Hidrológiai Közlöny 1948 (28. évfolyam)

ÉRTEKEZÉSEK - KASSAI FERENC: Paleogén szénbányászatunk, a karsztvíz és a védekezés módjai

XXVlíí. cvi. WS- l—'i- szAni. níbkÖLÖGlAl KÖZLÖNY 13 szabadon átjárható feszültségmentes pórustér. Az adhéziós erő hatása alatt álló vízhártyát a légnyomás alatt álló tapadó víz veszi körül. Ez már egy összefüggő cseppfolyós víztömeggé állhat össze és a kapilláris vizet alkotja. A higroszkopikus (a mállási, és a hasonló bomlási eseményekkel kapcsolatos)/ vízfelvétel a cseppfolyós vizet egyidöre kikapcsolja a természetes körfolyamatból, amely víznek legalább a javarésze diagenezis révén ismét visszakerül a talajvízbe. (Dr. Horusitzky Ferenc részletesen ismerteti a víz változatos útját a föld belsejében. Különösen hivatkozunk itt e munkának 142—144. oldalára, ahol a metamorfózis, az ultrametamorfózis, és a metaszornotózis kapcsán felszabaduló vize*k „keletkezési" körülményeit tárgyalja. (9.)). Ugyanis az idők folyamán a víz felhalmozódása következtében megnövekszik a tömegvonzás ból származó erő, s ezzel a lassú szivárgás megindul. A csapadékvíz a laza, üledékes közetek hézagain keresztül jut legtöbbször a föld belsejébe, de hasadékok is szerepelhetnek út gyanUnt. Ugyanis mállasztó vagy tektonikai erők hatására néha szabad szemmel nem is látható hajszálrepedések keletkeznek vagy keletkeztek, amelyek üreg- vagy járatrendszerekké fejlődhetnek. Ez a jelenség különösen a vízben oldódó kőzeteknél lehet feltűnő. Ilyen hasadékos kőzetekben a víz szinte ellenállás nélkül tud behatolni a föld belsejébe.A beszivárgás sebessége — amint láttuk — a fellépő erőhatásoktól függ s a töhbé-kevésbbé kapillárisán kötött vizeknél igen csekély. Hofmann szerint évenként csupán 1.3—2 m a kapillárisán kötött vizek szivárgási sebessége. Sárkowban fínomszemü diluviális homokban 2 3 m sebességet mértek hónaponként. Senftenberg mellet, ahol a talajvízszint 1.4 m-rel van a térszín alatt, a beszivárgási sebességet 0.93—1.4 m-ben figyelték meg hónaponként. Frankfurt a. M. közelében Spöttle és Schelhaase mérései szerint olyan helyeken, ahol a külszín vízzel volt elárasztva, naponként 0.5—1 m volt a beszivárgási sebesség. (.T.,8.) Itt az üledékes kőzet szinte telítve volt vízzel s a kapilláris, illetve adhéziós erőhatások már csak másodrendű szerepet játszottak a nehézségi erő mellett. A beszivárgás sebessége főképpen a kapilláris erő nagyságától függ, amely viszont a talaj szemnagyság-összetételével áll igen szoros kapcsolatban. Posewitz rámutat arra, hogy a víz először a felsőbb talajrétegeket telíti meg a rétegek vízkapacitásának megfelelően. A víz csak ezután képes a mélyebb talajrétegek felé tovább szivárogni. (10.,433.) Az Alföld homokos talajainál 10—50 mm; nehezebb talajoknál csak 0.2 03 mm a beszivárgás sebessége óránként. Ez utóbbi hónaponként kb. 20 cm-es sebességet ad. A szivárgási kísérletet végző ifj. Mádai Lajos szerint a budai hegységben 2.000 m mélységre leszivárgó víz beszivárgási sebessége min. 5 mm, max. 62 mm óránként. (12.,75.) Ez természetesen nem fedi a valóságot s a kísérleti eredmény is csak megszorító feltételek, kel fogadható el. A Mádai-féle tanulmány azonban rávilágít arra, hogy tisztán szivárgás útján — ha a csapadék 20%-át tekintjük beszivárgónak — milyen óriási tározott vízmennyiség lehetséges. '•í Elterjedt az a felfogás, hogy a föld folyékony mag körüli három koncentrikus héjbői áll, amelyek a föld sugarának csak mintegy a felét teszik ki. A gránitból álló rész alján a hőmérsékletet közel -150 C°-ra becsülik és az ott uralkodó nyomást elég nagynak tartják ahhoz, hogy elzárjon minden hasadékot és még el is pusztítson minden pórusteret a kőzetben. Mivel a 450 C°-ú hőmérséklet már a víz kritikus hőmérséklete felett van, nyilvánvaló, hogy liyitott üregek hiányában a kőzetben lévő bármilyen vizet 10 km-nél nagyobb mélységben általában csak kötött vagy a kőzetalkotó ásványokat övező fluid film alakjában várhatunk. A mélységbeli vizek mozgásának legalsó határául Fox 42.000 láb-at ad meg (8.,125.), amit azonban alig tarthatunk ma még eldöntött kérdésnek. A csapadékvíz beszivárgási folyamataira és ezzel a szivárgási talajvíz-elmélet igazolására érdekes példaként említhetjük meg a pilisvörösvári

3 szénmedencében megfigyelt jelenségeket. Itt a beszivárgó vizeket észlelni lehet a mélymüvelések folyamán is.

4 A Szt. István akna közelében, az aknától É-ra húzódó kb. K—Ny. irányú völgy alatti müveléseknél a csapadékvizek 48 óra alatt jelentkeznek. Ez a völgy nedvesebb terület s a megadott idő kb. 20 m üledékes, nagyobbrészt felsöoligocén korú rétegeken át történő átszivárgásra vonatkozik. Az eocénmészkövekben, amelyek nagy mértékben karsztosodottak, kb. 100 m- vastagság mellett egy hét eltelte után jelentkezett a külszíni csapadékvíz a bányában. Bányajárásunk alkalmával láthattuk, hogy a feltárt részen a dolomit karsztosodása — legalább is ezen a területen — korántsem olyan nagy mértékű, mint általában a dachsteini és az eocén mészkőé. Itt a dolomit általában tömör, csak egyes helyeken és igen alárendelten szivacs-szerű s az eddigi tapasztalatok szerint a veszélyes vízszint alatti megütésekor is csak aránylag kevés vizet hoz. Ezekben vázolhattuk nagy vonásokban a rendelkezésünkre álló irodalomnak a szivárgási talajvízelméletre (a beszivárgó vízmennyiségekre és a beszivárgási sebességet befolyásoló tényezőkre) vonatkozó legfontosabb megállapításait. A karsztvizek származtatásánál a talaj hézagaiban lecsapódó és a talajba beszivárgó vizeken felül egyes kutatók a juvenilis vizet is figyelembe veszik: A geokémikusok körében ma már általános az a felfogás, hogy a magmának lényeges alkatrésze a víz. Suess E. szerint a' hévforrásokat a kihűlő magmából felszabaduló ú. n. juvenilis víz táplálja. Weszelszky az alföldi hévvizek eredetét vizsgálva a juvenilis víz kérdésében rámutatott arra, hogy a dehidratizáció révén a tömörülő üledékes kőzetekből nagy mennyiségű víz szorul ki. (13.,77.) Suess E. juvenilis víznek nevezi a magmából származó vizeket s a föld tektonikus vonalait, amelyeken ez felszínre jön, termális vonalaknak mondja. Pávai Vajna Ferenc szerint a hévvUek keletkezésének magyarázatánál egy kényelmes és megalkuvó álláspont alakult ki, mely szerint a hőforrások részben beszivárgó és nagyobb mélysége ben felmelegedő csapadékban, részben pedig juvenilis vizekben lelik eredetüket. d-4.,310.) A karsztvizek származtatását az infiltrációs és a kondenzációs talajvíz-keletkezési elmélettel, valamint a juvenilis víz szerepével többé-kevésbbé megmagyarázhatjuk. Történt kísérlet egyébként arra is, hogy hogyan legyen az összes víztípus egy elmélettel levezethető. Messze vezetne azonban ennek a kérdésnek a taglalása. A vázolt karsztvíz-származtatásl elméletek közül a szivárgási talajvíz-keletkezési elméletet tartjuk a legnagyobb jelentőségűnek; ezért karsztvíz tanulmányunk, ban — úgymint erre Horusitzky Henrik (15.,154.; 1 ti., 155.) is már rámutatott •— a vizsgálatot a csapadéknál kell kezdenünk. 2. A KARSZTVÍZSZINT. Mielőtt a csapadékkal és a karszvíz életét befolyásoló többi tényezővel foglalkoznánk, vázoljuk a dunántúli karsztvízszint elhelyezkedésére vonatkozó ismereteinket: Leírjuk a karsztvízszint és a Dunántúl domborzati viszonyainak összefüggését, összefoglaljuk a 3 A Kis- és Nagyszénás, a Zsíroshegy, a Felsőpatakhegy, a ' Szarvashegy, és a Csúcshegy karsztos mészkövei képviselik az alaphegységet. <12. ,342.) * Ajtai Z. igazgató szóbeli közlése szerint.