Hidrológiai tájékoztató, 2011

TERÜLETI VONATKOZÁSÚ CIKKEK - Szlabóczky Pál: A Pávai-féle lillafüredi fúrás sikeres továbbmélyítésének földtani feltételei

A Pávai-féle lillafüredi fúrás sikeres továbbmélyítésének földtani feltételei* SZLABÓCZKY PÁL 84 éve, éppen május 5.-én kezdte el Mazalán Pál bányamérnök Lillafüreden, a Pávai Vájna Ferenc geológus által kitűzött „forróvíz kutató" fúrás mélyítését, amely történetét Pávai részletesen publikálta (1929,1930), valamint a fúrásról több kéziratos feljegyzés és rajz található a MÁFI Adattárában. A teleszkóposán csövezett fúrás utolsó, 7 hüvelykes rakatának palástcementezéses saruzárását 727,70 m-ben végezték az addig fürt mészkő és az aládőlő agyagpala határán. Két hetes öblítési szünet után a talphőmérséklet 32 °C-nál állt be. Ezután a politikusok vették át a főszerepet. 11 hónapos csatározás után az 1000 méteresre tervezett fúrást 734,5 m-ben leállították. Ezután Pávait minisztériumi főgeológusi beosztásából a Földtani Intézetbe helyezték át: „Szolgálattételre, de munkakör nélkül úgy, hogy az első évben az idegeim majdnem tönkre mentek, már a nevemet is alig tudtam aláírni." (1952/ Lillafüred gyógyhelyértékét növelő hévízfűrás létesítése napjainkban is időszerű! Minimális követelmény a napi 500 (300) m

3-nyi, 30 (40) °C-os hévíz kinyerése. A felső zónájában hideg karsztvíz vezető, takaróredős hegységben ennek négy földtani feltétele van: a kellő mélységi hőmérséklet, a termelési („szűrőzési") zóna elégséges vízszállító képessége, az ezekhez kapcsolódó hő- illetve vízgyűjtő területek teljesítőképessége, valamint a vízgyűjtő zóna kellő tárolási tényezőjű nyitott, folyamatos utánpótlódású rezervoár jellege. Ezekkel a modell elemekkel végzett fiktív szerkesztések és számítások mennyiségi eredményei a következők. 1. Az 1. ábra tartalmazza a térség néhány karsztos-hévizes fúrásának termikus adatát, ahol kellett korrigálva. A diagramon jól elválnak a „hűtött" és a „fűtött" zónák. Lillafüreden természetesen az előbbit kell figyelembe venni és extrapolálni addig a mélységig, ahonnan kitermelhető a legalább 30 °C-os víz. Ez a mélység 1500 m-nek adódik, de lehetséges, hogy a kívánt hozamú zóna eléréséhez tovább kell fúrni akár 2000 m-ig is, ahonnan már 10 fokkal melegebb víz várható a diagram alapján. 2. Másik mennyiségi feltétel, hogy a fúrás olyan vízszállító képességű kőzetszakaszt harántoljon, amiből néhány 10 m-es leszívással biztosítható a 350 (200) 1/ps üzemi hozam. Hasadékos-karsztos tározóknál ettől a maximális hozam 10 %-kal nagyobb kell hogy legyen a próbatermeltetés során. A Babuskin-féle karsztos-turbulens áramlásra szolgáló kúthidraulikai képlet alapján számolva az 500 m

3/d-s kútteljesítmény, 20 m-es leszívással, 200 mm-es előfürású szűrőátmérővel 20 m

2/d értékű transzmisszivitást kíván meg, ami 10-20 m vastag, 2-1 m/d szivárgási tényezőjű vízadó szakaszt jelent hideg víz esetében. A „forró víz" kisebb viszkozitása, a számítás biztonságát szolgálja. Ipari tapasztalataink alapján paleo-mezozóos tektonikus zónákban 1000 m alatt, még nem karbonátos kőzetekben is ez az érték 30-50 %-os valószínűséggel előfordul (Deák J.— Szlabóczky P. 1976). 3. A kút leszivási térségéhez tartozó hőgyűjtő területet, a regionális földi hőáram értékéből kiindulva határozzuk meg. Az 1982-ben kiadott Dövényi P-Horváth 7^-féle Pannon medence hőáram térképe Lillafüred térségére 70 mW/m

2 lokális minimumot ad meg. Ennek alapján az 500 m

3/d, kb.43 °C mélységi (30 °C feletti termelési) hőmérsékletű vízáram „fűtéséhez" 8 km

2-es hőgyűjtő terület tartozik. Ezzel szemben a Miskolc térségére 1988-90 között végzett hévízgazdálkodási számítások tényleges adataiból (Szlabóczky P. 1990) a Bükk hegység alatt 100 mW/m

2-es hőáram adódott. Ebből 5,5 km

2-es hőgyűjtő terület igényt kapunk. A hőgyűjtőtől a hidraulikai (depressziós) vízgyűjtő valamivel kisebb, mivel a depressziós tölcsér szélétől a kút felé induló vízáram már az azzal közvetlenül érintkező külső zónából is elszívja a hőáram egy részét. Ezt a miskolci hévíz kutakra végzett számítások minden esetben igazolták. 4. A legizgalmasabb és legbonyolultabb kérdés az, hogy az előbbiekben vázolt paraméterű rezervoár utánpótlását biztosító tektonikus vízvezető hegységszerkezet mennyiben remélhető Lillafüred térségében 700 m tengerszint alatt? A Kárpát-medence lemeztektonikai vezérlésű hőtörténetéből (Dunkl I. et al 1994) nyilvánvaló, hogy a Bükk hegység ismert felszíni, valamint ismeretlen aljzati kőzettömege az elmúlt több mint 100 millió év alatt olyan képlékeny és rideg tektonikus tortúrát szenvedett el, amelyből hidrotermás jelentőségű idősebb, de később kiújuló mélyszerkezeti vonalak, többemeletes takaróredős hegységszerkezet, majd ezeket deformáló eltolódások, végül hidrotermás karsztosodást preformáló nyitott vetők maradtak vissza. Ezt a hegységszerkezetet „átjárják" azok a vertikális lefojtott paleohévizes rendszerek, amelyek a mezozóikum/kainozóikum határán keletkeztek, és 5-6 karsztfejlődési ciklust éltek meg, hol hévizes, hol hidegvizes járatokként, vagy éppen átmeneti kitöltődéssel. Gatter István 1982-es vizsgálatai szerint - amelyet az „első előtti geopark" kutatásához végzett a MiskolcTapolca Várhegy kőfülkéiben - a gömbfülkék kalcitos (markazitos) repedés kitöltéseinek keletkezési hőmérséklete 155-200 °C közötti. Megdöbbentő Pávai azon korabeli megfigyelése, hogy a lillafüredi fúrás talpán feltárt lúgos, nitrogénes, bórsavas vizet, a később szintén Általa feltárt székesfehérvári kútvízzel hozza összefüggésbe, mivel csak az utóbbi évtizedekben vált egyértelművé a Balaton-Bükk menti fejlődéstörténeti-sztratigráfiai összefüggés. Ugyanígy a mai lemeztektonikai ismereteink felé mutat, amikor Pávai a * Pávai Vajna Ferenc születése 125. évfordulója alkalmából 2011. máj. 5.-én Lillafüreden tartott előadás rövidített változata. A teljes anyag megtalálható a MÁFI Könyvtárában. 95