Nie pękaj przy spękaniach! EarthCache

NIE PĘKAJ PRZY SPĘKANIACH!

DON'T CRACK NEAR THE CRACKS
 

TEORIA ZNISZCZENIA, CZYLI „NIE BĄDŹ PAN RURA i NIE PĘKAJ PAN”

Teoria zniszczenia nie wywodzi się bezpośrednio z nauk geologicznych, choć ma w nich duże zastosowanie (zwłaszcza w tektonice). Podobno jej rozwój stymulowany był głównie przez liczne towarzystwa ubezpieczeniowe, wypłacające rokrocznie gigantyczne odszkodowania za morskie katastrofy. W skrócie można powiedzieć, że ta stosunkowo młoda nauka stara się odpowiedzieć na pytanie, które ludzie zadają sobie od niepamiętnych czasów – dlaczego coś pęka? I nie ma w tym przypadku znaczenia, czy chodzi o kadłub wielkiego tankowca, rurkę w łazience, kiełbasę pieczoną na kiju przy ognisku, czy też skały – ot, choćby te, które zobaczyć możemy tu i teraz pod naszymi butami (fig. 1).

Fig. 1. Spękane skały pod nogami  w drodze do EarthCache’a (fot. P. Woźniak)
Fig. 2. Etapy powstawania płaszczowiny (źródło: Labus M., Labus K., 2003)
 

(R)EWOLUCJA TEKTONICZNA

Przynajmniej dwa warunki w odległej przeszłości musiały być spełnione, aby okolice Zwardonia można nazywać obszarem górzystym. Po pierwsze: na dnie ówczesnego oceanu Tetydy zdeponowany został różnorodny osad skalny (piaskowce, mułowce, iłowce, łupki, margle, wapienie); po drugie: doszło do jego wydźwignięcia. Wydarzenia te doprowadziły nas do chyba najważniejszej części „fliszowej” opowieści, czyli ewolucji tektonicznej Beskidów, a właściwie całych Karpat.

W sensie tektonicznym Beskidy tworzy szereg wielkoskalowych nasunięć zwanych płaszczowinami (fig. 2). Do największych z nich należą: Podśląska, Śląska i Magurska (fig. 3). Jednostki te nachodzą na siebie, a każda kolejna jest młodsza od niżej ległej. Poszczególne płaszczowiny nie są również jednolite wewnętrznie. W ich obrębie spotkać można nasunięcia niższego rzędu, jak również fałdy, fleksury, uskoki i spękania.

Fig. 3. Schemat budowy geologicznej środkowej części polskich Karpat (źródło: www.ing.uj.edu.pl)
Legenda: 1 – skały krystaliczne Tatr, 2 – skały osadowe Tatr, 3 – Flisz Podhalański, 4 – Pieniński Pas Skałkowy, 5 – Jednostka magurska, 6 – Jednostka grybowska, 7 – Jednostka dukielska, 8 – Jednostka przedmagurska, 9 – Jednostka śląska, 10 – Jednostka podśląska, 11 – Jednostka skolska, 12 – Jednostka Stebnika: sfałdowane osady miocenu, 13 – Miocen Wewnątrzkarpacki, 14 – Jednostka Zgłobic: sfałdowane osady miocenu, 15 – autochtoniczny miocen Przedgórza Karpat, 16 – Andezyty mioceńskie.
 

ZESPOŁY, SYSTEMY i GEOMETRIA

Spękania to regularne szczeliny w skałach, którym na ogół nie towarzyszy przemieszczenie lub jest ono bardzo małe. Powstają wskutek ruchów tektonicznych, kurczenia się krzepnącej magmy lub wysychającego osadu w skałach osadowych. Występują na ogół seryjnie. Mówiąc o spękaniach używamy terminu zespół na określenie szeregu równoległych do siebie szczelin i system, jeżeli mamy do czynienia z co najmniej dwoma zespołami. Biorąc pod uwagę ich geometrię rozróżniamy m.in. system ortogonalny – taki, w którym dwa zespoły spękań przecinają się pod kątem mniej więcej prostym; system diagonalny – w którym zespoły spękań przecinają się pod kątem ostrym oraz system poligonalny – w którym spękania tworzą wielokątne obszary.

Siatki większych i mniejszych szczelin dają czasami niecodzienne wzory, przez co podnoszą w pewnym sensie estetyczne walory danej skały (fig. 4). Z drugiej jednak strony mają one niekorzystny wpływ na ich jednolitość – stanowią tzw. słabe strefy, wzdłuż których postępuje degradacja budujących je ławic, warstw i warstewek. Do ostatecznego dzieła ich zniszczenia przyczynia się także działalność wód opadowych (ablacja deszczowa) i wietrzenie fizyczne, zwłaszcza zamróz.

Fig. 4.  Spękania w skale (źródło: www.decaptivemedia.co.uk)
Fig. 5.  EarthCache – odsłonięcie ze spękaniami (fot. P. Woźniak)
 

TO SIĘ MOŻE NA COŚ PRZYDAĆ...

Widoczne spękania w odsłoniętej powierzchni ławicy skalnej (fig. 5; zobaczysz je, jak się tu pojawisz) są prawdopodobnie jedynie odległym echem, wspomnieniem czasów, gdy drzemiące we wnętrzu Ziemi potężne siły mozolnie nadawały okolicom Zwardonia ostateczny kształt. Mamy nadzieję, że rozwiązanie zadań nie sprawi problemów, a samo miejsce pozytywnie zapadnie w Waszej pamięci, mimo wysiłku i wylanego potu w drodze do EarthCache’a. Na wszelki wypadek rzućcie okiem na zamieszczone poniżej schematyczne rysunki. Niech MOC będzie z Wami!

Fig. 6 Schematyczny rysunek typowych wzorów geometrycznych spękań (źródło: Pollard D.D. i Aydin A., 1988)
 

SŁOWNIK „GEOLOGICZNO-POLSKI”

ABLACJA DESZCZOWA

Ablacja deszczowa, to inaczej spłukiwanie, zmywanie – proces geologiczny polegający na spłukiwaniu zwietrzałych fragmentów skał przez spływające po stoku wody opadowe.

FAŁD

Ciągła deformacja tektoniczna polegająca na wygięciu plastycznym pierwotnie płasko ułożonych warstw skalnych bez przerwania ich ciągłości.

FLEKSURA

Fleksura (przegięcie), to ciągła dyslokacja tektoniczna pośrednia pomiędzy fałdem a uskokiem. Powstaje wskutek przemieszczenia warstw skalnych bez przerwania ich ciągłości. Bardzo często występuje jako przedłużenie uskoku.

ŁAWICA SKALNA

Ławica skalna to warstwa lub zespół warstw o zbliżonych cechach, wyraźnie wyróżniających się od warstw sąsiednich. Ławica jest oddzielona od góry i dołu równoległymi płaszczyznami. Różni się od pozostałych barwą lub odmienną strukturą.

OCEAN TETYDY

Prehistoryczny ocean istniejący od późnego karbonu do wczesnego neogenu. Z osadów zdeponowanych w oceanie Tetydy po jego zamknięciu powstały pasma górskie orogenezy alpejskiej.

PŁASZCZOWINA

Nasunięcie o charakterze regionalnym, powstałe w wyniku przemieszczania i przeważnie sfałdowania warstw skalnych „oderwanych” od podłoża, na którym się osadziły. Przemieszczenie odbywa się w zakresie kilku do ponad 200 km od pierwotnego występowania skał.

TEKTONIKA

Tektonika (gr. tektonikề – sztuka budowy), to dział geologii – nauka o budowie skorupy ziemskiej oraz o procesach wpływających na nią.

USKOK

Struktura tektoniczna powstała w wyniku rozerwania mas skalnych i przemieszczenia ich wzdłuż pewnej powierzchni (lub wąskiej strefy zniszczenia), zwanej powierzchnią uskoku (lub strefą uskokową).

WIETRZENIE FIZYCZNE

Wietrzenie fizyczne (mechaniczne), to proces prowadzący do zmian fizycznych skały – jest ona rozdrabniana na coraz mniejsze okruchy, lecz nie zmienia się jej skład chemiczny.

ZAMRÓZ

Zamróz, wietrzenie mrozowe, dezintegracja mrozowa, gelifrakcja, geliwacja, kongelacja, to rodzaj wietrzenia fizycznego, polegający na rozsadzaniu lub rozkruszaniu skał w wyniku działania ciśnienia wytworzonego przez wielokrotnie zamarzającą i rozmarzającą wodę znajdującą się w szczelinach, porach skał.
 

Aby zalogować EC musisz odwiedzić miejsce i przesłać odpowiedzi na pytania: 

1. Jaka jest zasadnicza różnica pomiędzy zespołem, a systemem spękań? Odpowiedz jednym, krótkim zdaniem.

2. Na podstawie informacji zamieszczonych w opisie EarthCache’a oraz obserwacji przeprowadzonych bezpośrednio w odsłonięciu (fig. 5), określ nazwę systemu spękań biorąc pod uwagę ich geometrię (fig. 6).

3. Jak już tu przyszedłeś i „nie spękałeś” po drodze, to zrób sobie pamiątkowe zdjęcie i wstaw je do komentarza.
    

UWAGA! Do zalogowania tej skrytki EarthCache wymagane jest wysłanie odpowiedzi do zadań przez profil PIG_PIB. Logować można po wysłaniu rozwiązań, nie czekając na wiadomość z naszej strony. Logi bez wysłanych odpowiedzi będą kasowane w ciągu 14 dni.
 

THE THEORY OF DESTRUCTION

The theory of destruction does not derive directly from geological sciences, although it is widely used in them (especially in tectonics). Supposedly, it was mainly stimulated by numerous insurance companies that were paying gigantic compensation for sea disasters every year. In short, this relatively young science is trying to answer the long-lasting question that people have been asking themselves - why something breaks? And it does not matter in this case, whether it concerns the hull of a large tanker, a tube in the bathroom, sausage roasted over fire, or rocks – for example those that we can see here and now under our shoes (fig. 1).

TECTONIC (R)EVOLUTION

At least two processes in the distant past were responsible for the area around Zwardoń becoming a mountainous region. Firstly, a variety of sediments (sandstones, mudstones, claystones, shales, marls, limestones) were deposited at the bottom of the Tethys Ocean. Secondly, it was all uplifted. These events led us to probably the most important part of the "flysch" story - the tectonic evolution of not only the Beskids, but the entire Carpathians.

From tectonic point of view, the Beskids are formed by a series of large-scale folds called nappes (fig. 2). The largest of them include: Podśląska, Śląska and Magurska (fig. 3). These units overlap, and each one is younger than the lower one. Individual nappes are also not uniform internally. Within them you can see smaller-scale structures like folds, flexures, faults and cracks.

SETS, SYSTEMS AND GEOMETRY

Cracks are regular gaps in rocks that are generally not accompanied by displacement or it is very small. They form as a result of tectonic movements, decrease in volume of cooling magma or drying of the sediment. They usually form in series. When talking about cracks, we use the term set of joints to describe a series of parallel gaps and a system if we are dealing with at least two sets. Considering their geometry, we can distinguish e.g. an orthogonal system (one in which two fracture sets intersect at an approximately right angle), a diagonal system (in which the fracture sets intersect at an acute angle), and a polygonal system (in which the cracks form polygonal sectors).

Grids of larger and smaller fractures sometimes give unusual patterns, which in a way increase the aesthetic values of a given rock (fig. 4). On the other hand, they have an adverse effect on their homogeneity - they form the so-called weak zones, along which degradation of beds, layers and laminae that builds them progresses. Rainfall (ablation) and physical weathering, especially frost, also contribute to the final destruction of the rocks.

THIS COULD BE USEFUL…

Visible cracks in the exposed surface of the rock bed (fig. 5; you will see them when you come here)  are only a distant echo, a memory of the times when the powerful forces inside the Earth shaped the Zwardoń area. We hope that the tasks will not be a problem, and the place itself will be a nice memory, despite all the effort and sweat to get to the EarthCache. Just in case, have a look at the schematic drawings below. May the Force be with you!

GEOLOGICAL DICTIONARY

ABLATION (rain ablation) - geological process of removing weathered rock fragments due to flushing out them by rainwater

FOLD 

Continuous tectonic deformation consisting of bent or curved originally flat rock layers without breaking their continuity.

FLEXURE

Flexure is a continuous tectonic dislocation, something between the fold and the fault. It forms due to the displacement of rock layers without breaking their continuity. Very often it occurs as a fault extension.

TETHYS OCEAN

Prehistoric ocean that existed from late Carboniferous to early Neogene. After its closure, sediments deposited in it were uplifted during Alpine orogeny and now form Alps, Carpathian Mountains and few others mountain ranges.

NAPPE

It is a large overlap sheetlike body of rock. They form as a result of displacement and usually folding of rock layers "detached" from the ground. The displacement takes place over the range of a few to over 200 km from the original occurrence of rocks.

TECTONICS

(Greek tektonikề - the art of construction) is a branch of geology - the science of the Earth's crust structure and of processes affecting it.

FAULT

The tectonic structure formed as a result of fracture or discontinuity in rock-mass due to its movement that displaces it along a certain surface (or narrow zone), called the fault surface (or fault zone).

PHYSICAL WEATHERING

Physical (mechanical) weathering is a process leading to physical disintegration of rock - it is crushed into smaller and smaller particles, but its chemical composition does not change.

FROST WEATHERING

Frost weathering (ice wedging, cryofracturing) is a type of physical weathering, where rocks are shattered either due to freezing of water in crevices and its increase in volume or by the pressure generated by repeatedly freezing and thawing water found in crevices, pores of rocks.
 

To log the EC you need to visit the place and send answers to the questions:

1. What is the main difference between a set of joints and a system? Answer with one short sentence.

2. Based on the information contained in the EarthCache description and observations carried out directly at the outcrop (fig. 5), specify the name of the cracking system - taking into account their geometry (fig. 6.).

3. As you are already here and you “didn’t break” on the way, take a photo and put it in a comment.

WARNING! To log this EC you have to send the answers to PIG_PIB profile. You can log after sending the answers, without waiting for our reply. Logs without answers will be deleted within 14 days!
 

Literatura / References:

1. GRADZIŃSKI R., KOSTECKA A., RADOMSKI A., UNRUG R., 1986: Zarys sedymentologii. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa;

2. JAROSZEWSKI W., MARKS L., RADOMSKI A., 1985: Słownik geologii dynamicznej. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa;

3. LABUS M., LABUS K., 2003: Podstawy geologii strukturalnej i kartografii geologicznej. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice;

4. ŁOBOZ W., 2013: Skalne atrakcje Polskich Karpat, cz.1 Beskidy Zachodnie. Biblioteczka Polskiego Towarzystwa Tatrzańskiego, Nowy Sącz;

5. POLLARD D.D., AYDIN A., 1988: Progress in understanding jointing over the past century. Geological Society of America Bulletin, no. 100;

6. UNRUG R. (red.), 1969: Przewodnik geologiczny po zachodnich Karpatach fliszowych. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.

Grafika w tle / Background graphics: Spękania w skale (źródło: www.decaptivemedia.co.uk) / Cracks in the exposed surface of the rock bed (source: www.decaptivemedia.co.uk)
 

Masz pytania? Napisz do nas! Kontakt: geocaching@pgi.gov.pl