Hidrológiai Közlöny 2007 (87. évfolyam)

5. szám - Veress Márton: Potenciális fedett karsztosodási helyek előrejelzése

46 Potenciális fedett karsztosodási helyek előrejelzése Veress Márton Berzsenyi Dániel Főiskola Természetföldrajzi Tanszék, 9700. Szombathely, Károlyi Gáspár tér 4. Kivonat: Kulcsszavak: Vizsgáltuk a karsztos fekiit és fedőüledékeit geofizikai módszerekkel. A vizsgálatokat négy karsztterületen végeztük Magyarországon, de megfigyeléseket folytattunk magashegységi- mediterrán- és trópusi karsztokon is. A fedett karsztosodás lehet szingenetikus és posztgenetikus. A karsztosodás szingenetikus, ha a fekü kürtője és a fedő mélyedése egyidős. A karsztosodás posztgenetikus, ha a fekü kürtője idősebb, mint a fedő mélyedése. Mérési adatainkat felhasználva megállapítottuk azokat a feltételeket, amelyeknél a fedett karsztosodás végbemegy. A szingenetikus karsztosodás helyei a fedő vízzáró összleteinek elvégződései, ill. a fedő kivékonyodási helyei. Ez utóbbi helyek például ott lesznek, ahol a fedő lokálisan lepusztul, vagy a fekün kiemelkedés van. Posztgenetikus karsztosodás nagy üledékvastagságnál is végbemehet. Posztgenetikus karsztosodást a fedőben előforduló lencsés betelepülések jelzik. A fedőben kialakuló járatok mindkét karsztosodás előhírnökei. A járatok ugyancsak kimutathatók. A fedett karsztosodási feltételek ismeretében a jövőbeli fedett karsztosodási helyek (potenciális karsztosodási helyek) kijelölhetők. Egy fedett karszton ezek ismeretében az emberi létesítmények úgy tervezhetők, hogy azok ne essenek a potenciális karsztosodási helyekre. fedett karszt, kürtő, járat, szingenetikus karsztosodás, posztgenetikus karsztosodás, potenciális fedett karsztosodás, potenciális fedett karsztosodási térkép 1. Bevezetés A karsztok vizsgálatának gyakorlati jelentősége is van. így a karsztos fekü morfológiájának és a fedőüledékek szerkezetének ismeretében kijelölhetők a potenciális fedett karsztosodási helyek. Ez akkor lehetséges, ha előbb kimutatjuk, a fedett karsztos formák kialakulásának feltételeit. A fedett karsztos formák kialakulási helyein, a fedőüledékes felszínen karsztos, vagy nem karsztos folyamatok miatt süllyedések, omlások következhetnek be. Ez károsíthatja az e helyekre eső műtárgyakat, vagy műtárgy részleteket. WALTHAM et al. (2005) könyvükben nem csak a fedett karsztos formáknak a teljes körű jellemzésé és osztályozását adják, hanem számos esettanulmányban mutatják be a fedő beomlásai által okozott károkat az emberi létesítményekben. A potenciális károsodási helyeken a műtárgyak megóvására különböző eljárásokat alkalmaztak. így az üregek feletti fedőben horizontális helyzetű műtárgyak beépítésével akadályozható meg a fedőüledékes felszínen omlások kialakulása (DESTEPHEN-WARGO 1992). Egy másik eljárás, amikor az üregek felett a fedőt kimélyítik. A mélyedést összetömörített törmelékkel feltöltik (BECK et al. 1997), ill. a kialakított mélyedésben cementdugót hoznak létre (SOWERS 1996). Ezek az eljárások költségesek. Továbbá felszíni mélyedés hiányában ki kell mutatni a mészkő üregét. Az üreg felett ugyanis nem feltétlenül alakul ki mélyedés. Ezért célszerűbb a potenciális karsztosodási helyeket kimutatni. így a létesítmények úgy tervezhetők, hogy a fentebb említett műszaki eljárásokra ne is kerüljön sor. A potenciális karsztosodási helyek ismeretében ugyanis a műtárgyak nyomvonala úgy alakítható, hogy ezek ne, vagy csak kis számban érintsenek a karsztosodás által potenciálisan veszélyeztetett helyeket. Fedett karsztos mélyedések akkor alakulnak ki, ha a karsztosodó kőzetet (mészkő) nem karsztosodé, de vízáteresztő kőzet fed (rejtett karszt). Ekkor a karsztosodó feküben, vagy fekün, az oldódás során létrejött anyaghiány miatt a fedőben anyagátrendeződés történik. Emiatt a felszínen fedett karsztos formák alakulnak ki. E folyamatban a víznek meghatározó szerepe van. Nem csak azért, mert az oldóképes víz okozza a fekün az anyaghiányt, hanem azért is, mert a felszínen áramló víz a fedőn átszivárogva a fedő anyagát áthalmozza. Ezáltal az üledék a karszt járataiba, üregeibe kerül. A fedett karsztos töbrök három típusát különítik el (CVIJIC 1893, CRAMER 1941, THOMAS 1954, JENNINGS 1985). Után-süllyedéses töbör alakul ki, ha a nem karsztos, laza fedőüledékben formálódik ki a mélyedés, miután a fedő anyaga részben a karsztba szállítódik. Átöröklődéses töbör akkor képződik, ha a nem karsztos fedőkőzet (pl. bazalt, homokkő) gyors, szakaszos mozgással (omlás) kerül a karsztos kőzet anyaghiányos részébe. Víznyelő jellegű töbör jön létre akkor, ha a laza fedőüledékeket a felszíni vizek a karsztos járatokba halmozzák. Ez utóbbi formák többnyire a karsztvízszint közelében alakulnak ki, pl. poljékben. Az utánsüllyedéses töbröknek újabban két változatát is elkülönítik (DRUMM et al. 1990, THARP 1999, WALTHAMFOOKES 2003). Lezökkenéses töbör („cover collapse doline") alakul ki akkor, ha a fedő összeálló üledék és annak egy része a járatba beomlik. Az omlásnak több oka is lehet. így pl. ha a fedő összeállóságának mértéke viszonylag nagy, vagy a fedő alatt vagy a fedő alsó részén az anyaghiány gyorsan létrejön. Gyorsan bekövetkező anyaghiányt okozhat, pl. a fedő alsó részének szoliflukciós jellegű mozgása (DRUMM et al. 1990, THARP 1999, WALTHAM-FOOKES 2003). A létrejövő töbör oldallejtői meredek, szakadási felületek. Szuffúziós töbör akkor alakul ki, ha az anyaghiányos részbe a nem összeálló (laza) fedőüledék nem omlással kerül (WILLIAMS 2003, WALTHAM-FOOKES 2003). Ez történhet a fedő nagyobb darabjainak elmozdulásával, a finomabb szemcséjű anyag utánsüllyedésével („cover subsidence sinkhole"), szuffúzióval (DRUMM et al. 1990, WILLIAMS 2003, VERESS 2005, 2006b), ill. lemosással (CRAMER 1941, DRUMM et al. 1990, THARP 1999), továbbá valószínűleg a fedő tömörödésével. Megemlítjük, hogy elkülönítenek „buried" dolinát, amely a fekün lévő idős, karsztos mélyedést kitöltő üledék tömörödésével képződik, az üledék mélybe mosódása (BEZUIDENHOUT-ENSUN 1970, BRINK 1984), ill. a karsztvízszint süllyedése miatt (JENNINGS 1966). A tömörödési a fedőben lejátszódó kémiai folyamatok is okozzák (WILLIAMS 2003). így a kicsapódott anyagnak a hézagtérfogata kisebb lesz, mint a beoldódás előtti hézagtérfogat (VERESS 1995). Az ilyen forma sekély mélyedést képez. WALTHAM-FOOKES (2003) szerint az aktivizálódó „buried" dolina („re-activated buried sinkhole") a trópusi karszton fordul elő. A továbbiakban a lezökkenéses-, a szuffúziós-, a víznyelő jellegű-, a „buri-