Hidrológiai tájékoztató, 1967
1. szám, május - Dr. Papp Ferenc-Mándy Tamás: Az ásványok és a víz
mindazokat a fizikai tényezőket, amelyek az általánostól való eltérésre utalnak. Ha pl. a lefolyási jelenségeket vizsgáljuk, mérlegelnünk kell mindazokat a körülményeket, amelyek a víz összegyülekezésének folyamatát gyorsítják vagy mérsékelik, és a tározás mértékét befolyásolják, amint az 1. táblázat mutatja. A földrajzi szemlélet, a természeti jelenségek öszszehasonlító elemzése vezet a hidrológiai törvényszerűségek felismeréséhez. Ezek az összefüggések ritkán önthetők matematikai formába, mert aránylag nagy a számszerűen nem, vagy csak durva közelítéssel jellemezhető tényezők száma — amilyen pl. valamely vízgyűjtő földtani felépítése, mikrodomborzata, lejtésviszonyai stb. A hidrológiában ezért mindenkor nagy szerepet fognak játszani a jelenségek alakulását valamilyen földrajzi paraméter (szélességi kör, magassági fekvés, terület) függvényében szemléltető grafikonok és térkéDek: a földrajz szokásos kifejező eszközei. IRODALOM 1. LASZL.OFFY W.: A kisvízfolyások hozamának meghatározására szolgáló módszerek. A MTA Műsz. Tud. Osztályának Közleményei. X. kötet 3—4. szám. Bp. 1953. 2. LÁSZLÖFFY W.: A kisvizekre vonatkozó hidrológiai vizsgálatok. Beszámoló a VITUKI 1957. évi munkájáról. Bp. 1959. 3. CSERMÁK B.: Kisvízfolyások árvízi hozamának számítása. Beszámoló a VITUKI 1954. évi munkájáról. Bp. 1955. 4. VITUKI: Magyarország vízkészlete. I. Mennyiségi számbavétel. Bp. 1954. 5. LÁSZLÖFFY W.: A fajlagos lefolyás sokévi átlaga Magyarországon és a hidrológiai hossz-szelvények. Vízügyi Közlemények. 1954/2. szám. Az ásványok és a víz 1. A víz mint ásvány A megfogalmazás az első pillanatban talán szokatlan, mert ásványnak a földkéreg zömmel szervetlen eredetű, határozott kémiai összetételű, s legtöbb esetben szilárd halmazállapotú, természeti anyagát tekintjük. (Kivétel a cseppfolyós higany.) A földfelszín jelentékeny hányadán azonban, ahol a hőmérséklet állandóan, vagy az év bizonyos időszakában 0 C° alatt van, a H 20 állandó formája a szilárd, kristályos jég, amelyre az ásvány-fogalom valamennyi ismérve érvényes. Amikor tehát a víz és az ásványok kapcsolatát vizsgáljuk, nem téveszthetjük szem elől, hogy a víz nemcsak az ásványok összetételében, keletkezésében és átalakulásában — mállásában egyik döntő tényező, hanem azok rendszerében ugyanakkor egészen különleges szerepet is betölt. 2. A víz szerepe az ásványok képződésében Az élet és az ipar részére nélkülözhetetlen számos olyan ásvány, mely közvetlen vagy közvetett módon a vízzel kapcsolatos. Ez az összefüggés mégsem mutatható ki minden esetben. Vannak ásványok, melyek képződésekor a víznek nincs döntő szerepe. Az ilyen ásványok azonban idők folyamán kapcsolatba jutnak a vízzel, annak hatására kisebb-nagyobb mértékben változnak, átalakulnak. A víz a természet egyik legtevékenyebb alkotó és alakító tényezője, ezen hatását azonban nem egymagában fejti ki. A víz a légkörből felvett vagy a mélységből feltörő gázok (Co 2, S0 2) és gőzök felvétele következtében hat: a felszínen, a meder és a partok kőzeteire és a felszín alatt minden kőzetre. Ez elsősorban oldóhatásban fejeződik ki, de a víz mozgása, halmazállapotbeli változása lazítja, aprítja, sőt porítja a legellenállóbb kőzetet is. Minél finomabban szemcsézett a kőzet, annál könnyebben oldódik. Az ásványok keletkezése, a kőzetek mállása során az időtényezőt is figyelembe kell venni. Kétségtelen, hogy kivételesen már rövid idő (pl. utóvulkáni hatások, hévizek), többnyire azonban évezredek, évmilliók szükségesek ahhoz, hogy a legellenállóbb kőzetek is (pl. a kvarcit, magmás kőzetek) oldódjanak és ugyanakkor új ásványok is képződjenek. A víz többnyire az ásványokat közvetlenül létrehozó közeg, vagy ezek képződésével egyidőben szerkezetükbe beépülő alkotórész. Más esetekben olyan ható tényező, mely felszíni változásokat idéz elő: színez, old, stb. Ez utóbbi esetben az eredeti ásványt teljes egészében elbonthatja, majd új ásvány képződését segíti elő. Ha a vízben oldott alkatrészek vannak, (tavak, tengerek) — ott a sók van't Hoff oldatokra vonatkozó szabálya szerint az oldhatósággal fordított sorrendben válnak ki: a vízmentes anhidrit (CaSO/,), a gipsz (CaSO,. 2H 20, majd a kősó NaCl) és végül a kálisók (pl. KCl). A magma víztartalma vagy eredeti elegyrész, vagy a mellékkőzetekből a magama felé áramló másodlagos eredetű. Gautier kísérlete szerint 1000 g gránitból légüres térben hevítve 7 g H 20, 1000 g bazaltból pedig 17 g H aO szabadul fel. A magma a nagy hőmérsékletével (>> 1000 C°) a vele érintkező kőzetekből (pl. homokkő, agyag, vulkáni tufa stb.), annak víztartalmát kiűzheti vagy bekebelezheti. Ez a Szádeczky—Kardoss-féle transzvaporációs folyamat, melynek során a földpátok zeolittá, kaolinná, esetleg karbonátokká alakulnak, közben az egyik legtöbb vizet tartalmazó (néha 21%) ásvány, az opál is létrejöhet. A színes ásványok ugyanekkor kloritokká, szerpentinné alakulhatnak. A század elej én Suess E. felállította a juvenilis víz elméletet. Szerinte ebből a felszínre nem kerülő vízből ritkább ásványok: a fluorit, a topáz, turmalin stb. válnak ki. Bár a juvenilis víz elméletet kezdettől fogva sokan támadták, fizikai-kémiai alapon a víz keletkezését (pl. Brun), a magmában, lávában disszociált hidrogénnek és oxigénnek kritikus hőmérséklet alatti vegyületképződésében látják. A víz tehát sokféle módon ad alkalmat arra, hogy ásványok kelekezzenek, fontos szerepe van egyes fizikai tulajdonságaiknak kialakításában is. A víz közvetve befolyásolja a kristályalak, szín, keménység, fénytörés, kettőstörés, tengelyszög stb. értékeinek kialakulását. 3. A víz szerepe az ásványok felépítésében A magmás kőzetek ásványaiba a víz szerkezetileg is beépülhet, ekkor lényeges alkatrésszé válik. A következőkben kívánjuk bemutatni a víz változatos kristálykémiai szerepét. Nyilvánvaló, a víz azokba az ásványokba épül be lényeges alkotóként, amelyeknek a keletkezésében is valamilyen formában részt vett. Genetikai szerepére az előbbiekben már rámutattunk. A beépülés módja és a keletkezési körülmények nem választhatók el egymástól. A víz helyét egy-egy ásványban a keletkezési körülmény határozza meg a legnagyobb súllyal, de ugyancsak meghatározó erejű az ásvány kémiai összetétele, a felépítő elemek kémiai tulajdonsága. Az eredmény a víztartalmú ásványok rendkívüli változatossága, hatalmas száma. Itt nem is lehet cél ezek részletes ismertetése, elég ha a főbb típusokat, csoportokat mutatjuk be. 3.1 Szerkezeti víz Az ásványok eme csoportjában a víz „szabad" állapotban, — H 20 alakban — nem található meg. A kristályrácsban ÖH- (hidroxil) ionok vannak, melyek fémekhez, vagy nemfémes elemekhez kapcsolódnak. Ezen elemek kémiai sajátságaitól függ, hogy a hidroxilion kötése milyen erős. Hevítés hatására a kristályrácsban az alábbi reakció játszódik le: 3* 35
