NME Közleményei, Miskolc, I. Sorozat, Bányászat, 33(1986) kötet, 1-4. füzet,
57-64.
A LILLAFÜREDI ,ANNA" ÉDESVÍZI MÉSZKŐBARLANG SZERKEZETI, KŐZETTANI FELDOLGOZÁSA CSATÓ ISTVÁN - VISZKOH JÁNOS Összefoglalás Az édesvízi mészkőtest strukturális felépítéséről megállapítottuk, hogy azt a környezet mor fológiai viszonyai nagymértékben meghatározzák. Ez esetünkben meredek félkúpszerű alakzatot ho zott létre. Továbbá a struktúrát befolyásolja a kőzettest jellegzetes növekedési folyamata is, s ez sajá tos leboltozódási folyamatot és alakzatot idéz elő. A kőzet megjelenési típusai; mésziszapos üledék; karbonátgócok egymásra épülő halmaza; gömbös kifejlődésű; növényi lerakódások; s mindezek átala kult formái.
1. Az édesvízi mészkő keletkezéséről A mészkőhegységek forrásai, patakjai mindig tartalmaznak oldott állapotban lévő karbonátanyagot. Ugyanis a kőzeteken átszivárgó víz talajbiológiai hatásokra gyengén sa vas kémhatású lesz, ezáltal oldja a mészkövet. A vízben oldott hidrokarbonát anyag olyan fiziko-kémiai körülmények között, mi dőn már nem tud egyensúlyban maradni, oldhatatlan kalcium-karbonát formájában kivá lik: ez az édesvízi mészkő. CSATÓ ISTVÁN egyetemi hallgató
VISZKOH JÁNOS egyetemi hallgató
Nehézipari Műszaki Egyetem •xi i c **;.i „i r4. • 3515. Miskolc-Egyetemvaros
ELTE
Budapest Múzeum körút 4/a
Kézirat beérkezett: 1985. ápr. 25.
57
Az új kőzet petrográfiai sajátságai jelentősen eltérők lehetnek attól függően, hogy a képződéskor és azt követően milyen hatások működtek. 2. Az édesvízi mészkőtest szerkezete Vizsgálataink szerint az édesvízi mészkőlerakódás strukturális jellegének és ezzel a mészkődomb szerkezeti felépítésének fontos meghatározó tényezője az eredeti környe zet felszíni morfológiai viszonyai. A meredek, és összeszűkülő völgyben - mint Lillafü reden - a patak által lerakott mészkőtest ráül az alapkőzetre és pontosan igazodik a fel színi formákhoz. Kifejlődése során kúpszerű alakot hoz létre, a lejtő irányában egyre job ban szétterül, egyre vastagabb lesz. Szerkezetére jellemző, hogy nem egyetlen kúpszerű testből áll, hanem több, egymásra kapcsolódó kúpszerű szerkezeti egységből épül fel. Eze ketjói érzékelhetjük a barlang belsejében, ami kitűnő feltárás a mészkődombban. E sajátos strukturális felépítés az aljzat morfológiáján kívül az édesvízi mészkőtest növekedési mechanizmusával magyarázható. A lejtő alján a patakvíz mozgási energiája na gyobb lesz, a benne oldott széndioxid stabilitása itt a legkisebb, ezáltal itt veszti el legin kább szénsavtartalmát és itt válik ki a legtöbb karbonátanyag. Ezért vastagabb és széle sebb a kúpszerű mészkőtest alsó része. E kiszélesedő részen a víz szétterül, több irányban folyik tovább, s ezen elágazó vízfolyásokat követve újabb kúpszerű mészkőpadok, mint szerkezeti elemk rakódnak le. A víz a mészkőtest felszínén folyik felső részével állandóan érintkezik, továbbá a vízi növények is általában itt telepednek meg, ezáltal a test felső homlokzata intenzívebben növekszik a kúp alsóbb részeihez képest. A továbbnövekedés során a homlokzat a gyorsabb növekedés következtében egészen előre hajolhat, sőt, ha ezt a körülmények lehetővé teszik, el is érheti az aljzatot, s így ..beboltozódva" egy ki sebb vagy nagyobb üreget zárhat magába. így alakulhat ki a lillafüredi édesvízi mészkő előfordulásban is az üregek, melyeket aztán mesterséges tárókkal összekötöttek, kialakít va az Anna-barlangot. 3. Édesvízi mészkőtípusok. AJ Mész iszap üledék A patak sodorvonalától távol eső, kevéssé mozgatott helyeken, öblökben, kisebb medencékben, ott, ahol lehetőség van a széndioxid lassú, folyamatos eltávozására, a kar bonátanyag is lassú kémiai folyamat során, ülepedéssel akkumulálódik az aljzaton. Finom szemcsés zagy formájában történik a kiválás, ami helyben keveredik az egyéb, főleg agya gos üledékekkel. Amikor megszűnik a vízutánpótlás, és megáll az édesvízi mészkőképző dés, akkor a leülepedett anyag felületén egy viszonylag keményebb kötésű, vékony héj képződik. A rendszer ellenállása a mechanikai hatásokkal szemben kicsiny, könnyen öszszetörik és elszállítódik.
58
*f'*
/ ái/rc Mészisz;ipos és gócos-lmlnuizos szerke/elű édesvízi mészkő
2. ábra Gömbös kifejlődésü kőzet
59
B) Gócos-halmazos szerkezetű típus Azokon a helyeken, ahol a vízmozgás erősebben érvényesül, a patakmeder szélein, az édesvízi mészkő más módon keletkezik. Itt apró, gömbded karbonátcsomók csapód nak ki a vízből, amelyek egymásra épülnek közel izometrikus anyaghalmazt hozva létre. Ezt a kőzettexturát neveztük gócos-halmazos szerkezetnek. Az /. ábrán láthatók a fent leírt kőzettípusok: legalul a finomszemcsés mésziszapos üledék, ennek tetején látható több rétegben a kemény karbonáthéj, végül a gócos-halmazos kőzet. C) Gömbös formátumú típus Az édesvízi mészkőtest növekedése során általában lejátszódó boltozódási folyamat ban a kőzet szerkezete gócos-halmazos. S amikor üregek zárulnak le, a kőzetképződés so rán különös gömbszerü alakzatok jönnek létre (2. ábra), amelyeknek mérete a centiméte restől a méteres nagyságrendűig változik. Az Anna-barlang több természetes üregének ahol a növényzet szerepe jelentéktelen volt — jellegzetes és érdekes képződményei ezek. DJ Növényi eredetű típus A növényzet nagymértékben serkenti az édesvízi mészképződést, ugyanis élettevé kenysége során széndioxidot von el környezetétől, s ezzel rögtön megbomlik az oldott hidrokarbonát egyensúlya és kalciumkarbonát válik ki a növényi részeken. Az így kelet kező karbonátanyag igen erős kötéssel cementálódik az aktiváló növényi felületeken, mi közben megőrzi a növény eredeti alakját. Gyönyörű kövesedett mohapárnák láthatók a barlangban {3. ábra). 4. Átalakító hatások és másodlagos képződmények. Az édesvízi mészkő minden típusára jellemző, hogy kevéssé ellenállók a különféle erőhatásokkal szemben: könnyen összetörnek, átalakulnak, a transzportációs s aztán a depozíciós hatásoknak erősen ki vannak téve. így egyetlen édesvízi mészkőelőforduláson be lül megfigyelhetők az üde kőzet mellett a lepusztult, s újra leülepedett - s így már módo sult szerkezetű — kőzetek. A mechanikai aprózódás, törmelékképződés mellett fontos átalakító tényező lehet a gravitáció. Ugyanis az igen laza szerkezetű, laza felépítésű összlet saját súlya alatt is összetörhet, sőt a rétegterhelés folytán lassú, másodlagos kristályosodással járó kompak ciós folyamat is végbemehet. Az Anna-barlang falainak alsóbb részeit nagy tömegben al kotják ilyen kőzetek. A rendkívül pórusos szerkezetű édesvízi mészkőre a vizek szintén nagy átalakító hatást gyakorolnak. A kőzet likacsaiban a környező patakvíz, csapadékvíz igen nagy mennyiségben szivárog be, és szinte minden irányba történő szivárgási folyamat indul el. Ez kisebbmennyiségbenkristályosító hatást fejt ki a mészkő szemcséin, máshol pe dig cseppkövesedést idéz elő. A barlangban az édesvízi mészkő minden típusának vál-
60
4, ábra 3. ábra Megkövesedett mohapárnák
Megkövesedett képződmények
to
Jelkulcs
1. \ \ \ \ \
Kompakciös Mész iszapos
3
o o o o o o o o o o o
4.
0 00 0 0 0 0
ű GDa ODD a P a ü , . 0 0 00 * 00 0 c
5
7. x x x x
Gömbös
Cscppkävescdeii gömbös Növénui
credetú
Cseppköves növény/ Szfalaktit 5m
10m
5. ábra Az Anna-barlang általunk vizsgált szakaszának képződménye
tozatos mértékben és formában cseppkövesedett, gyönyörű képződményei láthatók. (4. ábra). 5. Üregképző tényezők Az édesvízi mészkőtesten belül a barlangi üregek kialakításában elsődleges szerepet a fentiekben leírt boltozódási folyamatnak tulajdonítunk, mely mint ahogy utaltunk rá, a kőzettest sajátos továbbnövekedési mechanizmusának természetes következménye. Ezen kívül kisebb üregek képződhetnek a növényzet közreműködésével is: fatörzsek, ágak köré kiválik a mészkő, majd a szervesanyag elpusztulásával üreg marad vissza. A gyenge szerkezetű édesvízi mészkőösszletnél jelentőséget kell tulajdonítanunk a patak eróziójának is: a patak a saját vize által lerakott kőzetekben eróziós üregeket vájhat.
THE STRUCTURAL, PETROGRAPHYCAL ELABORATION OF THE LILLAFÜRED „ANNA" FRESH WATER LIMESTONE CAVE by I.CSATÓ - J. VISZKOH Summary The structural setting up of the fresh-water limestone forms is greatly determined by the morphologycal relations of the environment. In this case it forms an abrupt half-conical fi gure. The structure is influenced by the rock-body's typical growing process: intens ve rockforming takes place along the splitting water-spreading, in the limestone body's upper part, which is always in contact with water. It cuases a specific coping process and figure. The ap pearances of the rock are: lime sludge-from. sediment; carbonate centres in a pile, mounted on each other; globular growth; plant deposits; and the transformed forms of all of the previ ously mentioned forms.
DIE STRUKTURELLE, LITHOLOGISCHE BEARBEITUNG DER SÜSSWASSERKALKSTEINHÖHLE „ANNA" VON LILLAFÜRED von I . C S A T Ó - J . VISZKOH Zusammenfassung Hinsichtlich des structurellen Aufbaus der Süswasser—Kalksteinkörper wurde festges tellt, daß sie weitgehend durch die morphologischen Verhältnisse der Umgebung bestimmt worden sind. Dies hat zur Bildung einer steilen halbkugelartigen Konfiguration geführt. Ferner wird die Strukture auch durch den characteristischen Wachstumsprozess des Gesteinskörpers beeinflusst: eine intensive Gesteinsbildung findet entlang dem sich verzweigenden Wasserlaufe, auf dem oberen, vom Wasser standing benetzten Teil des Kalksteinkörpers statt, resultierend in einem eigenartigen Überwölbungsvorgang und Konfiguration. Das Gestein weist folgende
63
Erscheinungstypen auf: kalkschlämmig, Ablagerung; überlagertes Agglomerat von Karbonatkernen, sphärisch entwickelt; Ablagerungen von Pflanzen; und deren ungewandelte Formen.
СТРУКТУРНАЯ И ПЕТРОГРАФИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПРЕСНОВОДНОЙ ПЕЩЕРЫ ,ДННА" В ЛИЛАФЮРЕДЕ И. ЧАТО - Я. ВИСКОХ Резюме Мы обнаружили, что структурное строение пресновадных известковых обра зований в большой степени определяют морфологические условия окружающей среды. В нашем случае образуют крутую полуконусную форму. На структуру так же влияют характерные процессы роста каменного образования: интенсивное об разование горной породы происходит вдоль разветвляющегося водного протока, на постоянно соприкасающейся с водой поверхности верхней части известкового образования. И это вызывает своеобразный процесс образования свода и конфигу рации. Типы пород: отложения известкового ила, нагромождение друг на друго очагов карбоната; шарообразного развития, растительные отложения, и их пре образованные формы.
64
