Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Építőmérnöki Kar
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET
Budapest, 2013
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET
TARTALOM 1. Ásványok ................................................................................................................... 3. 2. Kőzetek ...................................................................................................................... 5. 2.1. Magmás kőzetek ............................................................................................... 5. a) Mélységi magmás kőzetek ........................................................................... 6. b) Kiömlési magmás kőzetek............................................................................ 9. c) Vulkáni törmelékes kőzetek ....................................................................... 11. 2.2. Üledékes kőzetek ............................................................................................ 13. a) Törmelékes üledékes kőzetek .................................................................... 13. b) Vegyi vagy biogén üledékes kőzetek .......................................................... 16. c) Speciális üledékes kőzetek ......................................................................... 19. d) Szerves üledékes kőzetek .......................................................................... 20. 2.3. Metamorf kőzetek .......................................................................................... 21. a) Epizóna kőzetei .......................................................................................... 21. b) Mezozóna kőzetei...................................................................................... 23. c) Katazóna kőzetei ........................................................................................ 24. 3. Földtani térkép ........................................................................................................ 26. 4. Felhasznált irodalom ............................................................................................... 34.
2
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET
1. ÁSVÁNYOK ÁSVÁNY: A természetben előforduló anyag, amely meghatározott kémiai összetétellel (képlet) és fizikai tulajdonságokkal rendelkezik. Az ásvány lehet: - szilárd (kristályos pl.: kvarc vagy amorf pl. opál, achát) - folyékony (pl. szénhidrogének) KRISTÁLY: Homogén (rendezett, egységes belső szerkezetű), anizotróp (valamely irány(ok)ban eltérő tulajdonságú), diszkontinuális (nem összefüggő), konvex (lapjai egybevágók) poliéder (síklapokkal határolt alakzat). Belső szerkezetük rendezett, kémiai kötéssel térbeli rácsban atomok, ionok, molekulák A FÖLDKÉREG ELEMI ÖSSZETÉTELE: O 45.2%,Si 27.2%, Al 8.0%, Fe 5.8%, Ca 5.1%, Mg 2.8%, Na 2.3%, K 1.7%, Ti 0.9%, H 0.14%, Mn 0.1%, P 0.1% ELEMEK GYAKORISÁGA AZ ÁSVÁNYOKBAN:O 47%,Si 31%, Al 8.0%, Fe 4%, Ca 3%, K 3%, Na 3%, Mg 1% KŐZETALKOTÓ ÁSVÁNYOK ELOSZLÁSA: A kb. 3000 ismert ásványból 20-30 gyakori. - Színtelen, világos ásványok (74%): földpátok 58%, kvarc és módosulatai 13%, karbonátok 2%, agyagásványok 1% - Színes, sötét ásványok (19%): amfibolok 8%, piroxének 7%, csillámok 3%, olivin 1% - Opak ásványok (7%) KÜLSŐ SZIMMETRIA szimmetriaközpont, -tengely; -sík digir, trigir, tetragir, hexagir (180º, 120º, 90º, 60º elforgatással kerül fedésbe a kristályelem)
KRISTÁLYRENDSZEREK: tengelyek egymáshoz viszonyított hossza és egymással bezárt szöge szerint 1. triklin (háromhajlású) a≠b≠c α ≠β≠ γ≠90º 2. monoklin (egyhajlású) a≠b≠c α =γ=90º≠β 3. rombos a≠b≠c α=β=γ=90º 4. trigonális (háromszöges) a1 =a2 =a3 ≠ c α1 =α2 =α3 =120º β=90º 5. hexagonális (hatszöges) a1 =a2 =a3 ≠ c α1 =α2 =α3 =60º β=90º 6. tetragonális (négyszöges) a1 = a2 ≠ c α =β=γ=90º 7. szabályos a1 =a2 =a3α=β=γ=90º ÁSVÁNYOK FONTOS TULAJDONSÁGAI - Szín: világos (áttetsző, fehér, szürke, rózsaszín), sötét (fekete, barna, sötét zöld), opak (átlátszatalan) - Fény: üvegfényű, zsírfényű, gyöngyházfényű, földes - Átlátszóság: átlátszó, áttetsző, opak (átlátszatlan) - Hasadás, törés: kristály hasad (kitűnő, jó, gyenge), de irányfüggően törhet is amorf ásvány törik (sima, kagylós, érdes, lépcsős stb.) - Alak: sajátalakú / szabályos/
, félig sajátalakú / félig szabályos/
, alaktalan / szabálytalan /
- Karcolási keménység (MOHS): 1. talk (grafit); 2. gipsz; 3. kalcit; 4. fluorit; 5. apatit; 6. földpát; 7. kvarc; 8. topáz; 9. korund; 10. gyémánt (2-ig körömmel, 5-ig késsel, 6-ig üveggel karcolható, 7-től üveget karcol) - Ikresedés: kettős , többszörös - Fajsúly - Mágnesesség - Elektromos vezetőképesség
3
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET 1. TERMÉSELEMEK/ ARANY Au, RÉZ Cu, KÉN S, GRAFIT C, GYÉMÁNT C, HIGANY Hg 2. SZULFIDOK/ PIRIT: FeS2 Hidrotermális. Tömeges, kocka alakú. Zöldessárga. Opak (átlátszatlan). Fémes fényű. Rosszul hasad, kagylósan törik. (K=6-6.5) 3. HALOGENIDEK/ KŐSÓ, HALIT: NaCl Szabályos, kocka alakú. Fehér. Átlátszó, áttetsző. (K=2.5) 4. OXIDOK/ KVARC ÉS MÓDOSULATAI: SiO2Térhálós szilikát. Szabálytalan formájú, zömök alakú. Víztiszta, fehér, szürke. Zsír-, üvegfényű. Átlátszó/ áttetsző/ opak. Rosszul hasad, kagylósan törik. (K=7) Módosulatai: hegyikristály (víztiszta, színtelen), rózsakvarc (rózsaszín), füstkvarc (barnás, szürkés), ametiszt (ibolya), citrin (sárga), karneol (vörös), morion (fekete), amorfak: jáspis (vörös, kék), achát (vörös, barna, fehér szalagos), onix (achátfajta, fekete-fehér, vörös-fehér szalagos), opál (fehér, barna, okker, mindenféle) HEMATIT: Fe2O3 Vörösvasérc. Fekete, de a pora vörös. Opak. (K=5-6) MAGNETIT: FeFe2O4Mágnesvasérc. Fekete. Apró pikkelyek. Opak. (K=5.5-6.5) 5. HIDROXIDOK/ LIMONIT: FeO(OH) Szabálytalan „foszlány”. Barna. Fénytelen. Opak. Nem hasad, egyenlőtlenül törik. (K=5-6) 6. KARBONÁTOK/ KALCIT: Trigonális. CaCO3 Színtelen, fehér, sárga. Kitűnően hasad. HCl reakció! (K=3) ARAGONIT: Rombos. Általában ikres. (Valódi gyöngy anyaga.) CaCO3 (K=3.5-4) DOLOMIT: Trigonális. (Ca,Mg)CO3 Fehér. Áttetsző. Kiváló hasadás. Híg HCl-re nincs reakció! (K=3.5) 7. SZULFÁTOK/ GIPSZ: Monoklin. Színtelen, fehér. Átlátszó, áttetsző. CaSO4·2H2O(K=2) 8. FOSZFÁTOK/ APATIT: Trigonális/hexagonális. Ca5(PO4)(F, Cl, OH) (K=5) 9. SZILIKÁTOK/ FÖLDPÁTOK/ PLAGIOKLÁSZ: Térhálós szilikát. Többszörös iker. Táblás, léces alakú. Fehér, világosszürke. Csak gabbróban: zöld (fekete). Üveg-, gyöngyházfényű. Átlátszó, áttetsző. Kiválóan hasad, egyenlőtlenül törik. (K=6) Fajtái: albit NaAlSi3O8, anortit CaAl2Si2O8 (csak mikroszkóppal különböztethetőek meg, különböző arányban keveredhetnek a megegyező kristályszerkezet miatt) FÖLDPÁTOK/KÁLIFÖLDPÁT: KAlSi3O8 Térhálós szilikát. Kettős iker. Táblás formájú, oszlopos alakú. Rózsaszín, néha fehér, halványsárga, vörös. Áttetsző, opak. Ikres, általában párhuzamosan hasad. Kiválóan hasad, egyenlőtlenül törik. (K=6)Fajtái: mikroklin, ortoklász (mélységi savanyú), szanidin (kiömlési) CSILLÁMOK/ BIOTIT: Rétegszilikát: Si4O10(OH)2 – K, (Mg,Fe)-szilikát. Lemezes, hatszöges, táblás. Barna, fekete (málláskor halványul). Gyöngyházfényű. Kitűnően hasad, egyenlőtlenül törik. (K=2-3) CSILLÁMOK/ MUSZKOVIT: Rétegszilikát: Si4O10(OH)2 - K, Al-szilikát. Lemezes, hatszöges, táblás. Ezüst, halpikkely-szerű. Gyöngyházfényű. Kitűnően hasad, egyenlőtlenül törik. (K=2-3) OLIVIN: Szigetszilikát: (Mg,Fe)2SiO4 Zömök, kerekded formájú, prizmás. Sárgászöld. Üvegfényű. Átlátszó, áttetsző. Rosszul hasad, kagylósan törik. Mállásra hajlamos. (K=6-6.5) 4-
PIROXÉNEK: Láncszilikát: (Si2O6) Mg,Fe,Na,Al Zömök, prizmás, oszlopos. Fekete, barna, bronz. Üvegfényű. Áttetsző, átlátszatlan. Törési felülete általában fényes. Közepesen hasad, kagylósan törik. (K=5-6) 8-
AMFIBOLOK: Szalagszilikát: (Si4O20(OH)2) Oszlopos, nyúlt léces, tűs. Zöldesbarna, fekete (zöldamfibolit, aktinolit, tremolit). Üvegfényű. Áttetsző, átlátszatlan. A piroxénnél fényesebb. Jól hasad, egyenlőtlenül törik. (K=5-6) AGYAGÁSVÁNYOK/ KAOLINIT: Al2Si2O5(OH)4 Tömeges, földes megjelenésű. Fehér, tompa fényű. A porcelán anyaga. Jól hasad, egyenlőtlenül törik. (K=2-2.5) AGYAGÁSVÁNYOK/ MONTMORILLONIT: (Ca, Na)(Al, Mg)4Si8O20*n H2O Alapozási problémák okozója. Duzzadásra hajlamos – mivel rétegszilikát és a rétegek közé hatolhat a víz. Uralkodóan montmorillonitból álló kőzet a bentonit (fúrásoknál használják). 10. SZERVES ÁSVÁNYOK/ BOROSTYÁN Fosszilis gyanta. Mézsárga. Nem hasad. Rovar- és növénymaradványok lehetnek benne. (K=2-2.5)
4
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET
2. KŐZETEK KŐZET: Ásványok társulásából álló, a földkéreg természetes keletkezésű tömeges, szilárd építőanyaga. Rendszerint néhány ásvány alkotja a poliminerallikus kőzetet (általában kevesebb, mint 5), de ismerünk olyan monominerallikus kőzeteket is, amelyek csak egyféle ásványból állnak. KŐZETTÍPUSOK: Keletkezésük alapján három fő kőzettípus ismert: a) magmás: mélységi, kiömlési, tufa (kőzetolvadék, 650-1250 °C) b) üledékes: törmelékes (fizikai, kémiai, biológiai hatásra korábbi kőzetek aprózódása, lepusztulása, szállítódása, áthalmozódása és leülepedése), vegyi (vegyi-, biológiai reakciókkal többségében oldatból kivált), szerves c) átalakult v. metamorf (korábban kialakult kőzetből nyomás és hő hatására teljesen új ásványfázisok jönnek létre, 600-900 °C): epi-, mezo-, és katazóna kőzetei KŐZETFELISMERÉS SZEMPONTJAI: A kezünkbe vesszük a kőzetet, és a lehető legpontosabban, legkimerítőbben leírjuk, amit az adott kőzetdarabon a saját szemünkkel, kezünkkel, orrunkkal tapasztalunk. - Fizikai tulajdonságok: színek, súly, felület, pórusok - Kőzetszövet → eredet, pl.: kristályos → mélységi - Kőzetalkotó ásványok: ásvány megnevezése, leírása (szín, fény, hasadás/törés, alak, ikresedés), méret-, és mennyiségjellemzés - Kőzetnév → besorolás. pl.: gránit → savanyú, mélységi magmás kőzet - Lelőhely, legfontosabb M.o.-i bánya - Felhasználás (Felhasználás módja, Felhasználás formája, Miért alkalmas erre)
2.1. MAGMÁS KŐZETEK KELETKEZÉS: Forró kőzetolvadék (magma) megszilárdulásával, lehűlésével keletkező kőzetek. a) Mélységi: a magma kamrában (több km mélyen) a forró kőzetolvadék több millió év alatt megszilárdul b) Kiömlési: a belső nyomás hatására a magma a felszínre nyomul (pl. repedések mentén) és a felszínen vagy felszín közelében szilárdul meg c) Tufa (Vulkáni törmelékes): a vulkán kráternél megrekedt anyag a növekvő feszültség és nyomás hatására kirobban, kilökődik a vulkánból (kőzetdarabok, hamu, kőzetpor), majd ezt követően leülepszik (a vulkáni lejtőn, de lehet, hogy messzebb a vulkántól) és rövid idő (néhány perc) alatt összeálló kőzetté szilárdul
SZÖVET → KELETKEZÉS: Kristályos szemcsés (az ásványoknak volt idejük kikristályosodni)
→
Mélységi
Porfíros v. üveges (pár ásvány kikristályosodott, a többség pedig massza)
→
Kiömlési
Tufás (elszórva ásványok, kőzetdarabok, pórusok a masszában)
→
Vulkáni törmelékes
5
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET SiO2–TARTALOM: Savanyú - túltelített kőzetek (72-65%) Semleges - telített kőzetek (65-52%) Bázikus - telítetlen kőzetek (52-45%) Ultrabázikus kőzetek (45-35%) KELETKEZÉS ÉS SiO2–TARTALOM SZERINTI OSZTÁLYOZÁS:
Keletk.\SiO2-t. Vulk. törm.
Savanyú
Semleges
Bázikus
riolittufa
dácittufa
trachittufa
andezittufa
bazalttufa
Kiömlési
riolit
dácit
trachit
andezit
bazalt
Mélységi
gránit
granodiorit
szienit
diorit
gabbró
Ultrabázikus
wehrlit
ÁSVÁNYOK ISMÉTLÉSE: Világos, színtelen elegyrészek - kvarc: üvegfényű, zsírfényű, szürkés árnyalatú, alaktalan, törik, nem hasad - káliföldpát: rózsaszín (néha: fehér, halványsárga), szép nagy táblás, jól hasad - plagioklász: fehér, kisebb táblás, üveg-, gyöngyfényű, ikres, jól hasad Sötét, színes elegyrészek - biotit: fekete (néha barnás), hatszöges, csillám - amfibol: fekete, hosszúkás pálcikák, tüskék, fényes - piroxén: fekete/barna, zömökebb, táblásabb - olivin: zöldessárga, zsírfényű, alaktalan, rosszul hasad - ércek, pl. hematit, magnetit
MAGMÁS KŐZETFAJTÁK: a) Mélységi magmás kőzetek: Gránit: Jellemzők: - színe különböző lehet az uralkodó világos elegyrészek szerint (vöröses, rózsaszín, világosszürke, szürke) - az egyik leggyakrabban használt díszítőkő, a jó minőségű csiszolható, fényezhető - a hazai gránit többnyire nem túl jó minőségű (repedezett, mállott) → zúzoakő Kőzetszövet: kristályos szemcsés
6
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Kőzetalkotó ásványok: kvarc, káliföldpát, plagioklász, biotit, amfibol Lelőhely: Mecsek DK-i előtere (Mórágy, Erdősmecske), Velencei-hg (Nadap, Sukoró) Legfontosabb M.o.-i bánya: Erdősmecske Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre? *
díszítőkő
egyedi kialakítás (pl.: szobor, faragvány, szoboraljzat)
tetszetős, nagy szilárdságú
teherhordó szerkezetek (pl.: oszlop)
vágva, faragva vagy csiszolva
nagy szilárdságú, időtálló, így tartósan teherbíró
lábazati-, padló- és falburkoló lapok kül- és beltérre
lapra vágva, különböző felületmegmunkálással
jól vágható, nagy szilárdságú, idő- és kopásálló, esztétikus
szegélykő, kockakő
különböző méretű tömbkő
szilárd, jó ütési és kopási ellenállás, fagyálló
út- és vasútépítés
zúzottkőként ágyazat, vagy aszfalt adalékanyag
szilárd, jó ütési és kopási ellenállás, fagyálló
Granodiorit: Tulajdonságai megegyeznek a gránitnál felsoroltakkal. A különbség köztük a kőzetalkotó ásványok aránya. A granodiorit kvarcban szegényebb és plagioklászokban pedig jóval gazdagabb.
Szienit: Semleges kőzet, amely a gránittól és a granodiorittól abban különbözik, hogy nincs benne kvarc! Leggyakrabban vöröses árnyalatú, egész sötét, feketés-vörös is lehet. Lelőhelye és felhasználása megegyezik a gránitéval.
Diorit: Jellemzők: - sötétebb színű, a világosszürkétől a feketéig változhat - szövete finomabb a grániténál, az ásványai kristálymérete kisebb Kőzetszövet: kristályos szemcsés Kőzetalkotó ásványok: plagioklász, amfibol, piroxén, nagyon ritkán biotit Lelőhely: Bükk DNy-i része (Szarvaskő) Legfontosabb M.o.-i bánya: nincs Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
díszítőkő
egyedi kialakítás (pl.: szobor, faragvány, szoboraljzat)
tetszetős, nagy szilárdságú
padló- és falburkoló lapok külés beltérre
lapra vágva, különböző felületmegmunkálással
jól vágható, nagy szilárdságú, idő- és kopásálló, esztétikus
* A „Miért alkalmas erre?” oszlopban felsorolt tulajdonságok nem általános jellemzői az adott kőzettípusnak, hanem ilyen elvárások és tulajdonságok mellett alkalmas a hozzá tartozó sorban lévő felhasználásra!
7
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Gabbró: Jellemzők: - sötét színű, zöldes fekete, barna, fekete - a világ érctermelés nagy része a gabbróhoz hasonló magmás kőzetekhez kötődik - érctartalma miatt kevésbé időtálló, mállásra hajlamos Kőzetszövet: kristályos szemcsés Kőzetalkotó ásványok: plagioklász (ált. fehér, itt lehet zöld, fekete), piroxén, olivin, ércásványok (magnetit, krómit, ilmenit) Lelőhely: Bükk DNy-i része (Szarvaskő) Legfontosabb M.o.-i bánya: nincs Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
padló- és falburkoló lapok főleg beltérre
lapra vágva, különböző felületmegmunkálással
jól vágható, nagy szilárdságú, kopásálló, esztétikus
támfal, kerítés, lábazat
terméskő
szilárd, nagy testsűrűségű, esztétikus
út- és vasútépítés
zúzottkőként ágyazat, vagy aszfalt adalékanyag
szilárd, jó ütési és kopási ellenállás, fagyálló
Változatai: - Bushveldi idős gabbró: Dél-Afrika területén ebben található a világ legnagyobb platina telepe, de titánban is igen gazdag - Labradorit: 90%-ban plagioklászból áll; fekete színű kékes-lilásan fénylő plagioklász kristályokat tartalmaz; esztétikus, szép kőzet → csiszolva burkolólap
Wehrlit: Jellemzők: - a peridotit ércdús változata - nagy sűrűségű, nehéz kőzet, általában nagyon sötét színű - érc- és fémtartalma magas, mállás hatására felülete rozsdás jellegűvé válik Kőzetszövet: kristályos szemcsés Kőzetalkotó ásványok: olivin, piroxén, ércásványok (titanomagnetit, ilmenit) Lelőhely: Bükk DNy-i része (Szarvaskő) Legfontosabb M.o.-i bánya: nincs Felhasználás: sok vas- és titánérctelep befogadó kőzete, a világ gyémánt termelésének jó része hasonló kőzetben történik
8
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET
b) Kiömlési magmás kőzetek: Riolit: Jellemzők: - színe világos fehéres, sokszor rózsaszínes árnyalattal; lehet teljesen rózsaszín is - magmája nagy viszkozitású, ezért a természetben kisebb kúpokat és formákat képez; nem terül szét, mint a bazalt Kőzetszövet: porfíros Kőzetalkotó ásványok: főlegkvarc, káliföldpát, és biotit; de ezek gyakran nem láthatók szabad szemmel Lelőhely: Zempléni-hg. (Erdőbénye, Komlóska), Mátraalja (Gyöngyössolymos, Lőrinci), Bükkalja Legfontosabb M.o.-i bánya: nincs Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
szegélykő, kockakő
különböző méretű tömbkő
szilárd, jó ütési és kopási ellenállás, fagyálló
támfal, kerítés, lábazat
terméskő
szilárd, nagy testsűrűségű, esztétikus
útépítés
útalap vagy aszfalt adalékanyag
szilárd, jó ütési és kopási ellenállás, fagyálló
Változatai: - Horzsakő (habkő): világosszürke vagy fehér, sárgásfehér kőzet; irányított szálas; felfújt, szivacsos, lyukacsos szerkezetű; könnyű, víznél kisebb sűrűségű; jó hő-, és hangszigetelő; farmerkoptatásra, illetve kozmetikai iparban (arcradír) használják; a riolittufában gyakran nagy mennyiségben megtalálható - Obszidián: fekete, sötétszürke színű; üveges megjelenésű; kagylós törésű; régen pattintott szerszámok, ma sebészeti eszközök (mivel közel ötször keményebb, mint a legjobb minőségű acél, hosszú az élettartama és pontos vágásokat tesz lehetővé) lelőhelye Erdőbénye, Tállya - Perlit: gömböcskés szerkezetű, hevítésre elveszíti a víztartalmát és a gömböcskéi felfúvódva fehérré és könnyűvé válnak, a könnyűbeton jellemző adalékanyaga, lelőhelye a Zempléni-hg. (Palaháza)
Dácit: Jellemzők: - általában szürke, időnként vöröses árnyalatú Kőzetszövet: porfíros Kőzetalkotó ásványok: kvarc, plagioklász, káliföldpát (gyakran csak mikroszkóppal felismerhető), biotit Lelőhely: Börzsöny (szobi Csákhegy), nógrádi Várhegy, Zempléni-hg. Legfontosabb M.o.-i bánya: nincs Felhasználás: ugyanaz, mint a riolitnál
9
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Trachit: Jellemzők: - szürke, kékesszürke alapszínű; foltokban nagyméretű krémszínű káliföldpátokkal Kőzetszövet: porfíros Kőzetalkotó ásványok: káliföldpát (nagyméretű fehér, krémszínű), plagioklász; biotit, amfibol, (nincs kvarc!) Lelőhely: Zempléni-hg. (Telkibánya) Legfontosabb M.o.-i bánya: nincs Felhasználás: ugyanaz, mint a riolitnál Hasonló kőzet: - Fonolit: Sötét szürkés-feketés alapon fehér foltos kőzet (hópárduc). Megütve csengő, kongó hangot ad. Tömött szövetű. Zúzottkőként, tömbkőként használható. Mecsek (Csengő-hegy [beszédes elnevezés], Kövestető)
Andezit: Jellemzők: - változatos megjelenésű és összetételű; színe fehértől feketéig változhat, de ismert vörös változata is - M.o.-n a leggyakoribb vulkanikus kőzet Kőzetszövet: porfíros Kőzetalkotó ásványok: plagioklász, amfibol, piroxén, de lehet biotit is (tartalmazhat ércásványokat is) Lelőhely: Visegrádi-hg., Börzsöny, Mátra, Cserhát, Zempléni-hg., Mecsek Legfontosabb M.o.-i bánya: Dunabogdány, Tállya, Komló Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
szegélykő, kockakő
különböző méretű tömbkő
szilárd, jó ütési és kopási ellenállás, fagyálló
támfal, kerítés, lábazat
terméskő
szilárd, nagy testsűrűségű, esztétikus
vízépítésben partfalvédő kövezés
tömbkő
szilárd, nagy testsűrűségű
út- és vasútépítés
zúzottkőként ágyazat, vagy aszfalt adalékanyag
szilárd, jó ütési és kopási ellenállás, fagyálló
Bazalt: Jellemzők: - jellegzetesen sötét színű, általában fekete - finomszemű, tömött szövetű - lávafolyásaira a pados elvállás és a hatszöges oszlopos elvállás jellemző (bazaltorgonák) - nagy szilárdságú (de a gyakori olivincsomók rontják az időállóságot, mállik) - az andezittől az különbözteti meg, hogy teljesen fekete, csillogó részek nélkül Kőzetszövet: porfíros Kőzetalkotó ásványok: plagioklász (leginkább csak mikroszkóppal látható), piroxén, olivin
10
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Lelőhely: Balaton-felvidéki tanúhegyek (Badacsony, Somló, Ság-hg., stb), Salgótarján környéke Legfontosabb M.o.-i bánya: Uzsabánya Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
szegélykő, kockakő
különböző méretű tömbkő
szilárd, jó ütési és kopási ellenállás, fagyálló
út- és vasútépítés
zúzottkőként ágyazat, vagy aszfalt adalékanyag
szilárd, jó ütési és kopási ellenállás, fagyálló
Változatai:
-
Salakos bazalt: a fekete mellett, lehet barnás, vöröses is, könnyebb szerkezetű, gumós megjelenésű Hólyagüreges bazalt: a távozó gázok miatt lyukacsos, nagyon könnyű, fekete Diabáz: a bazalt idős, úgynevezett „paleovulkáni” változata, durvább kristályos
c) Vulkáni törmelékes kőzetek: Lelőhelyeik megegyeznek a megfelelő kiömlési kőzetek lelőhelyeivel, peremvidékeivel.
Riolittufa: Jellemzők: - fehér, sárga színű, könnyű kőzet - nagy mennyiségben horzsakő darabok, és egyéb kőzetdarabokat istartalmaz - pórusok, nagy porozitás → nagy vízfelvevő-képesség → csökken a szilárdsága, időállósága (egri pinceállékonysági problémák) Kőzetszövet: tufás Kőzetalkotó ásványok: kisméretű kvarc, káliföldpát, és biotit Lelőhely: Zempléni-hg., Eger és környéke Legfontosabb M.o.-i bánya: Demjén Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
falazókő
hasított\ fűrészelt\ darabolt kövek, blokkok
könnyen faragható, jól megmunkálható, kis testsűrűségű→ jó hőszigetelő
díszítőkő (szobor, faragvány)
egyedi kialakítás
könnyen faragható, esztétikus
Dácittufa: Általában a riolittufánál kissé sötétebb árnyalatú, többnyire krémszínű, rózsaszín, és barnássárga. Kevesebb kvarcot tartalmaz. Kevésbé porózus, szívósabb kőzet, de ez is erősen vízérzékenynek mondható.
Andezittufa: Jellemzők: - változatos megjelenésű és fizikai tulajdonságú - általában sötétebb színű, világosszürkétől vörösesig és barnáig változhat - változó méretű sötétebb kőzetdarabokat tartalmazhat - érdes felületű, kissé porózus Kőzetszövet: tufás
11
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Kőzetalkotó ásványok: plagioklász (apró kristályú), biotit, amfibol, piroxén Lelőhely: Visegrádi-hg., Börzsöny, Mátra, Cserhát, Zempléni-hg. Legfontosabb M.o.-i bánya: nincs Felhasználás: (változatos fizikai tulajdonságok → több féle felhasználási terület) Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
falazókő
hasított\ fűrészelt\ darabolt kövek, blokkok
könnyen faragható, jól megmunkálható, kis testsűrűségű→ jó hőszigetelő
falburkolat
lapra vágva, különböző felületmegmunkálással
jól vágható, nagy szilárdságú, idő- és kopásálló, esztétikus
kerítés, lábazat
terméskő
jól megmunkálható
díszítőkő (szobor, faragvány)
egyedi kialakítás
könnyen faragható, esztétikus
Bazalttufa: Jellemzők: - a legsúlyosabb és legsötétebb színű tufa,fekete, zöldes fekete, zöldes barna színű - általában fekete bazaltos kőzetdarabokat tartalmaz, kisebb pórusokkal - lehet porózus, de erősen cementált változatú is Kőzetszövet: tufás Kőzetalkotó ásványok: olivin, piroxén Lelőhely: Balaton-felvidék (Ság, Somló, Szigliget, Badacsony, Tihany) Legfontosabb M.o.-i bánya: nincs Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
falazókő
hasított\ fűrészelt\ darabolt kövek, blokkok
könnyen faragható, jól megmunkálható, kis testsűrűségű→ jó hőszigetelő
kerítés, lábazat
terméskő
jól megmunkálható
12
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET
2.2. ÜLEDÉKES KŐZETEK KELETKEZÉS: a) Törmelékes üledékes kőzetek: Másodlagos keletkezés. A korábbi kőzetek mállása, aprózódása során szemcsék alakulnak ki, melyek valamilyen szállító közegben (pl.: víz, szél, jég, stb.) elszállítódnak, közben koptatódnak. Ha a szállító közeg energiája lecsökken (nem képes tovább szállítani a szemcséket), akkor a szemcsék lerakódnak, leülepednek, majd a rájuk nehezedő tömeg alatt tömörödnek (kompakció), porozitásuk csökken, végül cementálódnak. Ezt a folyamatot diagenezisnek hívjuk. b) Vegyi vagy biogén üledékes kőzetek: Többsége oldatból válik ki tisztán kémiai vagy kémiai-biológiai úton. Ezeknél is felléphet tömörödés és cementáció. c) Szerves üledékek: Elhalt élőlények anyagának felhalmozódásából és az uralkodóan szerves (organikus) anyag átalakulásával jönnek létre. Ezek a folyamatok többségében oxigéntől elzárt környezetben zajlanak le.
ÜLEDÉKES KŐZETFAJTÁK: a) Törmelékes üledékes kőzetek OSZTÁLYOZÁS SZEMCSEMÉRET ÉS CEMENTÁCIÓ ALAPJÁN Laza üledékes kőzetek
Szemcseméret (mm)
Összeálló üledékes kőzetek
kavics, kőzettörmelék
>2
breccsa, konglomerátum
homok
2 – 0,06
homokkő
iszap, kőzetliszt
0,06 – 0,002
iszapkő
agyag
<0,002
agyagkő
Kavics, kőzettörmelék: Jellemzők: - ha a szemcsék lekerekítettek, akkor kavics - ha a szemcsék szögletesek, akkor kőzettörmelék Kőzetalkotó ásványok: kvarc, földpátok (káliföldpát, plagioklász), csillámok (biotit, muszkovit) Lelőhely: Duna mai ártere Dunaharasztitól Bajáig, ill. a Kisalföldön, Rába-völgy, Dráva mentén Legfontosabb M.o.-i bánya: Hegyeshalom, Délegyháza (bányakavics) Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
beton adalékanyag
osztályozott bányakavics
nagy szilárdság
útépítés
osztályozatlan bányakavics
homokos kavics jól tömöríthető, jó teherbíróképességű
szűrő, szivárgó réteg
osztályozott bányakavics
nagy a vízáteresztő képessége
Homok: Jellemzők: - 2 mm-nél kisebb, de még szabad szemmel elkülöníthető szemcsék alkotják - színét tükrözi az ásványi összetétele Kőzetalkotó ásványok: kvarc, földpátok (káliföldpát, plagioklász), csillámok (biotit, muszkovit)
13
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Lelőhely: Duna-Tisza köze, Nyírség, Kisalföld, Somogy Ny-i területe, Mezőföld Legfontosabb M.o.-i bánya: település határokban sok kis bánya Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
beton adalékanyag
mosott homok
szilárd szemcsék, gyakori előfordulás
útépítés
mosott homok
homokos kavics jól tömöríthető, ezért jó a teherbírása
Iszap, kőzetliszt: Jellemzők: - félig kötött, nedvesen hígan folyós, kiszáradva összeálló, de azért könnyen szétmorzsolható. Kőzetalkotó ásványok: kvarc, földpátok (káliföldpát, plagioklász), csillámok (biotit, muszkovit)
Agyag: Jellemzők: - vízzáró - térfogatváltó (duzzad, zsugorodik víz hatására) - „tapad a nyelvhez” Kőzetalkotó ásványok: agyagásványok (illit, kaolinit, montmorillonit) Lelőhely: az ország földtani felépítésében általános elterjedésű képződmény Legfontosabb M.o.-i bánya: téglagyárak mellett (Solymár, Tiszavasvár) Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
téglaégetés, tetőcserép
egyedi technológia
kémiai, fizikai adottságok
cementgyártás
egyedi technológia
kémiai, fizikai adottságok
Breccsa, konglomerátum: Jellemzők: - Ha szögletesek a szemcsék, akkor breccsa - Ha lekerekítettek a szemcsék, akkor konglomerátum - A cementáló anyag lehet vasas, kovás, meszes, agyagos Kőzetszövet: cementált (összeálló szemcsés) Kőzetalkotó ásványok: kvarc, földpátok (káliföldpát, plagioklász), csillámok (biotit, muszkovit) Lelőhely: Budai-hegység Legfontosabb M.o.-i bánya: nincs
14
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
teherhordó szerkezetek (pl.: oszlop)
vágva, faragva vagy csiszolva
nagy szilárdságú, időtálló, így tartósan teherbíró
lábazati-, padló- és falburkoló lapok kül- és beltérre
lapra vágva, különböző felületmegmunkálással
jól vágható, nagy szilárdságú, idő- és kopásálló, esztétikus
Homokkő: Jellemzők: - 2 mm-nél kisebb, de még szabad szemmel elkülöníthető szemcsék alkotják - színét tükrözi az ásványi összetétele - a cementáló anyag lehet vasas, kovás, meszes, agyagos, mely jelentősen befolyásolja a kőzetfizikai tulajdonságait (pl. szilárdság) Kőzetszövet: cementált (összeálló szemcsés) Kőzetalkotó ásványok: kvarc, földpátok (káliföldpát, plagioklász), csillámok (biotit, muszkovit) Lelőhely: Budai-hegység, Börzsönyben Vác és Diósjenő térségben, Balaton-felvidék Legfontosabb M.o.-i bánya: Budapest környéke (Hárshegy, Ezüst-hegy), Romhány, Balatonalmádi Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
támfal, kerítés, lábazat
terméskő
jól megmunkálható, faragható, esztétikus
díszítőkő (szobor, faragvány)
egyedi kialakítás
jól megmunkálható, faragható, esztétikus
teherhordó szerkezetek (pl.: oszlop)
vágva, faragva
nagy szilárdságú, időtálló, így tartósan teherbíró
falazókő
hasított\ fűrészelt\ darabolt kövek, blokkok
könnyen faragható, jól megmunkálható
Iszapkő: Jellemzők: - gyakran lemezes - vízzáró Kőzetszövet: cementált (összeálló szemcsés) Kőzetalkotó ásványok: kvarc, földpátok (káliföldpát, plagioklász), csillámok (biotit, muszkovit) Lelőhely: Mecsek (Boda) Legfontosabb M.o.-i bánya: nincs Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
radioaktív hulladéktároló
befogadó kőzet
jó vízzáró
Agyagkő: Jellemzők: - vízzáró - térfogatváltó (duzzad, zsugorodik víz hatására)
15
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET - „tapad a nyelvhez” - kemény, de karcolható kőzet - színe a világostól a feketéig terjed Kőzetszövet: cementált (összeálló szemcsés) Kőzetalkotó ásványok: agyagásványok (illit, kaolinit, montmorillonit) Lelőhely: az ország földtani felépítésében általános elterjedésű képződmény Legfontosabb M.o.-i bánya: Solymár, Tiszavasvár (téglagyárak mellett) Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
téglaégetés, tetőcserép
egyedi technológia
kémiai, fizikai adottságok
cementgyártás
egyedi technológia
kémiai, fizikai adottságok
b) Vegyi vagy biogén üledékes kőzetek KARBONÁTOK Tömött mészkő: Jellemzők: - sósavra pezseg - hegységalkotó kőzet - tengeri eredetű - előfordulhatnak benne kalciterek és ősmaradványok - mikroporózus - színük fehértől a feketéig változik (a benne található nyomelemektől függ) - hajlamos a karsztosodásra Kőzetszövet: karbonátos (mikrokristályos, mikropórusos) Kőzetalkotó ásványok: kalcit Lelőhely: Bakony, Vértes, Gerecse, Budai-hegység, Pilis, Mecsek, Villányi-hegység, Bükk-hegység Legfontosabb M.o.-i bánya: Zúzottkő bánya: Vác, Bükkösd, Polgárdi, Nagyharsány, Miskolc, Versend Díszítőkő bánya: Siklós, Tardos Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
lábazati-, padló- és falburkoló lapok kül- és beltérre
lapra vágva, különböző felületmegmunkálással, csiszolás, polírozás zúzottkőként ágyazat, vagy útalap, aszfalt adalékanyag
jól vágható, nagy szilárdságú, idő- és kopásálló, esztétikus (azonban kültérben csiszolt fényét néhány év alatt elveszti!)
egyedi technológia
kémiai, fizikai adottságok
út- és vasútépítés (mellékvágány) cementgyártás, kohászat, gyógyszeripar, cukorgyártás
Durva mészkő: Jellemzők: - sósavra pezseg - tengeri eredetű - előfordulhatnak benne ősmaradványok - porózus (porozitása meghaladhatja a 20%-ot)
16
szilárd, jó ütési és kopási ellenállás, fagyálló
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET -
puha (gyakran kézzel is morzsolható) sárgásfehér vagy fehér színű
Kőzetszövet: karbonátos Kőzetalkotó ásványok: kalcit Lelőhely: Gerecsétől délre, Budapest környéke, Sopron környéke Legfontosabb M.o.-i bánya: Sóskút, Fertőrákos Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
támfal, kerítés, lábazat
terméskő, falazókő
jól megmunkálható, faragható, esztétikus
díszítőkő (szobor, faragvány)
egyedi kialakítás
jól megmunkálható, faragható, esztétikus
Forrásvízi mészkő (travertin): Jellemzők: - sósavra pezseg - édesvízi eredetű - előfordulhatnak benne ősmaradványok, főleg növényi eredetűek - változó méretű pórusokat tartalmaz - általában barnássárga vagy krémszínű Kőzetszövet: karbonátos Kőzetalkotó ásványok: kalcit Lelőhely: Bakony (Nagyvázsony, Várpalota térsége), Budai-hegység (Szabadság-hegy, Széchenyi-hegy), Gerecse, Pilis Legfontosabb M.o.-i bánya: Süttő Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
lábazati-, padló- és falburkoló lapok kül- és beltérre
lapra vágva, különböző felületmegmunkálással
jól vágható, nagy szilárdságú, idő- és kopásálló, esztétikus
falazat, teherhordó szerkezetek (pl.: oszlop)
hasítva, vágva, faragva vagy csiszolva
nagy szilárdságú, időtálló, így tartósan teherbíró
díszítőkő (szobor, faragvány)
egyedi kialakítás
jól megmunkálható, faragható, esztétikus
Dolomit: Jellemzők: - sósavra nem pezseg - hegységalkotó kőzet - tengeri eredetű - mikroporózus - fehér, sárga vagy szürke színű - rideg kőzet, ezért sok esetben repedezett, breccsás megjelenésű Kőzetszövet: karbonátos Kőzetalkotó ásványok: dolomit Lelőhely: Bakony, Vértes, Gerecse, Budai-hegység, Pilis, Mecsek, Villányi-hegység, Keszthelyi-hegység Legfontosabb M.o.-i bánya: Gánt, Iszkaszentgyörgy, Várpalota környéke, Veszprém környéke
17
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
útépítés
zúzottkő
szilárd, jó ütési és kopási ellenállás, fagyálló
cementgyártás
KOVAKŐZETEK Diatoma: Jellemzők: - Fehér színű - Kovaalgák vázából áll - Leveles, porózus és nagyon könnyű - Zárt, kovasav-dús tavakban képződik Kőzetszövet: Kőzetalkotó ásványok: amorf kovaváltozatok (opál, kalcedon) Lelőhely: Mátraalja, Zempléni-hegység, Börzsöny Legfontosabb M.o.-i bánya: Szurdokpüspöki, Erdőbénye Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
szűrő- és derítőanyag
porozitása, nedvfelszívó képessége
csiszolópor
kemény, kopásálló
hőszigetelő és tűzálló anyag
Hidrokvarcit vagy limnokvarcit: Jellemzők: - Fehér vagy enyhén szürkés színű - Kovaalgák vázából áll - Nagy keménységű, estenként porózus - Acéllal szikrát vetnek és kalapáccsal is csak nehezen szétüthetők - Zárt, kovasav-dús tavakban képződik Kőzetszövet: Kőzetalkotó ásványok: amorf kovaváltozatok (opál, kalcedon) Lelőhely: Velencei-hegység, Zempléni-hegység Legfontosabb M.o.-i bánya: régebben Mád Felhasználás: Felhasználás módja malomkő, csiszolókő, fenőkő
18
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre? kemény, kopásálló
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET SÓKŐZETEK Gipsz, anhidrit: Jellemzők: - Az anhidrit a gipsz vízmentes változata - Puha (körömmel karcolható) - Fehér színű - A gipsz egyik változata az alabástrom Kőzetszövet: Kőzetalkotó ásványok: gipsz, anhidrit Lelőhely: Rudabányai-hegység Legfontosabb M.o.-i bánya: Perkupa Változata: - Alabástrom: rostos, finomszemcsés tömeges megjelenésű, meleg tapintású, fehér vagy áttetsző kőzet, Egyiptomban kedvelt szobrászati alapanyag volt
c) Speciális üledékes kőzetek Márga: Jellemzők: - Átmenet az agyag és a mészkő között (ideális esetben 50-50%) - Ha több az agyag, akkor agyagmárga - Ha több a mész, akkor mészmárga - Általában jól rétegzett - Színe sárga vagy szürke - Reakcióba lép híg sósavval - Tartalmazhat ősmaradványokat Kőzetszövet: Kőzetalkotó ásványok: agyagásványok, kalcit Lelőhely: Bakony, Gerecse, Budai-hegység, Pilis, Mecsek, Aggteleki-hegység Legfontosabb M.o.-i bánya: Lábatlan, Üröm Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
cementgyártás kerítés, lábazat
Bauxit: Jellemzők: - Mállás hatására kialakult Al-ásványokban gazdag kőzet - Vörös (néha sárga) színű - Agyag és homok méretű szemcsékből áll - „Tapad a nyelvhez” Kőzetszövet: tömeges, gömböcskés, breccsás, gumós
19
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Kőzetalkotó ásványok: agyagásványok, Al-, Fe- és Ti-(hidr)oxidok Lelőhely: Bakony Legfontosabb M.o.-i bánya: Halimba Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
alumíniumgyártás festékipar csiszolóipar
korund tartalma miatt (K=9)
Lösz: Jellemzők: - uralkodóan iszap szemcseméretű - szél szállította üledék - nagyon porózus (függőleges, csőszerű pórusrendszer) - halványsárga színű - függőleges vízáteresztő képessége meghaladja a vízszintest Kőzetszövet: Kőzetalkotó ásványok: kvarc, földpátok, csillámok, agyagásványok, kalcit Lelőhely: Duna jobb partja Százhalombattától Bajáig (dunai magaspartok), Somogyi-dombság, Balatonakarattya (balatoni magaspart)
d) Szerves üledékes kőzetek NÖVÉNYI EREDETŰEK Az üledék képződése meghatározott lépésekben történik. Szénülési sor: tőzeg – lignit – barnakőszén – feketekőszén – antracit A szénképződés során egyre inkább magasabb szénültségi fokú és fűtőértékű kőzet keletkezik. ÁLLATI EREDETŰEK A szerves üledékek gazdaságilag legfontosabb formái, a kőolaj- és a különböző földgáz származékok. Szerves anyaguk főként planktonikus tengeri élőlények szervezetéből származik. Képződésükhöz meghatározott földtani környezet szükséges.
20
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET
2.3. METAMORF KŐZETEK KELETKEZÉS: a, Kontakt metamorfózis (lokális, helyi jellegű átalakulás): az izzón folyó kőzetanyag érintkezésénél a már korábban kialakult kőzetek legfőképpen hő hatására átalakulnak b, Regionális metamorfózis (nagy területre kiterjedő kőzettestek kialakulása): a nyomás és a hőmérséklet viszonya határozza meg a kőzetek tulajdonságait. - A nyomás (P) és a hőmérséklet (T) ráhatása alapján 3 metamorf zónát (fokot) különíthetünk el: - alacsony fokú (epizóna) - közepes fokú (mezozóna) - magas metamorf fokú (katazóna) - Az alacsony és a közepes metamorf fokú kőzetek többségében a szövet irányítottsága a szembetűnő, leveles, palás szerkezet figyelhető meg. A magas metamorf fokú kőzeteknél már inkább az ásványok irányítottsága látszik. Hol Felső
Zóna Epi
Középső
Mezo
Alsó
Kata
Jellemzés P a meghatározó, irányítottság, leveles szerkezet, finom kristályok P & T egyensúlyban, vastagabb palás szerkezet, durvább kristályok Néhány 1000 m mélyen, T az uralkodó, (P alárendelt), ásványok átkristályosodása, irányított szövet, durva kristályok
Kőzetei agyagpala, fillit, kloritpala, talkpala, szerpentinit csillámpala, amfibolit, granulit, szerpentinit gneisz, eklogit, márvány, kvarcit, szerpentinit
a) Epizóna kőzetei Agyagpala Jellemzők: - agyagok metamorfózisával keletkezik - vékony, lemezes szerkezet, puha tapintású, kiszáradva karcolható - matt, tompa fényű felület (a kevés kristálynak köszönhetően), jellemzően sötét szín (fekete-sötétszürke, a szerves eredet miatt) - változatai: finom szemcséjű; durvább, apró kristályokkal (pl. kocka alakú pirit) Kőzetszövet: vékony palás Kőzetalkotó ásványok: - agyagásványok (kaolin, montmorillonit, illit) Lelőhely: Bükk Felhasználás: Felhasználás módja
Felhasználás formája
Miért alkalmas erre?
tetőfedés, falburkolás pl.: lillafüredi Palotaszálló teteje
vágott lapok formájában
jól hasítható, rétegesen, sima felülettel válik el, időálló
Fillit Jellemzők: - vékony, leveles szerkezet (mm-es) - színe fekete, sötétszürkés - ezüstös, selymes fényű (nem úgy, mint a jól hasadó ásványoknál) - néha fehér kvarcitér, szabad szemmel csillámok láthatóak rajta (esetleg: pirit, magnetit) Kőzetszövet: vékony palás
21
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Kőzetalkotó ásványok: - szabad szemmel felismerhetőek: muszkovit, kvarc (erekben, lencsében, egyedül álló kristályokban), pirit, magnetit esetleg grafit, vasoxid (lemezek között finoman szétoszolva) Lelőhely: Kőszeg környéke (Írottkő határhegység), Balaton ÉNY-i széle (Révfülöp, Litér) Felhasználás: Helyi építőanyagként* Felhasználás módja lábazati (burkoló) kő
Felhasználás formája lemezes kőlapok
kerítéslábazat anyaga, támfal, kisebb terhelésű falazatok építése
a lemezes kőlapokat téglaként, kötésben felfalazva
Miért alkalmas erre? természetes formájában lemezesen válik el, így nem igényel vágást, hasítást. A lemezek felülete viszonylag sima, így „kváziburkolókőként” alkalmazható a lemezek faragás, alakítás nélkül összeilleszthetőek, a keletkező felület esztétikus, vízszintes irányítottságú
leveles szerkezet → a rétegekkel párhuzamos terhelés hatására tönkremegy, így mindig a rétegekre merőlegesen terhelendő (kerítéslábazat)!!! *helyi építőanyag: a kőzetnek olyan felhasználási módja, amely főleg lelőhelyének közvetlen környezetében jellemző. Például a fillitet nem szállítják sok száz kilométeren keresztül, hogy ott lábazati burkolatnak használják, ellentétben például a gránittal.
Kloritpala Jellemzők: - bázisos eruptív kőzetek (diabáz, diabáztufa, gabbró) átalakulásából keletkezik - klorit ásvány zöld → kőzet is zöld, mállott felülete érdes, színe, fénye fakult - szabad szemmel is látható kvarc, klorit (lehet még: magnetit, pirit) - vékony leveles szerkezet (de nem válnak el annyira) Kőzetszövet: vékony palás Kőzetalkotó ásványok: klorit (zöld színben, tömött, egymásba átmenő, összefüggő módon), kvarc (fehér szín, szabálytalan erekben vagy lencsékben), (magnetit, pirit) Lelőhely: Kőszegi-hegység (a fillitek között, a Ny-i határszélen), Bükk (Lillafüreden) Felhasználás: Azonos a fillitnél leírtakkal
Talkpala Jellemzők: - dolomit, magnezit átalakulásából keletkezik lágy - sárga, szürkéssárga, lemezes, vékony pados kőzet - sima felülete fénylik, lényegében talkból áll - könnyen karcolható, így igen sérülékeny (a leveles-pikkelyes szerkezetű, puha talkkristályok miatt) Kőzetszövet: vékony palás Kőzetalkotó ásványok: talk, kvarcerek és kvarcitlencsék ékelődhetnek közbe Lelőhely: Kőszegi-hegység
22
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Felhasználás: helyi építőanyag, lásd fillitnél nem építőipari: Felhasználás módja kozmetikai- és gyógyszeripar, hintőpor anyaga, púder, töltőanyag kozmetikumokban
Felhasználás formája porként, adalékanyag
Miért alkalmas erre? alkotó ásványa, a talk könnyen szétdörzsölhető liszt finomságú porrá
Szerpentinit Jellemzők: - olivinben gazdag kőzetek (gabbró, diabáz, peridotit félék és wehrlit) metamorfózisakor keletkezik - tömött, szívós szerkezet - színe zöldesfekete, sárgászöld; sokszor fehér, sárga és vörös színű, szabálytalan alakú és lefutású erek (kvarc és kalcit) járják át - polírozható Kőzetszövet: finom kristályos Kőzetalkotó ásványok: olivin, magnetit (néha), vasoxid sárgás- és vörösesbarna foltjai málláskor, kalcit vagy kvarc (erekben) Lelőhely: Bükk DNy-i része (Szarvaskő), Vasi-hegyhát Felhasználás: Felhasználás módja
Miért alkalmas erre?
díszítőkő
Felhasználás formája egyedi kialakítás (pl.: szobor, faragvány, szoboraljzat)
teherhordó szerkezetek (pl.: oszlop)
vágva, faragva vagy csiszolva
nagy szilárdságú, időtálló, így tartósan teherbíró
lábazati-, padló- és falburkoló lapok kül- és beltérre
lapra vágva, különböző felület megmunkálással
jól vágható, nagy szilárdságú, idő- és kopásálló, esztétikus
tetszetős, nagy szilárdságú
b) Mezozóna kőzetei Csillámpala Jellemzők: - kavicsos homok, homokos kavics, agyag és homokkő átalakulásából jön létre vastag palás szerkezet - ezüstös fényű, pikkelyes felszín - könnyen morzsolódó, repedő felszín Kőzetszövet: vastag palás Kőzetalkotó ásványok: muszkovit (ezüstös fény, halpikkelyszerű lemezek), biotit, földpát, fehér kvarcit (erekben és lencsékben), amfibol Lelőhely: Soproni-hg., Mecsek, Zempléni-hg. (Déli-Kárpátok, Keleti-Alpok, svájci Alpok, Pireneusok) Felhasználás: nem időtálló, nem teherbíró (a hőingadozás következtében palás darabokra hullik szét; könnyen mállik) helyi építőanyagként használják, lásd fillitnél
c) Katazóna kőzetei
23
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Gneisz Jellemzők: - a gránit metamorfózisával keletkezik - irányított szemcsés szövet - gránitéhoz hasonló megjelenés, de irányítottság figyelhető meg Kőzetszövet: irányított kristályos szövet Kőzetalkotó ásványok: ugyanazok, mint a gránitéi (kvarc, káliföldpát, plagioklász, biotit, amfiból) csillámok: muszkovit és biotit (jelzik a hegységképző erők tevékenységét: görbültek és/vagy többszörösen gyűrődtek) Lelőhely: Soproni-hegység (talpazata gneisz), Mecsek (kristályos alaphegysége), Déli-Kárpátok, Alpok Legfontosabb M.o.-i bánya: nincsen Felhasználás: Felhasználás módja teherhordó szerkezetek (pl.: oszlop)
Felhasználás formája vágva, faragva vagy csiszolva
Miért alkalmas erre? nagy szilárdságú, időtálló, így tartósan teherbíró
lábazati-, padló- és falburkoló lapok kül- és beltérre
lapra vágva, különböző felület megmunkálással
jól vágható, nagy szilárdságú, idő- és kopásálló, esztétikus
útépítés
zúzottkőként az aszfalt adalékanyagaként
nagy szilárdságú adalékanyag, kopásálló, jó időállóság
Márvány Jellemzők: - a mészkő és/vagy dolomit metamorfózisából jön létre - színe nem jellemző, az alapjául szolgáló mészkő színétől függ (így lehet fehér, zöld, rózsaszín stb., de akár fekete is) - az erek felhőszerűek, elmosódott körvonalúak – a hőhatás következménye - nagyon tömött - sósvara pezseg - kézzel érintve hidegebb, mint a mészkő (ezzel lehet megkülönböztetni a műmárványtól) - jó szívósság, időállósága sokkal jobb a mészkőnél Kőzetszövet: kristályos szövet (mint az összeállt kristálycukor) Kőzetalkotó ásványok: monomineralikus: kalcitkristályok Lelőhely: Magyarországon nem jellemző, szórványosan: Rakaca (Miskoltól 35 km-re É-ra, az Aggteleki-karszt alatt) – hófehér, szürke, Tornanádaska (Miskolctól 60, Rakacától 20 km-re É-ra, az Aggteleki-karszt keleti csücskén) - halványrózsaszín Gyergyószentmiklós (Románia) – halványsárga Carrara – (ÉNy – Olaszország, a Ligur-tenger partján) – fehér Görögország Felhasználás: kitermelési veszteségek: 70% (a kitermelt márvány kőanyag csak 30%-a kerül feldolgozásra) a kalcitkristályok hőtágulási együtthatója irányfüggő (a tér három irányában eltérő), így a nagy hőingadozásnak kitett márványlapok eldeformálódhatnak, repedhetnek (eltérő mértékű alakváltozás)
24
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET
Felhasználás módja Padló- és falburkoló lap, lehetőleg beltéren Teherhordó szerkezetek: oszlop (Akropolisz, Görögo.), ablak- és ajtókeretek, lépcsőfokok szobrászat, díszítőkövek
Felhasználás formája lapra vágva, polírozva vagy anélkül
Miért alkalmas erre? jól vágható, nagy szilárdságú, kopásálló, esztétikus
vágva, faragva vagy csiszolva
nagy szilárdságú, időtálló, így tartósan teherbíró
faragott, csiszolt, fényezett szobrok, díszkövek, szobortalapzatok
tetszetős, nagy szilárdságú
25
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET
3. FÖLDTANI TÉRKÉP SZINTVONALAS TÉRKÉP A térbeli terep kicsinyített, síkbeli leképezése. Esetünkben 10 méteresek a szintvonalak, ami azt jelenti, hogy 10 m-enként van magassági információnk a szabálytalan felszínről. FÖLDTANI TÉRKÉP Leegyszerűsítve olyan szintvonalas térkép, amit földtani tartalommal töltünk meg. Információt szolgáltat arról, hogy a szabálytalan felszínen melyik földtani korból származó kőzet bukkan fel, milyen kőzetet látunk. Segítséget nyújt a következő tevékenységekhez: mérnöki létesítmény kijelölése (pl. út, vasút, alagút nyomvonala, épület), területhasználat megtervezése, építés megtervezése, ipari nyersanyag keresése. Meghatározott, nemzetközileg elfogadott jelkulcs-rendszerük van. A térképen színkód jelöli a kőzetek korát. A mi térképünkön öt földtani kort jelölünk: oligocén – sárga eocén – barna kréta – zöld jura – kék triász – lila A földtani szelvényeken megjelenő mintázat pedig utal a kőzettípusra, pl.:
Földtani szelvény: A földtani térkép szerves része, a területen található adott fúrásokon keresztül rajzolt geológiai adatokat tartalmazó metszet. RÉTEGZÉS, CSAPÁS, DŐLÉS A mi területünkön az egymásra települt rétegek ún. párhuzamos rétegzettséget mutatnak. Kialakulásukkor közel vízszintesek lehettek, de utólagos hatásra kibillenhettek.
A réteghatárt, réteglapot, mint egy adott síkot a térben, két egymást metsző egyenesével határozzuk meg. Ezt a két egyenest csapásvonalnak és dőlésvonalnak nevezzük.
26
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Csapásvonal: A meghatározandó réteglap egy tetszőleges vízszintes síkkal való metszésvonala. Ebből adódóan egy csapásvonal jellemzéséhez meg kell adnunk az adott réteglapot és a vízszintes sík tengerszint feletti magasságát. Dőlésvonal: A meghatározandó réteglapnak egy olyan függőleges síkkal való metszésvonala, amely a csapásvonalra merőleges metszésvonalat ad. Dőlés: A dőlésvonal azon iránya, amerre a csapásvonalak magassága csökken (amerre a víz lefolyna a réteg tetejéről).
A vizsgált réteglapok állását a dőlésirány és a dőlésszög segítségével tudjuk megadni. Dőlésirány: A dőlésnek az É-i iránnyal (térképünkön a függőlegesen felfele mutató irány) bezárt szöge, az óramutató járásával megegyező irányban leolvasva. Dőlésszög: A réteglap vízszintes síkkal bezárt legnagyobb szöge. Redukált dőlésszög: Nem a legmeredekebb irányba mutató dőléshez tartozik, értéke a dőlésszög és 0° között változik.
GYAKORLATI MEGVALÓSÍTÁS Földtani térkép szerkesztése A feladatlapon rendelkezésre állnak 3 fúrás feltárási adatai. Ebből tudjuk meghatározni a réteglapok helyét, tehát most a síkot 3 pontja segítségével határozzuk meg. Először a triász – jura rétegek határoló felületét fogjuk megkeresni. A fúrásoknak tudjuk a pontos helyét a térképen, mindegyik egy szintvonalon van rajta, így a terepszintet is pontosan le tudjuk olvasni (pl. 28 szf. a 310-es szintvonalon van). A triász-jura határ melletti szám azt mutatja, hogy a réteghatár a terepszinttől számítva milyen mélyen van, tehát ez egy relatív mélység. Ha a fúrás terepszintjének abszolút magasságából kivonjuk ezt a számot, megkapjuk a réteghatár fúrásnál lévő abszolút magasságát (pl. 28 szf.-nál a terepszint 310 m –es abszolút magasságából kivonjuk a 170 m relatív magasságot, így a triász – jura határ a 28 szf. helyén 310-170=140 m-es abszolút magasságban található). Miután mindhárom fúrásnál meghatároztuk a réteghatár abszolút magasságát, a térképen összekötjük a legkisebb és a legnagyobb abszolút réteghatár magassághoz tartozó fúrást (példánkban a 28. és 24.
27
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET szf.), és a szakaszt annyi részre osztjuk, ahányszor 10 m köztük a magasságkülönbség (180-140=40, tehát esetünkben 4 részre). Majd a harmadik fúrást összekötjük a magasságának megfelelő, felosztott szakaszon lévő osztóponttal (160-assal). Így egy olyan egyenest kaptunk, aminek minden pontjában a triász – jura határoló lapja, és ugyanazon magasságban van (160 m). Ezt nevezzük csapásvonalnak.
Ezt követően a többi magassághoz tartozó csapásvonalat is behúzzuk. Ezek a térképen egymással párhuzamos, szomszédjaiktól azonos távolságra lévő egyenesek lesznek. (pl.: 150-es osztópontba előző csapásvonallal párhuzamos egyenes) A térkép szélén feltüntetjük, hogy melyik vonal melyik magasságot jelöli. Használjunk lila színt, mivel a triász egyik réteglapját jelöljük.
28
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET
Mivel a rétegeket párhuzamosnak tekintjük, ezért a csapásvonalak a többi réteghatáron (jura – kréta, kréta – eocén, eocén – oligocén) is ugyanezek lesznek, csak más magasság fog hozzájuk tartozni. Pl. a jura – kréta határhoz tartozó magasságok a triász csapásvonalak magasságánál pontosan a jura réteg vastagságával nagyobbak (tehát esetünkben 40 m-rel). A többi réteghatárnál is hasonlóan járunk el.
29
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET Célunk, hogy a felszínre kibukkanó kőzeteket, illetve rétegeik határait ábrázoljuk. A rétegek ott bukkannak ki, ahol a réteglapok „szintvonalai”, vagyis a csapásvonalak, illetve a felszín azonos magasságú szintvonalai metszik egymást. Ezeket a metszéspontokat jelöljük, praktikusan azzal a színnel, amelyik réteghez tartozó határsíkot nézzük (pl. jura-kréta határ esetén kékkel). Következő lépésben az azonos színű, tehát azonos réteghez tartozó pontokat kössük össze szabad kézzel úgy, hogy csak az általunk jelölt pontokban metszhetjük a szintvonalakat. Több metszéspont nem lehet, hiszen az előbb akkor ezeket a metszéspontokat is megkaptuk volna. A kibukkanások határainak van eleje és vége, tehát vagy térkép szélétől térkép széléig tartanak, vagy önmagukba záródnak.
30
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET
Ha egy réteghatárnál csak egy metszéspontot találunk, így nem tudjuk, hogy a kibukkanás határát jelölő vonal merről merre tart, akkor szükség lehet a csapásvonalak, illetve a terepszintvonalak sűrítésére. A lenti ábrán látható, hogy a kréta – eocén határnál (zöld színnel) metszéspont csak a 290 m-es csapás- és szintvonal találkozásánál keletkezett, így behúztuk a 285 m-hez tartozó csapás- és szintvonalakat. Ezzel további két metszéspont adódott, amik segítségével már meghatározható a határvonal.
Miután megkerestük az összes metszéspontot, és behúztuk az összes kibukkanást határoló vonalat, akkor már csak a térkép kiszínezése van hátra. A térképen a lila vonaltól a kékkel ellenkező irányba haladva lila területünk adódik, a kék és a lila vonal között kék, a zöld és a kék között zöld, a barna és a zöld között barna, a barna vonaltól az eddigi elvek alapján tovább haladva pedig sárga színű területet kapunk. Dőlésirány, dőlésszög, redukált dőlésszög A dőlésirány meghatározásánál É iránynak a függőlegesen felfelé mutató irányt vesszük. A csapásvonalakra merőlegesen berajzoljuk a dőlésvonalat (a feladatlapon megjelölt fúráson keresztül, pl. 25. fúrás). A dőlés az az irány lesz, amerre a rétegeink lejtenek, tehát amerre a csapásvonalakhoz tartozó magasságok csökkenek. A dőlésirányt az É-i iránytól, az óramutató járásával egyező irányban olvassuk le. A szögmeghatározáshoz a szögfüggvényeket használjuk.
31
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET
A dőlésszög meghatározásához a dőlésvonalon kijelölünk, két, egymástól távol lévő, csapásvonalakkal való metszéspontot. Például az ábrán a triász-jura határ szerinti 130-as és a 180-as csapásvonallal való metszéspontot. Így a réteg két pontja közti magasságkülönbség 50 m. A vízszintes különbség a térképről leolvasható, a két pont közti távolságot lemérve (172 mm), a térkép méretarányának megfelelően számoljuk át valódi távolságra (0,172 [m]*5000= 860 [m]). A dőlésszög arctg függvény segítségével számolható.
32
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET A redukált dőlésszöget hasonló módon számoljuk, csak ehhez nem a dőlésvonallal való metszéspontjait vesszük a csapásvonalaknak, hanem a feladatlapon megadott betű-szám irányú vonalon keresztül (pl. M-3, térkép szélén lévő M betűvel jelölt pontot összekötjük a térkép szélén lévő 3 jelű ponttal). Földtani szelvények szerkesztése A dőlésirányú szelvényt a már berajzolt dőlésvonalon keresztül vesszük fel. A szelvényeket milliméterpapíron ábrázoljuk, a térképpel azonos méretaránnyal (1:5000), felvesszük a koordinátatengelyeket, feltüntetve a mértékegységeket, osztásközöket. Először a tereppontokat ábrázoljuk. A térkép szélétől elindulva a szelvény vonalán keressük meg az első ismert tereppontot, azaz az első olyan pontot, ahol a szintvonal (nem csapásvonal!) metszi a szelvényvonalunkat. Le tudjuk olvasni, hogy ez melyik szintvonal (így ismerjük a magasságot, y koordináta), és le tudjuk mérni, hogy a térkép szélétől hány cm-re van (így ismerjük a szelvény kezdetétől vett távolságot, x koordináta). A dőlésirányú szelvényen: vízszintesen x cm-re, függőlegesen a szintvonal y magasságára tegyünk egy pontot. Ismételjük el ezt a többi tereppontra is, de úgy, hogy a vonalzónk mindig maradjon a kiindulási pontnál – így nem halmozódik hiba a sok apró távolság mérése során (geodéziából már ismert). Mivel nem a terep pontos megrajzolása a lényeg, ha sűrűn vannak a metszett szintvonalak, nyugodtan ki lehet hagyni jó néhányat: 1-2 centiméterenként egy tereppont elég. A pontokat „laza mérnöki csuklóval” összekötjük. A réteghatárvonal meghatározáshoz a dőlésvonalon kijelölünk két csapásvonallal való metszéspontot (pl. azokat, amiket fentebb a dőlésszög meghatározásnál). A szelvényen is ábrázoljuk a két pontot: y koordináta a csapásvonal magassága, x koordináta pedig a térkép szélétől mért távolság. A két pontot összekötjük, ha kell meg is hosszabbítjuk, így megkaptunk egy réteghatárt. Mivel a rétegek párhuzamosak egymással, ezért a többi réteghatár is a kapott egyenessel párhuzamos lesz, távolságuk pedig a rétegek vastagságának megfelelő lesz (méretarányra figyelni kell, tehát ha a jura rétegünk 40 m, akkor a jura-kréta határ a triász-jura határtól 8 mm-re lesz). Mindegyik réteghatárt megszerkesztjük, a rétegeket a színkódok alapján kiszínezzük. A betű-szám (pl. M-3) irányú szelvényt az előző gondolatmenet alapján szerkesztjük.
33
GEOLÓGIA GYAKORLATI SEGÉDLET
4. FELHASZNÁLT IRODALOM Dr. Fodor Tamásné, Dr. Kleb Béla: Magyarország mérnökgeológiai áttekintése, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1986 Dr. Papp Ferenc, Dr. Kertész Pál: Kőzethatározó. Tankönyvkiadó, Budapest, 1964 Dr. Papp Ferenc, Dr. Kertész Pál: Geológia. Tankönyvkiadó, Budapest, 1975 Dr. Kertész Pál: Építészeti geológia, Műegyetemi Kiadó, 1995 Török Ákos: Geológia mérnököknek. Műegyetemi kiadó, Budapest, 2007
34