Hidrológiai Közlöny 2009 (89. évfolyam)
2. szám - Kele Sándor: Tajvan szigetének hévforrás tevékenysége, geotermikus potenciálja és karbonátos lerakódásai
40 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2009. 89. ÉVF. 2. SZ. A Fülöp-szigeteki lemez Eurázsiái lemez alatti ferde szubdukciója a felelős a Ryukyu szubdukciós zóna Tajvan keleti része felé való terjedésével. A két lemez összeütközése hozta létre Tajvan négy fő hegységét is. Északabbra, az Okinawa-medence (a Ryukyu-árok back-arc medencéje) a Ryukyu szigeteken végzett GPS-mérések és ÉK-Tajvan partjainál előforduló földrengések alapján folyamatosan nyílik (Kao and Jian 2001). Sokáig úgy gondolták, hogy Észak-Tajvan vulkánossága csak a Ryukyu szubdukciós zónának köszönhető {Teng 1996), azonban az újabb vizsgálatok (Wang et al. 1999) arra engednek következtetni, hogy az Okinawa medence nyílása következtében fellépő posztkollíziós litoszféra extenzió (megnyúlás) is lényeges szerepet játszhat a vulkáni folyamatok kialakításában (Konstantinou et al. 2007). A legjelentősebb szeizmikus és tektonikai jellemzők ahhoz a kollóziós rendszerhez tartoznak, amely az ÉK-i és D-i tajvani aktív szubdukciós rendszerek között helyezkedik el (Kim et al. 2005). A lemeztektonikailag aktív zóna, a tektonikai lemezek kollíziója a felelős tehát a gyakori és nagy erejű földrengésekért, a vulkáni tevékenységért, valamint a geotermális területek nagyszámú jelenlétéért. Jelenleg Tajvan összes vulkánja inaktív, de a vulkáni folyamatok közelségét számos hévízforrás bizonyítja. A sziget keleti partján, a Pacifikus-óceán felől meredek mészkőhegységek emelkednek ki a tengerből. Többségüket a vetők aktivitása hozta létre, de néhány közülük vulkáni eredetű (pl. Lanyu és Green Island). Az aktív lemeztektonika következtében számos vető és hegységszerkezeti törés szeli keresztül a szigetet. A tajvani földrengések többsége a sziget keleti partjainál, mélyen a tengerfenék alatt fordul elő. Az 1999-es „9/21"-es földrengés Chichi városánál (Nantou County, Tajvan) elérte a 7,3as fokozatot a Richter skálán, amit több mint 1300 utórengés követett. A földrengések a régióban két típusra oszthatók: 1. tektonikai földrengésekre, amelyek aktív vetőkhöz és extenziós stressz környezethez kapcsolódnak. 2. raj-típusú (swarm-type) földrengések, amelyek hidrotermás és magmás aktivitásra utalnak (Kim et al. 2005). A Tatun Vulkáni Csoport szeizmicitását elsősorban a hidrotemás folyamatok és a vulkánossággal kapcsolatos folyamatok szabályozzák, így a területet inkább a 2. típusba tartozó földrengések jellemzik. 2.4. Vulkáni aktivitás A Tatun-hegység vulkáni csoportja Taipeitől 15 kmre északra tornyosul (2. ábra). A hegység mintegy 2,8 millió éve alakult ki a már említett lemeztektonikai okok miatt. A terület vulkánosság szempontjából több kutató (Ho 1988, Song et al. 2000) szerint jelenleg inaktívnak tekinthető, bár a terület recens vulkáni aktivitásáról megoszlanak a vélemények. Az biztosnak tűnik, hogy a vulkánok több mint 300 000 éven keresztül voltak aktívak, de mára csak a posztvulkáni folyamatok által generált geotermális tevékenység (hévízforrások, nagy hőmérsékletű szolfatárák, gáz fúmarolák stb.) maradt fenn. Az utóbbi években Kim (2003) és Kim et al. (2005) előzetes szeizmikus tomográfos tanulmányai szerint az 1081 m magas Tatun vulkán alatt 6-10 km-el olvadt anyagok, magma rezervoár lehetséges (Kim et al. 2005). A fumarola gázokból származó He/ 4! Ie mérések szintén magas értéke—ket eredményeztek, ami szintén a Tatunhegység alatt még létező magmakamrákra utal ( Yang et al. 1999). Konstantinou et al. (2007) kimutatta, hogy a feltételezett magmakamra mélysége a terület hévizes szerkezetével kapcsolatos korábbi irodalmak és a szeizmikusság megszűnése alapján 7 km-nél mélyebben helyezkedik el. A geokémiai és a geofizikai vizsgálatok alapján tehát a Tatun Vulkáni Csoport inkább tekinthető aktív, mintsem kihunyt vulkánnak. A Tatun Vulkáni Csoport kvarter vulkánjai a késő-tercier üledékes medencén alakultak ki a Chinshan és Kanchiao vetők között (2 .ábra, A). Song et al. (2000a) 80 vulkáni K Ar /Ar-Ar radiometrikus kormeghatározásával arra a következtetésre jutott, hogy a Tatun Vulkáni Csoport aktivitása időben három fő szakaszra osztható: 1.) kompressziós tektonikai környezetben, a Luzon-arc és a Kínai kontinentális perem akkréciója és ferde kollóziója során korai eruptív szakasz, andezites lávaömléssel 2,82,5 Ma között 2.) gyenge vulkáni aktivitás kevés lávával és piroklasztittal 2,5-0,8 Ma között 3.) Észak-Tajvan stresszkörnyezete 0,8 Ma évvel ezelőtt megváltozott az Okinawa-medence kinyílása következtében, illetve a poszt-kollíziós extenzionális kollapszus (nyújtási beomlás) miatt. A fő kitörési szakasz nagy mennyiségű andezites lávával és kevés piroklasztos breccsával a 0,8-0,2 Ma. közötti időszakra tehető. A vulkáni aktivitás mintegy 200 000 évvel ezelőtt szűnhetett meg, de eredményei fellelhetőek a Taipei-medence rétegsorában a fluviális üledékekben levő vulkanoklasztok, iszapár üledékek, vulkáni tufák és üvegek formájában (Song and Lo 1995, Chen et al. 1995a,b, Tsao et al. 2001). A vulkáni kőzettípusok mennyiségét és előfordulási arányait figyelembe véve a Tatun Vulkáni Csoport az effúzív vagy csöndes erupciójú volt, nem pedig explozív (Song et al. 2000a). A közelmúltban találtak arra utaló nyomokat, hogy a vulkáni tevékenység az elmúlt néhány ezer évben is jelen lehetett kisebb kitörések formájában. Ilyen nyomoknak tekinthetők a Taipei-medence üledékes képződményeiben jelen levő, 20 ezer évnél fiatalabb vulkáni por és faszén-maradványok (Chen and Lin 2000, 2002). Ásványkémiai vizsgálatok arra engednek következtetni, hogy a vulkáni por nagy valószínűséggel a Tatun Vulkáni Csoportból származik, míg a faszén 1 4C kora in situ képződésre utal és feltehetőleg a vulkáni kitöréssel járó erdőtüzekhez köthető. 3. A tajvani hévizek típusai Tajvan az Eurázsiái és a Fülöp-szigeteki lemezek érintkezési vonalán helyezkedik el. Mindezek következtében a sziget egy óceáni árok és egy vulkáni rendszer között található, ami különleges környezetet biztosít a nagy hőmérsékletű hévizek keletkezéséhez. Tajvan hévízforrásai magmás, metamorf és tercier üledékes kőzetekkel jellemezhető területen találhatók (3. ábra, A). A hő forrásának szempontjából vulkáni és nem-vulkáni hőforrású típusra, míg kémiai összetételük szerint kloridos, karbonátos és szulfátos típusra tagolhatóak. Tajvan geotermális forrásai többnyire a nem-vulkáni csoportba tartoznak és a sziget üledékes és metamorf területein is megtalálhatók. Hideg és melegvizes források, iszapforrások és tengerfenéken előbukkanó források egyaránt előfordulnak a szigeten és közvetlen környezetében. A források többsége a sziget északi részén, a Central Range-en (Központi-hegység) belül, valamint oldalsó előhegységek területén fordul elő.
