Hidrológiai Közlöny 2003 (83. évfolyam)
6. szám - Scheuer Gyula: Mészképző ásványvízforrások és kiválásaikat befolyásoló tényezők
344 HIDROLÓGIA ] K .ÖZL ÓNY 2003. 83. ÉVF. 6. SZ. felszínre lépő hévforrásoknál az évszaktól, de még a napszaktól is függően változik a hőmérséklet-csökkenésből eredő kicsapódási dinamika. A nyári hónapokban a forrás hőmérséklete és a léghőmérséklet között kisebb a különbség nappal, ezért a lehűlés okozta kiválás jelentős lehet ugyan, de növekszik az éjszakai lehűlés miatt. A hosszú téli évszakban a hőmérséklet csökkenésből eredően fokozódik, mert a forrás hőmérséklete a nagy hideg miatt gyorsan lehűl, miközben intenzív mészkiválás történik. Ezért lerögzíthető, hogy a hideg éghajlatú területeken a hévforrások hőmérséklet csökkenése egyik igen jelentős tényezője a mészképződésnek. A trópusokon, szubtrópusi területeken a forrásvíz lehűlése lassabban következik be, ezért kiválás okozta tényezőként elhúzódóan jelentkezik, és a kiegyenlített hőmérsékleti adottságok miatt a dinamikában is csak kisebb ingadozások mutathatók ki. A mérsékelt éghajlatú öv hévforrásainál a klimatikus adottságok miatt vízhőmérséklet változásból eredő dinamikában lényeges különbségek tapasztalhatók. A téli hónapokban sokkal erőteljesebb, mint a nyári évszakban. A lehűlésből eredő felhalmozás még attól is függ, hogy az adott forrásvíz környezetében koncentráltan, vagy szétterülve folyik le, mert az utóbbinál a lehűlés sokkal gyorsabban következik be, és ilyen helyeken határozott felerősödése figyelhető meg a kiválásnak. Fokozza ezt még az elfolyás gyorsasága is. A lassú vízmozgás mellett már fellép a párolgás is mész-szénsav egyensúlyt megbontóként. Egyes mészkőtípusoknál pl. a lejtői kaszkádos előfordulásoknál már három tényező együttesen - hőmérséldetcsSkkenés, a párolgás és a kisebb-nagyobb vízesések miatti C0 2 kiverődés okozza a kiválást A leírtakból következik, hogy a mészképződésnek kémiai folyamatában résztvevő tényezők nem egyformán hatnak még egy előforduláson belül sem. Egyesek a felszínre lépés pillanatában és szűk környezetében hatnak erőteljesen (nyomáscsökkenés), majd hatásuk megszűnik, és a kiválásban más tényezők lépnek előtérbe, amelyek elősegítik és fokozzák a mész-szénsav egyensúly további megbomlását, mint pl. a párolgás, vízszétterülés, sebességváltozás, vízesések, majd lassú vízmozgás - egészen a pangó állapotig. Ezért van az, hogy egy adott előforduláson belül a kicsapódás sebességében, ill. a kivált mész mennyiségében jelentős eltérések tapasztalhatók. Ezért nem mindegy az, hogy hol történnek a mészképződés sebességére vonatkozó mérések, mert a fent leírtakból következtetve egy adott előforduláson belül vannak szakaszok, ahol ez igen gyors és jelentős, mert e részen a kiváláshoz szükséges feltételek kedvezően összegződnek. Míg más részeken igen lassú, vagy éppen szünetel. Ez a dinamikai ingadozás egy adott előforduláson belül időben és szakaszosan is változhat, mert ahol korábban lassú volt ott arra hirtelen gyors és dinamikus mészkiválási szakasz következhet. Bargar K. E. (1978) a Yellowstone N.P.-i (USA) Mammoth Hot Springs-nél mészkőképződésre közölt értékeket. A forrásoknál 2,8-56,6 cm/év közötti ingadozást mutatott ki a mérési időszakban, azzal a megjegyzéssel, hogy a szárazabb években, amikor a források hozama csökken vagy időlegesen leáll hosszabb-rövidebb időre, akkor a kiválás a fent közölt értéknél kisebb E forrásoknál a helyszíni bejárásom során magam is tapasztaltam, hogy a forrás területén milyen dinamikus mészképződés történik, mert egyes források 50-60 év alatt környezetükben napjainkig igen jelentős nagyságú felhalmozódásokat hoztak létre (pl. Highland Springs). Megfigyeléseim szerint a recens előfordulásoknál a forrásvíz vízkémiai összetételétől függően általában a mészképződés gyors folyamat. De a képződés sebessége függ a forrásmészkő típusától is. A legkisebb lerakódási sebességet a tavi mészköveknél tapasztaltam. E típusnál már a part menti növényzetnek is jelentős szerepe van a kiválásban az egyéb tényezők mellett. Döntő lehet még a nyomáscsökkenés mellett a felszínre lépés pillanatában a labilis kémiai egyensúly megbomlása. Ezt főleg a szénsavas vizeknél és a felszökő forrásoknál érzékeltem, mert több esetben tapasztaltam, hogy erős hanghatás mellett távozik a C0 2 a feltörés helyén azonnali erőteljes mészképződéssel. Ilyen esetekben gyakran képződnek kis kúpok az adott helyen Helyileg növeli a kiválás intenzitását még az a körülmény is, hogy a kis mennyiségű (0,2-0,5 l/min) gázos víz 10-50 cm magasra fellövelődik és ahova visszaesik ott azonnali kicsapódás figyelhető meg. Ehhez kapcsolódva lerögzíthető még, hogy az olyan forrásoknál, amelyek vize a kilépés helyén különböző magasságokra fellövelődik a nyomásból eredően, azoknál a felszökésen belül és visszaeséskor a mészképződés szempontjából gyors folyamatok játszódnak le mintegy előkészítve a kicsapódást. A nyomásesésből és a tartozékos C0 2 eltávozásából azonnali egyensúly megbomlás lép fel, továbbá a víz hőmérséklete és a külső hőmérséklet közötti különbség mértékében még a hőmérséklet csökkenésből eredő hatótényező is érvényesül, főleg a hideg éghajlatú területeken főleg télen. Az ásványvizek egy része vízkémiailag megközelithetően egyensúlyi állapotúak vagy vízkémiailag olyanok, amelyeknek kezdeti mészképző hajlamuk alárendelt, és csak erőteljes környezeti hatásokra indul meg a kiválás. Ennek következtében ilyen forrásoknál a folyamat a feltörés helytől távolabb (200-500 m) indul meg és elhúzódóan zajlik le. A kiválásban az előzőekben felsorolt tényezőkön kívül jelentős szerepet játszik a növényzet is, sőt esetenként a növényzet meghatározó jelentőségű, mert ezek okozzák döntően a mész-szénsav egyensúly megbomlását Meg kívánom jegyezni, hogy a hideg ásványvízforrásoknál a kiválási folyamatban a hőmérséklet csökkenés nem játszik meghatározó szerepet a nyári hónapokban, de a téü hideg hónapok vízhőmérséklet csökkenéséből eredő kiválás már hozzájárul annak növekedéséhez abban az esetben, ha a források nem trópusokon fakadnak. Vizsgálva azoknak a területeknek éghajlati adottságait, ahol az ásványvizekből forrásmészkő keletkezik megállapítható, hogy szélsőségesen száraz, sivatagi körülmények kivételével minden klímatartományban megtalálható a mészkiválással összefüggőforrástevékenység. A helyszíni megfigyelések, vízföldtani meggondolások ós tapasztalatok a kiválással kapcsolatos jelenségek, rétegzettségi adottságok, alakulati formák alapján a recens forrásmészkő előfordulásoknál az éghajlatnak kétirányú szerepét lehet megkülönböztetni: a. a vízutánpótlódás biztosítása, b. a mészkiválás intenzitásának befolyásolása.