Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

6. szám - Molnár Béla–Botz, Reiner–Dinka Mária: A Fertő-tó karbonátjainak röntgen és stabil izotóp vizsgálata

362 1

1IDROLÓGIA

J KÖZLÖNY 2002. 82. ÉVF 6. SZ. Közismert, hogy a tó igen sekély, legnagyobb mélysége is alig 1,3 m. Huszt, G. (1961) szerint a tó nagy párolgása vízállását erősen befolyásolja. A tó 1740-ben, 1773ban, 1812-ben és 1812-ben és 1864-70-ben kiszáradt. Ugyanakkor 1797-ben, 1838-ban és 1941-ben túlfolyása volt, vagyis a mai területnél jóval nagyobb területet borított a víz, amelyet a Fertőzug felé eső oldalon, a mai partoktól távolabb eső részen megjelenő, és a csak tóvízből kiváló karbonátiszap bizonyít. A két eltérő mintaérték olyan időszakot jelölhet, amikor a tóban a vízfelület kiterjedése nagyobb volt, és a növényzet is dúsabb volt. Korábban a Duna-Tisza közi sekély tavak karbonátjait vizsgálva látható volt, hogy a Kolon-tó, a bugaci Feketeszék-tó, vagy az ásotthalmi tőzeges tavak karbonátjainak a 5

nC értékei hasonlóak a Fertő tavi két mintáéhoz (4. ábra). 4. Összefoglalás Korábban a Fertő tó karbonátjait elemezve megállapítható volt, hogy a tófenék felszínéhez közel nagy magnézium tartalmú kalcit található, amely a mélység felé ko-radiagenetikus átalakulással protodolomitba, majd dolomitba megy át (Molnár B. - Dinka M. 1977). Továbbra is kérdés maradt azonban, hogy a szervetlen eredetű karbonátok kiválásában milyen szerepet játszik a tóvíz evaporációja, illetve a növényzet C0

2 hatása. Ezért újabb karbonát és röntgen, valamint stabil izotóp vizsgálatok végzésére került sor. Sósavas oldással megállapítható volt, hogy a tó magyarországi középvonalában a karbonát tartalom 25-54 % között változik, de értéke legtöbbször 40-50 % közötti (/. ábra, 1. táblázat). A kalcit és a dolomit csúcsok röntgennel mért intenzitás-különbsége alapján a dolomit 38-80 % közötti, de leggyakrabban 50-70 %. A kalcium a magnéziummal szemben mindig túlsúlyban van (/. táblázat). A karbonátok 5

1

3C és 5

I

80 értékei 20 perc és 24 órás foszforsavas kezelés után is közel azonos értékűek. Ez a karbonát-képződésnél a tavi evaporáció hatását is bizonyítja. Két mintánál azonban eltérés mutatkozik. Ezeknél a karbonát-képződéshez szükséges C0

2 növényi oxidációból származik. Ez a tónak túlfolyásos, magasabb vízálláshoz kapcsolódó időszakát és gazdagabb növényzetét jelzi (5. ábra, 2. táblázat). Ezeket az adatokat a Duna-Tisza közi tőzeges tavak karbonátjainak stabil izotóp adataival összehasonlítva szintén ez a következtetés vonható le (4. ábra). Irodalom Blohm, M. 1974.: Sedimentpetrographische Untersuchungen am Neusiedler See (Österreich) - Innaugural Dissertation zur Erlangung der Doktorwürde der Naturwissenchaftlichen Gesamtfakultät Heidelberg, p. 72. Filchtbauer, H. - Müller, G. 1970.: Sedimente und Sedimentgesteine - E. Schweizerbart sehe Verlagsbuchhandlung, Suttgart. p. 726. Husz, G. 1961 : Bodenkartierung im Salzbodenbereich des Seewinkels - Naturwiss. 1961-1962. Landesmuseum. Eisenstadt. Müller, G. 1964.: Methoden der Sediment Untersuchung Teil I. - E. Schweizerbarl sehe Verlagsbuchhandlung, Suttgart. p. 303. Molnár B. - Boti, R. 1996.: Geochemistry and stable isotope ratio modern carbonates in natron lakes of the Danube-Tisza Interfluve, Hungary. - Acta Geol. Sc. Hungarica 39. 2. pp. 153-174. Molnár B. - Dinka M. 1977.: Karbonát üledékek keletkezése a Fertő tó magyarországi részén.- Hidrológiai Közlöny 77. 3-4. pp. 115122. A kézirat beérkezett: 2002. október 14. X-ray and stable isotope analyses of the carbonates in Lake Fertő Molnár, B. - Botz, R. - Dinka, M. Abstract: Earlier analyses on the carbonates in Lake Fertő have shown the bottom layer to consist of magnesium-rich calcite, which is replaced along the profile by proto-dolomite and dolomite (Molnár, B. - Dinka, M. 1977) However, the role of evaporation and plant CO2 in the precipitation of inorganic carbonates was not cleared, so that carbonate-, X-ray- and stable isotope analyses were made recently. Along the centreline of the Hungarian part of the lake the carbonate content determined by hydrochloric acid treatment was found to vary between 25 and 54 %, mostly between 40 and 50 % (Fig. I, Table I). From the difference between the X-ray intensity data of calcite and dolomite it was concluded that the do-lo-mite content was normally 50-70 % with 38 and 80 % extreme values. Calcium predominated over magnesium inva-riably (Table 1). The S

I

3C and 6

l

sO data of the carbonates were almost identical after 20 minutes and 24 hours of phosphoric acid treatment, demonstrating the influence of evaporation in carbonate precipitation. However, differences were detected in two samples, where the CO2 needed originated from plant oxidation. This is regarded an evidence of the period of higher water levels during which the lake spilled over her banks and was covered with more abundant vegetation (Fig. 3 and Table 2). A comparison with the stable isotopes in the peat lakes on the Danube-Tisza Divide leads to si-milar conclusions (Fig. 4). Keywords: limno-geology, carbonate precipitation, X-ray and stable isotope analyses. Röntgendiffraktometrische und stabile Sauerstoff- und Kohlenstoffisotopenuntersuchungen von Karbonaten aus dem Neusiedler See Inhalt: Unsere früheren Untersuchungen der Karbonate des Neusiedler See's zeigten, dass an der Sedimentoberflache Hoch-MgCalcit (CaCÓ

3 mit 2-25 % MgCOj) vorliegt, der sich darunter durch diagenetische Prozesse in Protodolomit und Dolomit umwandelt (Molnár & Dinka, 1997). Die Frage blieb bisher ungelöst inwieweit Hoch-Mg-Calcit im See anorganisch gefällt wird und Pflanzenaktivität den CO2 Entzug steuert. Daher wurden die Karbonate im Rahmen dieser Studie erneut mineralogisch und isotopengeochemisch untersucht. Die gasometrisch (durch HCl-Behandlung) bestimmten Karbonatengehalte im zen-tralen Bereich des (ungarischer Teil) des Neusiedler See's liegen zwischen 25 und 54 %, aber meistens zwischen 40 und 50 % (Abb I. ; Tab 1). Die semiquantitative Auswertung der peak-Höchen im Röntgendia-gramm liefern Dolo-mitgehalte zwischen 38 und 80 %, wobei die meisten Werte zwischen 50 und 70 % liegen. Mag-ne-si-um überwiegt Calcium (Tab. I.). Die 8

I

3C und 5

,

sO Werte der Karbonate wurden durch fraktionierte Entgasung (nach 20 min. und 24 h) bestimmt. Die Isotopenwerte sind für beide Fraktionen ahnlich, das heisst die Isotopenwerte fürCal-cit und Dolomit sind vermutlich ähnlich Die Evaporation des Seewassers hat vermutlich eine grosse Rolle bei der Karbonatbildung gespielt. Wir haben isotopische Hinweise darauf, dass auch C0

2 aus der Oxidation organischen Ma-te-ri-als eine Rolle bei der Karbonatbildung gespielt hat. Das war vor allem der Fall zur Zeit eines relativen Hochstandes des Wasserspiegels im See und vermehrten Pflanzenwachstums (Abb. 3.; Tab 2). Die Ergrbnisse an der Karbonaten des Neusiedler See's können mit denen aus torfreichen Seen des Donau-Theiss Zwischenstromlandes vergliechen und der Mechanismus der Karbonatbildung in den Seen damit besser geklärt werden.