Ugrás a tartalomhoz

Talajtan

Stefanovits Pál, Filep György, Füleky György

Mezőgazda Kiadó

A kőzetek kialakulása

A kőzetek kialakulása

A harmadkori és idősebb földtani történések

Magyarország a Kárpát-medencében van, amely a fiatalon gyűrődött Eurázsiai-hegységrendszer alpi-kárpáti része és a Dinári-lánchegység által körülzárt terület. E nagy kiterjedésű medence viszonylag fiatal, mert a harmadidőszak közepén, a környező hegységek gyűrődése és kiemelkedése utáni besüllyedésével keletkezett. E hatalmas méretű hegyképződési folyamat előtt a medence területén nagy ellenálló képességű, kemény kéregdarab, a Tiszia masszívum állott, mint az ókori variszcidák maradványa. Körülötte változó mélységű tenger húzódott, az ún. Tethys, amelyben felhalmozódott a masszívumról lehordott iszap és homok, valamint a tengervízből kivált mészkő és dolomit.

A hegyképző erők hatására a masszívum először feldarabolódott, majd különböző darabjai lesüllyedve helyet adtak a „mediterrán tengernek”. Ez az újharmadkorban lejátszódó esemény egyben hatalmas szerkezeti változásokkal is járt, mert a kialakuló törésrendszer mentén feltört a folyékony magma, és hatalmas vulkáni tevékenység vette kezdetét. A medenceperemi törésvonalak mentén kialakuló fiatal vulkáni övezetben hatalmas mennyiségű láva és tufaanyag került a felszínre; összetétele és felszínre kerülésének időpontja azonban kisebb-nagyobb eltéréseket mutat. Általában az állapítható meg, hogy a vulkáni tevékenység keletről nyugat felé haladt, és ezzel párhuzamosan a felszínre kerülő kőzetanyag is változott. A korábbi, vagyis a keleti tagok savanyúbb kőzeteket alakítottak ki, a riolitot és az andezitet – Zempléni-hegység, a Bükk előhegységei –, majd a Mátra, a Cserhát, a Börzsöny és a Visegrádi-hegység hatalmas tömegű andezitje tört a felszínre. Ez utóbbira jellemző, hogy a felszínre került kőzetek többnyire tufa alakjában szilárdultak meg – vagyis a vulkáni tevékenység hatalmas hamuszórással járt együtt –, és viszonylag kevés a láva alakjában megszilárdult andezit.

A legnyugatibb és egyben a legfiatalabb vulkánosság a bazalt-vulkánosság, mely a Badacsonyt és a többi dunántúli bazaltkúpot hozta létre. Ez a folyamat elhúzódott egészen a negyedkor elejéig.

A vulkáni tevékenységgel párhuzamosan folytatódott a terület differenciálódása. A vulkános terület, amely a régebbi tengerfenék anyagát is jelentette, fokozatosan emelkedett, míg a régebbi szárazulat, a Tiszia maradványa egyre jobban süllyedt. Ezért a kiemelkedő hegységek anyaga a süllyedést töltötte fel, melyben a harmadidőszak végén a Pannon-tenger helyezkedett el. Ez a sekély tenger fokozatosan édesvizűvé vált, és a medencét tavi, majd folyóvízi üledék töltötte fel.

Ha tehát az ország valamint a Kárpát-medence kőzeteinek kialakulását meg akarjuk érteni, nem szabad elfelejtenünk, hogy a mai hegység anyaga a geológiai múltban a tengerben, vagyis a mélyben képződött, a mai Alföld helyén pedig valamikor magas hegyek állottak, melyek a mélybe süllyedtek, ezért anyaguk csak mély fúrásokkal ismerhető meg a vastag üledéktakaró alatt.

A Pannon-tenger medencéje tehát fokozatosan feltöltődött, azonban a 2000–3000 méter vastag tengeri és tavi üledék lerakódása után a medence süllyedése még mindig nem fejeződött be. A tenger visszavonulása után a süllyedő területet a folyók töltötték fel az emelkedő területekről lehordott anyaggal, ez azonban már új geológiai korszak, a negyedkor, ezen belül a pleisztocén beköszöntésével esik egybe.

A harmadkori kéregmozgások

A harmadkorban lejátszódó kéregmozgások, amelyek hazánk földtörténetének forradalmi szakaszát idézték elő és amelyek a vulkánosság helyét és idejét megszabták, a vertikális valamint a horizontális mozgásokkal kialakították a mai felszín előfeltételeit. Az Alföld és a Kisalföld süllyedései, a törésvonalak, amelyek a Duna és a Tisza medrét irányították, mind előfeltételei voltak annak, hogy a pleisztocén, majd a jelenkori felszín kialakulhasson.

Hangsúlyoznunk kell, hogy ezek a mozgások ma is elevenek, ma is hatnak, és helyenként ötven év alatt 2030 cm-es süllyedést, illetve emelkedést okoznak.

A fokozódó szintkülönbségek hatására megerősödő erózió egyre jobban pusztította a mészkő- és a dolomithegységek anyagát, és azt szilikátos anyaggal keverve elterítette a hegyek lábánál keletkező medencékben vagy az enyhén lejtős hegylábi területeken. Természetes, hogy a vulkáni képződmények sem maradtak érintetlenek, és értékes elemeikkel gazdagították a növényi tápelemekkel egyoldalúan ellátott karbonátos kőzetek málladékát.

Ez az erózió azonban nem semmisítette meg teljesen az idősebb felszíneket borító rétegeket, és így megvan annak az esélye, hogy a régebbi geológiai korok szárazföldjeinek talajtakarója eredeti helyén vagy attól távolabb néhol fellelhető legyen. Ez a tény igen fontos a jelenkori talajtakaró helyes megítélésében, hiszen nemcsak a jelenkori éghajlati és természeti viszonyok hatásával kell számolni a talajok képződésében, hanem az idősebb geológiai korok lényegesen eltérő viszonyainak hatásával is.

Az ősi talajtakaró kialakulási feltételeihez a lemeztektonika következményeként előálló éghajlati és növényzeti különbségek is hozzájárulnak, amelyek sok esetben jelentősen eltérnek a maiaktól. A lemeztektonika, a kontinensek vándorlása, a hegyképződés szakaszaiban bekövetkezett kiemelkedések és süllyedések mind oda hatottak, hogy a maitól lényegesen eltérő talajképződmények keletkezzenek. A kontinensek óramutató irányába történt elmozdulása nemcsak az egyes területek egyenlítőtől való távolságát változtatták meg, hanem az óceáni áramlatok elterelésével vagy kialakításával olyan területeket tettek melegebbé és csapadékosabbá, amelyek ma a mérsékelt égövhöz tartoznak. A hegyképződéssel együtt járó kiemelkedések pedig a tengerben képződött mészkövön és dolomiton megindította a trópusi vagy száraz körülmények között a sivatagi talajképződést. És mindez a globális nagy felmelegedések és lehűlések folyamatával forrott egybe.

A negyedkor történései

A negyedkor előtt a Kárpát-medence helyén az éghajlat a mainál jelentősen melegebb és nedvesebb volt, vagyis szubtrópusi, sőt trópusi jellegű – amit a kövületekben fennmaradt trópusi növények igazolnak –, a negyedkor beköszöntésekor azonban hűvösebbre fordult. Ismeretes, hogy a pleisztocén folyamán az északi féltekén a szárazföldi sarki jégtakaró jelentősen kiterjedt. Ez a szárazföldi jég hazánkat ugyan nem érte el, de a Kárpátok északi lábát megközelítette, sőt a Kárpátokban és az Alpokban helyi eljegesedést váltott ki. A jégtakaró közelsége hatással volt a Kárpát-medence éghajlatára, vagyis hazánk a periglaciális területekhez tartozott.

A pleisztocén időszak éghajlata nem volt egységes. A szárazföldi jégtakaró kiterjedése időközönként jelentősen változott. Voltak időszakok, amikor a jég visszavonult, és voltak periódusok, amikor a jég újra kiterjedt és vastagodott. Ezeket az időszakokat, amelyek tartama néhány 10 000 évtől 100 000 évig terjedt, az Alpok területén kialakult jégtakaró alapján különböztetjük meg. Az egyes jeges időszakokat azokról a kis folyókról nevezték el, amelyek a jégtakaró kiterjedésének határát jelezték. Így beszélünk Günz, Mindel, Riss, Würm glaciálisról. A glaciálisok közt fellépő enyhébb éghajlatú időszakokat, amikor a jég részben elolvadt és visszahúzódott, interglaciálisnak nevezzük, ennek értelmében beszélünk Günz-Mindel, Mindel-Riss, Riss-Würm interglaciálisról.

A legtöbb glaciális sem volt egyöntetű, hanem kisebb felmelegedés ezeken belül is előfordulhatott. Ezeket interstadiálisoknak nevezzük. Így például a Würm glaciálison belül beszélünk Würm I., II. és III. időszakról (stadiálisról), míg az ezek közötti enyhébb periódusokat Würm I-II., illetve Würm II-III. interstadiálisnak mondjuk.

A változó hidegebb és szárazabb, majd az enyhébb és nedvesebb éghajlat nem volt hatás nélkül a növénytakaróra és a talajra sem. Nagyon leegyszerűsítve a jelenségeket kialakító törvényszerűségeket azt mondhatjuk, hogy a glaciálisok hideg és száraz éghajlata alatt a szél kifújta a folyóvizek által szállított és elterített üledékekből a port és messzebb szállítva ismét lerakta. Ebből keletkezett a lösz, míg a közelebb visszamaradó durvább szemcsék anyagából a futóhomok képződött.

A melegebb és nedvesebb interstadiális valamint interglaciális időszakokban a növényzet dúsabb volt, és a ritka füves löszpusztákat felváltotta az erdő vagy az erdős sztyepp. Ennek megfelelően a löszképződés lassult vagy szünetelt, és a korábban lerakódott löszön megindult a talajképződés. Ezért az Alföld peremén vastag rétegekben követik egymást a lösz és a különböző korú talajképződmények.

A magyar negyedkorkutatók munkássága alapján, valamint a környező és a távolabbi területek hasonló üledékeivel való összehasonlítás segítségével a hazai löszökről és a közbeékelődött talajképződményekről ma már átfogó képet rajzolhatunk. A rendszerezés alapján a kiválasztott és sokoldalúan vizsgált szelvények képezik, például a nemzetközi szakirodalomban több évtizede ismert paksi téglagyári feltárás, a dunaföldvári Duna-part, a Duna-kanyarban a Basaharc elnevezésű feltárás, valamint a mendei téglagyár bányagödre. A löszrétegek és az eltemetett (fosszilis) talajok sorrendjét Pécsi Márton szintetizáló munkája szerint a 3.1. és 3.2. ábrán mutatjuk be.

3.1. ábra - A magyarországi löszök rétegtani és kor szerinti tagolása. PÉCSI M. 1993

kepek/3-1-abra.png


3.2. ábra - A magyarországi löszök rétegtani és kor szerinti tagolása. PÉCSI M. 1993

kepek/3-2-abra.png


Az izotóptechnika – elsősorban a 14C szénizotóp arányának meghatározása – ma már elég pontos kormeghatározást tesz lehetővé. Az elszenesedett famaradványokból végzett kormeghatározás elősegíti mind a talajok, mind a löszrétegek megkülönböztetését. Ezeket az eredményeket egybevetve a pollenvizsgálatokkal, az apró löszcsigák fajainak arányával, az állaticsont-leletekkel, sőt több esetben a löszben előforduló vadásztelepek kő- és csonteszközeivel mind többet tudunk meg a löszök és a talajok képződésének körülményeiről.

A löszökben végzett kormeghatározás alapján tudjuk a hulló por lerakódásának ütemét, amely ezerévenként 25100 cm vastag réteget képez. Az eltemetett talajok képződése idején a porhullás lényegesen kisebb volt, így vált lehetővé a felszínhez közeli rétegekben a talajképződés, amely egyik helyen csernozjomot, a másikon barna erdőtalajt vagy szubtrópusi erdőtalajt eredményezett.

A Kárpát-medencén belül – így hazánk területén is – a múltban ugyanúgy voltak éghajlati különbségek, mint ahogy ma is vannak. Nem mindenütt volt a hulló por lerakódása idején ritkafüves löszpuszta, vagyis nem mindenütt képződött típusos lösz a hullóporból. Ott, ahol ma sok a csapadék, a múltban is több volt, mint ma a száraz területeken. Így a hulló por – ha eljutott odáig , az erdőbe hullott, ahol a talajképződés folyamatosan hatott a leülepedő anyagra. Az ilyen körülmények között képződött üledék, a lösz-vályog, több agyagot és kevesebb szénsavas meszet tartalmaz, mint a típusos lösz, ugyanakkor ennél a vas egy része is felszabadult, és az üledék színe barnás vagy vöröses.

A másik esetben a hulló por nem száraz térszínen rakódik le, hanem nedves, ezért dúsabb fűvel borított réteken vagy mocsarakban. Ilyen körülmények között a hulló por anyaga könnyen mállik, ezért a keletkezett üledék, az alföldi lösz, több agyagot tartalmaz, és az elöntések hatására többnyire gyengén rétegezett.

Jelentős hatással volt a már leülepedett hulló porra a fagyváltozékonyság is. A periglaciális terület egyes időszakaira az jellemző ugyanis, hogy a talaj mélyebb rétegeiben egész évben fagypont alatt marad a hőmérséklet. Ennek az „örök fagy”-nak (permafrost) a határa általában 1,5–2,5 méter mélységben volt. Az e fölött fekvő rétegek az évszakoknak megfelelően hol fagyos, hol fölengedett állapotban voltak. Mivel a mélyben fekvő állandóan fagyott réteg nem ereszti át a vizet, a csapadék nem tudott a talaj mélyebb rétegeibe szivárogni, hanem évről évre gazdagította a felső talajszinteket, végül pépszerű állapotot idézett elő. Ha ez a túl nedves, vagyis víztartó képességénél több nedvességet tartalmazó talaj megfagyott, a jég képződésével egy időben térfogatnövekedés állt be, az olvadás viszont térfogatcsökkenéssel járt. Sík területen a fagyváltozékonyság által érintett rétegek gyúró hatásnak voltak kitéve, az eredetileg vízszintes rétegek összekeveredtek és üstökhöz, zsákokhoz, ékekhez hasonló formák jöttek létre a talajban lejátszódó mozgás hatására. Lejtős területeken a pépes anyag lassan lefolyt a lejtőn, amit szoliflukciónak nevezünk. Így a lejtők talaja vékonyodott, a völgyek és a hegylábi területek talaja pedig vastagabb és enyhén rétegzett lett. Az ismertetettek alapján a hulló porból keletkezett üledékeket az 3.2. táblázat szerint csoportosíthatjuk.

3.2. táblázat - A hulló porból keletkezett üledékek csoportosítása

Az üledékek learkódásának térszíne szerint

Térszín

Sztyepp

Erdős sztyepp

Mocsár

Időszakos vízállás

 

száraz

nedves

száraz

nedves

Kőzet

lösz

löszvályog

mocsári lösz

infúziós lösz

Változat

típusos

alföldi

Morfológia

rétegzetlen

rétegzett

rétegzetlen

rétegzett

rétegzett

rétegzett


Átalakulás talajképződés hatására:

– erdőtalaj jelleg (agyagbemosódásos, barnaföld, mediterrán, szubtrópusi),

– csernozjom jelleg (csernozjom, humuszkarbonát),

– szemipedolit (a talajanyag bekeveredése a löszbe).

Átalakulás szoliflukció hatására:

– lejtőlösz,

– szoliflukciós lösszerű vályog.

Mint már az előzőekben említettük, a lösszel egy időben képződött az alföldeket borító futóhomok is, éspedig ugyanabból az anyagból. Ezért a lösz és a homok éles elválasztása igen nehéz. Sok esetben a lösz, amelyet a porfrakció, vagyis a 0,01 mm-es nagyságrendű szemcsék jellemeznek, tartalmaz több-kevesebb finom homokot, viszont a homokban is található leiszapolható rész. Ezért beszélünk homokos löszről és löszös homokról is.

A felszíni rétegek felépítése sem egyöntetű. A lösz valamint különböző mennyiségű homokot tartalmazó változatai rétegesen követik egymást. Mivel ezek jelentősége a talajképződés szempontjából nem elhanyagolható, fontos, hogy a helyszíni talajvizsgálat alkalmával minden esetben feljegyezzük a rétegek vastagságát és minőségét.

A pleisztocén képződmények közt meg kell még említeni a folyók teraszainak kavicsanyagát. A hegyekből lezúduló nagy energiájú vízfolyások sok kavicsot görgetnek magukkal, amelyeket a síkságra kiérve leraknak. Ezek a kavicshátak és törmelékkúpok a talajképződésnek különleges feltételeket teremtenek.

A bemutatott földtörténeti korok áttekintését a 3.3. táblázatban adjuk meg, míg a kőzetek elterjedését a 3.3. ábra szemlélteti.

3.3. táblázat - Földtörténeti korok

 

Földtörténeti korok

Idő

(millió év)

A kőzetek keletkezési ideje és helye Magyarországon

Éghajlat

Növény- és állatvilág

Negyedkor, kvarter

Holocén (alluviális kor)

  

tőzeg: Nagyberek, Kis-Balaton, Ecsedi-láp; iszap: a mai vízhálózat kialakulása

 

mai növény- és állatvilág, emberi kultúrák: paleolit, mezolit, neolit, réz-bronz-vas

Pleisztocén (diluvium) (antropozoikum)

Würm I. II.

III.

Riss I.

II.

12 ezer év

600 ezer év

1

lösz: Alföld, Mezőföld stb.

glaciálisokban hideg, csapadékos tél, hűvös nyár; évi középhőmérséklet 0 °C alatt;

interglaciálisokban a maihoz hasonló vagy annál melegebb éghajlat; minden az É-i féltekén

Európában: elefánt, oroszlán, kardfogú tigris, barlangi medve stb.

Mindel I.

II.

Günz I.

II.

Duna

Harmadkor, tercier

Pliocén

levantei pannon

10

tengeri elöntés, majd beltó; homok, agyag, édesvízi mészkő;

bazaltvulkánosság: Balaton

fokozatos lehűlés az É-i féltekén; a maihoz hasonló éghajlati övek

az ember megjelenése

Miocén

szarmata tarton helvét burdigálai akvitániai

25

fokozatos tengeri elöntés; mészkő; lajta- mészkő: Fertőrákos; riolit és andezit; vulkánosság Visegrádi-hg., Börzsöny, Cserhát, Mátra, Zempléni-hg.; lignit: Várpalota, Hidas; barnaszén: Nógrád; apoka (slir): Borsodi-medence; szárazulat az ország nagy részén, kivéve az Északi-hegyvidéket

a mainál melegebb hőmérséklet;

Európa területén szubtrópusi, trópusi éghajlat

örökzöld szubtrópusi növények, pálmák; az emlősök kifejlődése

Kainozoikum

Oligocén

 

45

tengeri üledékek: barnaagyag, budai márga, hárshegyi homokkő, kiscelli agyag

gyenge lehűlés

trópusi növényvilág, az emlősök megjelenése

Eocén

 

60

szárazföldi szakasz: barnaszén: Tata, Esztergom; nummulinás mészkő;

első vulkánosság: Mátra, Börzsöny

trópusi éghajlat 

 

Mezozoikum

Kréta

 

140

alpi hegységképződés:

a tenger fokozatosan visszavonul; bauxit: Villányi-hg, Bakony; barnaszén: Ajka

gyenge lehűlés a sarkokon mediterrán éghajlat

megjelennek a lomb- hullató fák

Jura

 

175

kőszén: Mecsek; mangánérc: Bakony; mészkő: vörös színű

enyhe éghajlat

az őshüllők korszaka

Triász

 

200

a Thetys-tenger kialakulása; gránit: Mórágy; mészkő: É-Borsodi karszt; gipsz: Perkupa; dachsteini mészkő, dolomit

Európában trópusi éghajlat

a tenger térhódítása: halgyíkok; páfrányok, pálmák

Paleozoikum

Perm (diasz)

 

240

vörös homokkő: Balaton-felvidék, Velencei-hg, Mecsek;

agyagos konglomerát

a föld É-i részein eljegesedés

tűlevelű fák, erős csontvázú reptíliák

Karbon

 

310

variszkuszi-hegységrendszer, gránit: Mecsek, Jakab-hegy; agyagos konglomerát

enyhe idő, D-i sarkvidéki eljegesedés

pecsétfák, pikkelyfák, gazdag rovarvilág

Devon

 

350

gneisz, gránit, kristályos pala-agyagpala: Kőszeg–Sopron

D-i félgömbön eljegesedés

első gerincesek, őshalak

Szilur

 

450

kaledóniai hegységképződés

az Egyenlítő száraz, meleg éghajlat

megjelennek a páfrányok, trilobiták

Kambrium

 

540

 

magasabb hőmérséklet

elsőtelepes növények, gerinctelen állatok


3.3. ábra - A kőzetek elterjedése

kepek/3-3-abra.png