The assemblages of transparent heavy minerals in Quaternary sediments of the Kielce-Łagów Valley (Holy Cross Mountains, Poland)

Małgorzata Ludwikowska-Kędzia 1
  • 1 Department of Palaeogeography, Geoecology and Nature Protection, Institute of Geography, Jan Kochanowski University, Kielce, Poland

Abstract

The composition of the transparent heavy-mineral assemblages (0.25-0.1 mm) in Quaternary slope, karst, glacial, fluvioglacial and fluvial deposits with different parent material was investigated in the Kielce-Łagów Valley (the central part of the Palaeozoic core of the Holy Cross Mountains). For the purpose, 93 samples of mostly sandy sediments were examined. Some marker and some supporting minerals can be distinguished. Slope and karst deposits are dominated by the abrasion-resistant minerals zircon, tourmaline, staurolite and rutile. This assemblage points at a source consisting of strongly weathered pre-Quaternary bedrock. Glacial and fluvioglacial deposits are dominated by medium-resistant and non-resistant minerals (garnet, amphibole, pyroxene and biotite). The two types of parent material of the heavy minerals are typical of the Quaternary deposits in the Polish uplands. The two sources are most clear in the younger (Vistulian and Holocene), mostly fluvial sediments. The results of the analysis imply that the impact of Pleistocene glaciers on the central part of the Holy Cross Mountains was neither large enough to hide the local mineralogical background, nor sufficient to dominate over the main processes transforming the mineral composition under the variable climatic conditions of the Quaternary, including aeolian processes and chemical weathering.

If the inline PDF is not rendering correctly, you can download the PDF file here.

  • Anketell, J.M., Cegła, J. & Dżułyński, S., 1970. On the deformational structures in systems with reversed density gradients. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego 40, 3-30.

  • Barcicki, M., Cichosz- Kostecka, A., Goździk, J., Mycielska- Dowgiałło, E. & Prószyńska-Bordas, H., 1988. Sedimentologic analysis of thick deposits in the karst pit at the N border of Holy Cross Mountains (Poland). Miscellanea Geographica, 55-67.

  • Barczuk, A. & Mycielska-Dowgiałło, E., 2001. Znaczenie składu mineralnego osadów dla rozpoznawania obecności procesów eolicznych [The importance of the mineral composition of sediments for recognition of the presence of aeolian processes]. [In:] E. Mycielska- Dowgiałło (Ed.): Eolizacja osadów jako wskaźnik stratygraficzny czwartorzędu. [Aeolisation of sediments as an indicator of Quaternary stratigraphy]. WGiSR UW, Warszawa, 39-42.

  • Barczuk, A. & Nejber, K., 2008. Analiza minerałów nieprzeroczystych w badaniach skał okruchowych [The analysis of opaque minerals in the study of clastic rocks]. [In:] E. Mycielska-Dowgiałło & J. Rutkowski (Eds): Badania cech teksturalnych osadów czwartorzędowych i wybrane metody oznaczania ich wieku [Investiga tion of the textural features of Quaternary sediments and some dating methods]. The Family Alliance School of Higher Education Press, Warsawa, 205-228.

  • Bateman, R.M. & Catt, J.A., 2007. Provenance and palaeoenvironmental interpretation of superficial deposits, with particular reference to post-depositional modification of heavy mineral assemblages. [In:] M.A. Mange & D.T. Wright (Eds): Heavy minerals in use. Developments in Sedimentology 58, 151-188.

  • Cichosz-Kostecka, A., Mycielska-Dowgiałło, E. & Manikowska, B., 1991. Late Glacial aeolian processes in the light of sediment analysis from Kamion profile near Wyszogród. Zeitschrift für Geomorphologie Neue Folge, Supplement Band 90, 45-50.

  • Czarnocki, J., 1957. Tektonika Gór Świętokrzyskich. Stratygrafia i tektonika Gór Świętokrzyskich [Tectonics of the Holy Cross Mountains. Stratigraphy and tectonics of the Holy Cross Mountains]. Prace Instytutu Geologicznego 2, 1-133

  • Fijałkowska, E. & Fijałkowski, J., 1971. Zaplecze surowcowe ośrodka garncarskiego w Łagowie [A resource centre of pottery in Lagow]. Rocznik Muzeum Świętokrzyskiego 7, 185-224.

  • Florek, W., Florek, E. & Mycielska-Dowgiałło, E., 1987. Morphogenesis of the Vistula valley between Kępa Polska and Płock in the Late Glacial and Holocene. [In:] L. Starkel (Ed.): Evolution of the Vistula River valley during the last 15 000 years. Part II. Geographical Studies, Special Issue 4, 189-206.

  • Gilewska, S., 1991. Rzeźba [The relief]. [In:] L. Starkel (Ed.): Geografia Polski. Środowisko przyrodnicze [Geography of Poland. Natural environment]. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 248-296.

  • Harapińska-Depciuch, M., 1957. Petrografia piaskowców kwarcytowych dewońskich z Gór Świętokrzyskich [Petrography of the Devonian quartzitic sandstones of the Holy Cross Mountains]. Kwartalnik Geologiczny 1,169-173.

  • Klatka, T., 1962. Geneza i wiek gołoborzy łysogórskich [The origin and age of weathered covers in the Łysogóry Range]. Acta Geographica Lodziensia 12, 1-124.

  • Komar, P.D., Clemens, KE., Li, Z. & Shih, S.M., 1989. The effects of selective sorting on factor analysis of heavy mineral assemblages. Journal of Sedimentary Petrology 59, 590-596.

  • Kowalski, B., Gromada, E. & Swałdek, M., 1979. Granulometryczna i litologiczno-petrograficzna charakterystyka gliny zwałowej z Doliny Wilkowskiej w Górach Świętokrzyskich [Granulometrical and litho-petrographical characteristics of boulder clay from the Wilkowska valley in the Holy Cross Mountains]. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego 49, 343-377.

  • Krysowska-Iwaszkiewicz, M., 1974. Studium mineralogiczno- petrograficzne kenozoicznych osadów lądowych Wyżyny Krakowskiej [Mineralogical and petrographical study of the Cenozoic continental deposits of the Cracovian upland]. Prace Mineralogiczne 35, 1-75.

  • Kubala-Kukuś, A., Ludwikowska-Kędzia, M., Banaś, D., Braziewicz, J., Majewska, U., Pajek, M. & Wudarczyk- Moćko, J., 2013. Application of the X-ray fluorescence analysis and X-ray diffraction in geochemical studies of the Pleistocene tills from Holy Cross Mountains. Radiation Physics and Chemistry (in press).

  • Linder, L., 1984. Region świętokrzyski [The Holy Cross Region]. [In:] J.E. Mojski (Ed.): Budowa geologiczna Polski. T. 1. Stratygrafia. Cz. 3b. Kenozoik - czwartorzęd [Geology of Poland. Vol. 1. Stratigraphy. Part 3b. Cenozoic - Quaternary], 33-35, 65-73, 113-145, 255-286, 326-330.

  • Lindner, L., 2004. Zarys stratygrafii plejstocenu regionu świętokrzyskiego w świetle nowych danych [Outline of the Pleistocene stratigraphy of the Holy Cross Mountains area in the light of new data]. Prace Instytutu Geografii Akademii Świętokrzyskiej w Kielcach 13, 7-31.

  • Lindner, L. & Bogucki, A., 2002. Pozycja wiekowa środkowo- i późnoplejstoceńskich zjawisk peryglacjalnych w środkowo-wschodniej Europie [The age of Middle and Late Pleistocene periglacial phenomena in central and eastern Europe]. Prace Instytutu Geografii Akademii Świętokrzyskiej w Kielach 8, 81-106.

  • Lindner, L. & Marks, L., 2012. O podziale klimatostratygraficznym kompleksu środkowopolskiego w plejstocenie Polski [Climatostratigraphic subdivision of the Pleistocene Middle Polish Complex in Poland]. Przegląd Geologiczny 60, 36-45.

  • Ludwikowska-Kędzia, M., 2000. Ewolucja środkowego odcinka doliny rzeki Belnianki w późnym glacjale i holocenie [Evolution of the middle segment of the Belnianka River valley in the Late Glacial and Holocene]. Wydawnictwo Akademickie Dialog, Warsaw, 180 pp.

  • Ludwikowska-Kędzia, M., 2007. Wybrane cechy strukturalne i teksturalne deluwiów Pasma Bielińskiego w rejonie Huty Starej Koszary i ich wymowa paleogeograficzna [Selected structural and textural features of slope deposits of the Belińskie range in the Huta Stara Koszary area and its palaeogeography]. Prace Instytutu Geografii Akademii Świętokrzyskiej w Kielcach 8, 95-113.

  • Ludwikowska-Kędzia, M. & Olszak, I., 2009. Litologia i stratygrafia peryglacjalnych osadów stokowych Pasma Bielińskiego w rejonie Huty Starej Koszary [Lithology and stratigraphy of periglacial slope sediments of the Bielińskie range near Huta Stara Koszary]. [In:] M. Ludwikowska-Kędzia & M. Wiatrak (Eds): Znane fakty - nowe interpretacje w geologii i geomorfologii Gór Świętokrzyskich [Familiar facts - new interpretations of the geology and geomorphology of the Holy Cross Mountains]. Institute of Geography, Jan Kochanowski University, Kielce, 75-89.

  • Ludwikowska-Kędzia, M. & Pawelec, H., 2011. Osady glacigeniczne w rejonie Mąchcocic Kapitulnych [Glacigenic sediments near Mąchocice Kapitulne]. [In:] M. Ludwikowska-Kędzia & M. Wiatrak (Eds): Geologia i geomorfologia Regionu Świętokrzyskiego [Geology and geomorphology from the Holy Cross region]. Institute of Geography, Jan Kochanowski University, Kielce, 71-87.

  • Ludwikowska-Kędzia, M., Wiatrak, M., Olszak, I. & Bluszcz, A., 2006. Litostratygrafia tarasu nadzalewowego doliny rzeki Łagowicy w rejonie Masłowca (SE Gór Świętokrzyskich) [Lithostratigraphy of the Pleistocene high meadow terrace of the Łagowica valley near Masłowiec (SE Holy Cross Mountains)]. Przegląd Geologiczny 11, 953-962.

  • Łyczewska, J., 1971. Czwartorzęd regionu świętokrzyskiego. Stratygrafia kenozoiku Gór Świętokrzyskich i ich obrzeżenia [Quaternary of the Holy Cross Mountains region. Cenozoic stratigraphy of the Holy Cross Mountains and its margin]. Prace Instytutu Geologicznego 42, 5-86.

  • Marcinkowski, B., 2007. Wykorzystanie składu mineralnego i morfologii ziaren minerałów ciężkich do określania środowiska sedymentacyjnego [Application of mineral composite and morphologic grain minerale in designation of sedimentary environment]. Przegląd Geologiczny 55, 207.

  • Marks, L., 2011. Quaternary glaciations in Poland. Developments in Quaternary Science 15, 299-303.

  • Miall, A.D., 1978. Lithofacies types and vertical profile models in braided river deposits: a summary. Fluvial sedimentology. Canadian Society of Petroleum Geologists, Memoir 5, 597-604.

  • Miall, A.D. 1985. Architectural-element analysis: new method of facies analysis applied to fluvial deposits. Earth-Science Reviews 22, 261-308.

  • Michniak, R., 1969. Petrografia górnego prekambru (ryfeju) i kambru wschodniej części Gór Świętokrzyskich [Petrography of the late Precambrian (Riphaean) and Cambrian of the eastern part of the Holy Cross Mountains]. Studia Geologica Polonica 30, 1-98.

  • Mojski, J.E., 2005. Ziemie polskie w czwartorzędzie. Zarys morfogenezy [Poland in the Quaternary. Morphogenesis]. PIG, Warsaw, 405 pp.

  • Mycielska-Dowgiałło, E., 1965. Rozwój geomorfologiczny w południowo-wschodniej części Wyżyny Sandomierskiej w górnym miocenie i pliocenie [The geomorphological evolution of the south-eastern part of the Sandomierz upland in the upper Miocene and Pliocene]. Przegląd Geologiczny 37, 637-649.

  • Mycielska-Dowgiałło, E., 1978. Rozwój rzeźby fluwialnej północnej części Kotliny Sandomierskiej w świetle badań sedymentologicznych [Evolution of the fluvial relief in the northern part of Sandomierz Basin in the light of sedimentological studies]. Rozprawy Uniwersytetu Warszawskiego 120, 1-167.

  • Mycielska-Dowgiałło, E., 1993. Estimates of Late Glacial and Holocene aeolian activity in Belgium, Poland and Sweden. Boreas 22, 165-170.

  • Mycielska-Dowgiałło, E., 1995. Wybrane cechy teksturalne osadów i ich wartość interpretacyjna [Some textural features and interpretation opportunities]. [In:] E. Mycielska-Dowgiałło & J. Rutkowski (Eds): Badania osadów czwartorzędowych. Wybrane metody i interpretacja wyników [The investigation of Quaternary deposits. Selected methods and interpretation of the results]. Warsaw University, Warszawa, 29-105.

  • Mycielska-Dowgiałło, E. (Ed.), 2001. Eolizacja osadów jako wskaźnik stratygraficzny czwartorzędu [Aeolisation of sediments as an indicator of Quaternary stratigraphy]. Warsaw University Warszawa, 141 pp.

  • Mycielska-Dowgiałło, E., 2007. Metody badań cech teksturalnych osadów klastycznych i wartość interpretacyjna wyników [Research methods for textural features of clastic deposits and the significance of interpretational results]. [In:] E. Mycielska-Dowgiałło & J. Rutkowski (Eds): Badania cech teksturalnych osadów czwartorzędowych i wybrane metody oznaczania ich wieku [Investigation of the textural features of Quaternary sediments and some dating methods]. The Family Alliance School of Higher Education Press, Warsaw, 95-180.

  • Racinowski, R., 1995. Analiza minerałów ciężkich w badaniach osadów czwartorzędowych Polski [Analysis of heavy minerals in studies of Quaternary sediments from Poland]. [In:] E. Mycielska-Dowgiałło & J. Rutkowski (Eds), Badania osadów czwartorzędowych. [Investigation of Quaternary deposits]. WGiSR UW, Warszawa, 151-166.

  • Racinowski, R., 2008. Znaczenie analizy minerałów ciężkich w badaniach osadów czwartorzędowych Polski [Significance of heavy-mineral analysis for the study of Quaternary deposits in Poland]. Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, section B 63, 7-44.

  • Racinowski, R., 2010. Główne przeźroczyste minerały ciężkie w osadach czwartorzędowych Polski [Main transparent heavy minerals in Quaternary deposits of Poland]. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego, 438, 99-106.

  • Racinowsk, R. & Rzechowski, J., 1969. Minerały ciężkie w glinach zwałowych Polski środkowej [Heavy minerals in glacial tills of central Poland]. Kwartalnik Geologiczny 13, 479-490.

  • Radłowska, C. & Mycielska-Dowgiałło, E., 1972. Uwagi o deglacjacji zachodniej części Gór Świętokrzyskich (w okolicach Chęcin) [Comments on the deglaciation of the western part of the Holy Cross Mountains (near Chęciny)]. Przegląd Geograficzny 44, 650-672.

  • Radziszewski, P., 1928. Przyczynek do petrografii dolnego kambru we wschodniej części Gór Świętokrzyskich [Contribution to the petrography of the lower Cambrian in the eastern part of the Holy Cross Mountains].

  • Sprawozdania Państwowego Instytutu Geologicznego 4, 500-532.

  • Starkel, L., 2008. Paleogeograficzne korzenie współczesnej rzeźby Polski [Palaeogeographic roots of the contemporary relief of Poland]. [In:] L. Starkel, A. Kostrzewski, A. Kotarba & K. Krzemień (Eds): Współczesne przemiany rzeźby Polski [Contemporary transformations of Poland’s relief]. Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej, Uniwersytetu Jagiellońskiego, Kraków, 13-20.

  • Tarnowska, M., 1971. Dolnodewonskie skały polimiktyczne i tufogeniczne w regionie kieleckim Gór Świętokrzyskich [Lower Devonian polymict and tufaceous rocks in the Kielce region of the Holy Cross Mountains]. Kwartalnik Geologiczny 15, 569-588.

  • Urban, J., 2001. Kras kopalny trzonu paleozoicznego Gór Świętokrzyskich [Fossil karst in the Palaeozoic bedrock of the Holy Cross Mountains]. Unpublished Ph.D. thesis UAM Poznań, Archiwum PIB-PIB Oddział Świętokrzyski, 295 pp.

  • Urban, J. & Rzońca, B., 2009. Karst systems analyzed using borehole logs - Devonian carbonates of the Świętokrzyskie (Holy Cross) Mountains, central Poland.

  • Geomorphology 112, 27-47.

  • Van Loon, A.J., 2009. Soft-sediment deformation structures in siliciclastic sediments: an overview. Geologos 15, 3-55.

  • Wachecka-Kotkowska, L. & Ludwikowska-Kędzia, M., 2007. Plenivistuliański poziom wysoki w dolinach rzek Luciąży (Równina Piotrkowska/Wzgórza Radomszczańskie) i Belnianki (Góry Świętokrzyskie). Porównanie cech strukturalnych i teksturalnych osadów [The Plenivistulian level in the Luciąża (Piotrków Plateau/Radomsko Hills) and Belnianka (Holy Cross Mountains) river valleys. Comparison of structural and textural features of the deposits]. Acta Geographica Lodziensia 93, 107-132.

  • Walczowski, A., 1962. Zjawiska krasowe w utworach paleozoicznych w okolicy Łagowa [The karst phenomenon in the Palaeozoic formations near Łagów]. Przegląd Geologiczny 9, 457-460.

  • Walczowski, A., 1964. Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1 : 50 000, ark. Łagów (853) [Detailed geological map of Poland at scale 1: 50 000, sheet Łagów]. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa.

  • Walczowski, A., 1968. Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1:50 000, ark. Łagów (853) [Explanations to the detailed geological map of Poland at scale 1:50 000, sheet Łagów]. Wydawnictwo Geologiczne, Warsaw, 82 pp.

  • Wróblewski, T., 1977. Rzeźba Gór Świętokrzyskich [Relief of the Holy Cross Mountains]. Rocznik Świętokrzyski Kieleckiego Towarzystwa Naukowego 5, 9-22.

  • Zieliński, T. & Pisarska-Jamroży, M., 2012. Jakie cechy litologiczne warto kodować, a jakie nie? [Which features of deposits should be included in codes and which not?] Przegląd Geologiczny 60, 387-397.

OPEN ACCESS

Journal + Issues

Search