PÉCSI TUDOMÁNYEGYETEM Természettudományi Kar Földtudományok Doktori Iskola
DOMBORZATI FORMÁK KIALAKULÁSA ÉS FEJLŐDÉSE A NYUGAT- ÉS KÖZÉPSŐ-MECSEK DÉLI ELŐTERÉBEN, A PANNON-BELTÓ VISSZAHÚZÓDÁSÁT KÖVETŐEN
Ph.D. értekezés tézisei
Kovács István Péter
Témavezető: Dr. Bugya Titusz Ph.D. egyetemi adjunktus Dr. Schweitzer Ferenc D.Sc. professor emeritus
Pécs, 2010
A doktori iskola neve:
PTE Földtudományok Doktori Iskola
Vezetője:
Dr. Dövényi Zoltán, egyetemi tanár PTE TTK Földrajzi Intézet, Magyarország Földrajza Tanszék
A doktori témacsoport neve:
Geomorfológia
Vezetője:
Dr. Schweitzer Ferenc, professor emeritus PTE TTK Földrajzi Intézet, Magyarország Földrajza Tanszék
Az értekezés tudományága:
Geomorfológia
Témavezető:
Dr. Bugya Titusz, egyetemi adjunktus PTE TTK Földrajzi Intézet, Térképészeti és Geoinformatikai Tanszék Dr. Schweitzer Ferenc, professor emeritus PTE TTK Földrajzi Intézet, Magyarország Földrajza Tanszék
1. Bevezetés Kutatási területem északi határát a Jakab-hegy (592 m), a Vörös-hegy (530 m), a Misina-Tubes-vonulat (611–535 m) alkotta hegyvonulatok tetőfelszínei képezik. Délen, a hegységből a Pécsi-síkra kilépő patakok által lerakott hordalék- és törmelékkúpokig végeztem vizsgálatokat. Nyugati határa a Jakab-hegy legnyugatabbi pontja, keleti határa a Tettye-patak keleti vízválasztója volt. Egyes problémák tárgyalásakor a szűken értelmezett vizsgált területtől elszakadva kitekintettem a Pécsi-medence északi lejtőire, valamit a Keleti-Me csek déli előterére. A Nyugat-Mecseket főként paleozoos és mezozoos kőzetek építik fel. A hegység antiklinális szerkezetű. Kőzetei nyugatról keleti irányba haladva fokozatosan fiatalodnak. A hegység déli – szerkezeti – határát a Mecsekalja-öv jelenti, amely mentén különféle kőzetek kerültek egymás mellé (KONRÁD GY. – SEBE K. 2010). Az alapkőzetet így nagyfokú diverzitás jellemzi, amelynek mértéke nyugatról keleti irányba fokozatosan növekszik. A Jakab-hegy lejtőit főként perm és alsó-triász homokkövek és konglomerátum, míg a Misina-Tu bes-vonulatot középső-triász mészkövek építik fel . Az elmúlt századok nyersanyag-kutatásának és bányászatának köszönhetően a Mecsek-hegység természeti képejól ismert és feldolgozott. Mindemellett uralkodóan geológiai szemléletű (BÖCKH J. 1876; VADÁSZ E. 1935; KLEB B. 1973; KOCH L. 1988; KONRÁD GY. 2001; KONRÁD GY. – SEBE K. 2010). A Nyugat- és Középső-Mecsek geomorfológiai problémáit csak néhány szerző kísérelte meg feloldani (SZABÓ P. Z. 1931, 1935, 1955, 1964; LOVÁSZ GY. 1970; SZILÁRD J. 1975; PÉCSI M. et al. 1988; SCHWEITZER F. 2002, SCHWEITZER F. et al. 2005; KOVÁCS I. P. et al. 2007; SEBE K. 2008), azonban munkáik eltérő korok ismereteit, szemléletmódját tükrözik, így azok gyakran csak nagy nehézségek árán vethetőek össze, illetve értelmezhetőek mai ismereteink tükrében. A Nyugat- és Középső-Mecsek déli lejtőjének átfogó és részletes geomorfológiai térképezése mindeddig nem történt meg. A korábbi térképezési munkák (SZILÁRD J. 1979; SZILÁRD J. – SCHWEITZER F. 1976, 1977; SZILÁRD J. – LOVÁSZ GY. 1980) nagy méretarányban készült térképlapjai is csak Pécs beépített területét, illetve annak egyes részeit ábrázolták. A geológiai, geomorfológiai szakirodalom értékelését nehezíti, hogy a földtudományok fejlődése mellett az egyes szakirodalmi adatok csak az adott szerzőhöz kötötten és sajnos sokszor csak áttételesen értel mezhetőek. A Mecsek-hegység felszínfejlődésének vizsgálatakor egyaránt felmerülnek a Pannon-beltó, valamint Bádeni-tenger elöntéséhez kapcsolódó kronosztratigráfiai és értelmezési problémák is (pl. pannóniai s.l., pannóniai s.str., Mediterrán emelet). A magyarországi és nemzetközi szakirodalomban még ma is gyakran megfigyelhető az olyan fogalmak változatos és kevert alkalmazása, amelyek a különböző felszínfejlődési elméletekhez kapcsolódnak. So káig a hazai tudományban párhuzamosan éltek egymás mellett, olyan össze nem egyeztethető fogalmak, mint a klimatikus geomorfológia tönkjei, a davisi ciklustan tönklépcsői, vagy a pencki értelemben vett hegyláblépcsők. A hazánkban, az 1960-as években megjelenő hegylábfelszín és hegylábfelszínképződés fogalmak ebben a bonyolult és sokszor ellentmondásos közegben csak további félreértéseket, bizonytalanságot okoz -
1
tak. Helyes értelmezésük valamint a fogalmak következetes alkalmazása azonban elengedhetetlen a Mecsek felszínfejlődési részleteinek feltárásához. A kutatási terület geomorfológiai formáinak meghatározását, valamint a felszínfejlődésük rekonstruálását problematikussá teszi a hegység emelkedése, valamint a korrelatív üledékek hiánya. A lepusztulási szintek korának feltárásához a hegység tágabb környezetének vizsgálata is nélkülözhetetlen, hiszen a hegység előtér (Pécsi-medence, Görcsönyi-dombság) szoros kapcsolatban áll azzal. Itt találjuk a medence kinyílását követően kialakult fiatal lepusztulásszinteket, valamint a hegységet érintő korábbi a felszínfejlődési folyamatok korrelatív üledékeit. Már SZABÓ P. Z. (1935) és KOCH L. (1988) is felhívta a figyelmet arra, hogy a Jakab-hegy déli lejtőjének lepusztulásszintjei délnyugati irányba kibillenve helyezkednek el. A Misina-Tubes-vonulat azonos korú felszínei azonban közel vízszintesen fekszenek (KOVÁCS I. P. et al. 2007). Egy ilyen jellegű kibillenés – billenő kiemelkedés KOCH L. (1988) – hatást gyakorolhat az általa érintett lepusztulásszintek geomorfológiai sajátosságaira, valamint a vízhálózat elemeire. A billenő kiemelkedés hatása – annak kora függvényében – az általa érintett terület mikromorfológiai sajátosságaiban is megnyilvánulhat. Átfogó, egységes jelkulcsot és nevezéktant használó geomorfológiai térképpel, térképvázlattal lehetővé válna a felszínformák helyének és egymáshoz való viszonyának meghatározása, a terület felszínfejlődésének felvázolása. A geomorfológiai ismereteket felhasználva és azokat – részletes terepi felmérésekkel és geo morfometriai elemzésekkel – pontosítva és kiegészítve választ kaphatunk a korábban felvetett kérdésekre. 2. Célkitűzés Munkám során fő célom a kutatási terület fiatal (Pannon-beltó visszahúzódása utáni) fejlődéstörténetének megismerése, az abban résztvevő felszínformák geomorfológiai, geomorfometriai tulajdonságainak feltárása volt. A kutatásom során az alábbi részcélokat fogalmaztam meg: 1. A kutatási területre vonatkozó szakirodalom feldolgozása, értelmezése; a hegylábfelszínek eddig is vi tatott geokronológiai és nevezéktani kérdéseinek tisztázása, a kutatási területen történő következetes használata. 2. A kutatási terület 1 : 10 000-es méretarányú geomorfológiai térképvázlatának elkészítése; a felszínformák helyének és egymáshoz való viszonyának tisztázása, koruk és kialakulásuk meghatározása. 3. A kutatási terület 1 : 10 000-es méretarányú digitális domborzatmodelljének elkészítése; az ebből származtatott térképek értelmezése; a geomorfológiai elemzésekbe való illesztése, valamint összevetése a geomorfológiai térképvázlattal. 4. A felszínformák geomorfometriai (kvantitatív) tulajdonságainak feltárása, a geomorfológiai térképezés kvalitatív eredményeivel való összevetése; a felszínformák geomorfometriai tulajdonságaiból a kutatási terület felszínfejlődésének pontosítása.
2
5. A kutatási terület néhány, olyan völgyének részletes geomorfológiai, geomorfometriai feltárása, amely segítségül szolgálhat a terület felszínfejlődésének és geomorfometriai sajátosságainak megértéséhez. 6. A kiválasztott völgyek részletes terepi felmérése, digitális domborzatmodellbe illesztése; geomorfológiai térképvázlatuk elkészítése; fejlődéstörténetük vizsgálata; jelenkori fejlődésük dokumentálása; geomorfometriai sajátosságaik értelmezése, valamint mindezek illesztése a kutatási terület felszínfejlődési modelljébe.
3. Módszerek
3.1. Geomorfológiai térképezés A kutatási terület felszínformáinak meghatározásához, valamint egymáshoz való viszonyuk feltárásához 1 : 10 000 méretarányú geomorfológiai térképvázlatot készítettem. Ehhez a klasszikus geomorfológia eszköztárát használtam fel. Részletesen tanulmányoztam a terület 1 : 10 000 méretarányú topográfiai térképét. A kutatási terület nagysága, a geomorfológiai formák változatossága és egymáshoz való viszonya azonban nem tette lehetővé a terület klasszikus értelemben vett geomorfológiai térképének elkészítését. (A területről készítendő, klasszikus értelemben vett geomorfológiai térkép az információk sokasága miatt áttekinthetetlenné vált volna.) Így olyan geomorfológiai vázlatot készítettem, amely a lejtők, lejtőszögek és geológiai tartalom elha gyásával ábrázolja a fontosabb geomorfológiai tartalmat. Többszöri terepbejárásaim során pontosítottam a térképvázlatot. Terepi fotódokumentációt készítettem a jellemző felszínformákról és feltárásokról. A geomorfológiai térképvázlat szín- és jelkulcsának elkészítésekor a PÉCSI M. (1964) által adott iránymutatáshoz igazodtam. A geomorfológiai térképvázlat megrajzolásához Inkscape (0.47) és Gimp (2.6.8) programokat használtam. A rétegekben tárolt geomorfológiai formák térképlapjait a további geomorfometriai feldolgozáshoz – 1 méteres felbontással – a Grass (6.3.0) egy előre elkészített EOV mapsetjébe importáltam. 3.2. A digitális domborzatmodell előállítása A Jakab-hegy környékének digitális domborzatmodellje a 14–131, 14–132, 14–133, 14–134, 14–311, 14–312 számú 1 : 10 000-es topográfiai térképeken, illetve azok 2,5 méterenként húzódó szintvonalain alapul. A szintvonalak digitalizálását Sági Péter és Gyurics Péter végezte a Grass v.digit moduljának futtatásával. Az így elkészült vektortérkép pontjai között a v.surf.rst modullal – „spline” interpolációt alkalmazva (MITASOVA, H. – MITAS, L. 1993, MITASOVA, H. – HOFIERKA, J. 1993, MITASOVA, H. et al. 2005) – számoltam. Az elkészült domborzatmodell, a topográfiai térképlapok felbontásából adódóan 2,5 méteres vertikális és körül-
3
belül 5 méteres horizontális felbontással bírt. Az elemzések, valamint az interpoláció során, a geomorfológiai térképpel való összevethetőség miatt 1 méteres horizontális és vertikális felbontással dolgoztam. 3.3. Részletes terepi felmérések A kutatási terület felszínfejlődésének, geomorfológiájának értékelését követően a Páprágy- és Kásás-völgy részletes terepi felmérését végeztem el. A Páprágy-völgy felmérése során a völgy azon szakaszán hajtottuk végre a műszeres mérést, amely már a lakott területek felett helyezkedik el. A felmérés elvégzéséhez Sokkia SDL 50 digitális szintezőműszert alkalmaztunk. A mérés során a terasz-szerű szintek jellemző magassági pontjait, valamint – ha erre lehetőségünk adódott – a patakmeder talppontjait is mértük. Az egymástól távol eső terasz-szerű szinteket nem kapcsoltuk össze mérésekkel. A terep nehézsége, a műszer korlátoltsága a mé réseket pontosságát néhány 10 cm-re rontotta (horizontálisan). A vertikális pontatlanság néhány cm-es ma radt. A mért adatokból egyszerű trigonometriai eljárással számoltam ki a mért pontok valós EOV koordinátáját. Azok magassága azonban továbbra is relatív maradt. További méréseink során a völgytalp felmérését és a korábban mért felállási pontok magasságának és helyzetének meghatározását Sokkia SET 630 RK3 digitális mérőállomás segítségével végeztük el. A mérés vertikális pontatlansága – a kiindulási alapként használt fúrás indulómagasságának bizonytalansága miatt ±0,5 méter körül alakult. Ez utóbbi méréssorozatot felhasználva a két mérés adatait egyesítettem, majd a kutatási terület digitális domborzatmodelljébe integráltam. A Kásás-völgy völgytalpának terepi felmérését a Sokkia SET 630 RK3 digitális mérőállomás segítségével végeztük. Az adatokat a fentiekben ismertetett módon dolgoztam fel, illetve integráltam a domborzatmodellbe. 3.4. A recens bevágódás vizsgálata A Páprágy-völgyben jelentkező bevágódás észlelésére rendszeres terepbejárásokat tettem. Munkám során a patakmeder egyes szakaszairól, eltérő időpontokban fotódokumentációt készítettem, valamint megmértem a meder bevágódásának mértékét. A fényképek és mérések összevetéséből következtetést vontam le a patakmeder vertikális fejlődésének gyorsaságára, a lineáris erózió és bevágódás mértékére, valamint a kialakult formák korára. 3.5. Geomorfometriai vizsgálatok A geomorfológiai megfigyeléseimet alapul véve, a Jakab-hegy előterében fekvő, eltérő mértékben dőlő felszíncsoportokat lehatároltam, azért, hogy azok vízszinteshez viszonyított dőlését meghatározzam, valamint összehasonlítsam egymással. A felszíncsoportok felszíneinek magassági adatait a geomorfológiai vázlat és a digitális domborzatmodell metszésével állítottam elő. A felszínek vízszinteshez viszonyított dőlésértékét ezek módusz, minimum, maximum értékeinek összevetését követően határoztam meg. Ehhez legalacsonyabb
4
és legmagasabb felszínek móduszait, illetve ezek egymástól való távolságát vettem figyelembe. A Jakab-hegy és Misina-Tubes-vonulat harmadik és negyedik felszíncsoportjain keresztszelvényeket készítettem, azért, hogy a e felszíncsoportok dőlését összehasonlítsam a Misina-Tubes-vonulat felszíncsoportjaival. Ehhez az 1 : 50 000-es méretarányú topográfiai térkép adataiból előállított digitális domborzatmodellt használtam fel. A Jakab-hegy harmadik és negyedik felszíncsoportját szabdaló völgyek aszimmetriájának feltárásához és bizonyításához, a billenéssel irányával megegyező, illetve azzal ellentétes kitettségű völgyoldalak területét hasonlítottam össze. Ezek lehatárolásához a digitális domborzatmodellből származtatott lejtőkitettség térképet, valamint a geomorfológiai vázlaton kirajzolt völgytalpakat és felszíneket használtam fel. Területüket a Grass r.report moduljának futtatásával számoltam ki, majd összevetettem egymással. A billenésben résztvevő felszíncsoportokat szabdaló, deráziós jellegű és eróziós völgyszakaszok arányának meghatározásához először a deráziós jellegű völgyszakasz fogalmi kidolgozását végeztem el. Ezt elkülönítettem a deráziós völgy (genetikus geomorfológiai) kifejezéstől. Az eróziós és deráziós jellegű völgyszakaszok területét úgy határoztam meg, hogy a geomorfológiai vázlatról leválogattam a felszíncsoportokat tagoló völgyek eróziós és deráziós jellegű völgyszakaszait, majd meghatároztam ezek területét, valamint arányát. A felszíncsoportokat – a geomorfológiai megfigyeléseimet alapul véve – a billenés irányára merőlegesen, több részre osztottam, hogy kimutassam a kibillent felszíncsoportok mentén bekövetkezett völgytípus-arányváltozást.
5
4. Eredmények
4.1. Áttekintettem és értelmeztem a kutatási terület és környezetének geológiai és geomorfológiai szakirodalmát, kutatási jelentéseit, amelyből az alábbi elemeket emelem ki. A vizsgált terület, utóbbi 130–140 éves kutatástörténete számos értelmezési kérdést vetett fel. Ezek értékelése saját megfontolásaim és a további eredmények értelmezhetősége és igazolása szempontjából meghatározóak. A Nyugat- és Középső-Mecsek felszínfejlődésére jelentős hatást gyakorolt az ún. mediterrán tengerelöntés (SZABÓ P. Z. 1931; VADÁSZ E. 1935; PRINZ GY. 1936). Később a földtudományokban a Mediterrán-tenger, illetve emelet kifejezést elvetették. Kronosztratigráfiai táblázatok segítségével, az e tengerelöntés által kiformált abráziós színlőket a Bádeni-tenger abráziós teraszaiként azonosítottam. A VADÁSZ E. (1935), PRINZ GY. (1936), SZABÓ J. (1972) KLEB B. (1973), CHIKÁNNÉ JEDLOVSZKY M. – KÓKAI A. (1983), valamint KONRÁD GY. (2001) által vizsgált pannóniai üledékek, intrapannon, valamint posztpannon tektonika korát mai kronosztratigráfiai szemlélet tükrében értelmeztem. Pannóniai üledékeknek a Pannon-beltóban felhalmozódott képződményeket tekintem. A beltó elöntései térbeli elterjedésének, valamint az azokhoz kapcsolódó abszolút koradatoknak a meghatározásához MAGYAR I. (2009) és MAGYAR I. et al. (1999) munkáit használtam fel. A Pannon-beltó visszahúzódását követő időszakok tagolására a KRETZOI M.-féle (KRETZOI M. 1969, 1983, 1985, 1987) szárazföldi biosztratigráfiai rendszert alkalmaztam. A korabeli szakirodalmak tükrében értelmeztem a pliocén, pleisztocén, holocén határkérdéseket. Megállapítottam, hogy a hegylábfelszínek alaktani sajátosságaik következtében hasonlítanak a PENCK, W. (1924) által meghatározott hegyláblépcsőkre, valamint a DAVIS, W. M. (1899) és JOHNSON, D. W (1910) által ismertetett tönklépcsőkre. Összefoglaltam, hogy a hegylábfelszínképződés arid, valamint szemi-arid területekhez, illetve azok klímájához kapcsolódik, ezért azt klimatikus geomorfológiai jelenségnek tartom. Ennek következtében az a hegyláblépcsőkkel és tönklépcsőkkel nem összevethető felszínforma. JOHNSON, D. V. (1932), TRICART, J. (1950), BIROT, P. (1951), DRESCH, J. (1957) munkáit értelmeztem és a disszertációban megkülönböztettem hegylábfelszínek glacis és pediment részét. A periglaciális klímán képződött hegylábfelszínekre a kriopediment és a krioglacis kifejezést alkalmaztam. Értelmeztem a LÓCZY L. – CHOLNOKY J. (1918) által kidolgozott pannon-pontusi sivatagi deflációs, valamint a Bulla-féle (BULLA B. 1943, 1947, 1958) trópusi, szubtrópusi tönkösödési elméletet. A korábbi szakirodalmi adatok felhasználásával összegeztem a hegylábfelszínek korrelatív üledékeit, valamint azok paleoklimatológiai rekonstrukcióját.
6
4.2. Kimutattam a Nyugat- és Középső-Mecsek, illetve a vizsgálati terület harmad- és negyedidőszaki, a Pécsi-medence kialakulását közvetlenül megelőző két lepusztulási szintet. A terület felszínfejlődésével öszszefüggésben újraértelmeztem a korábban ismert lepusztulási szintek korát és genetikáját. Az így kapott felszíncsoportokat a kutatási terület egészén vizsgáltam és rendszerbe foglaltam. A kutatási terület térképezése során megállapítottam, ahogy a Nyugat- és Középső-Mecsek legidősebb planációs felszíneit a Misina, a Tubes, a Vörös-hegy, valamint a Jakab-hegy hegység tetőrégiói alkotják. E felszíneket az első felszíncsoportba soroltam (1. ábra). A korábbi szakirodalmi adatok (LOVÁSZ GY. 1970), valamint geomorfológiai megfigyeléseim azt bizonyítják, hogy koruk eocénre, oligocénre tehető. A Jakab-hegy előterében 170–360, valamint a Misina-Tubes-vonulat lejtőin 280–400 méter t.sz.f.-i magasságban fekvő lepusztulási szintekről megállapítottam, hogy koruk és az azokat kialakító folyamatok azonosak, így ezeket a felszíneket a harmadik felszíncsoportba soroltam be. A korábbi megfigyelések (SZABÓ P. Z. 1931; VADÁSZ E. 1935, PRINZ GY. 1936; CHIKÁNNÉ-JEDLOVSZKY M. – KÓKAI A. 1983) alapján megállapítottam, hogy egyaránt értelmezhetőek a Bádeni-tenger, valamint a Pannon-beltó abráziós színlőiként. A Kásásvölgyben általam feltárt tarkaagyagokkal igazoltam, hogy az egykori Bádeni-tenger abráziós színlőit a Jakabhegyen is átformálta a Pannon-beltó abráziós tevékenysége. A Posta-völgyi fúrás (P ÉCSI M. et al. 1988, SCHWEITZER F. 2002.) korrelatív üledékei (vörösagyagok), valamint azok magassági helyzete segítségével megállapítottam, hogy a harmadik felszíncsoport a Bérbaltavárium meleg-száraz klímáján végbemenő, pedimentációs folyamatok hatására hegylábfelszínné formálódott. A geomorfológiai térképezés eredményeit, valamint a földtani térképek adatait felhasználva ezeket a felszíneket bérbaltaváriumi pedimentnek, míg ennek folytatásában, a Pécsi-medencétől délre húzódó hegylábfelszín-részletet glacisnak határoztam meg. A geomorfológiai térképezés során megfigyeltem, hogy Jakab-hegy előterében kisebb, környezetük fölé emelkedő dombokként (Zsebe-domb, Süveg-domb, Makra-tető) megjelenő felszínek húzódnak. Ezeket és a Misina-Tubes-vonulat előterében térképezett, 280–260 és 200–210 méter t.sz.f.-i magasságon elhelyezkedő lepusztulási szinteket a negyedik felszíncsoportba soroltam be. SZABÓ P. Z. (1931), VADÁSZ E. (1935), PRINZ GY. (1936), KLEB B. (1973), PIRKHOFFER E. (1997), valamint saját megfigyeléseim is azt igazolták, hogy ezeknek a felszíneknek a kezdeti formáit a Pannon-beltó abráziós tevékenysége alakította ki. A Posta-völgyi fúrás korrelatív üledékei (vöröses agyagok), azok magassági helyzete, valamint a Pé csi-víz teraszainak segítségével bizonyítottam, hogy a negyedik felszíncsoport abráziós színlői a Kislángiumban végbemenő pedimentációs folyamatok hatására hegylábfelszínné alakultak. Emellett igazoltam azt is, hogy a negyedik felszíncsoport felszínei a Mecsek pleisztocén pedimentjének részei, amelyet a – Posta-völgyi fúrás vonalában 750 000 év kinyíló – Pécsi medence szakított el annak glacisától (Görcsönyi-dombság).
7
P
K
1. ábra: A Jakab-hegy és Misina-Tubes vonulat déli lejtőjének geomorfológiai vázlata. Jelmagyarázat: 1 = az első felszíncsoport felszínei; 2 = a második felszíncsoport felszínei; 3 = a harmadik felszíncsoport felszínei; 4 = a negyedik felszíncsoport felszínei; 5 = törmelék- és hordalékkúpok; 6 = völgyek; 7 = vízmosások és metsződések; 8 = felszíni vízfolyások; 9 = a Bádeni-tenger partvonala Szabó P. Z. (1931) szerint (A piros szaggatott vonal az általam módosított partvonalat jelzi.); 10 = bádeni abráziós üledékek Szabó P. Z. (1931) szerint; P = Páprágy-völgy; K = Kásás-völgy. (Szerk.: Kovács I. P. 2010.)
8
4.3. Igazoltam, hogy az általam kimutatott, késő-miocén, valamint kora-pleisztocén lepusztulásszintek a Jakab-hegy előterében, neotektonikai hatásra kibillent helyzetben fekszenek. Ezzel szemben a Misina-Tubes-vonulat azonos genetikájú felszínei eredeti képződési helyzetükben helyezkednek el. A Jakab-hegy harmadik és negyedik felszíncsoportján húzott keresztszelvények bizonyítják, hogy ezek fel színei fokozatosan és egységesen alacsonyodnak nyugat-délnyugati irányba (2. ábra). A Misina-Tubes-vonulat ezekkel megegyező korú és genetikájú felszíneinek keresztszelvényei azonban azt igazolják, hogy ez a jelenség azokon nem jelentkezik, így eredeti képződési helyzetükben fekszenek.
2. ábra: A Jakab-hegy harmadik és negyedik felszíncsoportjának keresztszelvényei. Jelmagyarázat: A, B = harmadik felszíncsoport; C, D = negyedik felszíncsoport (Szerk.: Kovács I. P. 2010.)
A harmadik felszíncsoport legalacsonyabban elhelyezkedő felszínének magassági adatainak módusza 172 méter, míg a legmagasabban lévő felszín hasonlóan számolt értéke 321 méter. A legalacsonyabb és leg magasabb felszín magasságkülönbségéből, valamint a köztük lévő távolságból (4041 méter) kiszámoltam az őket összekötő egyenes vízszinteshez viszonyított dőlését: 2,11º. A mérés eredményei így azt bizonyítják, hogy a Jakab-hegy harmadik felszíncsoportjának felszínei a vízszinteshez képest, körülbelül 2,11º-kal billentek ki nyugat-délnyugati irányba. Magassági adataik várható (a felszíncsoport dőlésértékből számított) és mért móduszainak, valamint minimum értékeinek alacsony szórása alapján kijelenthető, hogy a felszínek a billenés során egységesen viselkedtek (3. ábra). Összehasonlító vizsgálataim alátámasztották, hogy a harmadik felszíncsoport felszíneit, magassági adataik módusza jellemzi legjobban.
3. ábra: A harmadik felszíncsoport felszíneinek magasságát leíró értékek. A = a felszínek magasságának móduszértékei; B = 2,11º-kos billenés mellett számított várható magassági értékek (Szerk.: Kovács I. P. 2010.)
9
A negyedik felszíncsoport felszínei kelet-északkeleti irányba haladva, 153 méterről 273 méter t.sz.f.-i magasságig emelkednek. Méréseim igazolták, hogy a legalacsonyabban elhelyezkedő felszín magassági adatainak módusza 171,5 méter, míg a legmagasabban lévő felszín hasonlóan számolt értéke 259,5 méter, valamint a köztük lévő távolság (5820 méter). Ez alapján az őket összekötő egyenes vízszinteshez viszonyított dőlése 0,886º. A Jakab-hegy negyedik felszíncsoportjának felszínei a vízszinteshez képest, körülbelül 0,886ºkal billentek ki nyugat-délnyugati irányba. Magassági adataik várható (a felszíncsoport dőlésértékéből számított) és mért móduszainak, valamint maximum értékeinek alacsonyabb szórása alapján igazolható, hogy a felszíneket azok magassági adataiból számított módusz és maximum értékek jellemzik a legjobban. 4.4. Kimutattam, hogy a kutatási terület völgyhálózatának genetikai-morfológiai fejlődése, illetve megjelenése, valamint a 4.3. pontban igazolt neotektonikai billenő kiemelkedés összefüggésben áll egymással. A Jakab-hegy nyugat-délnyugat irányú billenése a harmadik és negyedik felszíncsoport kialakulása után következett be, így a billenésre merőleges völgyszakaszok aszimmetrikussá váltak. Ezt bizonyítják az általam készített keresztszelvények, amelyeken jól látható, hogy e völgyszakaszok a billenés irányával megegyező, valamint azzal ellentétes völgyoldalai eltérő hosszúságúak. Geomorfometriai vizsgálataim bizonyítják azt, hogy a völgyek aszimmetriája a billenés irányával megegyező és azzal ellentétes kitettségű völgyoldalalak területének összehasonlításával is kimutatható. Méréseim igazolták, hogy a billenésre merőleges völgyek kelet-északkeleti kitettségű völgyoldalak rövidebbek, meredekebbek, míg a nyugat-délnyugat kitettségűek lankásabbak és hosszabbak. Megfigyeléseim bizonyítják, hogy ez az összefüggés a Jakab-hegy a harmadik és negyedik felszíncsoportja mentén egyaránt fennáll (4. ábra). Az általam készített keresztszelvények segítségével alátámasztottam azt, hogy Misina-Tubes-vonulat felszíncsoportjait szabdaló völgyeknél hasonló aszimmetria nem tapasztalható. Mivel a billenés a völgyek kialakulása előtt kezdődött, kimutattam, hogy a völgyek vízfolyásai is úgy igazodnak ehhez, hogy az alacsonyabban fekvő nyugat-délnyugati völgyoldal irányába tértek ki, eróziós tevékenységükkel a völgyek ezen oldalát tették egyre meredekebbé. Terepi megfigyeléseim is azt támasztották alá, hogy az ellentétes oldal, billenés következtében meredekké vált lejtői – a lineáris erózió és a hordalékelszállítás hiánya miatt – ellankásodtak. Terepi méréseim, megfigyeléseim és geomorfometriai vizsgálataim is bizonyították, hogy a billenés következtében intenzíven emelkedő felszínrészeken a lineáris eróziós folyamatok és formák dominálnak. Itt eróziós völgyszakaszokat, vízmosásokat, mélyre vágódott patakmedreket, patakteraszokat térképeztem. A felszíncsoportok lassabban emelkedő, nyugat-délnyugati részén areális felszínfejlődés és formakincs képződése zajlott, amelyet a deráziós jellegű és eróziós völgyszakaszok arányának meghatározásával is bizonyítottam (5. ábra). Az intenzíven és kevésbé emelkedő felszínrészek között átmeneti zóna helyezkedik el. Terepi megfigyeléseim és a részletes terepi felmérés igazolta azt, hogy e zónában (Kásás-völgyben és a tőle nyugatra eső név nélküli völgyben) az areális és lineáris erózió között egyensúlyi állapot alakult ki.
10
Geomorfometriai vizsgálataim igazolták, hogy a felszíncsoportok délnyugati billenésének következtében – ez billenés észak-déli irányú geomorfometriai következménye – a negyedik felszíncsoport völgyei főként deráziós jelleget öltenek. Vizsgálataim bizonyították, hogy ennek az az oka, hogy a kezdetben eróziós jellegű völgyszakaszoknak a billenés következtében csökken a reliefenergiájuk, míg a hegység egyre intenzí -
4. ábra: A Jakab-hegy kelet-északkeleti, valamint nyugat-délnyugati kitettségű völgyoldalainak lejtőmeredekség térképe, a lejtőkitettség térképre feszítve. Jelmagyarázat: 1 = a völgy középvonala (és azonosítója); 2 = a negyedik felszíncsoport határa; 3 = a harmadik felszíncsoport határa; 4 = a völgyoldalak lejtésértékei három fokonként csoportosítva. (Szerk.: Kovács I. P. 2010.)
ven kiemelkedő részeiről származó üledék kibélelte e völgyszakaszokat, így azok deráziós jellegűvé váltak.
11
5. ábra: A Jakab-hegy harmadik és negyedik felszíncsoportját szabdaló eróziós és deráziós völgyek, a lejtőkitettség térképre feszítve. Jelmagyarázat: 1 = a völgy középvonala (és azonosítója); 2 = a negyedik felszíncsoport határa; 3 = a harmadik felszíncsoport határa; 4 = deráziós jellegű völgy; 5 = eróziós völgy. (Szerk.: Kovács I. P. 2010.)
12
4.5. Kimutattam, hogy a billenő kiemelkedés hatásai nemcsak a vízhálózat fő elemeiben, hanem a domborzat részletes elemeiben, mikromorfológiai szinten is megjelenik. Mindez a részletes terepi felméréseket és geomorfológiai megfigyeléseket felhasználva, morfometriai módszerekkel kimutatható. Megfigyeltem, hogy a Páprágy-völgy a Jakab-hegy nyugat-délnyugati irányba billenő harmadik felszíncsoportjának északkeleti részét szabdalja fel. A kimutattam, hogy a völgy 270–240 méter t.sz.f.-i magasság kö zötti völgytalp-szakassza a felszíncsoport billenésének irányára merőleges. Geomorfometriai vizsgálataim során megállapítottam, hogy a billenő kiemelkedés következtében, itt a völgy kelet-délkeleti kitettségű lejtői rövidebbek és meredekebbek, míg a nyugat-délnyugati kitettségűek hosszabbak és lankásabbak. Ez a billenő kiemelkedés közvetett következménye, hiszen a völgytalpon lefolyó vizek az intenzív kiemelkedéstől távolabbi völgyoldal felé tartanak, e lejtőket pusztítják, teszik egyre meredekebbé. A geomorfológiai vázlat bizonyítja, az aszimmetrikussá vált lejtők meredek völgyoldalain, alámosott patakfalain nagyobb gyakorisággal következnek be csuszamlások, mint a lankásabb, ellentétes kitettségűeken. Terepbejárásaim során igazolást nyert, hogy a csuszamlások a patakmedret gyakran elgátolják, anyaguk feltölti a völgytalpat. Ezért a csuszamláshalmazok feletti szakaszon a vízfolyás energiájából veszít, hordalékát lerakja. Megfigyeltem azt, hogy csuszamláshalmazt elhagyva esése – és egyben energiája – növekszik és intenzív hordalékszállításba kezd. Ha itt, a billenő kiemelkedés legintenzívebb pontján a völgyoldalak nem lennének merőlegesek a billenés irányára, akkor a csuszamlások is kisebb számban fordulnának elő. Ilyen esetben a billenő kiemelkedés által megnövekedő reliefenergia a lefolyó vizek általi bevágódás mértékét jelentősen megnövelné. A patakmeder intenzív mélyülése teraszképződéssel járna (6. ábra).
6. ábra: Széles patakterasz a Páprágy-völgy kelet-délkelet irányú szakaszán. (Szerk.: Kovács I. P)
Véleményem szerint ezek a folyamatok alakították ki a 305–270 méter t.sz.f.-i magasság közötti völgytalpszakaszhoz kapcsolódó, általam térképezett és részletesen felmért teraszszinteket is. Mivel ennek a
13
völgyszakasznak az iránya 45º-os szöget zár be a billenésre irányára merőlegessel, ezért a billenés irányára merőleges völgyoldalak itt alig fordulnak elő. Kimutattam, hogy, itt a völgy asszimmetriája sem jelentkezik olyan intenzíven, ezért csuszamlások igen kis gyakorisággal fordulnak elő. Részletes terepi mérésekkel támasztottam alá, a billenő kiemelkedést itt is intenzíven érezteti hatását, így ez a reliefenergia megnövekedé sén keresztül elvezetett a patakmeder bevágódásához, valamint az ezzel egy időben történő teraszképződés hez. A Páprágy-völgy általam végzett térképezése, részletes terepi felmérése és a terepbejárások során megfigyelt geomorfológiai folyamatok és formák térbeli változása egyértelműen igazolja azt, hogy a billenő kiemelkedés hatást gyakorolt a völgy mikromorfológiájára. A Kásás-völgy a Jakab-hegy harmadik felszíncsoportjába mélyült tipikus eróziós völgy, mellyel kapcsolatban megfigyeltem, míg rövid felső szakasza deráziós völgyfőben végződik, addig alsó szakasza tipikus eróziós jelleget ölt. Geomorfometriai vizsgálataim bizonyítják, hogy a völgy a billenésre merőleges, eróziós völgyszakaszán a völgyoldalak erőteljes aszimmetriát mutatnak. Méréseim igazolták, hogy a billenés irányával megegyező kitettségű lejtők területe majd háromszorosa az ezzel ellentétes kitettségű lejtők területének, így a völgy e szakasza aszimmetrikus. A völgy terepi felmérésének segítségével igazoltam, hogy a V-alakú, eróziós völgyszakasz rendkívül szűk völgytalpa 252–225 méter t.sz.f.-i magasság között, 9–20 méterre kiszélesedik, majd ezt követően ismét összeszűkül. Völgyoldalai meredekek, e tulajdonságában a Kásás-völgy hasonlít ugyan a tipikus eróziós völgyekre, azonban széles völgytalpa, annak feltöltöttsége, a jelentősebb lineáris eróziós formák alacsony száma azt bizonyítja, hogy e völgyszakaszon a lineáris és areális eróziós folyamatok egyensúlyba kerültek (7. ábra). A terepi felmérés adatait felhasználva arra a következtetésre jutottam, hogy a kiszélesedő völgytalpszakasz a harmadik felszíncsoport billenési irányára merőlegesen helyezkedik el, így annak kialakulásának okát a fel színcsoport nyugat-délnyugati irányú billenő emelkedésében látom. Ez utóbbit, az a megfigyelésem is alátámasztja, hogy a völgy aszimmetriája itt jelentkezik a legerőteljesebben.
7. ábra: A Kásás-völgy kiszélesedő völgytalpa. (Fénykép: Kovács I. P.)
14
4.6. Igazoltam, hogy a billenő kiemelkedés első fázisa a késő-miocént követő, valamin kora-pleisztocént megelőző időkre tehető, míg második fázisa a pleisztocénben kezdődött és napjainkig tart. A geomorfológiai megfigyeléseim (lásd 4.1.) bizonyították, hogy a harmadik és negyedik felszíncsoport felszínei képződésüket követően – genetikájukból fakadóan – vízszintes, vagy közel vízszintes helyzet ben helyezkedtek el. Geomorfometriai vizsgálataim segítségével igazoltam, hogy a harmadik felszíncsoport 2,11ºkal, míg a negyedik felszíncsoport 0,886º-kal billent ki nyugat-délnyugat irányba (lásd 4.3.). Méréseimet és geomorfológiai megfigyeléseimet értékelve megállapítottam, hogy a harmadik felszíncsoport kialakulását követően, a Bérbaltavárium után kezdődött meg annak kibillenése. E mozgás során a harmadik felszíncsoport 1,224º-kal billent nyugat-délnyugatra. Véleményem szerint a Kislángiumban, a felszíncsoportok kibillenését okozó billenő emelkedésben átmeneti szünet volt. A felszíncsoport felszínei vízszintesen helyezkedtek el. A Kislángiumot követően a billenő emelkedés újrakezdődött, amelynek következtében a felszíncsoportok napjainkig további 0,886º-kal billentek ki nyugat-délnyugati irányba. A Páprágy- és Kásás-völgyben végzett térképezés során tett megfigyeléseim (lásd 4.5.) igazolták, hogy a kibillenés napjainkban is tart. Ezt támasztják alá a Páprágy-völgyben, a lineáris erózió feltárására irányuló méréseim is (8. ábra). Az intenzív eróziós folyamatok segítségével bizonyítottam, hogy a Páprágy-völgy völgytalpán térképezett formakincs elemei történelmi időkben képződtek, illetve fejlődésük napjainkban is tart. Mindez bizonyítja, hogy a felszíncsoportok billenő emelkedése jelenleg is zajlik.
8. ábra: A Páprágy-völgy 238 méter t.sz.f.-i magasságon fekvő völgytalpának bevágódása 2009.09.28.–2010.06.11. között. (Fénykép: Kovács I. P.)
15
Publikációk és konferencia előadások
A disszertáció alapjául szolgáló publikációk: KOVÁCS, I. P. – LASSU, T. Human impact on gully development in the southern foreland of Mecsek Mountains (Görcsöny Hills, Hungary). Landform Analysis (megjelenés alatt) KOVÁCS, I. P. – GÖRCS, N. L. 2010. The Development of the Southern part of the Western Mecsek Mountains. In: CARESTIATO, N. – GUARAN, A. (eds.): Geography of Water: Case Studies. Udine, 9 p. ISBN 978-88-8420599-5 BUGYA, T. – KOVÁCS, I. P. 2009. Utilization of geoinformatic methods in the morphometric analysis. Case study on a mesa from Hungary: the Somló Hill. Revista de geomorfologie. (Journal of Geomorphology) Romanian Academy of Sciences 11. pp. 11–20. FÁBIÁN, SZ. Á. – KOVÁCS, I. P. – RADVÁNSZKY, B. – VARGA, G. 2009. Reconstruction a flash flood event in a small catchment: Nagykónyi, Hungary. Zeitschrift für Geomorphologie 53. (2) pp. 123–138. IF: 0,61 KOVÁCS I. P. – LAMPÉRT K. 2009. Lepusztulási szintek a Nyugati-Mecsek déli lejtőjén. In: KISS T. (szerk.): Természetföldrajzi folyamatok és formák. Geográfus Doktoranduszok IX. Országos Konferenciájának Ter mészetföldrajzos Tanulmányai. Szeged, pp. 155–166. (http://www.geo.u-szeged.hu/konf/index.html) ISBN 978-963-482-923 BUGYA, T. – KOVÁCS, I. P. 2008. Identification of geomorphological surfaces by GIS and statistical methods in Hungarian test areas. In: LÓCZY, D. – TÓTH, J. – TRÓCSÁNYI, A. (eds.): Progress in Geography in the European Capital of Culture 2010. Imedias Kiadó. Pécs, pp. 249–260. ISBN 978-963-87195-7-7 KOVÁCS I. P. 2008. Újabb adatok a Somló felszínfejlődéséhez. Földrajzi Értesítő 58. (3–4) pp. 257–271. KOVÁCS, I. P. – LAMPÉRT, K. – BUGYA, T. – LOVÁSZ, GY. – VARGA, G. 2007. Planation Surfaces of the Western Mecsek. Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica Landform Evolution in Mountain Areas 61. pp. 45– 60. A disszertáció alapjául szolgáló konferencia előadások KOVÁCS I. P. – MOHOS M. 2010. A szőlőművelés területének történelmi változása és hatása a lineáris erózió mértékére Patacs és Magyarürög példáján. Magyar Földrajzi Konferencia. Pécs, 2010.11.06. KOVÁCS, I. P. 2010. Geomorphometric analysis of the denudation levels and erosional valleys of the Western and the Middle Mecsek Mountains (South Western Hungary).In: LASSU, T. (eds.): Book of Abstracts. p. 17 International Workshop on Loess Research and Geomorphology. Pécs, 2010. 10. 18. FÁBIÁN, SZ. Á. – GÖRCS, N. L. – KOVÁCS, I. P. – RADVÁNSZKY, B. – VARGA, G. 2009. GIS Based flash food modelling and analisys in a small catchment: Nagykónyi, Hungary. 12th European Seminar on the Geography of Water. Udine, 2009. 07. 07. KOVÁCS I. P. – LAMPÉRT K. 2009: Lepusztulási szintek a Nyugati-Mecsek déli lejtőjén. Geográfus Doktoranduszok IX. Országos Konferenciája. Szeged, 2009. 03. 13. BUGYA, T. – KOVÁCS, I. P. 2008. Utilization of geoinformation methods in the morphometric analysis. Case study Somló territory. IAG Regional Conference on Geomorphology. Abstract book p. 16. Brassó, 2008. 09. 18. KOVÁCS I. P. 2008. Térinformatikai módszerek alkalmazása deráziós völgyek elemzésében a Somló példáján. XVI. Nemzetközi Környezetvédelmi és Vidékfejlesztési Konferencia. Mezőtúr, 2007. 07. 03.
16
Egyéb publikációk és konferencia előadások: FÁBIÁN, SZ. Á. – KOVÁCS, I. P. – RADVÁNSZKY, B. – VARGA, G. Recent landslide activity in the Tihany Peninsula (Balaton Highland, Hungary). Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica Landform Evolution in Mountain Areas 45. pp. 61–76. (megjelenés alatt) FÁBIÁN SZ. Á. – KOVÁCS I. P. – RADVÁNSZKY B. – VARGA G. 2010. Csuszamlások a Ciprián-forrás (Orosz-kút) környékén: 1997–2007. In: KOVÁCS I. P. – TRÓCSÁNYI A. (szerk.): Tér, Tálentum, Tanítványok I. Publikon Kiadó. Pécs, pp. 135–144. ISBN 978-615-5001-02-4 VARGA G. – KOVÁCS J. – RADVÁNSZKY B. – KOVÁCS I. P. 2010. A kozármislenyi feltárás faunaelemei. Földrajzi Közlemények 134. (3) pp. 267–280. FÁBIÁN SZ. Á. – GÖRCS N. L. – KOVÁCS I. P. – RADVÁNSZKY B. – VARGA G. 2009. A tájhasználat és az antropogén geomorfológiai formák hatása a hirtelen áradások kialakulására: Nagykónyi, 2002. május 13. In: FÁBIÁN SZ Á. – KOVÁCS I. P. (szerk.): 2009. Édesvízi mészkövektől a sivatagi kérgekig. Geographia Pannonica Nova 6. pp. 167–183. ISBN 978-963-88505-1-5 KOVÁCS I. P. 2009. Morfometriai megfigyelések a Somlón. In: FÁBIÁN SZ. Á. – GÖRCS N. L. (szerk.): 100 éves a Jégkorszak. A jégkorszaki klímaváltozások kutatása Penck–Brücknertől napjainkig (1909–2009). Konferencia absztrakt. p. 31. SCHWEITZER F. – KOVÁCS I. P. 2009. A Duna magyarországi szakaszának kialakulása a kezdetektől a folyószabályozások megindulásáig. In: TÓTH J. – AUBERT A. (szerk.): A Kárpát-medence etnikumai. Pécs, pp. 23–34. ISBN 978-963-88505-3-9 KOVÁCS, J. – FÁBIÁN, SZ. Á. – VARGA, G. – KOVÁCS I. P. – VARGA, GY.: 2008. Thixotropic wedges or frost cracks: a review from the Pannonian basin (Hungary, Europe). In: 9 th International Conference on Permafrost, Extended Abstracts. University of Alaska, Fairbanks, June 29–July 3. 2008. Fairbanks, pp. 147–148. KOVÁCS I. P. 2007. Adatok a Somló felszínfejlődéséhez. In: GÁL V. – SZABÓ A. (szerk.): Tanulmányok Dr. Becsei József 70. születésnapjára a pécsi Földtudományok Doktori Iskola hallgatóitól. PTE Földrajzi Intézet, Földtudományok Doktori Iskola, Pécs, pp. 113–123. ISBN 978-963-642-135-9
17
