ&#x203A;wietle odbitym.

189

1 (mech)

2 (mech)

3 (mech)

3 (porost)

4 (brzoza)

5 (mech)

190

6 (mech)

7 (mech)

8 (mech)

9 (mech)

10 (mech) 11 (mech) Fig 10.13. Mikrofotografie prĂłbek roĹ&#x203A;lin uzyskane za pomocÄ&#x2026; lupy binokularnej

191

porost

4 brzoza

4 trawa

192

193

Fig 10.14. Mikrofotografie elektronów wstecznie rozproszonych (BSE) próbek roślin wraz z punktami mikroanaliz.

Fig 10.15A Mapa rozkładu As w badanych próbkach mchów.

194

Fig 10.15B Mapa rozkładu Cd w badanych próbkach mchów.

Fig 10.15C Mapa rozkładu Cu w badanych próbkach mchów.

195

Fig 10.15D Mapa rozkładu Fe w badanych próbkach mchów.

Fig 10.15E Mapa rozkładu Mn w badanych próbkach mchów.

196

Fig 10.15F Mapa rozkładu Ni w badanych próbkach mchów.

Fig 10.15G Mapa rozkładu Pb w badanych próbkach mchów.

197

Fig 10.15H Mapa rozkładu Ti w badanych próbkach mchów.

Fig 10.15I Mapa rozkładu Zn w badanych próbkach mchów. Fig 10.15. Mapy zmienności zawartości metali zbadanych w pobranych w terenie próbkach mchów.

198

10.8 Załącznik tabelaryczny Tab 10.1 Wyniki analiz w mikroobszarze próbek żużla z obszaru nr 1.

ob1

199

Tab 10.2 Wyniki analiz w mikroobszarze próbek żużla z obszaru nr 1a.

ob1a

200

Tab 10.3 Wyniki analiz w mikroobszarze próbek żużla z obszaru nr 2.

Ob2

201

Tab 10.4 Wyniki analiz w mikroobszarze próbek żużla z obszaru nr 3.

ob3 202

Tab

10.5

Wyniki

analiz

mikroobszarze

próbek

żużla

obszaru

ob4 203

Tab 10.6 Wyniki analiz w mikroobszarze próbek żużla z obszaru nr 5.

Ob5

204

Tab 10.7 Wyniki analiz w mikroobszarze próbek żużla z obszaru nr 6.

Ob. 6

205

Tab. 10.8. Wyniki analiz w mikroobszarze prรณbki gleby

206

Tab. 10.9 Wyniki analiz w mikroobszarze prรณbki mchu nr 01.

Tab. 10.10 Wyniki analiz w mikroobszarze prรณbki mchu nr 02.

207

Tab. 10.11 Wyniki analiz w mikroobszarze prรณbki mchu nr 03.

Tab. 10.12 Wyniki analiz w mikroobszarze prรณbki porostu.

208

Tab. 10.13 Wyniki analiz w mikroobszarze prรณbki brzozy (prรณbka 04(1)) i trawy (prรณbka 04(2)).

209

Tab. 10.14 Wyniki analiz w mikroobszarze prรณbki mchu nr 05.

Tab. 10.15 Wyniki analiz w mikroobszarze prรณbki mchu nr 06.

210

Tab. 10.16 Wyniki analiz w mikroobszarze prรณbki mchu nr 07.

Tab. 10.17 Wyniki analiz w mikroobszarze prรณbki mchu nr 08.

211

Tab. 10.18 Wyniki analiz w mikroobszarze prรณbki mchu nr 09.

Tab. 10.19 Wyniki analiz w mikroobszarze prรณbki mchu nr 10.

212

Tab. 10.20 Wyniki analiz w mikroobszarze prรณbki mchu nr 11.

213

11 Kraków

Charakterystyka środowiskowa centrum Krakowa

11.1 Wstęp. Kraków, jest miastem położonym w południowej Polsce, o ważnym historycznym, naukowym i przemysłowym znaczeniu. W chwili obecnej ilość mieszkańców dochodzi do miliona (włączając w to studentów oraz osoby przebywające czasowo w mieście lub dojeżdżające do pracy z pobliskich miejscowości). W chwili obecnej Kraków zajmuje drugie co do wielkości miejsce w Polsce. Jest to miasto dynamicznie rozwijające się, posiadające duże zaplecze naukowe i kulturalne. W Krakowie istnieje tez rozwinięty przemysł, choć jego rola nie jest tak wielka jak w czasach końca XX wieku (zwłaszcza w przypadku przemysłu ciężkiego). W chwili obecnej największym problemem zanieczyszczenia miasta są spaliny związane z ruchem kołowym oraz tzw. mała emisja, czyli ogrzewanie domów. Wg raportu WHO z 2015r Kraków jest jednym z najbardziej zanieczyszczonych miast Europy (Rolecki 2016), co negatywnie wpływa na rośliny znajdujące się w tym mieście. Biorąc pod uwagę te dane, można uznać analizy wybranych porostów i mchów, rosnących na murach w centrum miasta za uzasadnione. Dane te wraz z interpretacją wyników znajdują się poniżej. 11.2 Metodyka: Próbki roślin zostały pobrane w terenie (fig 10.1) wczesną wiosną w 2016r. Podłoże zostało zbadane z udziałem mikroskopu optycznego oraz elektronowego. Próbki roślin zostały ponadto zbadane za pomocą ICP-OES. Badania wykonano za pomocą optycznego mikroskopu Leica DM2500P w świetle przechodzącym oraz odbitym, a następnie skaningowym mikroskopem elektronowym Hitachi SU6600 z przystawką EDS w Zakładzie Geologii i ochrony Litosfery na Wydziale Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS. Próbki zbadane za pomocą ICP-OES zbadano w Zakładzie Gleboznawstwa i Ochrony Gleb UMCS. Rezultaty analiz zostały opracowane za pomocą Ms Excel. 213

Fig 10.1 Lokalizacja próbek porostów i mchów w Krakowie (na tle gogle maps). 11.3. Wyniki Pobrane próbki porostów i mchów z terenu centrum w Krakowie zostały zbadane mikroskopowo i geochemicznie. Z tymi danymi skorelowano analizy podłoża skalnego. Charakterystyka podłoża: Centrum Krakowa znajduje się w obrębie Wyżyny Krakowsko– Częstochowskiej, zbudowanej w tym przypadku głównie z wapieni masywnych (w innych miejscach uławiconych) późnej jury (fig 10.2, 10.3). Tworzą one malownicze formy ostańcowe w mieście jak np. okolice wzgórza Wawelskiego, ulegają też krasowieniu (Matyszkiewic, 2008, Madeyska 1982). W obrazie mikroskopowym widoczne jest mikrytowe tło, wypełniające skałę, posiadające niekiedy struktury geopetalne, wypełnione późniejszym sparytem oraz fragmenty pokruszonych bioklastów (fig. 10.2) Na tych osadach znajdują się utwory neogenu, reprezentujące różnego rodzaju post glacjalne piaski, gliny oraz utwory rzeczne, i zwietrzelinowe związane już z holocenem. W tych obszarach wokół wychodni wapieni rozwijają się gleby o charakterze rędzin, natomiast w okolicy namulisk rzek –mady.

214

Fig 10.2. Fotografia przedstawiające wzgórze Wawelskie z odsłonięciem skał jurajskich nad Wisłą oraz po prawej stronie mikrofotografie przedstawiająca typowy wapień masywny z Krakowa. Użyte w omawianych miejscach skały często pochodzą także z Karpat, gdzie tworzą serię piaskowców zwanych fliszowymi (Rajchel 2004). Ich wiek reprezentowany jest od kredy po neogen. Są to dawne utwory morskie, które uległy scementowaniu oraz wydźwignięciu i nasunięciu na starsze skały tworząc płaszczowiny (Kozłowski 1986). Umieszczone punkty lokalizacji porostów na mapie 10.1 są związane głównie z podłożem piaskowcowym, gdzie zostały udokumentowane podczas prac terenowych i zebrane.

Fig 10.3 Makrofotografie porostów na piaskowcach: A–rondo Grunwaldzkie (próba 01), BMurek przy ul Bernardyńskiej w kierunku Ul Stradomskiej (próba 04), C-Murek Przy al. Mickiewicza (UJ, próba 18), D–murek umocnienia Mostu Dębnickiego (próba 19). 215

Charakterystyka porostów: Zebrane próbki porostów to Misecznica Murowa (Lecanora muralis), znany porost, często rosnący na murach i betonie (fig 10.4). Próbka mchu zebranego z pasa zieleni przy alejach Mickiewicza to Krótkosz Rowowy (Brachythecium salebrosum).

Fig 10.4 Mikrofotografie próbek uzyskane za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego w świetle odbitym (A-porost, próbka 04, B–mech próbka 18, C–porost, próbka 18, D–porost próbka 19). Badania geochemiczne z udziałem ICP OES wykazały w próbkach mchów i porostów obecność metali takich jak żelazo, tytan, a także chrom, ołów, nikiel, cynk oraz kadm (w dwu próbkach, fig. 10.5). Zawartość żelaza wacha się w granicach od 9-13 % wag (minimum dla próbki 1 i 4, maksimum dla próbek porostów 18 i 19), najwięcej żelaza znajduje się w próbce mchu. Zawartość tytanu wacha się od 123 ppm dla próbki 04 do 867 dla próbki porostu z Alei Mickiewicza i 1329 dla próbki mchu z alei Mickiewicza. Najniższe stężenie ołowiu, 35 ppm stwierdzono w próbce 04 zaś najwyższe w próbce 01 -209 ppm a w próbce mchu 277 ppm. Kadm w ilości ok 2-2,5 ppm stwierdzono w próbkach mchu i porostu z Alei Mickiewicza. Zawartość miedzi najniższa została stwierdzona w próbce 1 zaś najwyższa w próbce 18 i wynosiła 92,3 a w próbce mchu 243 ppm. Zawartość niklu najniższa była w próbce 18p (14,4 ppm), zaś najwyższa w próbce 1p i wynosiła 55,9 ppm, Najmniej cynku znajdowało się w próbce 1p (143 ppm) a najwięcej w próbce 18p (487 ppm).

216

100000,00

10000,00 1p 1000,00

4m 18p

100,00

18m 19p

10,00

1,00 Ti

Fig 10.5 Wyniki analiz ICP-OES próbek porostów i mchu z centrum Krakowa. 11.4. Dyskusja. Zbadane próbki mchów i porostów wykazują podwyższone zanieczyszczenia metali (np. w porównaniu z próbkami z Roztocza–patrz rozdział 8), choć nie są one tak duże jak próbki z hałdy Zn-Pb w Rudzie śląskiej (patrz Rozdział 9). Ewidentnie jednak wskazują na duże zanieczyszczenie środowiska w centrum Krakowa wynikające z działalności człowieka (spaliny samochodowe, infrastruktura tramwajowa, emisja kominowa itp.). Położenie Krakowa jest umiejscowione w niecce, co powoduje niekiedy długoterminowe stagnacje smogu, przyczyniając się do powstawania aerozoli zawierających wyżej omawiane zanieczyszczenia. Powyższe wyniki ewidentnie potwierdzają wysokie zanieczyszczenie środowiska w Krakowie i pilna potrzebę prac mających na celu jego oczyszczenie. Nawet w tak niewielkim porównaniu widać, iż częściowe ograniczenie ruchu jakie ma miejsce w okolicach ulicy Bernardyńskiej (próbka 04) już wpłynęło na mniejsze zawartości metali w badanych próbkach. Lepsze przewietrzenie jakie ma miejsce na bardzo ruchliwym Rondzie Grunwaldzkim również dało efekt w postaci niższych wartości (próbka 01). 11.5. Wnioski Omówione powyżej badania świadczą o trudnej sytuacji centrum Krakowa. Porosty oraz próbka mchu zbadane w centralnych częściach miasta wykazują silnie zanieczyszczenie. Stanowi ono poważny problem dla życia człowieka jak i całej biosfery znajdującej się w mieście, która jest pod silna antropopresją. Wyniki uzyskane wskazują jednoznacznie na pilna potrzebę prowadzenia prac mających na celu oczyszczenie miasta z emiterów zanieczyszczeń, w pierwszej kolejności poprzez eliminację tzw. małej emisji, ograniczenie ruchu kołowego i monitoring środowiska.

217

11.6. Literatura

1. Kozłowski S, Surowce skalne Polski, Wyd. Geologiczne, 1986, pp. 538 2. Madeyska T., The stratigraphy of Palaeolithic sites of the Cracow Upland, Acta Geologica Polonica, 1982,Vol 32, No 3-4 (1982) 3. Matyszkiewicz J, The Cracow-Częstochowa Upland (Southern Poland) -The Land of White Cliffs and Caves, Przegląd Geologiczny, 2008,vol. 56, nr 8/1, 4. Rajchel J, Kamienny Kraków: spojrzenie geologa. Wyd AGH, 2004;pp. 235 5. Rolecki M., 2016, WHO: Polskie miasta najbardziej zanieczyszczone w Europie, Gazeta wyborcza z dnia 14.05.2016r, http://wyborcza.pl/1,75400,20074235,whopolskie-miasta-najbardziej-zanieczyszczone-w-europie.html

218

12 Makarska -Chorwacja

Charakterystyka środowiskowa roślin z okolic Makarskiej w Chorwacji.

12.1 Wstęp

Region śródziemnomorski Europy środkowo-wschodniej jest interesujący nie tylko pod względem geologicznym. Jest to mozaika wielokulturowa, etnograficzna z elementami długiej historii oraz dużej zmienności klimatycznej i roślinnej. W ostatnich latach XXw powstało tu wiele nowych Państw (po rozpadzie Jugosławii) w których poziom życia jest bardzo zmienny. Obszar ten obfituje w ciekawe formy krasowe, liczne pasma górskie o interesującej rzeźbie i budowie wgłębnej.

Fig 12.1. Skały wybrzeża Chorwacji na tle jednostek alpejskich południowo-środkowej Europy (Schmid i Fügenschuh 2000) 219

Geologicznie jest to sfera silnie przekształcona pod wpływem ruchów orogenezy alpejskiej, z licznymi skałami osadowymi związanymi z występowaniem w tym rejonie Oceanu Tetydy wraz z licznymi występującymi w tym regionie ofiolitami i skałami wulkanicznymi (fig 12.1). Chorwację można podzielić na dwa regiony, zróżnicowane między sobą: wschodnią cześć kraju lezącą w obrębie Niziny Panońskiej oraz część zachodnią, znajdującą się nad Adriatykiem, tworzącą charakterystyczne wybrzeże, geologicznie wchodzące w skład Dynarydów. Jednostki te włączając Góry Dynarskie i Karpaty stanowiła w mezozoiku obszar Oceanu Tetydy, gdzie tworzyły się skały osadowe: głównie wapienie i dolomity, a czasem także radiolaryty, jaspisy oraz skały ofiolitowe (Bielica, 2012, Korikovsky i in. 2000, Kounov 2006). Towarzyszą im także ławice piaskowców fliszowych (Lugović i in. 2006). Podczas ruchów górotwórczych orogenezy Alpejskiej doszło do dźwigania i fałdowania tych utworów a następnie doszło do przejawów magmatyzmu i wulkanizmu w tym regionie (Korikovsky i in. 2000, Milanović i in 2012, Seyler i in. 2007). Góry Dynarskie ze względu na specyfikę paleogeograficzną w chwili obecnej stanowią sfałdowany i wyniesiony obszar zbudowany przeważnie z różnorodnych skał węglanowych (podlegających intensywnemu wietrzeniu chemicznemu). Skały te stromo opadają do morza, tworząc różne formy orograficzne w tym liczne podłużne wyspy, które stanowią wypiętrzoną część fałdów, oddzielone wąskimi pasami obniżeń zalanych przez morze. Taki układ przyczynia się do urozmaiconej linii brzegowej, która zwana jest wybrzeżem dalmatyńskim stanowiąc tym samym wzorzec wybrzeża o takiej charakterystyce. Skały te ulegają wietrzeniu krasowemu, w czym sprzyjają takie czynniki jak ciepły klimat i brak grubej pokrywy zwietrzelinowej (zmytej w wyniku degradacji roślinnej). W efekcie w omawianym rejonie występuje stosunkowo dużo różnorodnych form takich jak jaskinie, wraz z całym bogactwem speleotemów, wywierzyska, ponory, polja, które niekiedy tworzą bardzo malownicze formy krajobrazu (Schmidt i in. 2003, Resimić–Šarić i in 2000). W czasie zlodowacenia w plejstocenie linia brzegowa morza znajdowała się na niższym, niż obecnie poziomie a w niedalekiej przeszłości geologicznej morze było jeszcze bardziej cofnięte (kryzys messyński). Dzięki temu część jaskiń jest w chwili obecnej zatopiona (Schmidt i in 2003). W przeszłości baza erozyjna znajdowała się na niższym poziomie, co powodowało powstawanie znacznie bardziej rozbudowanych systemów jaskiń. Wszystkie te formy wpływają na atrakcyjność rzeźby terenu w omawianym regionie. 12.2 Metodyka Prace terenowe zostały przeprowadzone w 2013 roku. W tym czasie zebrano próbki skał oraz roślin w rejonie Istrii, Dalmacji oraz Plitvic. Pobrane próbki skał zostały opisane, a rośliny i mchy zasuszone. Próbki te zbadano za pomocą mikroskopu polaryzacyjnego Leica DM2500P w świetle przechodzącym i odbitym a następnie w mikroobszarze z udziałem Skaningowego mikroskopu elektronowego Hitachi SU6600. Próbki roślin zostały ponadto zbadane za pomocą ICP-OES. Badania mikroskopowe i spektroskopowe wykonano w Zakładzie Geologii i ochrony Litosfery na Wydziale Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS. Próbki zbadane za pomocą ICP-OES zbadano w Zakładzie Gleboznawstwa i Ochrony Gleb UMCS. Rezultaty analiz zostały opracowane za pomocą Ms Excel.

220

Fig 12. 2. Typowe formy krajobrazu Chorwacji: A –makia w okolicy Makarskiej, B –kieszeń krasowa wypełniona terra rosa, C-strome brzegi Istrii, D –kaskady wodne w Plitvicach. 12.3 Rezultaty 12.3.1 Rzeźba terenu

W omawianych odsłonięciach występują sfałdowane formacje skalne zbudowane głównie z wapieni, dolomitów (fig 12. 7), łupków i innych skał, które są sfałdowane. Dna fałdów są zalane wodą tworząc charakterystyczne podłużne, równoległe do brzegu długie doliny zalane morzem, wcinającym się w ląd na wiele kilometrów. Ten typ wybrzeża widoczny jest szczególnie w okolicach Makarskiej i zwany jest wybrzeżem dalmatyńskim (fig 12. 2, 3). Nieco inaczej jest na płw. Istria w okolicy Rijeki (fig 12. 2), gdzie formacje skalne tworzą często wzniesienia, stromymi brzegami opadające ku morzu Adriatyckiemu (w tym miejscu zwanym kwarnerem). Z kolei w rejonie Plitvic (fig 12. 2) występują rozległe poziomy krasowe, które odpowiadają za tworzenie się form krasu freatycznego (i wadycznego), przyczyniając się do powstania grupy jezior, każde o innym poziomie względem pozostałych, tworząc kaskady i inne malownicze formy krasowe. Kras w Dynarydach jest bardzo powszechnym zjawiskiem ze względu na budowę geologiczną (z dominującymi skałami węglanowymi) oraz współdziałaniem ciepłego klimatu wzmagającego procesy erozji i wietrzenia chemicznego. Skutkiem wypłukiwania skał węglanowych jest tworzenie się tzw. residuum, które nosi charakterystyczne różowawo-brązowe zabarwienie i nosi nazwę terra rosa (fig 12. 2).

221

Obecność terra rosa zaznacza się zarówno wśród pustek wietrzennych w skałach węglanowych jak i w postaci czap wietrzennych, pokrywających niekiedy znaczne obszary.

Fig 12. 3. Formy wietrzenia skał w Dalmacji w okolicy Makarskiej: A –ogołocone żleby skalne, B –mikro formy wietrzenne (pustki w skale), C –żebrowanie. W obrazie mikroskopowym widoczne są kryształy węglanów, mikrytu i wtórnego sparytu, który często tworzy formy krustyfikacyjne, spajając spękania i pustki w skałach. Widoczne są też liczne odbarwienia wzbogacone w związki żelaza. Badania w mikroobszarze wykazały występowanie głównie węglanów (kalcytu i dolomitu) oraz krzemionki (w próbce 03) z pewnymi domieszkami żelaza (tab 12. 1, fig 12. 7, 11). Analizy w mikroobszarze wykazały ponadto niewielkie domieszki siarczków Pb w próbce nr 04 (fig 12. 4).

Fig 12. 4. Widmo EDS ukazujące siarczki w analizowanych próbkach skał. 222

12.3.2 Informacja o glebach. Gleby występujące w omawianym terenie badań to głównie odmiany rędzin o charakterystycznym czerwonawym zabarwieniu (terra rosa, Fig 12. 5, 8).

Fig 12. 5. Przykład skrasowiałego wapienia z wypełnieniem terra rosa. W obrazie mikroskopowym widoczne są związki żelaza, manganu i glinu oraz minerały ilaste z pojedynczymi okruchami skał węglanowych a także przemieszaną substancją humusową. Gleba taka jest ciężka, gliniasta, posiada odczyn zasadowy. Warunkuje ona rozwój określonych gatunków roślin, szczególnie w górach, gdzie stosunkowo często można spotkać szarotkę. Badania w mikroobszarze wykazały występowanie glinokrzemianów wapnia i magnezu oraz węglanów z domieszka tlenków i wodorotlenków żelaza (tab 12. 1, fig 12. 11). Tab 12. 1. Wyniki analiz zbiorczych poszczególnych próbek podłoża. Próbki Hr 01 Hr 03 Hr 04 Hr 05 Hr 02

O 10,22 6,41 5,04 7,04 11,87

Na 50,27 53,1 49,02 52,95 45,6

0,26

Al, 8,7 0,25 0,57 0,72 1,92

Si 4,26 0,87 3,43 0,5 7,85

K 17,91 3,85 0,25 14,72

Ca Fe 26,54 21,46 0,58 34,1 3,4 38,55 1,8 4,7 8,15

12.3.3 Informacja szacie roślinnej. Omawiany teren badań znajduje się w śródziemnomorskiej strefie klimatycznej z deszczową porą zimową i suchym latem. Szata roślinna porasta gleby rezydualne, powstałe poprzez wietrzenie wapieni ze stosunkowo ubogą warstwą próchniczną. W tych warunkach tworzy się zielony las twardolistny oraz twardolistne zarośla, które z reguły są wrażliwe na dłuższe przymrozki. Strefa ta rozciąga się w rejonie wybrzeża, w zachodnich krańcach Chorwacji u 223

podnóży gór Dynarskich oraz na licznych wyspach. W tych obszarach temperatura stycznia wynosi średnio od 2°C do 9°C, zaś w lipcu 24°C do 16°C (Brusić, Pamuła 2014). Roślinność występująca w tym regionie zwykle rozpoczyna wegetację wczesną wiosną, kiedy temperatury nie są jeszcze tak wysokie, a jednocześnie pojawiają się opady deszczu. W okresie letnim wiele roślin zamiera, wznawiając swoje funkcje życiowe dopiero na jesieni kiedy znowu temperatury są niższe. W okresie letnim, gdy słońce wypala, niektóre rośliny by przerwać, wytworzyły twarde, błyszczące liście, często pokryte gęstymi włoskami, odbijające część promieni i utrudniające parowanie wody. Wiosną najczęściej następuje kwitnienie makii (odmiana zarośli w bardzie wilgotnych miejscach) i garig (bardziej sucha odmiana zarośli). W lecie z kolei wiele z tych roślin wydziela intensywne olejki eteryczne, dające piękny zapach (mające także zastosowanie w przemyśle kosmetycznym i farmaceutycznym).

Fig 12. 6. Makrofotografie miejsc poboru prób roślin w rejonie Rijeki (A) i Makarskiej (B-D).

Obszary pobrzeża prawdopodobnie w przeszłości porastały bujne lasy (o czym świadczą dane archeologiczne, palinologiczne oraz resztki drzewostanu naturalnego, zachowanego w niektórych wyspach., fig 12. 6). Wyrąb i intensywne wypasanie owiec przyczyniło się jednak do znacznego zubożenia tego regionu, zmieniając także warunki klimatyczne oraz pozbawiając podłoże ściółki która została wypłukana przez deszcze. Lasy te zastąpiły zarośla tworzące wspomnianą powyżej makię oraz garig. W niektórych miejscach, trudno dostępnych prawdopodobnie jest ona pierwotna, natomiast w pozostałych obszarach wtórna. Zbudowana jest przede wszystkim z zarośli często kolczastych, gęstych oraz różnych traw i roślin 224

zielnych. Można tu wyróżnić za Brusić, Pamuła (2014) wrzośce (Erica sp.), jałowce (Juniperus sp.), czystki (Cistus sp.), pistacje (Pistacia sp.) a także oliwka europejska (Olea europea), wawrzyn i skarlałe dęby także sosna pinia. Z kolei w miejscach bardziej suchych dominuje garig zbudowany z bardziej skarlałych roślin, często kolczastych o wysokości rzadko dochodzącej do 1m. Zbudowany jest z zespołów roślinnych zwanych Festuco– Koelarietum splendentis i Stipo–Salvietum oficinalis , w których można wyróżnić takie gatunki roślin jak: dzwonek istriański (Campanula istriaca) czy chaber dalmacki (Centaurea dalmatica, Brusić, Pamuła, 2014). W omawianym terenie badań zostały pobrane próbki Mikołajka ametystowyego (Eryngium amethystinum, próbka 01) z okolic Rijeki a także kopru, lawendy, sosny i szarotki (odpowiednio próbki 02, 03, 04 i 05) z okolic Makarskiej i mchu z okolic Plitvic (próbka 06). Próbki te zostały sfotografowane za pomocą lupy binokularnej, mikroskopu optycznego oraz mikroskopu elektronowego (fig 12. 9,10). W obrazach mikroskopowych ukazują one często bardzo interesujące szczegóły swojej budowy, które mają charakter taksonomiczny. 12.3.4 Wyniki analiz chemicznych

Próbki roślin zostały poddane analizom w mikroobszarze, (łącznie 138 mikroanaliz), które wykazały niewielkie domieszki magnezu, sodu, potasu i wapnia oraz żelaza, glinu i krzemu na ich powierzchni (fig 12.12, tab 12.3-8). Badania za pomocą ICP-OES, wykazały natomiast sporo żelaza wraz z domieszką ołowiu, niklu, tytanu i cynku w próbce mchu z Plitvic. Badania roślin z Makarskiej wykazały natomiast niewielkie domieszki żelaza, cynku oraz tytanu i manganu dla lawendy i szarotki, a także znacznie wyższe zawartości ołowiu, miedzi i chromu dla sosny (tab 12. 2, fig 12. 13). Tab 12.2. Wyniki analiz ICP-OES próbek roślin. Ti Mn Cr Pb Cd Fe Cu Ni Zn Pl Mech 584,10 125,00 37,80 241,00 4904,00 7,14 18,20 42,60 Ma Sosna 11,33 8,25 15,50 40,60 27,22 20,02 3,19 28,10 Ma Lawenda 20,31 17,90 12,80 12,40 67,88 15,40 2,34 34,90 Ma szarotka 20,29 12,40 21,30 76,40 18,08 7,79 3,30 80,70 Ri Mikołajek 9,39 21,50 11,50 16,70 0,02 70,06 1,83 0,79 24,90 Pl- Plitvice, Ma –Makarska, Ri –Rijeka. 12.4 Dyskusja Przeanalizowane skały podłoża to głównie wapienie i dolomity oraz inne skały (łupki, radiolaryty), które zbudowane są głównie z kalcytu z domieszka syderytu i dolomitu w niektórych przypadkach (próbka nr 4) zawierające nieznaczne ilości siarczków. Zbadane rośliny odpowiadają tą zawartością zmierzonych metali z podłożem. W przypadku mchu podwyższone zawartości metali związane są prawdopodobnie z rezydualnym charakterem terra rosa, w którym stężenie tych metali może być wyższe. Świadczą one także o procesach hydrotermalnych, zachodzących w omawianych skałach, prawdopodobnie w trakcie działań tektonicznych na omawianym obszarze. Pewne domieszki metali w roślinach korespondują także z podłożem. Anomalnie wyższe zawartości ołowiu, miedzi i chromu w sośnie mogą wskazywać na pewne zanieczyszczenie otoczenia poprzez prowadzenie intensywnej działalności turystycznej (ruch kołowy) lub kumulację tych pierwiastków z niżej leżących warstw. 225

12.5 Wnioski W obszarze Chorwacji zbadane próbki roślin wskazują liczne związki z węglanowym podłożem oraz glebami wytworzonymi na podłożu węglanowym (terra rosa). Domieszki te związane są ze wzbogaceniem rezydualnych osadów, wchodzących w skład gleb na skutek wietrzenia chemicznego skał i kumulacji trudno rozpuszczalnych związków chemicznych. W próbce sosny znajdują się anomalnie wyższe stężenia niektórych metali w stosunku do zanotowanych w roślinach. Prawdopodobnie można to tłumaczyć pewnym zanieczyszczeniem otoczenia na skutek wzmożonego turystycznego ruchu kołowego. 12.6 Literatura 1. Brusić Z., Pamuła S., Przewodnik Chorwacja, w kraju lawendy i wina, wyd Helionss. 2014, 446 2. Korikovsky, S., Popević, A., Karamata, S., Kurdyukov, E., Prograde metamorphic transformations of mafic rocks in the contact aureole beneath the Zlatibor ultramafic massif. In: Karamata, S., Janković, S. (Eds.), Proceedings of the International Symposium “Geology and metallogeny of the Dinarides and the Vardar Zone”, Academia of sciences and arts of the Republic of Srpska, Collections B.A. Bazylev et al. / Lithos. 2000, 108, 37–71 69 3. Schmidt S.M., Fügenschuh, B. and Lippitsch, R. The Western Alps - Eastern Alps transition: tectonics and deep structure. Mem.Sci.Geol., 2003, 257-260. 4. Kounov, A., Does the Sava-zone represent a remnant of the Vardar ocean and when did it close? — structure, geochemistry and age of the Kozara ophiolites (northern Bosnia–Herzegovina). Mesozoic ophiolite belts of the northern part of the Balkan Peninsula. Proceedings of the International Symposium. Faculty of Mining and Geology, University of Belgrade, Belgrade, Serbia, pp. 2006,136–138. 5. Lugović, B., Segvić, B., Babajić, E., Trubelja, F., Evidence of short-living intraoceanic subduction in the Central Dinarides, Konjuh ophiolite complex (Bosnia– Herzegovina). Mesozoic ophiolite belts of the northern part of the Balkan Peninsula. Proceedings of the International Symposium. Faculty of Mining and Geology, University of Belgrade, Belgrade, Serbia, 2006, pp. 72–75. 6. Milovanović D., Srećković-Batoćanin d., Savić M., Popovic D., Petrology of plagiogranite from Sjenica, Dinaridic Ophiolite Belt (southwestern Serbia), Geologica Carpathica, 2012, 4 (63),2, doi: 10.2478/v10096-012-0008-4 7. Seyler, M., Lorand, J.P., Dick, H.J.B., Drouin, M., Pervasive melt percolation reactions in ultra-depleted refractory harzburgites at the Mid-Atlantic Ridge, 15°20′N: ODP Hole 1274A. Contributions to Mineralogy and Petrology 153, 303–319. 70 B.A. Bazylev et al. / Lithos 2007,108, 37–71 8. Resimić-Šarić, K., Karamata, S., Popević, A., Balogh, K., The eastern branch of the Vardar zone —the scar of the Main Vardar ocean. In: Karamata, S., Janković, S. (Eds.), Proceedings of the International Symposium “Geology and metallogeny of the Dinarides and the Vardar Zone”, Academia of sciences and arts of the Republic of Srpska, Collections and monographs, 1, Department of natural, mathematical and technical sciences. Banja Luka, Serbian Sarajevo, 2000, pp. 81–85.

226

12.7 Załącznik graficzny.

Lupa

mikroskop opt.

BSE

01 03

Fig 12. 7. Makrofotografie z lupy binokularnej oraz mikrofotografie z mikroskopu optycznego i elektronowego (BSE) próbek skał.

Lupa

mikroskop opt.

BSE

Fig 12. 8. Makrofotografia z lupy binokularnej oraz mikrofotografie z mikroskopu optycznego i elektronowego (BSE) próbki gleby.

227

Lupa

mikroskop opt.

BSE

miłek koper

lawenda

szarotka

sosna

Fig 12. 9. Makrofotografia z lupy binokularnej oraz mikrofotografie z mikroskopu optycznego i elektronowego (BSE) próbek roślin: A; Rijeka, Mikołajek ametystowy, (Eryngium amethystinum), B; koper, C; lawenda, D; szarotka, E; sosna

228

milek(1)_pt1 milek(1)_pt2 milek(1)_pt3 milek(1)_pt4 milek(1)_pt5 milek(1)_pt6 milek(1)_pt7 milek(1)_pt8 milek(1)_pt9 milek(1)_pt10 milek(1)_pt11 milek(1)_pt12 milek(1)_pt13 milek(1)_pt14 milek(1)_pt15 milek(2)_pt1 milek(2)_pt2 milek(2)_pt3 milek(2)_pt4 milek(2)_pt5 milek(2)_pt6 milek(2)_pt7 milek(2)_pt8 milek(2)_pt9 milek(2)_pt10

A B

Fig 12. 10 Plitvice Mech

100%

90%

80%

70%

60%

50%

40%

30%

20%

10%

0% Hr 01 Hr 03

N O

O Na

Na Hr 04

Mg Al,

P Hr 05

S K

Cl Ca

K Hr 02

Fig 12. 11. Wyniki analiz w mikroobszarze próbek skał podłoża (1, 3-5) oraz próbki gleby (02).

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

229

lawenda(1)_pt1 lawenda(1)_pt2 lawenda(1)_pt3 lawenda(1)_pt4 lawenda(1)_pt5 lawenda(1)_pt6 lawenda(1)_pt7 lawenda(1)_pt8 lawenda(1)_pt9 lawenda(1)_pt10 lawenda(1)_pt11 lawenda(1)_pt12 lawenda(1)_pt13 lawenda(1)_pt14 lawenda(1)_pt15 lawenda(1)_pt16 lawenda(2)_pt1 lawenda(2)_pt2 lawenda(2)_pt3 lawenda(2)_pt4 lawenda(2)_pt5 lawenda(2)_pt6 lawenda(2)_pt7 lawenda(2)_pt8 lawenda(2)_pt9 lawenda(2)_pt10

koper(1)_pt1 koper(1)_pt2 koper(1)_pt3 koper(1)_pt4 koper(1)_pt5 koper(1)_pt6 koper(1)_pt7 koper(1)_pt8 koper(1)_pt9 koper(1)_pt10 koper(1)_pt11 koper(1)_pt12 koper(1)_pt13 koper(1)_pt14 koper(1)_pt15 koper(1)_pt16 koper(1)_pt17 koper(2)_pt1 koper(2)_pt2 koper(2)_pt3 koper(2)_pt4 koper(2)_pt5 koper(2)_pt6 koper(2)_pt7 koper(2)_pt8 koper(2)_pt9 koper(2)_pt10 sosna(1)_pt1 sosna(1)_pt2 sosna(1)_pt3 sosna(1)_pt4 sosna(1)_pt5 sosna(1)_pt6 sosna(1)_pt7 sosna(1)_pt8 sosna(1)_pt9 sosna(1)_pt10 sosna(1)_pt11 sosna(1)_pt12 sosna(1)_pt13 sosna(1)_pt14 sosna(1)_pt15 sosna(2)_pt1 sosna(2)_pt2 sosna(2)_pt3 sosna(2)_pt4 sosna(2)_pt5 sosna(2)_pt6 sosna(2)_pt7 sosna(2)_pt8 sosna(2)_pt9 sosna(2)_pt10

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

B C

C O

N F

O Na

Na Mg

Mg Al

Al Si

Si K

P S

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

K Ca

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

230

szarotka(1)_pt1 szarotka(1)_pt2 szarotka(1)_pt3 szarotka(1)_pt4 szarotka(1)_pt5 szarotka(1)_pt6 szarotka(1)_pt7 szarotka(1)_pt8 szarotka(1)_pt9 szarotka(1)_pt10 szarotka(1)_pt11 szarotka(1)_pt12 szarotka(1)_pt13 szarotka(1)_pt14 szarotka(1)_pt15 szarotka(2)_pt1 szarotka(2)_pt2 szarotka(2)_pt3 szarotka(2)_pt4 szarotka(2)_pt5 szarotka(2)_pt6 szarotka(2)_pt7 szarotka(2)_pt8 szarotka(2)_pt9 szarotka(2)_pt10

100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%

E C

Ti Mn N

Cr O

Pb Mg

Cd Al

Fe Si P

Cu S

100,00

10,00

1,00 Zn

K Ca

Fig 12. 12. Wykresy analiz w mikroobszarze próbek roślin: A –miłek z Rijeki; sosna (B), koper (C), lawenda (D), szarotka (E) z Makarskiej. 10000,00

1000,00

Plitvice Mech

Makarska Sosna

Makarska Lawenda

Makarska szarotka

Rijeka

0,10

0,01

Fig 12. 13. Wyniki analiz ICP-OES próbek roślin.

231

12. 8. Załącznik tabelaryczny. Tab 12.3 Wyniki mikroanaliz miłka z Rijeki C

0.88

milek(1)_pt1

59.10

35.90

0.05

0.30

milek(1)_pt2

47.00

38.21

milek(1)_pt3

60.99

30.60

0.94

0.63

milek(1)_pt4

57.56

38.20

0.22

milek(1)_pt5

56.95

39.00

milek(1)_pt6

58.15

milek(1)_pt7

57.63

milek(1)_pt8

Ca 1.33

2.39

3.61

11.18

1.65

5.18

0.39

1.01

2.62

0.41

0.54

0.78

2.31

37.65

0.74

0.28

1.36

1.83

39.57

0.30

0.38

0.53

1.59

59.07

38.49

0.29

0.26

0.37

1.52

milek(1)_pt9

52.41

40.49

0.56

0.25

2.24

4.05

milek(1)_pt10

57.66

37.14

0.73

1.68

2.79

milek(1)_pt11

35.61

39.60

0.31

4.16

7.09

milek(1)_pt12

45.46

43.42

2.47

8.66

milek(1)_pt13

56.33

39.54

0.57

0.36

0.75

2.44

milek(1)_pt14

44.50

36.18

1.24

1.26

4.72

12.10

milek(1)_pt15

55.40

33.47

1.33

0.96

2.41

6.44

milek(2)_pt1

55.02

40.63

0.38

0.26

0.48

3.24

milek(2)_pt2

53.49

44.51

0.34

0.13

0.45

1.08

milek(2)_pt3

54.40

43.56

0.40

0.45

1.18

milek(2)_pt4

58.26

39.41

0.34

0.45

1.37

milek(2)_pt5

52.94

44.67

0.35

0.45

1.59

milek(2)_pt6

56.53

34.94

0.99

0.35

2.40

4.78

milek(2)_pt7

55.07

32.08

1.04

0.36

3.76

7.68

milek(2)_pt8

58.26

32.21

1.28

0.46

2.57

5.22

milek(2)_pt9

42.00

8.91

42.88

3.61

0.37

0.51

0.87

0.85

milek(2)_pt10

36.26

10.46

39.30

1.93

0.61

1.25

1.80

8.39

13.22

0.05

0.18

232

Tab 12.4 Wyniki mikroanaliz sosny z Makarskiej C

sosna(1)_pt1

66.62

31.96

sosna(1)_pt2

65.29

31.84

sosna(1)_pt3

58.81

40.41

sosna(1)_pt4

60.47

37.18

0.37

0.58

0.44

0.69

sosna(1)_pt5

64.37

33.30

0.17

0.27

0.21

1.68

sosna(1)_pt6

68.79

29.48

0.22

0.33

0.23

0.96

sosna(1)_pt7

60.25

36.16

0.23

0.38

0.65

0.33

1.69

sosna(1)_pt8

59.90

37.30

0.24

0.39

0.76

0.31

0.97

sosna(1)_pt9

64.81

33.91

0.09

0.12

0.17

0.16

0.74

sosna(1)_pt10

62.90

31.86

0.20

0.70

1.47

0.30

2.57

sosna(1)_pt11

67.82

30.77

0.15

0.24

0.12

0.89

sosna(1)_pt12

71.91

26.54

0.14

0.16

0.08

1.18

sosna(1)_pt13

68.82

28.41

0.24

0.34

0.07

2.00

sosna(1)_pt14

72.30

25.87

0.44

0.54

0.84

sosna(1)_pt15

71.41

26.19

0.68

1.72

sosna(2)_pt1

64.64

32.46

sosna(2)_pt2

66.09

27.50

sosna(2)_pt3

77.39

20.49

sosna(2)_pt4

72.28

24.62

sosna(2)_pt5

70.93

28.46

sosna(2)_pt6

60.45

38.18

sosna(2)_pt7

68.84

28.88

sosna(2)_pt8

65.45

33.08

sosna(2)_pt9

64.16

33.28

sosna(2)_pt10

66.47

30.59

0.20

0.19

0.26

0.97

0.73

1.08

0.87

0.77 0.28

0.13 0.00

0.13

0.07

0.13

0.20

0.25

0.33

0.41

0.89

0.11

0.44

0.68

0.18

0.26

0.13

0.26

0.29

0.44

0.61

1.22

0.29

0.55

0.14

0.49

0.25

0.49

0.30

1.52

0.28

0.45

0.13

1.99

0.21

0.32

2.50 0.15

0.38

5.09 0.82 1.69 0.61

0.09

233

Tab 12.5 Wyniki mikroanaliz kopru z Makarskiej C

koper(1)_pt1

49.63

36.03

0.40

koper(1)_pt2

51.00

39.92

0.36

0.19

koper(1)_pt3

53.93

35.34

0.88

koper(1)_pt4

53.29

33.80

koper(1)_pt5

49.82

43.55

koper(1)_pt6

43.63

37.84

0.41

koper(1)_pt7

55.05

37.18

0.79

koper(1)_pt8

65.10

29.02

koper(1)_pt9

48.14

42.83

koper(1)_pt10

62.71

koper(1)_pt11

8.15

Cl 0.33

1.41

11.79

0.82

5.93

0.28

1.31

8.27

0.58

0.31

1.40

8.90

1.73

0.45

0.12

0.69

4.12

1.25

0.59

9.39

0.90

4.53

1.00

0.22

0.29

0.47

3.53

1.17

0.93

0.52

0.74

0.10

0.24

0.50

4.48

1.49

29.99

0.95

0.07

0.09

0.21

0.16

0.50

3.82

1.51

58.79

29.98

1.10

0.10

0.22

0.80

6.68

2.33

koper(1)_pt12

56.85

34.56

0.88

0.13

0.07

0.17

0.66

5.13

1.55

koper(1)_pt13

57.42

34.10

0.52

0.18

0.29

0.84

5.07

1.57

koper(1)_pt14

50.34

41.50

0.75

0.08

0.18

0.64

4.73

1.70

koper(1)_pt15

52.95

31.04

0.89

0.24

0.34

1.04

9.26

3.78

koper(1)_pt16

41.71

34.86

0.56

0.79

15.14

6.94

koper(1)_pt17

55.86

31.02

0.68

0.89

8.05

3.23

koper(2)_pt1

24.10

0.83

25.81

9.31

koper(2)_pt2

41.48

0.66

15.70

5.17

koper(2)_pt3

34.51

35.58

0.64

12.47

3.56

koper(2)_pt4

46.59

41.74

0.60

6.51

3.36

koper(2)_pt5

36.48

17.72

38.39

0.49

0.33

4.53

2.06

koper(2)_pt6

34.85

12.93

39.50

0.46

0.57

11.69

koper(2)_pt7

41.79

2.23

22.06

koper(2)_pt8

31.99

15.27

39.39

0.48

12.86

koper(2)_pt9

30.14

12.49

38.83

0.51

12.61

5.12

koper(2)_pt10

57.10

1.30

8.13

5.29

9.73

0.04

0.15

0.07 0.47

0.27

30.21 35.90

13.24

0.56

0.26

1.56

20.96

26.82

0.39

0.70

0.81

0.69 0.29

0.85

0.52

11.47

234

Tab 12.6 Wyniki mikroanaliz lawendy z Makarskiej C

lawenda(1)_pt1

50.42

37.23

0.60

0.21

0.07

0.13

0.17

1.52

9.64

lawenda(1)_pt2

39.29

43.02

0.65

0.19

0.21

0.26

1.92

11.81

lawenda(1)_pt3

43.24

44.10

0.68

0.23

0.15

1.58

9.87

lawenda(1)_pt4

44.22

41.87

0.38

0.48

0.26

1.89

10.89

lawenda(1)_pt5

44.79

42.12

0.48

1.80

10.34

lawenda(1)_pt6

48.39

41.17

0.39

1.56

8.49

lawenda(1)_pt7

48.34

42.28

0.19

1.16

7.60

lawenda(1)_pt8

54.77

42.43

0.44

2.36

lawenda(1)_pt9

49.32

44.72

0.42

0.83

4.71

lawenda(1)_pt10

51.43

34.10

0.45

1.50

7.94

lawenda(1)_pt11

37.23

35.15

2.80

24.82

lawenda(1)_pt12

40.37

36.93

0.82

2.42

19.46

lawenda(1)_pt13

49.42

44.48

0.53

0.60

3.94

lawenda(1)_pt14

53.13

32.51

0.40

lawenda(1)_pt15

52.20

9.72

33.64

0.11

0.14

lawenda(1)_pt16

23.71

9.50

44.73

0.30

0.44

0.29

lawenda(2)_pt1

44.71

38.10

0.65

0.67

0.18

lawenda(2)_pt2

50.31

38.95

0.60

0.37

lawenda(2)_pt3

46.41

42.74

0.59

0.40

lawenda(2)_pt4

44.64

1.00

0.66

lawenda(2)_pt5

44.95

7.55

40.81

0.41

0.40

0.39

lawenda(2)_pt6

33.69

9.85

36.61

1.00

0.32

lawenda(2)_pt7

38.00

33.84

0.36

0.76

1.28

lawenda(2)_pt8

46.37

35.54

0.60

0.51

lawenda(2)_pt9

60.04

33.16

0.43

0.51

lawenda(2)_pt10

47.31

38.06

0.29

0.25

36.95

10.22

0.27

0.22

0.25

0.20

0.24

0.54

0.29

2.46

4.04

0.75

0.39

0.16

1.69

11.72

0.13

0.46

0.92

2.28

0.40

0.46

1.41

19.16

0.27

0.36

1.35

9.24

4.47

0.34

1.17

6.35

1.91

0.40

0.95

6.53

1.97

1.72

11.69

3.34

0.53

3.44

1.25

1.28

12.09

5.17

0.86

9.19

13.94

1.56

11.50

3.93

0.41

4.16

1.29

0.47

2.68

0.71

0.95

0.82

235

Tab 12.7 Wyniki mikroanaliz szarotki z Makarskiej C

szarotka(1)_pt1

31.08

40.17

0.89

1.77

0.56

1.22

1.53

6.51

16.28

szarotka(1)_pt2

37.14

41.62

1.77

1.73

0.41

0.81

1.43

4.34

10.75

szarotka(1)_pt3

31.25

43.58

1.05

2.32

0.61

1.19

1.79

5.27

12.94

szarotka(1)_pt4

30.67

36.74

1.76

1.29

0.86

1.30

2.04

5.04

20.29

szarotka(1)_pt5

35.47

36.72

2.07

1.47

1.18

1.41

1.77

4.50

15.40

szarotka(1)_pt6

31.87

37.31

0.82

1.46

0.81

1.16

1.27

4.49

14.02

szarotka(1)_pt7

44.81

45.30

1.68

0.63

0.49

0.69

1.77

4.63

szarotka(1)_pt8

37.79

52.43

0.40

1.00

0.39

0.55

1.80

5.32

szarotka(1)_pt9

40.38

48.12

0.67

1.36

0.40

1.13

2.22

5.73

szarotka(1)_pt10

44.57

45.21

1.03

0.72

0.73

0.62

1.66

4.85

szarotka(1)_pt11

40.41

53.77

0.42

0.65

0.47

1.07

3.21

szarotka(1)_pt12

35.65

42.70

1.79

1.17

1.44

3.33

11.84

szarotka(1)_pt13

40.88

55.60

0.26

0.48

0.19

0.75

1.56

szarotka(1)_pt14

42.47

50.58

1.38

0.53

1.59

2.73

szarotka(1)_pt15

38.51

57.27

0.99

0.22

0.82

2.19

szarotka(2)_pt1

40.68

45.03

1.92

0.53

0.29

0.74

1.09

2.17

7.56

szarotka(2)_pt2

34.12

47.99

0.75

1.10

0.65

0.80

1.52

3.26

9.81

szarotka(2)_pt3

29.65

42.73

0.83

1.66

1.38

2.21

5.97

15.57

szarotka(2)_pt4

39.46

43.77

1.25

0.97

0.39

0.79

1.46

3.27

8.64

szarotka(2)_pt5

35.18

41.23

0.47

1.03

0.47

0.98

1.94

4.60

14.09

szarotka(2)_pt6

44.57

37.47

1.69

1.00

0.37

0.81

2.07

3.30

8.72

szarotka(2)_pt7

44.43

41.13

2.04

0.60

0.88

1.39

2.33

7.20

szarotka(2)_pt8

31.27

38.47

1.59

0.28

6.90

1.20

0.74

2.11

17.46

szarotka(2)_pt9

35.53

42.93

1.57

0.62

2.82

0.97

1.53

3.79

10.25

szarotka(2)_pt10

38.22

41.37

0.88

0.63

0.73

0.96

1.28

3.38

12.55

6.80

0.31 0.60 0.78

1.29

0.29 0.71

236

Tab 12.8 Wyniki mikroanaliz mchu z Plitvic Mech(1)_pt1 Mech(1)_pt2 Mech(1)_pt3 Mech(1)_pt4 Mech(1)_pt5 Mech(1)_pt6 Mech(1)_pt7 Mech(1)_pt8 Mech(1)_pt9 Mech(1)_pt10 Mech(1)_pt11 Mech(1)_pt12 Mech(1)_pt13 Mech(1)_pt14 Mech(1)_pt15 Mech(2)_pt1 Mech(2)_pt2 Mech(2)_pt3 Mech(2)_pt4 Mech(2)_pt5 Mech(2)_pt6 Mech(2)_pt7 Mech(2)_pt8 Mech(2)_pt9 Mech(2)_pt10 Mech(2)_pt11

C 43.11 33.22 41.29 42.58 48.36 49.72 49.82 18.88 48.45 46.43 48.87 45.97 38.63 46.19 46.43 29.94 28.06 29.97 28.95 26.69 28.52 27.44 30.06 25.29 30.43 26.52

N 8.22

8.04

10.52

O 44.54 47.95 49.68 49.86 46.66 45.17 44.61 56.34 45.59 49.29 46.09 48.27 46.77 47.85 48.31 45.13 44.83 46.95 42.51 42.71 44.50 45.10 44.49 44.02 42.88 45.81

Mg 0.45 0.22 0.42 0.36 0.37 0.38 0.46 0.53 0.37 0.23 0.39 0.25 0.28 0.27 0.30

Al 0.30

Si 0.43

0.71 0.17 0.12

0.86 0.22 0.20 0.21 0.28 0.20 0.16 0.14 0.17 0.13 0.23 0.19 0.16 0.68 0.57 0.68 0.61 0.51 0.75 0.42 0.60 0.63 0.52

0.13 0.17 0.14 0.12 0.14

0.51 0.47 0.44 0.56 0.51 0.41 0.55

P 0.70 0.67 0.53 0.47 0.34 0.44 0.51

S 0.71 0.49 0.34

0.35 0.18 0.48 0.14

0.33 0.18 0.39

0.45 0.52

0.36 0.31 0.33

0.50

K 1.74 1.55 0.90 0.83 0.64 0.77 0.73 0.10 0.58 0.39 0.63 0.37 0.24 0.15 0.21 2.94 3.52 3.65 4.87 2.73 3.85 3.36 4.48 3.55 3.10 2.32

Ca 7.46 6.99 4.74 5.08 2.90 2.87 3.08 23.65 3.72 2.78 2.83 4.71 5.36 5.10 4.46 20.26 22.40 18.04 19.36 25.90 21.18 23.04 19.50 15.15 18.58 24.91

Ti 0.00 0.05 0.00 0.10 0.05 0.00 0.00 0.00 0.00 0.02 0.03 0.03 0.01 0.05 0.00 0.21 0.00 0.17 0.19 0.00 0.00 0.17 0.00 0.00 0.00 0.44

Fe 0.16 0.24 0.09 0.33 0.00 0.05 0.07 0.02 0.09 0.06 0.10 0.02 0.00 0.07 0.13 0.34 0.16 0.53 1.07 0.43 0.69 0.06 0.31 0.38 1.03 0.00

As 0.41 0.38 0.43 0.00 0.01 0.08 0.11 0.15 0.20 0.17 0.00 0.00 0.31 0.14 0.00 0.00 0.00 0.00 2.00 0.47 0.00 0.00 0.00 0.00 2.44 0.00

237

C Zakończenie

Potrzeba badań związanych z tematyką ochrony środowiska jest ściśle związana z monitoringiem działań człowieka, które dotyczą urbanizacji, industrializacji, rolnictwa i życia a wiec wielu aspektów rozwoju naszej cywilizacji. Sposobów tych obserwacji jest wiele, bo zależą one od konkretnych przypadków. Niniejsza praca ma na celu przybliżenie związku podłoża oraz zanieczyszczenia środowiska z określonym stężeniem metali, które można zmierzyć w różnych próbkach roślin. Przeprowadzone w poprzednich rozdziałach analizy świadczą jednoznacznie, iż nie zależnie od klimatu wpływ podłoża na zawartość metali w roślinach jest bardzo ważnym aspektem. Pozwala to także zrozumieć problematykę rolniczą w aspekcie sadzenia roślin jadalnych, które z tego podłoża czerpią mikroelementy. Badania prowadzone w śród roślin górskich czy pochodzących z dalekiej północy a wreszcie z hałdy Zn-Pb jednoznacznie wskazują, iż stężenia metali zbadane w roślinach ściśle korespondują z ich zawartością w skałach i glebach. Jednocześnie rośliny są łącznikiem pomiędzy geosferą a hydro- i atmosferą, czerpiąc substancje odżywcze z otoczenia, często narażając się także i w ten sposób na kontaminacje różnymi zanieczyszczeniami. Bardzo dobrze zostało to uwypuklone w przypadku Krakowa, gdzie zbadane próbki porostów choć wzrastały na podłożu stosunkowo mało zanieczyszczonym, same posiadały stosunkowo duże zanieczyszczenia wynikające właśnie z otoczenia. Dobór miejsc został pokierowany myślą przewodnią, iż badania tych stężeń mają dużą wagę nie zależnie od miejsca poboru prób. Ten materiał był zbierany przez dra Miłosza Hubera na przestrzeni 18 lat (1998-2016) obejmując tereny północnej i południowej Europy. Pozwala to na porównanie wielu różnych miejsc ze sobą i wyciągnięcie wniosków dotyczących wpływu podłoża na rozwój roślin. Przeprowadzone badania mikroskopowe, w mikroobszarze oraz geochemiczne, jednoznacznie wskazują wiele powiązań w tym zakresie. Potrzeba prowadzenia badań przesiewowych i monitorujących szczególnie uwypukla się w miejscach zamieszkanych, gdzie prowadzona działalność człowieka przyspiesza procesy geologiczne, zwiększa kontakt v

roślin z różnymi substancjami oraz przyczynia się do rozprzestrzeniania różnego rodzaju zanieczyszczeń. Trzeba sobie uświadomić, iż żyjąc na Ziemi, nie jesteśmy odizolowani od procesów ubocznych naszej działalności, która potem i tak trafia do nas z powrotem w postaci złego powietrza, wody, gleb czy wreszcie za pomocą roślin, które stosujemy w gospodarstwie. Rośliny w tym przypadku stanowią cenny probierz, wskazujący poziom zanieczyszczeń środowiska, choćby z tego powodu iż nie mogą się przemieszczać, rosnąc tam, gdzie wyrosły. Dzięki temu ich badania mogą być dla nas–ludzi tak cenne. Niniejsza praca ma charakter przekrojowy, poglądowy. Jest to tylko drobna część badań, które w sposób systematyczny i długotrwały powinny być i są prowadzone w różnych miejscach. Autorzy maja nadzieję iż zgromadzony przez nich materiał przyczyni się do szerszego poznania i porównania różnych środowisk, różnych roślin i warunków przyrodniczych w kontekście ewentualnego ich zanieczyszczenia. Miłosz Huber Eliza Blicharska Lesia Lata Sebastian Skupiński

Huber Miłosz,

dr inż., pracownik Zakładu Geologii i Ochrony Litosfery, Wydziału

Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS, opiekuje się skaningowym mikroskopem elektronowym Hitachi SU6600 z przystawkami EDS, EBSD, CL. Autor wielu

opracowań z zakresu badań geologicznych, środowiskowych, petroarchitektonicznych oraz zgłoszeń do Urzędu Patentowego RP.

Blicharska Eliza,

dr n. farm., pracownik Zakładu Chemii Analitycznej Katedry

Chemii na Uniwersytecie Medycznym w Lublinie. Jej tematyka badań realizowanych w ramach pracy badawczej obejmuje m.in. oznaczanie zawartości pierwiastków śladowych w materiale biologicznym oraz roślinach biofortyfikowanych jonami metali z zastosowaniem nowoczesnych metod analitycznych.

Lata Lesia dr, pracownik Zakładu Gleboznawstwa i Ochrony Gleb, Wydziału Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS. Zajmuje się badaniami geochemicznymi w zakresie

gleboznawstwa,

analiz

środowiskowych

oraz

mineralogicznych

wykorzystaniem techniki ICP-MS oraz ASA.

Sebastian Skupiński,

mgr., doktorant pracujący przy XRF w Zakładzie Geologii i

Ochrony Litosfery Wydziału Nauk o Ziemi i Gospodarki Przestrzennej UMCS. W latach 2013-2015 asystent w Zakładzie Radiochemii i Chemii Koloidów UMCS. Jego zainteresowania naukowe obejmują zagadnienia radioekologii oraz analityki chemicznej (szczególnie analizy śladowej przy wykorzystaniu techniki XRF).