Ugrás a tartalomhoz

Talajtan

Stefanovits Pál, Filep György, Füleky György

Mezőgazda Kiadó

A kőzetek

A kőzetek

A talajképződés nyersanyagát a kőzet szolgáltatja. Ennek fizikai tulajdonságai és kémiai, ásványtani összetétele nagymértékben befolyásolja a rajta kialakult talaj tulajdonságait.

Volt idő a talajtani tudomány fejlődésében, amikor úgy vélték, hogy a kőzet alapvetően eldönti a talaj tulajdonságait, és ezért a talaj kialakulásában előbbrevaló a szerepe, mint a többi talajképző tényezőé, amelyek csak módosítják a kőzet hatását. Ebben az időszakban agrogeológiának nevezték a talajjal foglalkozó tudományt, és ez mind módszereiben, mind célkitűzéseiben nagymértékben támaszkodott a geológiára.

Amint bebizonyosodott, hogy ugyanazon kőzeten a talajképző tényezők eltérő társulásának hatására igen sokféle talaj alakulhat ki, ez az irányzat átadta helyét a talajképző tényezők egyenrangúságát hirdető és a talajt önálló természeti jelenségként tárgyaló talajtannak.

Ahhoz, hogy a kőzet talajra gyakorolt hatását valóban fel tudjuk mérni, ismernünk kell magát a kőzetet, valamint azokat a változásokat, amelyek a talajjá válás folyamán fellépnek és amelyeket összefoglaló néven talajképződésnek nevezünk.

A talajtan szempontjából a kőzeteket tehát nem koruk, hanem elsősorban tulajdonságaik alapján különböztetjük meg. Mivel azonban a kőzetek tulajdonságai függenek azoktól a körülményektől, melyek között kialakultak, a földtörténet a talajtan tekintetében sem elhanyagolható.

A hazánk talajviszonyaival való megismerkedést tehát a kőzetek kialakulásának és tulajdonságainak áttekintésével kell kezdenünk.

A kőzetek a talajképződés alapjául szolgáló, a Föld szilárd burkát alkotó ásványtársulások. Keletkezésük alapján három nagy csoportjukat különböztetjük meg: a magmás, az üledékes és az átalakult kőzeteket. A magmás kőzetek a Föld mélyében nagy hőmérsékleten izzó és folyékony magma a felszínre törése vagy a felszínhez közeli lehűlése útján megszilárdult anyagából képződnek.

Az üledékes kőzetek anyaga vízből, vagy levegőből leülepedett ásványok halmaza.

Az átalakult kőzetek a magmás vagy üledékes kőzetek anyagából képződtek a kőzetanyag nagy nyomás vagy nagy hőmérséklet hatására bekövetkezett változása folytán.

A magmás kőzetek

Megkülönböztethetők a megjelenésük, a koruk és az ásványi összetételük szerint. Az áttekinthetőség kedvéért adatainkat a 3.1. táblázatban foglaltuk össze.

3.1. táblázat - A fontosabb magmás kőzetek és ásványi összetételük

Kőzet

Savanyú

Semleges

Bázikus

Ultrabázikus

Mélységbeli

Gránit

Granodiorit

Szienit

Diorit

Gabbró

Peridotit

Kiömlési

idősebb

Kvarcporfir

Kvarcporfirit

Porfir

Porfirit

Diabáz

 
 

fiatalabb

Riolit

Dácit

Trachit

Andezit

Bazalt

Pikrit

Kovasav, SiO2%

72

66

60

57

48

41

65

52

Kvarc

sok

közepes

kevés

kevés

0

0

Alkáli földpát

sok

közepes

sok

kevés

0

0

Pagioklász

sok

sok

közepes

sok

sok

0

Csillám

közepes

közepes

közepes

közepes

0

0

Amfiból

kevés

közepes

közepes

sok

közepes

kevés

Piroxén

kevés

kevés

közepes

közepes

sok

közepes

Olivin

0

0

0

0

közepes

sok

Érc (magnetit)

0

0

0

0

kevés

közepes


Megjelenésük szerint megkülönböztetünk kiömlési, telér- és mélységi magmás kőzeteket. Koruk szerint két csoportra bonthatók, a régebbi geológiai korokban, a paleozoikum, illetve a geológiai harmadkorban, valamint ezután keletkezett fiatalabb kiömlési (eruptiv) kőzetekre. Az ásványi összetétel tekintetében a megkülönböztetés alapja a kovasavtartalom, és ennek alapján beszélhetünk savanyú, semleges és bázikus, valamint ultrabázikus kőzetekről.

Gránit. Általános összetétele:

kvarc

20–40%,

káliföldpátok

20–45%,

plagioklászok (savanyú)

15–40%,

biotit és amfiból

5–15%.

A kőzet szövete általában szemcsés. Minél kisebb ásványokból áll, annál jobban ellenáll a mállásnak. A földpátokból agyagásvány, az amfibólból klorit, a biotitból – amely először mállik el – vermikulit vagy illit képződik a környezet ionjaitól függően. A gránitból Ca-szegény, K-ban viszonylag gazdag durva szemcsés talaj képződik. A Velencei-hegység, valamint a Mecsek (Zengő) környékén fordul elő.

Granodiorit. Ha a dioritban 20%-nál több a káliföldpát, granodioritnak nevezzük. Mórágy, illetve Szarvaskő környékén fordul elő.

Diorit. Általános összetétel:

plagioklászok

40–50%,

biotit és amfiból

20–50%.

Kvarc nincs benne. Szemcsés kőzet, mely Szarvaskőn fordul elő.

Gabbró. Általános összetétele:

plagioklászok

30–70%,

augit

30–70%,

olivin

0–30%.

Sok benne a színes ásvány. Sok kalciumot, magnéziumot és vasat tartalmaz. Gyorsan mállik, ilyenkor vasban és kalciumban gazdag talaj képződik belőle. Szarvaskő és Recsk környékén fordul elő.

Peridotit. Ultrabázikus kőzet, amely hazánkban ritka. Talajtani szempontból nincs jelentősége.

Riolit. Mint kiömlési kőzet, a gyors lehűlés miatt az egyes ásványok kristályainak nagysága nem egyenletes. A nagyobb kristályok mellett az úgynevezett alapanyag finom szerkezetű, sokszor üvegszerű. Ezt nevezzük porfiros szövetnek. Jellemző ásványai:

porfíros kiválásban:

földpátok, kvarc, biotit,

az alapanyagban:

földpátok, kvarc, kőzetüveg.

Ha a láva igen gyorsan hűl le, egészen üveges szerkezetű obszidián, perlit, szurokkő és horzsakő keletkezik. Összetétele a gránithoz hasonló, savanyú kőzet. Hazánkban miocénkorú rétegekben fordul elő, Tokaj-hegyalján, a Bükkalján és Gyöngyös környékén.

Dácit. Az andezithez hasonló megjelenésű, a nagy plagioklásztáblák mellett kevés apró kvarcszemcse fordul elő; a színes elegyrésze kevés amfibólból és biotitból áll. Jellemző ásványai:

a porfíros részben:

plagioklász, kvarc, biotit, amfiból,

az alapanyagban:

plagioklászok, biotit, kvarc és kőzetüveg.

A Börzsönyben, a Cserhátban, a Mátrában (Galyatető) fordul elő.

Trachit. A porfiros rész plagioklászokat, biotitot és amfibólt valamint káliföldpátokat tartalmaz. Ez utóbbi miatt K2O-ban kifejezett káliumtartalma 8–12%. A Zempléni-hegységben fordul elő.

Andezit. Jellemző ásványai:

a porfiros részben:

plagioklászok, amfiból és piroxén,

az alapanyagban:

plagioklászok, augit, kőzetüveg.

A felső eocén kori előfordulásai Recskről és a Velencei-hegységből (Nadap) ismertek. Miocénkoriak a komlói, szentendrei, visegrádi, börzsönyi, mátrai és zempléni-hegységbeli andezitek.

Bazalt. Jellemző ásványai:

a porfiros részben:

augit, olivin, ritkán plagioklász,

az alapanyagban:

plagioklász, augit, olivin, magnetit.

Az andezitnél lényegesen finomabb szemcséjű. Alapanyagában sok az apró plagioklász és a piroxén, de megjelenik benne a magnetit is. A porfiros kiválások majdnem teljes egészében színes ásványok, olivin és piroxén. A Balaton-felvidéken (Badacsony, Szent-György-hegy, Tátika, Haláp, Sághegy, Somló stb.) és Nógrád megyében (Somoskő) fordul elő.

Diabáz. Idősebb, földtörténeti középkori változata a bazaltnak. Szarvaskő határában fordul elő.

Atelérkőzeteka mélységi kőzeteknél gyorsabb lehűlésük miatt már részben porfiros szövetűek, de az alapanyag még teljesen kristályos. Minden mélységi kőzethez kapcsolódóan előfordulhatnak, azért jellemzőik azokhoz hasonlóan széles skálát alkotnak. A telérkőzeteknek két jellemző típusát ismerjük: a pegmatitot és az aplitos változatát.

A pegmatit nagy, illetve óriás szemcsés, gázdús magmából kristályosodó kőzet. Gyakori változata a gránitpegmatit, mely gránithoz hasonló összetételű, kevesebb színes ásvánnyal (Székesfehérvár mellett).

Az aplit igen apró szemcsés, a színes ásványok mennyisége elenyésző, hasadékokat kitöltő kőzet.

Üledékes kőzetek

Négy csoportba sorolhatók: a vulkáni tufák, a törmelékes üledékes kőzetek, az oldatból kivált és a szerves eredetű üledékes kőzetek csoportjába.

A vulkáni tufák a kitörési kőzetekkel egy időben képződnek. A föld mélyéből feltörő magma megszilárdulva létrehozza a kiömlési kőzeteket, a vulkáni működést kisebb-nagyobb mértékben kísérő hamuszórás anyaga viszont lerakódva tufákat alkot. A vulkáni tufa tehát a magma anyagából képződött hamu leülepedése és megszilárdulása révén alakul ki. A hamuanyagon kívül azonban tartalmazhat más alkotórészeket is, éspedig a kitörés alkalmával átszakított idegen fedőkőzetek darabjait vagy a láva vulkáni bombák alakjában felszínre kerülő részeit. A tufák a lávánál, vagyis a megfelelő kiömlési kőzetnél porózusabbak, és sok vulkáni üveget tartalmaznak, ezért könnyebben mállanak.

Ha a vulkáni hamu a vízbe hullik és leülepedés közben más anyagokkal (pl. hullóporral) keveredik, tufit képződik.

A vulkáni tufák és tufitok, vagy tefrák tehát átmenetet alkotnak a kiömlési és az üledékes kőzetek között.

A törmelékes üledékes kőzetek a felszínen levő kőzetanyag aprózódása és másodlagos felhalmozódása útján jönnek létre. Az áthalmozódás folyamán a kőzetdarabok rendszerint nagyság szerint is osztályozódnak. Egyes esetekben a lerakódott törmeléket valamely anyag összeragasztja, cementálja. Aszerint, hogy ez a cementáló anyag miből áll, más a kőzet mállása és más a talajtani jelentősége. A cementáló anyag lehet szénsavas mész, ami talajtani szempontból kedvező, de lehet kovasav vagy vasoxidhidrát is, aminek a ragasztóhatása erősebb és a talajra gyakorolt befolyása nem kedvező.

Az aprozódás mértéke, valamint az osztályozottság szerint megkülönböztetünk durva üledékeket (nemzetközi szakkifejezéssel jelölve pszefiteket), amelyekben a részecskék átmérője 2 mm-nél nagyobb. Ezek cementált fajtái a konglomerát, melyben a kődarabok gömbölyűek, valamint a breccsa, melynek alkotóelemei élesek, sarkosak. A 0,02 m-nél nagyobb átmérőjű részeket tartalmaző kőzeteket homokos üledékeknek, illetve a cementáltakat homokköveknek nevezzük (pszammitok). Végül a legfinomabb alkotórészekből a 0,002 mm-nél kisebb szemcsékből állnak az agyagos üledékek (pelitek).

A törmelékes üledékes kőzetek közt különbséget tehetünk a szállítás és az osztályozás közege alapján is, aszerint, hogy ezt a feladatot a víz, a levegő vagy a jég látta-e el. Mindezeknek elsősorban a homokos és az agyagos üledékeknél van jelentőségük.

A homokos üledék lehet víz által lerakott vagy szél által osztályozott. Az utóbbit futóhomoknak mondjuk. A finom szemcsés üledékek közül a vízi eredetűt iszapnak, a szél által lerakott szemcséket lösznek nevezzük.

A különböző löszféleségek képződéséről és részben tulajdonságaikról a következő fejezetben lesz szó. Ezúttal a típusos lösz meghatározását és ásványi összetételét ismertetjük.

Bulla szerint a típusos löszre jellemző, hogy színe fakósárga, felépítése rétegezetlen, porozitása nagyfokú és vízáteresztő képessége jó. Ezenkívül szénsavas meszet tartalmaz, morzsalékos, és jellemző rá a nagyfokú vertikális állékonyság. Ez utóbbi tulajdonsága miatt jönnek létre a löszvidékeken jól ismert vízmosások, horhosok és mély utak, amelyek fala igen meredek.

A lösz mindenkor magán viseli környezetének bélyegeit is. Ásványi anyagának átlagos összetétele: 45–50% kvarc, 15–20% földpát, 10% csillám, 10–15% kalcit, 1–2% amfiból, 10–15% agyagásvány. Az arányok aszerint változnak, hogy a folyók hordalékanyaga, amelyből a finom részeket a szél kifújta, milyen területről származik. Vulkáni területek közelében, ott ahol több az andezit, megnő az amfibol és a piroxén mennyisége, több a vastartalmú ásvány, ezért a lösz színe sötétebb sárga. Ha vulkáni tufa anyaga keveredik a hullópor közé, jelentős mennyiségű könnyen málló vulkáni üveg kíséri az előbb említett általános löszásványokat. Mivel pedig ezek könnyen mállanak és képeznek agyagásványokat, a lösz agyagtartalma nagyobb lesz.

A lösz külső megjelenése, ásványi összetétele, szemcsenagysága tehát vidékenként kisebb változásokat mutat.

Az oldatból kivált üledékes kőzetek a tengerek és a tavak vizének bepárlódása, a bennük oldott sók oldhatóságukkal fordított sorrendben történő kiválása révén keletkeznek. Ide sorolható átmeneti tagként a márga (mely a törmelékes üledékes kőzetek felé alkot átmenetet), valamint a mészkő (mely a szerves eredetű üledékes kőzetekkel tart kapcsolatot).

Hazánkban e csoportból a mészkőnek és a dolomitnak van nagy jelentősége a talajok kialakulásában. Ezek a kőzetek alkotják a rendzinák talajképző kőzetét, tulajdonságaik, így tömör vagy lazább felépítésük, szennyezettségük (elsősorban szilikáttartalmuk) a rendzinák változatainak keletkezését irányítják.

A szerves eredetű üledékes kőzetek képződhetnek mind növényi szervezetek, mind állati szervezetek közreműködésével. A növényi eredetűek közül a tőzeget kell kiemelnünk mint talajképző kőzetet, amely azonban legalább annyira talajképződmény, mint kőzet. Az állati eredetű üledékes kőzet a már említett mészkövön kívül – amelynek létrejöttéhez a tengervízben élő apró szervezetek mészpáncélja szolgáltatja az alapanyagot – lehet diatomapala, valamint az állati csontok foszforanyagát tartalmazó nyersfoszfát.

Átalakulási kőzetek

A magmás és az üledékes kőzetek nagy hőhatás, nyomás vagy vegyi behatás következtében mélyre ható átalakuláson mennek át. A kéregmozgás következményeként mélybe süllyedt kőzeteket érő hatások alapvetően megváltoztatják a fizikai, ásványtani és kémiai felépítést. A kiindulási kőzet valamint az átalakító hatás alapján megkülönböztetünk több átalakulási kőzetet, melyek közül a talajképződés tekintetében fontosakat soroljuk fel.

Gneisz. Tömött, sárgás, szürkés kőzet, melyben szabad szemmel felismerhetők a csillámok, a kvarc, és a földpát. A palás szövet lehet feltűnő, de lehet elmosódott is. A mállott gneisz felülete fakó és sárgásbarna vasoxidkiválásoktól erezett. Elválása leveles-lemezes.

Agyagpala. A mélyben átalakult agyagból képződött, amelyben a palás szerkezet, a leveles elválás és a viaszfény a jellemző.

Fillit. Vékony lemezekben elváló fekete, szürkésfekete, ezüstös selymes fényű kőzet, melyben szabad szemmel apró csillámokat és kvarcot figyelhetünk meg. Málláskor apró lapokra hullik szét, felülete elhomályosodik és vasassá válik.

Csillámpala. Olyan palás kőzet, melyben szabad szemmel sok ezüstös fényű csillám (muszkovit, biotit) figyelhető meg. Málláskor hasonlóan viselkedik, mint a fillit, de a csillámpalában több a csillám.

Kloritpala. Zöld palás kőzet, amelyben klorit és fehér kvarc figyelhető meg. A kvarc rendszerint erekben található.

Márvány. Teljesen kristályos szövetű mészkő, amelyben a kalcitkristályok nagyobbak 0,1 mm-nél, ezért szabad szemmel is láthatók. Színe igen változatos, fehér, sárga, rózsaszín vagy szürke egyaránt lehet.

Talk vagy zsírkő. Tömött, viaszfényű, sima csúszós tapintású, lágy kőzet, amely szabálytalan lapokban válik szét. Mállott darabjai barnás színűek, lisztfinomságú porrá dörzsölhetők.