A Miskolci Egyetem Közleménye, A sorozat, Bányászat, 77. kötet (2009)
A MOHAI ÁGNES ÁSVÁNYVÍZ SZERKEZETITELEPTANI KÖRNYEZETÉRŐL Szlabóczky Pál Pro Aqua díjas nyugalmazott geomérnök 1113 Budapest Kökörcsin u. 10. E-mail:
[email protected] Abstract The Mohai Ágnes mineral water faces up at the southern part of the geomorphological trough that traverses the Transdanubian Mid-mountains. The direct source of the mineral water is the upper part of the Upper-Pliocene lacustrine shallow artesian aquifer that fills the trough. Its recharge as well as its salt-, gas- and trace element content are closely connected to surficial infiltration, to the regional water reservoirs, as well as to the deep and frontal karstic water bodies. Its refreshing and curing components are originated from the ancient, deeply located rock massives between Iszkaszentgyörgy and Székesfehérvár. The geochemical source rock of these components is the Early-Paleozoic metamorphic phyllite-diabase, whilst their reservoir is the Upper-Permian Lower Triassic terrigenous sequence of conglomerate, sandstone, clay schist and marl. The natural face up of the mineral water in this point is connected to the tensional transverse fault system that follows the direction of the trough and also to the scouring of the valley floor. This paper shortly summarises the professional part of a large-scale hydrogeological project that had been completed in 2001.
MHHepaJibHoŕí BOABI «MoHaH ArHern», HMeiomHü KaJibUHe-MarHeBo-rHapoKapôoHaTHbiií xapairrep, naxcwHTca Ha KHKHOH nacTH reoMop<j)ojiornHecKOH BtianHHbi, KOTopan nepeceicaeT TpaHcuaHyÖHficKoe cpe^Heropbe. Ee Henocpe/iCBeHHbiM B0a0npneM0M flBJiaercji BepxHsui nacrb BepxHeruiHoueHCKoro jiaKycrpHMecKoro BoaoeMHoro CJIOH. Ee B0306H0BiieHne n co/iep>KaHne B Heň ra3a, COJIH H peaxHx 3jieivieHTOB HMCCT TecHyio CBH3b c noBepxHocrHoR HH<{)HJibTpauHeíí, c perHOHajIbHbIMH B O Ä O e M H b I M H CJIOHMH H C T J i y Ö H H H b l M H , a TaiOKe c K p a e B b l M H KapCTOBbIMH Bo^oeMaMH. Ee ocBe>Kaiomne n JieneÖHbie KOMnoHeHTbi MTOKHO OTHCCTH K .npeBHernyŐMHHbiM ropHbiM nopoaaM, pacnojiaraiouiMMCx OT cejia «McKaceHxabepab» no ropo.ua «Ceiceiii<}>exepBap». Ee reoxHMHHecKOň MaTepHHCKOH nopoaoß HBJIHCTCH paHHenajieosoňcKHň MeTaMoptjwHecKHfi (JIHJIJIHTüHa6a3, a ee B o . n o n p n e M H b i M cjioeM - BepxHenepMbCKan-HHJKHerpHacoBCKaH TeppHreHHan cepHd, cocTOfluiaflcx H3 KOHrjiOMerapoB, necnaHHHKOB, rjiHHHCTbix cjiaHueB M Meprejw. 3,nemHne HaTypajibHbie MCTOMHHKH MHHepajibHoň BOAH cBsmHbi c CHCTCMOH pacTflrHBawmHx nonepeHHbix TPEMHH, KOTOPBIE NPOTSIRHBAIOTH BJIOJIB ÄOJTHHBI, a TAJOKE c YRJRY6JIEHNEM NHA .HOJIHHM. HacTOsmaJi craxbsi KopoTKO npeflcraBjmeT npocJieccMOHajibHyio nacrb o&beMHCToro ruaporeoJiorHHecKoro oTHera, cocraBJieHHOro B 2001 rojiy. HCTOHHHK
99
Szlabóczky Pál
1.
Bevezetés
A Mohai Ágnes Ásványvízkitermelő és Kereskedelmi Kft felkérésére Kumánovics György műszaki igazgatóhelyettes Úr javaslatára 2001-ben egy nagy terjedelmű hidrogeológiai szakvélemény készült a kúttelep által megcsapolt vízmező utánpótlódási vizsgálatához és védelmi tervéhez, kiterjesztve a Balatonvonal* menti többi ásványvíz előfordulásra is. Jelen tanulmányban, a székesfehérvári vízügyi igazgatóságra benyújtott szakvélemény (40 oldal szöveg, 22 táblázat, szöveges melléklet, 21 szövegközi ábra, 8 rajzmelléklet) csak egy részlete kerülhet ismertetésre, az is röviden. Tervezzük, hogy az előadáson az itt szereplőkön felül további ábrákat is bemutatunk. A Mohai Ágnes ásványvíz, a Kárpát medence ilyen előfordulásainak kiemelkedően érdekes példája, mivel ahhoz különleges történetek is tartoznak. így például Ferenc József Bécsből Budapestre utazván, vonata megállt Mohán és megkóstolta a híres ásványvizet. A vonat ablakához a vizet felkínáló egykori szépasszony unokája munkálataink idején a palackozónál dolgozott. A történeti múlt színes eseményeit, a névadó gyönyörű szobrát, az akkori társtulajdonos kolozsvári származású Kiss László közgazdász Úr eredményesen felkutatta. A nagyon tanulságos szakmatörténetet Dr. Dobos Irma eurogeológusunk több publikációban és előadáson ismertette, de az összefoglalva a fenti szakvéleményben is megtalálható. A hidrogeológiai előfordulás különleges tudományos értékei, hogy itt Zsigmondy Vilmos is végzett kútfúrást Szontagh Tamás geológiai közreműködésével, aki meghatározta a védőterületet is 1887-ben. Az ásványvíz hidraulikai, fizikokémiai és geokémiai összetevőinek eltérő származása remek példa a hidrogeológiai teleptan jelentőségére.
2.
Geomorfológiai környezet
A mohai térség savanyúvíz forrásai a Bakony és a Vértes hegység közötti 2-4 km széles geomorfológiai árok déli kapujában fakadnak. A terület nagy része magas talajvízállású, ismert vagy rejtőzködő forrásokkal, a holocén korú árterületen, vagy annak peremén. A teraszmaradványok bevágódási mélységéből visszakövetkeztetve jelentős lokális mozgáskülönbségek adódnak, egy évezred alatt több deciméter (1 m) értékkel. Ez a tektonikai rendszer egyes elemeinek, anyagáramos aktivitására is utal. A neogén korú horizontális mozgások miatt a középhegységi vonulatok hosszanti vergencia vonalai az un. „Móri árok" mentén horizontálisan eltolódtak 5-10 km-el. (1. ábra) Érdekesség, hogy egyes
Megjegyzés: A „Balaton vonal" megnevezést itt a földrajzi értelmezés helyére vonatkoztatjuk. Földtani értelmezés szerinti helye a tó túlsó oldalán húzódik.
100
A Mohai Agnes ásványvíz szerkezeti-teleptani környezetéről
geográfusok véleménye szerint másfélmillió évvel ezelőtt az Ős-Duna itt tört át a Dél-Alföld-i tórendszer felé.
3.
Földtani-szerkezeti jellemzés
A magas szénsav tartalmú savanyú vizek eredete a Kárpát medencében két csoportba osztható: • a paleomezozóos metamorf kőzetaljzatot elnyíró mélyszerkezeti törésvonalak mentén elhelyezkedők (2. .ábra) • és a neogén vulkáni tevékenység utóhatásaként fakadó források (túlnyomórészt az Erdélyi medencében és Kárpátalján) Az első csoport legjellemzőbb törésvonalai és vízfakadásai: Rába vonal (Sárvár, Mihályi), Balaton vonal (Kékkút, Fonyód, Balatonfüred, Moha, Budaörs), Diósjenő-sziráki vonal (Hollókő, Sóshartyán, Nógrádszakái), Damó vonal (Parád, Mátraderecske, Bükkszék, Ragály, Bódvarákó). E törésvonalak mentén szulfátos vizek is fakadnak ott, ahol az aljzat felső-perm - alsó-triász evapolitos összlet. A Kárpát-medence peremi, további hidrogeológiai jelentőségű másodlagos lemeztektonikai elemek elsősorban geotermikus jelentőségűek, itt ezekkel nem foglalkozunk.
101
Szlabóczky Pál
2, ábra Magyarországi, hegységszerkezethez köthető savanyú ásványvizek átnézeti térképvázlata (Szlabóczky P. 2001)
A Balatontól keletre található un. Balatonfö szerkezeti egység. Az itt mélyült nagyszámú érckutató perspektivikus fúrás, alaphegység kibúvások és felszíni geofizikai mérések alapján kedvező modellül szolgált fejlődéstörténeti rekonstrukciókhoz (Majoros Gy. 1980, Balia Z.- Dudkó A. 1997.), amely két jól áttekintethető megoldását mutatja be a 3. ábra.
102
A Mohai Agnes ásványvíz szerkezeti-teleptani környezetéről
A 70 millió évvel ezelőtt kezdődött kéreglemez mozgások során a hegységszerkezeti elemek mai helyzetüket 25 millió évvel ezelőtt, a szávai orogén fázisban foglalták el. Vízvezetési szempontból az idősebb eltolódási zónákat „zártnak"a későbbi széthúzódási haránttöréseket „nyitottnak" tekintjük. Dudkó Antónia megfigyelése szerint a Móri-árokban olyan É-D-i csapású törések húzódnak, amelyek nyitottak a K-Ny-i irányú kéreglemez tágulás miatt. Ezeknek a mai napig nagy szerepe van a földalatti hő-, víz, só és gáz feláramlásokban. A szinklinális réteg, teknőszéli kőzetvonulata érintkezik a déli oldalát követő paleozoós fillit-metamorfit vonulattal. Ebbe nyomultak be a diabáz teliérek és a gránitos magma tömeg. Az ezen keresztül áttört eocén korú andezites vulkanizmus utóműködési emlékei a Velencei hegység máig megmaradt gejzirit kúpjai. A látványos tihanyi pliocén bazalt vulkántól Moha irányába haladva a mágneses mérésekből ismerünk neogén vulkáni nyomokat. A ma is tartó kéregmozgásokat igazolta az 1810-es móri és az 1985-ös, 5,6-os erősségű Berhidai földrengés. A szakmai köznyelvben „Móri-árok"-nak nevezett szerkezeti zóna Moha térségi szakasza már csak egy K-i lejtésű tektonikus lépcső, ezért helyezzük idézőjelbe. Fejlődéstörténeti eredménye a 4. ábrán látható medence aljzati kép. Ennek átnézetes szelvényét mutatjuk be az 5. ábrán. Ezeken látható, hogy a Mohai Ágnes vízfakadások aljzata, szinklinális teknőszéli felső-perm homokkőre települő alsó-triász márgás képződmények, vékony pliocén parti képzödménysorral takarva. tszkv-hety
Tn. f
m
<400 '300
»200 »100
i0
-100
-J00 -300 -400 -500
-600
4. ábra Átnézetes földtani szelvény (MÁFI 1977) Jelmagyarázat: Pliocén: PI1-P12 : homok agyag; Miocén: M3: terresztrikum Triász: fdT3: fődolomit kT2: tűzkőves dolomitos m á r g a mT2: dolomit, breccsa rétegekkel IT1: bitumenes mészkő a T l : anhidrites dolomi
103
Szlabóczky Pál
EE3 >. f Jelmagyarázat: \
bauxit
aljzat felszíne (mTa)
T
triász képződmények
vető
e
evaporit
P2
felső-perm homokkő
8
metabazalt ("diabáz")
szerkezeti csapásvonal
Y
velencei gránit
rétegdölés
T
miit, agyagpala
~i
t~
t
*
•
feltolódás eltolódás
fúrás
P7. paleozoikum
5. ábra Medencealjzat átnézetes térképe (MÁFI 1977, Majoros Gy. 1978 nyomán)
104
A Mohai Agnes ásványvíz szerkezeti-teleptani
4.
környezetéről
Teleptani vonatkozások
A Mohai Ágnes forrásterület környezetének alaphegységi kőzete a KÉKNyDNy csapású felső-perm korú homokköves vonulat, ami kb. 200 m mélységben keresztezi a „Móri árkot", a Gaja patak völgy alatt. Csapás irányú vonulatát ENyDK irányú haránttörések szabdalták fel több km-nyi eltolódásokkal. (6. ábra) Erre feltehetően 5-10 m vastag alaphegységi bázis törmelék: mész- és homokkő anyagú breccsa települ. A kőzettanilag hármas tagozódású, 30-40°-al É-felé dőlő permi összlet eróziós rétegfejének középső homokos szakaszát sejtjük közvetlenül a forrás térség alatt az elvégzett szerkesztésekből. A homokkőből történő gázos, sós víz felszivárgása a tektonikus blokk szélén valószínűsíthető. (7, 8. ábrák) E felett eocén-oligocén-miocén korú, tektonikus településben vertikálisan vízrekesztő rétegösszlet kiékelődő szakaszára következtethetünk a völgyoldali földtani környezetből és fejlődéstörténetből, ami így a permi homokkő összlet felöli feláramlást az Agnes forrás eróziós mélyedése felé tereli. Az alaphegység feletti további összlet, kb.150 m vastag pliocén korú tavi homokos-agyagos alárendelten kavicsos üledékekből épült fel, amelyen belül 3 sekély-rétegvíz tartó telep szerkeszthető ki. (9. ábra) A legfelső I. rétegből termeltek az ásványvíz telepi és környező kutak is. A 40-es években ivóvíz ellátási célból mélyített kutak és a Moha-1 térképező fúrás mind a három telepet harántolta. A telepek azonosíthatóak a székesfehérvári savanyúvíz kutak vízadó rétegeivel. Ezalatt a közvetlen fekü felső-pannon korú agyagos összlet, számottevő rétegvíztartó nélkül. A völgy kereszt-szelvényében a pliocén homok telepek szárnyai tektonikusán „felemelkednek", majd eróziósán kiékelődnek a dombi teraszok alatt. Az Ik-1 fúrásban jelentkező kavicsosodás a pliocén végi folyóvíz hálózat torkolatát jelzi csakúgy, mint északabbra a felszínen is térképezett pliocén kavicsos réteg. Ezek a települési viszonyok teszik lehetővé a felszíni csapadékvizek (szennyezett vizek?) oldalirányú beszivárgását. A 10-15 m-es mélységben jelentkező litológiaipaleontológiai vezető szint feletti 4-5 m mélységű talajvizes szakasz helyenként kavicsos patak hordalékában is észleltek savanyúvíz nyomokat Sárkeresztes irányába. Az ismertetett teleptani sort a 10. ábra rétegoszlopa foglalja össze, mellérendelve a hidraulikai paramétereket is. A több mint 120 évet átölelő adatgyűjtésből megállapítható, hogy a Moha térségi gázos ásványvíz anomália nem korlátozódik az Agnes forrás környezetére, hanem az észak felé 1 km távolságig kereszt irányban 1,5 km-en, mintegy másfél km2-es területen követhető. Ez vízminőségvédelmi szempontból is figyelemre méltó. Érdekes, hogy az egyik nyugati kis mellékvölgyben található forráskút dűlőjének neve „Bakbűz".
105
Szlabóczky Pál
^ ^
rcicgdölc»
l 'ŕiJtam kéfKthhniny %
cl só rendu
*Tj
IMntnmil
*Ti
márgás dolomit
más
vető *óna
^
harmal rendű
*Tj
diploports ihtlumil
J f
fel tolódás
*Tj
ItLekóves dotomiios márga
•r,
h
fi
palas ma.'ya homokkő
Ictoctcs máig» «nhidritcs
dolomit
WVtös homokkő nilit a^ragpala
jť XffJatce al/:
A Mohai Agnes ásványvíz szerkezeti-teleptani környezetéről
107
Szlabóczky Pál
Mvsz-1. 0959) FKK
9. ábra Mohai Ágnes Ásványvíz térségi fúrási rétegoszlop és telep tagolás(MÁFI) adatai nyomán 108
A Mohai Agnes ásványvíz szerkezeti-teleptani
környezetéről
10. ábra Hidrogeológiai rétegoszlop (Szlabóczky P. 2001) 109
Szlabóczky Pál
5.
A szerkezeti következményei
és
teleptani
helyzet
hidrogeológiai
A Mohai Ágnes forrásra jellemző fizikokémiai összetevők: • sekély mélységű meszes magnéziumos rétegvíz • mérsékelten magas, de szulfátszegény ásványi sótartalom (makro elemek) • gyógyító nyomelemek (Li, Br, J, F) • nagy mennyiségű oldott szénsavgáz. Hangsúlyozandó a Moha térségi savanyú vizek szulfát és radon mentessége, a medence aljzat szomszédos területekről ismert evaporitos és radioaktív jellemzői miatt, amit a vertikális szivárgási rendszer agyagos kitöltésének adszorpciójával magyarázunk. A felsoroltak közül a rétegvíz eredetét a fentiekben tisztáztuk. Közel másfélezer adat feldolgozása alapján a Mohai Ágnes források vize elsősorban az alsó-triász - felső-perm aljzatú bazaltos posztvulkáni (mofettás) területek vizéhez, másodsorban a paleozóos fillit felett fakadó savanyú vizekhez hasonlít. A kalcium-magnézium-hidrokarbonátos makrokémiai karaktert, a közvetlen utánpótlódási mezővel É-on érintkező középső-triász korú karbonátos összletből átszivárgó karsztvízből, ill. ezen lepusztulási területből származó felsőpliocén korú rétegvíz tároló mikromineralógiai összetételéből eredeztetjük. Juhász József (1987) oldott anyag koncntráció-mélységi változásáról közölt átlagos adatai alapján a felső-pliocén korú réteg vizének eredete 260 m mélységkörülinek adódik. A mikrokémiai komponensek közül a medence aljzat kibúvásainak geokémiai adatai és az aljzatvizek elemzési adatai alapján a lítium és nátrium közvetlenül a felső-perm magasabb palás, agyagos szintjéből származható, de anyakőzetük a forrásoktól délre eső eltemetett savanyú magmatitok lehettek. A bór és egyéb só képzők a felső-perm alsó sivatagi homokköves szintjéből és az alsó-triász tengerparti evaporitjaiból is migrálhatott. A bromid eredetére a területen előforduló dolomit magasabb Br tartalmából következtethetünk, de elsődlegesen ez is lehet paleozóos mélységi eredetű. A mikroelemek migrációjában nagy szerepe van a ma is működő tektonikának és a viszonylag magas hőfluxusnak, összességében a hőés gázliftnek. A CO2 anyakőzete a déli metamorfit aljzat. A szakvélemény végső következtetése volt mohai savanyú vizek makro, ill. nyomelemeit nem indokolt a több mint 10 km-re lévő gránit-plutonból származtatni, mivel ezek a permi homokkőből és az alsó vagy középső triász üledékekből is származtathatók." Ennek a kérdésnek a vizsgálata további korszerű hidrogeokémiai elemzést kíván a rendelkezésre álló óriási adathalmaz alapján. Erre a megfelelő intézményünk, fiatal szakemberekkel rendelkezésre is áll. 110
A Mohai Agnes ásványvíz szerkezeti-teleptani
környezetéről
Végezetül: tekintettel a Konferencia érdeklődési körére bemutatunk egy hidrogeokémiai-embertani összefuggési táblázatot (11. ábra). Fontos
Ásványvíz határ érték g/m}
11. ábra Hazai ásványvizekben előforduló kémiai elemek embertani szerepe (Frank M. 1957, Kőrös E. 1980, Takács S. 2001. nyomán, Szlabóczky P. 2002.)
Irodalomjegyzék Balia, Z., Dudkó, A. 1997. Törések pannóniai képződményekben. Földtani Közlöny 126. 23. Dobos, I. 1983. A Mohai Ágnes ásványvíz. Vízkutatás. 5. Jámbor, Á. 1980. A Dunántúli Középhegység pannóniai képződményei. MÁFI 111
Szlabóczky Pál
Juhász, J. 1987. Hidrogeológia. Akadémiai Kiadó. Kaiser, M., Raincsák, Gy. 1984. Magyarázó Csór 20 000-s földtani térképéhez MÁFI Korpás, L. Jámbor, Á. 1975. Jelentés a mohai Ra-201 fúrásföldtanieredményéről. MÁFI Majoros, Gy. 1980. A permi üledékképződés problémái a Dunántúli Középhegységben: Egy ősföldrajzi modell és néhány következtetés Földtani Közlöny 110. 3-4. Németh, L. 1962. Természetes radioaktív vizek keletkezése. Hidrológiai Tájékoztató Pohl, K. 1962. Az aktív vízszintsüllyesztés eredménye az iszkaszentgyörgyi bauxit bányákban. Hidrológiai Tájékoztató. Pórszász, K. 1955. Jelentés Iszkaszentgyörgy környékén végzett térképezésről. MÁFI Rónai, A., Szentes, F. (szerk.) 1972. Magyarázó Magyarország 200 000-s földtani térképsorozatához. Székesfehérvár. MÁFI Szádeczky-Kardos, E. 1955. Geokémia. Akadémiai Kiadó. Szlabóczky, P. 2001. Hidrológiai Szakvélemény a Mohai Ásványvíz kút-telep által megcsapolt vízmező utánpótlódási vizsgálatához és védelmi tervéhez. ENGEO Bt. Szontagh, T. 1887. Szakvélemény a mohai ,Ágnes" és „György" nevű ásványvíz forrás védőterületének törvényes megállapítására. Kézirat MÁFI Takács, S. 2001. Nyomelemek nyomában. Medicina Kiadó.
112
