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Quartz-grain microweathering amid Pleistocene-aged deep-seated relict permafrost in Central Europe (NE Poland)
Quaternary International ( IF 1.9 ) Pub Date : 2021-01-06 , DOI: 10.1016/j.quaint.2020.12.036
Barbara Woronko , Joanna Rychel , Marcin Honczaruk

Deep-seated relict permafrost was identified in borehole Udryn PIG-1 (north-eastern Poland) at depths from +450 to 357 m. In potential its extant provides an opportunity to expand the known effective realm of grain weathering. Specifically, uncertainty exists as to whether or not glacial-period frost weathering could even occur at such considerable depths, which is well outside an active-layer range (i.e., beyond the currently acknowledged domain of grain weathering). Sand deposits collected at a 410.70–396.75 m depth were subjected to grain-size analysis, then 0.5–0.8 mm quartz-grain surfaces were analysed under stereoscopic and scanning electron microscopy. The obtained results indicate that these relict-permafrost grains were both mechanically and chemically weathered. Mechanical weathering of quartz grains is identified as P- & F-type weathering. The former is associated with an increase in stress generated both by overlying ice-sheet masses and permafrost degradation. Here mechanical weathering was facilitated by the presence of well-sorted sediment, rounded or well-rounded grains, and high porosity. Its effects are microtextures such as breakage blocks and conchoidal fractures. F-type weathering is/was generated by freezing water in various sorts of cavities and cracks. Weathering is directly associated with the presence of permafrost at this depth. Additionally, chemical weathering is recorded on quartz-grain surfaces in the form of a ragged discontinuous coating. It has been proven here that weathering of quartz grains is not just a near-surface phenomenon, but also occurs deep below Earth's surface.



中文翻译:

中欧(波兰东北部)更新世时代深层残留永久冻土中的石英颗粒微风化

在钻孔 Udryn PIG-1(波兰东北部)中在 +450 至 357 m 的深度处发现了深层残留永久冻土。其现存的潜力为扩大谷物风化的已知有效领域提供了机会。具体而言,冰川期霜冻风化是否会发生在如此相当大的深度存在不确定性,这远超出活动层范围(即超出目前公认​​的谷物风化范围)。在 410.70-396.75 m 深度收集的砂沉积物进行粒度分析,然后在立体和扫描电子显微镜下分析 0.5-0.8 mm 石英颗粒表面。获得的结果表明这些残余永久冻土颗粒受到机械和化学风化。石英颗粒的机械风化被确定为 P- & F型风化。前者与上覆冰盖和永久冻土退化所产生的应力增加有关。在这里,机械风化是由分类良好的沉积物、圆形或圆形颗粒以及高孔隙度的存在促进的。它的效果是显微纹理,如破碎块和贝壳状断裂。F 型风化是/是通过在各种空腔和裂缝中冻结水而产生的。风化与该深度永久冻土的存在直接相关。此外,化学风化作用以粗糙不连续涂层的形式记录在石英颗粒表面上。在这里已经证明,石英颗粒的风化不仅是一种近地表现象,而且还发生在地球表面深处。前者与上覆冰盖和永久冻土退化所产生的应力增加有关。在这里,机械风化是由分类良好的沉积物、圆形或圆形颗粒以及高孔隙度的存在促进的。它的效果是显微纹理,如破碎块和贝壳状断裂。F 型风化是/是通过在各种空腔和裂缝中冻结水而产生的。风化作用与该深度永久冻土的存在直接相关。此外,化学风化作用以粗糙不连续涂层的形式记录在石英颗粒表面上。在这里已经证明,石英颗粒的风化不仅是一种近地表现象,而且还发生在地球表面深处。前者与上覆冰盖和永久冻土退化所产生的应力增加有关。在这里,机械风化是由分类良好的沉积物、圆形或圆形颗粒以及高孔隙度的存在促进的。它的效果是显微纹理,如破碎块和贝壳状断裂。F 型风化是/是通过在各种空腔和裂缝中冻结水而产生的。风化作用与该深度永久冻土的存在直接相关。此外,化学风化作用以粗糙不连续涂层的形式记录在石英颗粒表面上。在这里已经证明,石英颗粒的风化不仅是一种近地表现象,而且还发生在地球表面深处。在这里,机械风化是由分类良好的沉积物、圆形或圆形颗粒以及高孔隙度的存在促进的。它的效果是显微纹理,如破碎块和贝壳状断裂。F 型风化是/是通过在各种空腔和裂缝中冻结水而产生的。风化作用与该深度永久冻土的存在直接相关。此外,化学风化作用以粗糙不连续涂层的形式记录在石英颗粒表面上。在这里已经证明,石英颗粒的风化不仅是一种近地表现象,而且还发生在地球表面深处。在这里,机械风化是由分类良好的沉积物、圆形或圆形颗粒以及高孔隙度的存在促进的。它的效果是显微纹理,如破碎块和贝壳状断裂。F 型风化是/是通过在各种空腔和裂缝中冻结水而产生的。风化作用与该深度永久冻土的存在直接相关。此外,化学风化作用以粗糙不连续涂层的形式记录在石英颗粒表面上。在这里已经证明,石英颗粒的风化不仅是一种近地表现象,而且还发生在地球表面深处。F 型风化是/是通过在各种空腔和裂缝中冻结水而产生的。风化作用与该深度永久冻土的存在直接相关。此外,化学风化作用以粗糙不连续涂层的形式记录在石英颗粒表面上。在这里已经证明,石英颗粒的风化不仅是一种近地表现象,而且还发生在地球表面深处。F 型风化是/是通过在各种空腔和裂缝中冻结水而产生的。风化作用与该深度永久冻土的存在直接相关。此外,化学风化作用以粗糙不连续涂层的形式记录在石英颗粒表面上。在这里已经证明,石英颗粒的风化不仅是一种近地表现象,而且还发生在地球表面深处。

更新日期:2021-01-06
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