Christensen, Leif: Faststående og omlejrede Saale-morænelersaflejringer.
Et eksempel fra Sædding-området, Vestjylland. Geografisk
Tidsskrift 82: 91-94. Copenhagen, Dec. I, 1982.

In situ clayey till materials on the Skovbjerg Bakkeø, western Jutland can be recognized by crop-marks revealing pseudomorphs of ice-wedge polygons in orthogonal, random orthogonal and hexagonal patterns. The tills inside these polygonal patterns have high shear-strength values as measured by vane tests. Remoulded fossil solifluction deposits of till origin reveal stripes and deformed polygonal patterns in the crops. High strength as measured by vane are encountered below fossil solifluction deposits 4 meters below ground.

Leif Christensen, lektor. Dansk Geoteknik A/S, Nordlandsvej 60,
DK-8240 Risskov, Denmark.

Den større aktivitet indenfor bygge- og anlægssektoren i Danmark op gennem 1970'erne har øget kravene til særlige geomorfologiske og geologiske detailkort i stor målestok i områder med risiko for »slappe« jordarter eller blødhundsområder. Jordartsmaterialerne kan her have en lavere fasthed og styrkemæssigt være svage og sammentrykkelige. Ved projektering af bygge- og anlægsopgaverne er det en fordel på et tidligt tidspunkt at kende det berørte områdes geologi, således at områder med formodede »slappe« aflejringer kan afgrænses fra områder med formodede »faste« aflejringer.

Det antages almindeligvis, at periglaciale processer under Weichselnedisningen har omformet Saale-landskaberne i Vestjylland (fig. 1) Den måde disse landskaber i dag afspejler de tidligere periglaciale forhold afhænger af Saalelandskabernes materialesammensætning.

Kompakte morænelersaflejringer kan omlejres under periglaciale forhold ved solifluktion ned over en frossen jordoverflade - gelifluktion (Washburn, 1973) - og derved få ændret materialernes oprindelige fasthed og styrker. Saalelandskabernes morænelersaflejringer i Vestjylland har været isbelastet og er almindeligvis faste og mindre sammenpresselige. Dog er de sjældent så faste som Weichsel morænelersaflejringerne i Østdanmark. Solifluktionslag, skredjord og nedskylsjord har ikke været isbelastet, og er ofte meget »slappe«. Desuden kan de være underlejret af Interglaciale organiske aflejringer af begrænset mægtighed.

Det har været opgaven i et udvalgt undersøgelsesområde med lerede moræneaflejringer i Vestjylland at forsøge at afgrænse faststående - in situ - morænelersaflejringer fra omlejrede morænelersaflejringer ved hjælp af deformationsgraden af pseudomorfer af iskilepolygoner gengivet som afgrødemønstre og sammenligne jordlagenes fasthed og styrke, inden for de forskellige områder.

Pseudomorfer af iskilepolygoner

På sydsiden af Skovbjerg Bakkeø er der omkring Sædding et mindre område, hvor bakkeøen i overvejende grad er sammensat af lerede morænematerialer. Undersøgelsesområdet er ca. 60 km². Beliggenheden fremgår af fig. l. I nogle somre op gennem 1970'erne har det her været muligt i korte perioder af nogle få dages varighed at iagttage afgrødemønstre som følge af vandstresstilstande i bygplanterne over store arealer. Afgrødemønstrene har ved hjælp af flyfotos og gravninger været tolket som pseudomorfer af iskilepolygonmønstre, som også kendes i andre vestjyske områder (Svensson, 1972 og Christensen, 1973, 1974 og 1978). Afgrødemønstrene i undersøgelsesområdet er helt overvejende negative afgrødemønstre (Christensen, 1978). De observerede fossile frostsprækker på jordoverfladen er formentlig dannet under Weichselnedisningen og kan være orthogonale, tilfældigt orthogonale eller hexagonale. På hældende terræn er polygonmønstrene langstrakte i terrænets hældningsretning og der er dannet et orienteret mønster eller mønsteret er ændret til striber i terrænets hældningsretning (fig. 2).

Prøveudgravninger i områder med stribemønstre har vist tydelige solifluktionsfænomener med deformerede pseudomorfer af iskiler (fig. 2). Topografisk er solifluktionsaflejringernes afgrænsning udvisket.

Boringer

For at undersøge jordlagenes fasthed og styrker er der lavet to prøveboringer A og B (fig. 2-4). I boringerne er der udført vingeforsøg og tillige lavet sonderinger. Der blev lavet ca. 4 vingeforsøg pr. meter boring for at forskelle og variationer i materialernes fasthed kunne belyses tilfredsstillende.

Vingeforsøgene er udført til bestemmelse af materialernes forskydningsstyrke in situ. Ved forsøgene måles det moment, som skal anvendes for at dreje en vinge af standardudførelse i den pågældende dybde i jorden. Ved drejningen fremkommer en cylindrisk formet brudflade i jorden. Resultatet angives i kN/m² som forskydningsstyrken - c_v - i denne brudflade.

Ved omdrejning af vingen æltes jorden,.og forsøget gentages
til bestemmelse af forskydningsstyrken - c'v - af den
æltede jord.

I normalt konsoliderede lerarter kan cv ved geostatiske
beregninger normalt benyttes som jordens forskydningsstyrke.

I sandede materialer og i rent sand og grus angiver cv kun
et relativt mål for jordens friktionsegenskaber og lejringstæthed.

Sonderingerne er udført med belastet spidsbor. Som resultat
angives borets nedsynkninger for successiv belastning op

til 100 kg, og derefter angives boremodstanden som funktion af borespidsens dybde under terræn. Boremodstanden er defineret som antal halve omdrejninger pr. 20 cm nedtrængning af boret belastet med 100 kg.

Resultaterne af de to boringer A og B er vist i fig. 3 og 4. Boring A er placeret i et område med overvejende hexagonale afgrødemønstre i kote 53. Boring B er placeret et stykke nede ad en tilstødende skråning i kote 38. Ned ad skråningen er der observeret deformerede afgrødemønstre og striber (fig. 2).

Materialerne i boring A består af sandet moræneler, der
øverst i boringen er gulbrunt og nederst er mørkegråt (fig. 3).

Vingestyrkerne - intakte og æltede - har en max. værdi 0,5 - l m under terræn. Spidsboremodstanden har ligeledes en max. værdi i denne dybde. Efter et fald stiger vingestyrker og boremodstande mod boringens bund. De målte vingestyrker og boremodstand er større end normalt for de vestjyske bakkeøer med Saale-morænelersaflejringer og ligner mere de styrker, der optræder i morænelersaflejringer af Weichsel alder længere mod øst i Danmark. De højere vingestyrker og fastheder øverst i boringen kunne endog ligne en tørskorpe eller en forvitringsskorpe som den kendes fra Østdanmark.

Materialerne i boring B (fig. 4) består øverst af sandet tørv af Postglacial alder. Derunder ligger en vandfyldt, leret og sandet solifluktionsaflejring med vindslebne småsten. Solifuktionslagserien underlejres i 4 m's dybde af sandet, mørkegråt moræneler.

Solifluktionslagserien er ret fast med god spidsboremodstand, men har ringe vingestyrker. Det skyldes formentlig, at nedramning af vingen har forstyrret aflejringerne og eventuelt skabt et lokalt, kortvarigt porevandsovertryk. I den uforvitrede og faststående morænelagsserie stiger både spidsboremodstand og vingestyrker nedefter.

I Solifluktionslagserien er der målt to max. værdier i spidsboremodstanden i 1-2,5 m u.t. og i 3-4 m u.t. Disse niveauer er sammenfaldende med en stærk vindpolering af gruskorn og småsten. Det kan derfor ikke udelukkes, at solifluktionslagserien i denne boring muligvis består af to solifluktionslagserier.

Konklusion

I et studieområde på sydsiden af Skovbjerg Bakkeø kan faststående - in situ - morænelersmaterialer afgrænses fra omlejrede morænelersmaterialer ved hjælp af deformationsgraden af afgrødemønstre over pseudomorfer af iskilepolygoner. I faststående morænelersmaterialer findes orthogonale, tilfældigt orthogonale og hexagonale polygonmønstre. Morænelersmaterialerne indeni disse polygonmønstre har høje forskydningsstyrker målt med en vinge af standardudførelse. I omlejrede morænelersmaterialer, der i området findes som fossile solifluktionsaflejringer, optræder langstrakte, deformerede polygonmønstre og striber. Høje forskydningsstyrker målt med vinge træffes først under de fossile solifluktionsaflejringer i Saale morænelersmaterialer 4 meter u.t.

SUMMARY

It is commonly accepted, that »Bakkeøerne« - the landscape of Saalian drift and meltwater deposits in western Jutland - have experienced active periglacial modification throughout the Weichsel glaciation, when the ice-shetts extended to the Main Stationary Line in Central Jutland. Solifluction probably associated with frozen ground - gelifluction (Washburn, 1973) - has reduced the lower slopes in angle and extended the slopes in length, while the upper parts of »Bakkeøerne« suffered erosion and retreat and near-stable slopes were ultimately attained.

In engineering-geological mapping of soft bottom areas in selected regions in western Jutland it is important to recognize between in situ glacial drift materials and remoulded fossil solifluction materials of till origin deposited downslope. There is however a big problem, because the solifluction deposits have lost their topographic forms.

The outline of pseudomorphs of ice-wedge polygonal patterns as revealed by differential crop-markings on air-photographs in western Jutland (Svensson, 1963 and 1972 and Christensen 1973, 1974 and 1978) can help in recognizing between in situ and remoulded materials. Usually hexagonal, orthogonal and random orthogonal patterns are found on the smoothed surface of »Bakkeøerne« consisting of in situ glacial drift materials. Downslope - where remoulded materials accumulate to some depths - the crop-patterns are transformed into oriented orthogonal patterns and stripes.

A study area composed of clayey glacial tills on the southern slopes of Skovbjerg Bakkeø have been mapped in large scale 1:10.000 and 1:4.000. This area reveals a high concentration of pseudomorphs of ice-wedge polygonal patterns (Svensson 1972 and Christensen 1978).

In the study area apparent strength parameters for clayey and silty materials are determined by vane-tests in two borings. The glacial deposits preloaded by advancing Saalian glaciers will normally be rather strong and incompressible.

The fossil solifluction deposits of till origin have not been preloaded by ice. These deposits are sandier than the in situ deposits. Strong and incompressible glacial tills are registered below the fossil solifluction deposits 4 metres below ground level.

LITTERATUR

Christensen, L. 1973. Planteavl og geologi: Geologisk tolkning af
afgrødemønstre i landbrugsjorder. Det Nye Dansk Landbrug 4:6,
13-18.

Christensen, L. 1974. Crop-marks revealing large-scale patterned
ground structures in cultivated areas, southwestern Jutland, Denmark.
Boreas, 3, 153-180.

Christensen, L. 1978. Waterstress conditions in cereals used in recognizing fossil ice-wedge polygonal patterns in Denmark and northern Germany. Third Internat. Conf. on Permafrost, proceedings vol. 1, 255-261.

Svensson, H. 1963: Some observations in West Jutland of a polygonal
pattern in the ground. Geogr. Tidsskr., 62, 122-124.

Svensson, H. 1972. The use of stress situations in vegetation for
detecting ground conditions on aerial photographs. Photogrammetria
28, 75-87.

Washburn, A. L. 1973. Periglacial Processes and Environments. E.
Arnold, London, 320 pp.