Hidrológiai Közlöny 2002 (82. évfolyam)

4. szám - Scheuer Gyula: A hideg karsztvizek mésztufáinak vizsgálata és főbb típusaik

225 A hideg karsztvizek mésztufáinak vizsgálata és főbb típusaik Scheuer Gyula 1126. Budapest, Szendrő u. 6. Kivonat: A mészkő és dolomit karsztok formakincsének jellegzetességei a karsztvizekből keletkezett mésztufák. Jelen összeállításban a karsztvizekből közvetve vagy közvetlenül a felszínen kivált mészfelhalmozódásokat vizsgáltam így foglalkozom mindazokkal a tényezőkkel, amelyek az ilyen típusú mésztufák keletkezését befolyásolják, mennyiségi alakulásában szerepet játszanak, továbbá változatos megjelenésformáikban meghatározóak. Ennek keretében a mészképzö karsztforrások főbb vízföldtani jellegzetességeit, hőmérsékleti és vízkémiai változatosságát, egyes klimatartományokon belüli gyakoriságát és mennyiségi alakulását, továbbá a mészakkumuláció dinamikáját tárgyalom. A fentieken túlmenően az irodalmi adatok és a helyszíni tapasztalatok alapján vizsgáltam még a mésztufák típusjellemzőit és ezek felhasználásával osztályozásukat is elvégeztem Megállapítható volt továbbá, hogy a mésztufák keletkezésében az éghajlatnak alapvető szerepe van és a különböző éghajlati öveken belül a trópusi meleg-nedves klímatartomány a legkedvezőbb az ilyen típusú mészakkumulációnak. A vizsgálatok azt is bebizonyították, hogy a mészképzödés egyes típusoknál földtani értelemben rendkívül gyors, mert 2000-3000 év alatt több mint 10 m vastagságú mésztufa keletkezhet, ha a képződéshez szükséges feltételek kedvezőek. A mésztufák kutatásával kapcsolatban levonható még az a következtetés is, hogy a negyedidőszakon belül a karbonátos kózetkeletkezéshez szükséges feltételek csak meleg-nedves éghajlati fázisokban voltak adottak Ezért a pleisztocénen belül csak az ínterglaciális, vagy interstadiáhs korszakok éghajlatára és ezeken belüli klíma ingadozásokra lehet visszakövetkeztetni Kulcsszavak karszt, karsztvíz, mésztufa, éghajlat. 1. Bevezetés A mészkő és dolomit karsztok fö jellegzetességei a korróziós és eróziós folyamatok révén keletkezett karsztjelenségek, amelyek vagy a kőzetek felszínén vagy pedig azok belsejében alakultak ki. Ezeken kívül szerves részét képezik még a karsztok formakincsén belül a karsztvizekhez kapcsolódó akkumulációs formák is, amelyek szintén részben a karsztok belsejében a vízvezető járatokban-barlangokban igen látványos formákban váltak ki és halmozódtak fel, mint pl. a cseppkövek, megfagyott vízesések, vagy pedig a kaszkádos-tetarátás mészkicsapódások. A másik részük pedig a felszínen változatos kifejlődésben keletkezett. Jelen összeállításban a karsztok akkumulációs jelenségein belül csak az utóbbiakkal, azaz a karsztforrásokhoz közvetlenül vagy közvetve kapcsolódó (vízfolyások, patakok) különböző típusú karbonátos kőzetkiválásokat tanulmányoztam. Tehát a mésztufának azt a változatát vizsgáltam, amely felszíni akkumulációs karsztjelenség, a mészkő és dolomit karsztok vizéből vált ki, vagy még napjainkban is keletkezik, gazdagítva a karsztok változatos formakincsét. E típusú mésztufák felhalmozódásában a karsztvizek mészakkumulációs tevékenységének nagyságrendjében a vizsgálatok szerint (Jakucs L. 1980) a fiziko-kémiai folyamatokon túlmenően alapvető szerepet játszanak a biogenetikus folyamatok is. Részben avval, hogy a karsztot fedő talajok biológiai aktivitása és a felszíni növényzet befolyásolja a karsztvíz mészképző dinamikáját. Részben pedig úgy, hogy elősegítik és fokozzák adott helyen a karbonát kiválást, mert a növényzet és a mikroorganizmusok is a mész-szénsav egyensúly megbomlását segítik elő. Ezért az organikus és nem organikus folyamatok különkülön vagy együttesen eredményezhetik — növelhetik vagy csökkenthetik — a mészkiválás dinamikáját, így a karsztvizek felszíni mészakkumulációját. 2. A mészképző karsztforrások főbb vízföldtani jellegzetességei A forrásoknak, mint a felszínalatti vizek természetes koncentrált felszínre lépésének egyik nagy önálló csoportját alkotják a karsztforrások, amelyek a mészkő és dolomit területeken közvetlenül beszivárgó vagy oldalirányból ráfolyó csapadékvizekből kapják utánpótlódásukat és a karbonátos kőzetekben rövidebb-hosszabb földalatti út megtétele után különböző mértékben oldott kalcium-hidrogénkarbonátban gazdagodva, fakadási helyük környezetében vagy vízfolyásaikban rakják le oldott mészanyaguk jelentős részét. A karsztos kőzetekbe bejutott víz csak ebben a földtani közegben mozog, nem találkozik vagy érintkezik más kőzetféleségekkel, ha igen, akkor olyan rövid ideig, hogy nem változnak meg alapvetően a hideg karsztvizekre jellemző hőmérsékleti és kémiai tulajdonságok. Ebből következik, hogy a karsztos területek mésztufáit primér vagy tisztán hideg karsztvizek rakják le, amelyekhez más típusú vizek (rétegvíz) hozzákeveredésének nincsenek meg a feltételei. Jelen összeállításban nem kívánok részletesen foglalkozni a karsztforrások osztályozásával és tipizálásukkal. E témával korábban részletesen foglalkoztam (Scheuer Gy. 1985), ezért csak olyan típusjellemzőket emelek ki, amelyek a mésztufa képződés szempontjából meghatározóak A fö vízföldtani jellegzetességek közül elsőként a karsztforrások vízhozamaira vonatkozó adottságokat indokolt megvizsgálni, mert ez az egyik fontos típusjellemzőjük. Az igen hatalmas forráshozamok csak a karbonátos kőzeteknél alakulnak ki, mert a források tápterületei vízben oldódó kőzetekből állnak és ebből eredően kialakuló nagyméretű vízvezető járatok, barlangok stb. révén olyan koncentrált vízhozamot biztosítanak — sok esetben kisebb folyóként lépnek a felszínre —, amelyek más típusú kőzetekre vagy üledékekre nem jellemzőek. Hatalmas karsztforrások vannak többek között Dél-Európában, Törökországban, Dél-Kínában és az indokínai országokban. E típusú források hazánkban is kiemelkedően a legnagyobbak. A karsztforrások hozama éven belül rendkívül szélsőségesen változik, amely a vízgyűjtő területen az egyenlőtlen, csak bizonyos időszakokban történő beszivárgásra vezethető vissza. A trópusokon a csapadékos monszun hatására extrém nagy vízhozamok alakulnak ki, míg a száraz évszak végén a hozam erősen lecsökken, sőt esetenként el is apadnak A karsztforrások másik szélsőséges változatát a hoszszabb-rövidebb ideig működő időszakos karsztforrások képviselik. Természetesen az előzőekben leírt két szélsőséges változat mellett kis és közepes hozamú karsztforrások nagy számban ismeretesek, amelyeknél számos esetben jelentős és érdekes mészkiválások keletkeztek. A mészakkumuláció szempontjából meghatározó jelentőségű a karsztforrásoknak a helyi erózióbázis és a vízkilépés közötti kapcsolat. Az esetben, ha a források a helyi erózióbázison, vagy az alatt fakadnak (pl. tóban), akkor a kiválások vagy a vízfolyásban és annak völgyében halmozódnak fel, fóleg olyan helyeken, ahol a mész-szénsav egyensúlyt megbontó tényezők lépnek fel (pl. vízesés), vagy a források táplálta tavakban, mint üledékgyüjtőkben válik ki a mész.