Negyedidőszaki üledékek vizsgálata a Magyar Tudományos Akadémia Földrajztudományi Kutatóintézetében (MTA FKI) 1970-2000 BALOGH JÁNOS1 - DI GLERIA MÁRIA 2 - K I S ÉVA 3 - SCHWEITZER FERENC4
Bevezetés Magyarország negyedidőszaki löszeit hagyományosan litosztratigráiíai és paleopedológiai módszerekkel a MTA FKI fennállása óta folyamatosan kutatják. Pécsi Márton irányításával indult meg a hazai lösz alapfeltárások rendszeres vizsgálata, az általa szervezett löszkutató munkacsoport csekély számú, de hatékonyan dolgozó munkatársai ma is számos új és hiánypótló kutatással gazdagítják a negyedidőszaki üledékekről szóló tudásunkat. Ádám László, Góczán László, Hahn György, Havas Ferencné, Marosi Sándor, Schweitzer Ferenc, Szebényi Lászlóné, Szilárd Jenő alapító tagja a lösz-munkacsoportnak, míg a hetvenes évektől fokozatosan csatlakozott Balogh János, Gerei László, di Gleria Mária, Kis Éva, Reményi Miklósné és Ringer Árpád. Hahn György 1962-ben Pécsi Márton munkatársaként kapcsolódott be a hazai löszfeltárások és negyedidőszaki üledékek földtani kutatásába. 1966 végéig mint tudományos munkatárs dolgozott az MTA FKI-ben. Az ezredfordulóra sajnálatos módon megfogyatkozott löszkutató munkacsoport Schweitzer Ferenc intézet igazgató vezetésével dolgozza fel azt a nagymennyiségű laboratóriumi elemzést a lösz és köztes fosszilis talajok fizikai és kémiai tulajdonságaira vonatkozóan. Különösen nagy tömegben állnak rendelkezésre a szemcseösszetételi adatok. Ezekből új szempontok szerint olyan következtetések levonására nyílik lehetőség, amelyekre az alapvizsgálatok keretében eddig nem került sor. A Központi Földtani Hivatal munkatársaként 1975-ben védte meg kandidátusi disszertációját „A magyarországi hegységelőteri, dombvidéki és medencebeli löszök és lösszerü üledékek morfogenetikája és kronológiája" kutatási témában. 1983-tól ismét az FKI munkatársa, 1989-ben szerezte meg az akadémiai doktori fokozatát „A magyarországi löszök kronoszratigráfiája és gyakorlati hasznosításuk" címmel. Pécsi Mártontól átvéve 1992-ig vezette a Negyedidőszaki és Geomorfológiai
1
tudományos munkatárs, MTA Földrajztudományi Kutatóintézet vegyész, MTA Földrajztudományi Kutatóintézrt 3 tudományos főmunkatárs, a földrajztudomány kandidátusa, MTA Földrajztudományi Kutatóintézet 4 intézeti igazgató, a földrajztudomány doktora, MTA Földrajztudományi Kutatóintézet 2
39
Löszkutatás Az intézet lösz adatbázisában olyan régi téglagyári feltárások leírásai és feldolgozásai is találhatók (1. ábra), amelyek helye már csak nyomokban lelhető fel, földtani rétegzettségük pedig csak fúrásokkal tisztázható.
l.ábra Az MTA FK1 talaj laboratóriumában vizsgált fontosabb negyedidőszaki üledékfeltárások (főként löszök és édesvízi mészkövek) területi eloszlása Mint tudjuk, a régi falvak melletti téglagyárakat többnyire szeméttel töltötték fel, így szelvényeik kutatás céljából használhatatlanná váltak. Ezért fontos ezek közül a legtöbbet vizsgált alapfeltárások és a kisebb feltárások dokumentálása. A löszkutatás iránt érdeklődők ezeket a részletesen vizsgált löszfeltárásokat csak leírásokból ismerhetik meg. A Nemzetközi Földrajzi Unió (1GU) keretében működő löszbizottság 1971-ben rendezte meg Magyarországon konferenciáját. A sikeres nemzetközi szimpózium (PÉCSI M., SZEBÉNYI E. 1971) eredményeként hazánkban is bevezették a 14C kormeghatározási módszert, 1972-től a paleomágneses vizsgálatokat, a hetvenes évek végétől a TL vizsgálatokat, , 8 0 oxigénizotóp vizsgálatokat és az aminosavas molluszka vizsgálatokat. Az új abszolút kronológiai adatok az utolsó interglaciális löszeinek és fosszilis talajainak besorolását kortanilag forradalmasították. Ehhez számos hazai és nemzetközi kutató és intézmény adott segítséget intézetünknek. Az 1. táblázatban láthatjuk 1970-2000 között vizsgált feltárások helyeit. A táblázat felsorolásai mögött több tízezer vizsgálati adat található; ezek bemutatása e tanulmányban nem lehetséges. A fontosabb eredmények számos publikációban, doktori disszertációban, megbízásos munkákban szerepeltek. Pécsi M. (1993) „Negyedkor és löszkutatás" című könyvében összefoglalta és értékelte az alapfeltárások vizsgálati adatait.
40
Feltárás éve 1970 1970 1970 1970 1970 1971 1971 1971 1971 1971
1971 1971 1971 1971 1972 1972 1972 1972 1972 1972 1973 1973 1973 1973 1973 1974 1974 1975 1975 1975 1975 1976 1976 1976 1976 1976 1976 1976 1977
Feltárás helye Dunaföldvár Dunaszekcső Sásd Paks Belena (Bulgária) Dunaföldvár Mohács Dunaszekcső Dunaföldvár fúrás Freiland (Ausztria) Opatia (Horvátország) Karlovác (Szerbia) Titel (Jugoszlávia) Szalánkemén=Szlankamen (Szerbia) Dunaföldvár fúrás Paks fúrás Mohács Dunaföldvár fúrás Mende Dunaföldvár Visonta Dunakömlöd Vértesszöllős fúrás Románia Tápiósüly Mende Dunaalmás Dunaföldvár Paks fúrás Tápiósüly Neszmély Tamási Hévízgyörk Dunaföldvár Noszvaj Mende Törökszentmiklós Martfű Dunaújváros Szakmar Paks
Talajfizikai és kémiai vizsgálatok + + + + + + + + + +
Paleomágneses vizsgálatok
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + + + +
41
1977 1977 1977 1977 1977 1978 1978 1978 1978 1978 1978 1978 1978 1978 1978 1978 1978 1979 1979 1979 1980 1980 1980 1980 1981 1981 1981 1981 1981 1982 1982 1982 1982 1982 1982 1982 1982 1983 1983 1983 1984 1984
42
Dunaújváros Hodmezővaaarhely Törökszentmiklós Dunaalmás Paks-Dunakömlőd Paks Paks 4.sz. fúrás Paks l.sz. fúrás Szlankamen (Szerbia) Lovasberény Kula-Feketics (Szerbia) Paks 3.sz fúrás Paks 2.sz. fúrás Visonta Tiszaföldvár Dunakömlöd fúrás Nyergesújfalu Paks Dévaványa Solt / Tétel-halom Pilismarót Szentendre Gerecse I. fúrás Gerecse III. fúrás Paks fúrás Tata fúrások Dunaalmás fúrás Süttö Szeged Dunaújváros fúrás Visonta Duna-Tisza köze Pilismarót Pannonhalma Dunaszekcső Mende Tata Pécel Visonta Abasár Solt Visonta
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+ + +
+ + +
+ + +
+ + + + + + + + +
+
1985 1985 1985 1985 1985 1985 1985 1985 1985 1985 1985 1986 1986 1986 1986 1986 1986 1986 1986 1987 1987 1987 1987 1988 1988 1988 1988 1988 1988 1988 1988 1989 1989 1989 1989 1989 1989 1990 1990 1990 1990 1991
Yenan (Kína) Pécel Süttő Almásneszmély Bodrogzsadány Csőszhalom Báta Solt Hajós Hajdúböszörmény Postavölgy Nagyhegyesd Mogyoród Nyíregyháza Dióskál Csór Anna-bánya (Gerecse) Dunaújváros Serényfalva Mezőtúr Szeged Hódmezővásárhely Apaj Szekszárd Polgár-Csőhalom Basaharc Mende Szabadság-hegy Kistelek Kiskunhalas Bogoljubovo (Oroszország) Basaharc Ófalu Kiskunhalas Kecel Pörösföldek (Mogyoród) Missisipi ment (USA) Apaj Zalaegerszeg Zalalövő Pula Basaharc
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+
+ +
+ +
43
1991 1991 1991 1992 1992 1992 1992 1992 1993 1993 1993 1993 1994 1994 1994 1994 1994 1995 1995 1995 1995 1995 1995 1995 1995 1996 1996 1996 1996 1997 1997 1997 1998 1998 1998 1999 1999 1999 2000 2000 2000
Visegrád Albertirsa Szigetköz Paks Dunaújváros Abony Vének Várpalota Mogyoród Szentendre Káli-medence Siófok Paks Györköny Dunaföldvár Tengelic Földespuszta (Tolna-megye) Paks Szárazd Udvari Dolni-Vcstonice (Csehország) Stillfried (Ausztria) Háros Szentendre Németkér Jászapáti Pilismarót-Bánom Fülöpháza Albertirsa Háros Fülöpháza Udvari Susak Püspökszilágy Paks Visz Csákvár Püspökszilágy Kiskörös Püspökszilágy Kunszentmárton
+ + + + + + + + + + + + + +
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
+
+
1. táblázat: Az MTA FKl talaj laboratóriumban vizsgált löszfeltárások 1970-2000 között
44
A löszök szedimentológiai laborvizsgálata Az üledékes kőzetek, köztük a lösz és a löszszerű üledékek litológiai osztályozásának egyik igen lényeges tényezője a szemcseösszetétel. Mind az ún. „típusos", mind az egyéb löszváltozatok, ill. löszszerű üledékek elkülönítésében számottevő szerepe van a szemcsék méretének, az egyes méretkategóriákba sorolt szemcsék súlyszázalékos részesedésének. A löszök, löszszerű és más üledékek, valamint a löszösszleteket tagoló fosszilis talajok és talajkezdemények mechanikai elemzése során kilenc szemnagyság tartományt különítettünk el (mm 0 gr %): 1. <0,002; 2. 0,002 - 0,005; 3. 0,005 - 0,01; 4. 0,01 - 0,02; 5. 0,02 - 0,05; 6. 0,05 - 0,1; 7. 0,1 - 0,2; 8. 0,2 - 0,5; 9. >0,5. A finomabb szemcsefrakciók elválasztása a szilárd részecskék ülepedésére vonatkozó STOKES-féle törvényen alapszik, amelynek lényege, hogy nyugvó vízoszlopban a különböző nagyságú szilárd részecskék ülepedési sebessége különböző (KLIMES-SZMIK A. 1962). Főleg ezen az alapon és a CaC0 3 tartalom figyelembe vételével dönthető el, hogy egy-egy azonos vagy közel azonos fizikai alaki jelleggel rendelkező üledék lösz-e vagy más képződmény, és milyen további változatok elkülönítésére van lehetőség. A rétegzett, áttelepített, de egyébként uralkodóan löszfrakciót tartalmazó üledéket általában már nem számítják a löszök - helyesebben a „típusos" löszök - közé (SZILÁRD J. 1983). Nem lehet lösznek minősíteni azt az üledéket sem, amely ugyan külső jellege alapján annak tűnik, de löszfrakciót csak alárendelt súlyszázalékban tartalmaz. Ilyen szempontból mutatkozik meg tehát a szemeloszlási elemzések jelentősége. Természetesen a terepi megfigyelések és a genetikai sajátosságok a szemeloszlási és CaC0 3 tartalom alapján levonható eredményeket gazdagítják. A szedimentológiai vizsgálatoknál Pécsi M. és munkatársai által 1967-ben kidolgozott, nemzetközileg elfogadott kategóriákat használjuk (PÉCSI M. 1967). Az alapvizsgálatok közül CaC0 3 tartalmat, humuszt és desztillált vizes pH-t határozunk meg legtöbbször. A kilenc szemcsefrakcióból összevonások után kaptuk meg az agyag (0,005>), iszap (0,002-0,005), lösz (0,02-0,05), homok (0,05<) kategóriákat. A szemeloszlási kategóriákat súlyszázalékban a publikált szelvények jobb oldalán tüntetjük fel, míg a CaC0 3 %-os megoszlását a szelvény bal oldalán tüntetjük fel (4. ábra). A lösz fogalmának értelmezése, sajátos tulajdonságainak eredete, meghatározása évszázados kutatástörténete során sokféle elméletet, magyarázatot és vitát szült. A napjainkig is meglevő löszproblémának, a fogalom meghatározási különbségének az oka az, hogy a löszt (egyes kutatók, helyenként - időnként) eltérő szempontokat figyelembe véve határozták meg (definiálták), vagy jellemezték. A legáltalánosabb a petrográfiai és genetikai szempontú löszmeghatározás. E két esetben is több azonos paramétert vettek alapul, vagy bizonyos tényezőket eltérően hangsúlyoztak, vagy súlyoztak. A lösz petrográfiai szempontú meghatározása az anyag fizikai - kémiai ásványtani tulajdonságain alapul. A genetikai (geomorfológiai, sztratigráfiai) szempontú löszmeghatározások főként a lösz ásványi anyagának, szemcseösszetételének származására, a szállításának, lerakódásának módjára, az ásványi anyag lerakódás utáni átalakulása körülményeire alapoznak (2. ábra).
45
Löszüledékek képződési stádiumai Kvarc és egyéb ásványok finomszemcsés részecskéinek képződése aprózódás útján sivatagokban és a periglaciális zónában Szállítás Eolikus, fluviális és egyéb úton Ülepedés szárazföldi körülmények között Üledékképződés Üledék löszösödése Lösz(ök)
Löszüledékek fejlődése Mállás Talajok
Mállási kérgek
Áthalmozódás hgyeb loszos üledékek lerakódása
Eltemetődés Eltemetett mállási Eltemetett (pako) talajok kérgek
LÖsszerű üledékek
2. ábra A löszképzödés folyamata HELLER (1999) szerint A magyarországi löszösszleteket tagoló fosszilis talajok kronológiai és litosztratigráfiai besorolása, regionális elterjedésének vizsgálata az alapszelvények feldolgozásai alapján az ezredfordulóra csaknem befejeződött. A huszonegyedik század löszkutatásának egyik fontos feladata a homogénnek tűnő löszüledékek osztályozása, a különböző típusú löszök, löszvariánsok nevezéktani elkülönítése (3. ábra) és területi elterjedésének kutatása.
46
TÍPUSOS LÖSZ lSUly-%) sor
0(XE
00,
HOMOKOS LÖSZ
szemcseátmérő „^05 0 | ^ ( m m )
w
tsúly-%) 90
aoo2
(súly-%)
»
0(XE
0.01 o,K
[11
0,05
szemcseátmérő 0,1 0,2 (mm)
BARNA LÖSZ
LEJTŐLÖSZ szemcseátmérő 0,05 o.i 0.2 (mm)
. 0.01 0,02
isuiy-%) sor
Oj00e
00)
00?
005
szemcseátmérő ^ 0>, ( m m j
IV
3. ábra Néhány magyarországi lösztípus görbéi (Elemzések BALOGHNÉ Dl GLERIA M ) I = Típusos lösz: 1 - Dunaújváros, 6,60-6,80 m; 2 = Paks, 6 20-6 30 nr 3 = Dunaföldvár, 16,70-16,80 m; 4 - Dunaszekcső, 2,73-3,08 m; 5 = Mende, 12,30-13,10 m; 6 = Basaharc, 7,20-7,70 m. II = Homokos lösz a Duna-Tisza közéről: 1 = Bácsalmás, 2 35-2 65 nr 2 = Csávoly, 0,90-1,80 m; 3 = Kecskemét, 0,60-1,10 m; 4 = Császártöltés, 3,45-3,50 m III = Lejtőlösz: 1 - Veszprém, 1,10-1,45 m; 2 = Zirc, 2,5-3,0 nr 3 = Csillaghegy, 3,00-3,20 m; 4 = Süttő, 1,70-2,10 m; 5 = Tamási, 7,30-7,50 m. IV - Barna lösz: 1 = Egyházasdaróc; 2 = Vép; 3 = Lócs-Bő; 4 = Dióskál Paleomágneses vizsgálatok A. COX 1968-ban közölte paleomágneses polaritás-skáláját. Pécsi M és munkatársai a Cox féle skála megalkotása után néhány évvel már számos feltárásban kutattak a negyedidőszaki üledékben előforduló mágneses anomáliák előfordulását A paleomágneses laboratóriumi vizsgálatok során a mágneses szuszceptibilitás értékeit is mindig mérték. Kutatásaikat elsősorban a fosszilis talajok rétegeire összpontosították, annak ellenere, hogy a talajok mágneses stabilitása lényegesen gyengébb, mint a löszöké, azonban időben jobban besorolható, párhuzamosítható vezérvonalat adnak. A talajok stabil mágnesezettségének hiánya a paleomágneses laboratóriumi mérések során igen hamar megmutatkozott, ezért előtérbe került az igen jól mérhető és a
47
terepi körülmények közt is jól vizsgálható mágneses szuszceptibilitás értékeinek értelmezése (PÉCSI M. - HELLER F. és mts. 1995). A magyarországi löszöket hagyományosan litosztratigráfiai és paleopedológiai módszerekkel vizsgálva 2 nagy sorozatra, az ún. „fiatal" és „idősebb löszökre" tagolták. A két sorozaton belüli löszösszletek kronológiai vizsgálatához már a '70-es évek eleje óta (PÉCSI M., PEVZNER, M. A. 1974; MÁRTON P. 1974) használjuk a paleomágneses vizsgálati módszereket. A kutatásokban az MTA FKI-ban PÉCSI M. irányításával a lösz munkacsoport tagjain kívül több külsős geofizikus és löszkutató dolgozott. Nagy volumenű vizsgálatokat végzett MÁRTON P. (ELTE, Budapest) és PEVZNER, M. A. (Moszkva), a vizsgálatokba később kapcsolódott be - AN Zisheng (Xian, Kína), KUKLA G. (Palisades, USA), OBDYKE, N. D. (Florida, USA) VELICHKO, A. A. (Moszkva) HELLER F. B. (Svájc). A Brunhes-Matuyama határt és a Matuyamán belüli helyenként paleomágneses eseményt a paleopedológiai és magnetosztratigráfíai módszerekkel összevetve a '70-es évek végére sikerült kimutatni (4. ábra; PÉCSI M. 1975, 1977, 1979, 1993, 1996). A Brunhes korszakon belüli változásokat a több száz vizsgálat ellenére sem tudtuk egyértelmű pontossággal meghatározni. A litosztratigráfiai besorolás alapján az elmúlt közel harminc évben Paks, Mende, Basaharc löszös alapfeltárásaiban, a „fiatal összletckben" a Blake-Event (kb. 120 000 év), valamint az ennél fiatalabb Göteborg (12 000 év), Mono (24 000-30 000 év) és a Laschamp (35 000-40 000 év) paleomágneses esemény kimutatásával próbálkoztunk Az első paleomágneses eseményt a Brunhesen belül a hódmezővásárhelyi téglagyár l4C adatokkal datált rétegsorában sikerült kimutatni Márton P-nek (1979), amely a kronológiai besorolás alapján a Mono paleomágneses időszakra datálható (5. ábra). Számos eredménytelen kísérlet után a Brunhes időszak vizsgálatára 1989-ben a kronosztratigráfiai szempontból részletesen megkutatott Paks, Mende, Basaharc téglagyári alapfeltárások szelvényeit választottuk (6. ábra), amelyek a „BD" talajkomplexum horizontjai a negyedidőszaki löszös üledéksorozatokban a Kárpát-medencében és az Adria régió alapfeltárásaiban is jól nyomon követhetők (7. ábra; BALOGH J., BOGNÁR A., Dl GLERIA M., KIS É., SÜMEGI P., SZÖÖR GY., SCHWEITZER F. 1998). A paleomágneses
vizsgálati eredményektől a Blake-esemény és a Riss-Würm határ és a Brunhes Matuyama határ bizonyítását vártuk. A dupla paleotalajok litosztratigráfiai, ill. kronológiai értékelése máig sem kellően tisztázott kérdés. Ha elvileg a duplatalajok egységeit külön-külön interglaciális képződményeknek értelmezzük (PÉCSI M. 1993), akkor a két talajegység között mintegy százezer év korkülönbség is lehet. Ez esetben jelentős eróziós hézag tételezhető fel a duplatalajok egységei között. Esetenként a duplatalajokat értelmezik úgy is, hogy a talajképződés hosszú folyamata csak aránylag rövid időre szakadt meg, és bizonyos mennyiségű ásványi anyag gyors felhalmozódása után hasonló genetikájú talajképződés folytatódott egy intervallumon belül. Módszertanilag a részletes paleopedológiai elemzések és esetenként a paleomágneses vizsgálatokat alátámasztó TL vizsgálatok eredményei nyújthatnak segítséget az eredmények kronológiai besorolásában. A paleomágneses méréseket az ELTE Geofizikai tanszékén MÁRTON P. paleomágneses laboratóriumában végeztük. A feltárásokban a „BD" talajkomplexumot Pakson 22 x 2-es, Menden 21 x 2-es, Basaharcon 19 x 2-es irányított kockával mintáztuk meg.
48
Pataomágneswség
twf m
CaC0
40 30 a
3
Uu ^"%) 10 0
(siily-%) 0 20 40 60 80 100
4. ábra Paks téglagyári löszfeltárás alapszelvénye (PÉCSI M.. 1982; paleomágneses vizsgálatok PEVZNERM.)
49
Mágneses szuszceptibüitás x 10 ~3 Sl Königsberg! arány, 0
Log INRM CnT)
Minták
Litológia
Mélység (m)
Deklináció
Inklináció
3-
5. 5. ábra abra Hódmezővásárhely téglagyári feltárás infúziós löszszelvényének pal eomágneses elemzése (MÁRTON P.)
RA= réti talaj; AI= agyagos iszap; KJA= iszapos agyag karbonát konkréciókkal; IA= iszapos agyag; TA= tarka agyag; 1= iszap; A= agyag;
50
inklináció
Inkíináció
Szuszeptibililás
500
-90* -€0° -30
1000
220 °C mért és számított mágnesezettségi értékek
6. ábra Paks téglagyári feltárás BD,-BD2 talaj horizontjának paleomágneses vizsgálati eredményei (BALOGH J.)
51
7. ábra A susak-szigeti löszfeltárás földtani és magnetosztratigráfiai szelvénye. (Felvételezte: BALOGH J., B O G N Á R A., Di GLERIA M., K I S É., SZÖŐR G Y . , SCHWEITZER F.
1998).
52
Vizsgálatainkat a talajkomplexum talajrétegeire koncentráltuk, annak ellenére, hogy a talajok mágnesezettség; stabilitása lényegesen gyengébb, mint a löszöké, azonban időben jobban besorolható, párhuzamosítható vezérvonalat adnak. A talajok stablil mágnesezettségének hiánya már korábbi vizsgálatainknál is megmutatkozott, ezért a váltóáramú mágnesezés módszerét csak az első lépésben (kis értékkel) alkalmaztuk, a kezdeti remanens mágnesezettség mérése után. A mintákat 50 oe váltóterű mágnesezéssel tisztítottuk. A további mágneses tisztítást 2 lépéses termomágnesezéssel végeztük. A mintákat az egész mérési eljárás folyamán mágnesesen árnyékolt térben tartottuk. 150 °C és 250 °C-ra hevítés és lehűtés után újra mértük a mágneses irányokat. Paleomágneses inklinációs pólusváltozást Paks és Mende feltárásban a BD2 talajhorizontban, míg paleomágneses eseményre utaló igen határozott negatív deklinációt Basaharcon a BDi-BD 2 közötti löszrétegben sikerült kimutatni (6. ábra). A minták mágnesezettsége igen labilis volt. Ez az eddigi litológiai és magnetosztratigráfiai vizsgálatink alapján szinte várható is volt. A szárazföldi üledékekben mágneses térfordulást, „paleomágneses eseményt" - a sajátos fosszilis felszínformálódási folyamatokkal az üledékek primer helyzetben bekövetkezett mozgásait, bemosódásos folyamatokat is figyelembe véve - ez ideig ezekben az üledéksorokban nem sikerült kimutatnunk. Azonos földtani rétegekben egy szelvényen belül is számíthatunk kis távolságokon belül begyűjtött minták mágnesezettségi irányainak kisebb-nagyobb eltérésére. Ezt a löszös üledékekben végzett többszáz mérési eredmény is alátámasztja. Figyelembe véve eddigi vizsgálatainkat - felülvizsgálva eddigi mágneses eredmények tendenciáját is -, célszerű méréseinket újraértékelni. A magnetosztratigráfiai vizsgálatok céljából minden mintán mértük a kezdeti mágnesezettséghez kapcsolódó mágneses susceptibilitás értékét. A fosszilis talajok K = 1000 (x 10'6 Sí) körüli, míg a löszös üledékek K = 500 (x 10"6 Sí) körüli értékeket mutatnak (6. ábra). A mágnesezhetőség mérése a löszök és a gyengén talajosodott rétegek elkülönítésére kiválóan alkalmas. A susceptibilitás löszsztratigráfiai felhasználására KUKLA G. és AN Zhisheng (1988) kínai löszterületen dolgozott ki módszert, amelyet HELLER F. és Liu TUNGSHENG (1987) is alkalmazott a kínai löszök jellemzésére. A kezdeti mágnesezettséget, a susceptibilitást és a litológiai sajátosságokat összevetve tárgyalják a vizsgálati módszer használatát. A lehetséges üledékhiány és a sajátos szárazföldi felszínfejlődési folyamatok miatt az inklinációs változás hiányában a mért adatok alapján a mágneses értékek tendenciájából lehet következtetni a paleomágneses eseményekre. Mint pl. MÁRTON P. (1979) Hódmezővásárhely feltárás szelvényében az infúziós löszben az inklináció előjelváltozásának bekövetkezését a mért értékek tendenciája is mutatja. COX 1968-ban közölt egy paleomágneses polaritás-skálát, amely az első 3,5 millió évre visszamenőleg K/A korokon /rövidebb eseményekre vonatkozóan mélytengeri üledékek paleomágnességén/ alapul. 3,5 < t <10 millió év között, ahol már nem állt rendelkezésre megfelelő sűrűségű radioaktív koradat, a térfordulásokra vonatkozó információ a középóceáni hátságok mágneses anomáliáinak a "spreading"-elmélet alapján történő értelmezéséből származik /azonos spreading sebességet feltételezve/.
53
A COX-féle skálán a pozitív és negatív polaritású intervallumok összhosszúsága közelítőleg azonos. Ezen felül az egyes polaritás intervallumok közepes hosszúsága szintén közel ugyanaz. A szóban forgó polaritás-skála statisztikus anlízise nyomán COX többek között arra a következtetésre jutott, hogy a kisebb mint 50.000 év tartamú polaritás intervallumok száma az utóbbi 10 millió évben nagyobb kell legyen, mint amennyit 1968-ig felfedeztek! COX "jóslatát" a '80-as-'90-es évek paleomágneses vizsgálatai megerősítették. A Brunhes epochának nevezett, 0,73 millió éves normális polaritású intervallumon belül több rövid fordított polaritású időszakot mutattak ki. A negyedidőszaki löszös üledéksorozatok rétegeit különböző TL-módszerekkel, valamint 14C adatokkal vizsgáltuk. A más-más időben és műhelyben végzett analízisek során nagyon eltérő kordatálási adatokat kaptunk. A korábbi paleopedológiai és TL vizsgálatok alapján a "BD" talaj horizontban mért mágneses anomáliák a Blake paleomágneses időszakba (kb. 120.000 év) sorolhatók. A legújabb HORVÁTH E., GÁBRIS GY. (1997), PÉCSI M. (1998) publikált adatai alapján a "BD2" talajhorizont TL adatokkal meghatározott kora 150-170 ezer év. Megnevezés Jelzés Kor (ezer év) mai talaj 0 0-11,3 Dunaújváros-Tápiósüly sorozat a fiatal löszök felső része Humusz horizont 1 16-17 valószínű W3 hí Humusz horizont 2 27-32 valószínű W2/W3 h2 Mende-Basaharc sorozat, a fiatal löszök alsó része MF! 45-60 valószínű W2/W3 Mende Felső 1 MF2 Mende Felső 2 85-105 valószínű W,/W2 Mende-Basaharc sorozat, a fiatal löszök alsó része Basaharc Dupla 1 BD, 120-140 valószínű R2/W, BD2 150-170 valószínű R/W, Basaharc Dupla 2 BA Basaharc Alsó 195-230 valószínű R,/R2
Talaj típus csernozjom, v. barnaföld humuszos szint (lösz) humuszos szint (lösz) erdős sztyepp talaj erdős sztyepp talaj erdős sztyepp talaj erdős sztyepp talaj erdős sztyepp talaj, helyenként talaj komplexum
2.táblázat A fiatal löszök lehetséges tagolása Magyarországon. PÉCSI MÁRTON 1998. Basaharc, Mende típusfeltárások alapján. A 2. táblázat adataiból adódó 50.000 éves eltérés megerősíti azt a feltételezést, hogy a Blake paleomágneses esemény több más rövid paleomágneses korhoz hasonlóan kettős tagozódásu (pl.: Bivai_2, Reunion^). A "BD" talajkomplexum a löszrégiókra jellemző interglaciális (barna erdőtalaj) jellegzetesen elkülönül az interstadiális sztyepp talajoktól, vagy más típusú talajoktól. A paleopedológiai sajátosságokat támasztják alá a paleomágneses vizsgálati eredmények, amelyek a "BD2" fosszilis talajhorizontban mért pólusváltozást a Blake2 mágneses korral párhuzamosítják, és a vizsgált üledéksort a Riss/Würm interglaciálisra valószínűsítik.
54
Összefoglalás A tanulmány a MTA FKI löszkutató munkacsoportjának 1970-2000 években végzett negyedidőszak kutatási tevékenységét mutatja be. Természetesen a negyedidőszaki üledékek vizsgálata során a löszrétegekben végzett kutatások teljes összefoglalása a terjedelem miatt sem lehetséges. A cikk a tudományos szempontok szerint vizsgált fontosabb löszfeltárások helyét, fizikai és kémiai, valamint paleomágneses kutatási módszereit tárgyalja. Az eredmények folyamatosan fontos és alapvető adatokat szolgáltattak a pleisztocén ún. jeges és jégmentes ciklusos klímaváltozásokkal jellemzett földtörténetéhez. A vizsgált időszakban vezették be először a hazai geokronológia új fizikai és geokémiai módszereit (C 14 , TL, ThU, ESR, oxigénizotópia, magnetosztratigráfia stb.). E munkákban a löszmunkacsoport tagjai és külső szakemberek ma már egyre nélkülözhetetlenebb szerepet vállalnak a löszrétegtan finomításában, nemzetközi szintű korrelálásában. Irodalom: BALOGH, J. (1995): Paleomagnetic changes within the Brunnes Epoch in the Basaharc Loess profile, Hungary.- GeoJournal 36: 145-148 o. BALOGH, J. (1997): The Blake paleomagnetic event in the Basaharc double paleosol complex of loess profiles Paks, Mende and Basaharc, Hungary.- Zeitschift f. Geomorfologie Supplement-Band 110: 85-93o. BALOGH JÁNOS (2003) : Magnetostratigraphic investigations. - In: Susak : environmental reconstruction of a loess island in the Adriatic / ed. by Andrija Bognár, Ferenc Schweitzer and Gyula Szöőr. - Bp. : Geographical Research Institute, Research Centre for Earth Sciences, H.A.S., 100-109 o. Cox, A. (1968): Geomagnetic polarity intervals.- J. Geophys. Res. 73: 32-47. o. HELLER, F., B. MEILI, J. WANG, H. LI & T. Liu (1987): Magnetization and sedimentation history of
loess in the Centrall loess Plateau of China.- In: Liu, T. (ed.): Aspects of loess research. China Ocean Press, Beijing, 147-163. o. HORVÁTH E., GÁBRIS GY. (1997): Geochronology of middle and upper pleistocene loess sections in Hungary Quaternary Research, Washington 48: 231-312. o. KULKA, G. & Z. An (1989): Loess stratigraphy in central China.-Paleogeography, Paleoclimatology, Paleoecology 72: 203-225. o. MÁRTON, P., M. PÉCSI, E. SZEBÉNYI & M.WAGNER (1979): Alluvial loess (infusion loess) on the Great Hungarian Plain - its lithological, pedological, stratigraphical and paleomagnetic analysis in the Hódmezővásárhely Brickyard explosure.- In: Pécsi, M. (ed.): Studies on Loess. Akadémiai Kiadó, Budapest, 539-555. o. PÉCSI, M. (1975): Lithostratigraphical subdivision of the loess sequences in Hungary. Föld. Közi., 23(99): 217-230 o. [Hungar. with Engl, summary]. PÉCSI, M. (1993): Qaternary and Loess Research.- Akadémiai Kiadó, Budapest, 375 o. [Hungar. With Engl, summary]. PÉCSI MÁRTON - SCHWEITZER FERENC - BALOGH JÁNOS - BNÉ DI GLERIA MÁRIA -HELLER F.B.et al:
(1995) A new loess-paleosol lithostratigraphical sequence at Paks (Hungary). - In: Concept of loess, loess-paleosol stratigraphy. Ed. Pécsi M. - Schweitzer F. Bp. Geogr. Res. Inst. HAS. 63-78. o. (Loess inForm 3.). PÉCSI, M. (1998): Lösz és őstalajsorozatok és negyedidőszaki ősföldrajzi változások kutatásának elvi, módszertani kérdései. Fülöp József emlékkönyv, Akadémiai Kiadó, Budapest, 263-279 o.
55
PÉCSI, M. - SZEBÉNYI E. (1971): Guide book for Loess Symposium in Hungary. - IGU European Reg. Conference, Budapest 1971. 53. o. PÉCSI, M. & G. RICHTER (1996): Loss.- Gebrüder Borntraeger, Berlin - Stuttgart, 391 o. PÉCSI, M. & M. A. PEVZNER (1974): Paleomagnetic measurements in the loess sequences at Paks and Dunaföldvár, Hungary.- Földr. Közi. 22(98): 215-219. o. PÉCSI, M., É. PÉCSI-DONÁTH, E. SZEBÉNYI, G Y . H A H N , F. SCHWEITZER & M. A. PEVZNER (1977):
Paleographical reconstruction of fossils soils in Hungarian 194-228.0.
loess.-
Földr.
Közi.
25(101):
SCHWETZER, F., BALOGH J., BOGNÁR A., DI GLERIA M., K I S E., SÜMEGI P., SZÖŐR G Y . (1998): Globális
klímaváltozások és környezet fejlődések rekonstrukciói a mediterrán térségi és a Kárpátmedencebeli lösztípusszelvények korrelativ elemzése alapján.- AKA. 92/2-601 25/36 MTA. FKI. 97 o. kézirat
56
