Ez további 5 nk-nak megfelelő mész feloldására elegendő keveredési vonal

Átírás

1 BARLANGFÖLDTAN

2 Főbb érintett témakörök A víz útja a karsztban A korrózió, különös tekintettel a keveredési korrózió jelentősége a karsztok fejlődésében A karsztok k tipizálása, A és B típusú karsztok k Felszín alatti karsztformák, jellemző karsztbarlangok Ak karsztokon k túl a barlangképződés egyéb lehetőségei A barlangi kitöltések és ásványkiválások A barlangok pusztulása

3 A víz útja a felszíntől a forrásokig

4 Legfontosabb fogalmak Vadózus (beszivárgási) zóna - leszálló karsztvízöv korróziós ó B-zóna (epikarszt) gravitációs A-zóna Epifratikus öv (átlagos és maximális karsztvízszint között) Freatikus zóna (támaszkodó karsztvízöv) karsztvízszint (átlagos; maximális, minimális - karsztvízszintingadozás öve vagy dinamikus tartalékkarsztvíz öve) aktív karsztvízcirkuláció k ió zónája (karsztvízlencse) inaktív mélykarszt (ha van) mélykarszt (ha van)

5 Keveredési korrózió C B Lényege: yg két, külön-külön mészben telített karsztvíz összekeveredésük után újból oldóképessé válik Oka: a mész oldásához szükséges összes CO 2 (kötött+tartozékos) exponenciálisan nő a keménységgel Példa: A-oldat: mésztartalom 20 nk CO 2 -tartalom: 220 mg/l (K: 150, T: 70) B-oldat: mésztartalom 50 nk CO 2 -tartalom: 1640 mg/l (K: 375, T: 1265) A A és B 1:1 arányú keveredése esetén: C mésztartalma: 35 nk (20 és 50 átlaga) CO 2 -tartalma: 930 mg/l (220 és 1640 átlaga) DE 35 nk oldatban tartásához csak 700 mg/l CO 2 szükséges, tehát van 230 mg/l szabad CO 2 -nk Ez további 5 nk-nak megfelelő mész feloldására elegendő keveredési vonal

6 Karsztok tipizálása áá I.

7 Karsztok tipizálása II. (Hevesi A. 1991)

8 Vízbevétel szerinti tipizálás (Jakucs L. 1971) A-típusú, vagy autogén karszt (vízbevétel csak a direkt csapadékból származik):

9 Karsztos üregképződés Elsődleges üregképződés: : felszín közelében mérsékelt övben ez 5-20 m - epikarszt (karrok, dolinák), kisebb barlangok, zsombolyok Másodlagos üregképződés: : keveredési korrózió, a karsztvízlencse alsó határfelületén víz alatti oldás, kör vagy ovális keresztmetszet nagyobb üregek, köztük szűkületek víztelenedésükhöz a karsztvízszint süllyedése (hegység emelkedése vagy erózióbázis süllyedése) szükséges Egyéb: tektonizmus, hévizek

10 Elsődleges és másodlagos üregképződés

11 Karsztvízszintsüllyedés hatása (hegység emelkedése vagy erózióbázis süllyedése)

12 B-típusú vagy allogén karszt nemkarsztos területről is érkezik hozzáfolyás (pl. patak): víznyelő

13

14 A batükaptúra folyamata

15

16

17

18 B-típusú üregképződés Jelen lehet itt is minden A-ra jellemző folyamat, illetve forma, de: Legtipikusabb: a víznyelőtől a forrásig tartó B- típusú átfolyó (patakos) barlang, szabad légtérrel és áradások idején jelentős hordalékszállítással és erózióval nem feltétlenül járható végig: víznyelőbarlangok, forrásbarlangok

19

20 Aggteleki-karsztkarszt

21

22 Nyugat-mecseki-karsztkarszt

23 Karsztvízszintsüllyedés hatása (hegység emelkedése vagy erózióbázis süllyedése) forrásszintek (relatív) süllyedése -Y-zóna emeletes barlangrendszerek kialakulása autogén jelleg erősödése: magasba emelkedő (maradó?) mészkőplatók ponorok inaktívvá válása morfológiai változások (ellenesésű völgyszakaszok)

24

25

26

27 Vízjárás: A- és B-típusú karsztforrások A: kiegyenlítettebb, pusztító árvizek nem jellemzőek B: felszíni csapadékra sokkal érzékenyebben ék reagál - nagy árvizek Hordalékszállítás: A: szilárd hordalék minimális, i viszont oldott mészben telített (mésztufa) B: sok szilárd hordalékot szállíthat, és mészben telítetlen

28 Jellemző felszín alatti karsztformák karsztbarlang: forrásbarlang, víznyelőbarlang, átmenő barlang, hévizes barlang, zsomboly, emeletes barlang, aktív járat, inaktív járat, akna, kürtő, szifon

29 Patakos barlangok

30 zsombolyok, aknabarlangok tektonikusan preformált hévizes barlangok

31 Zsombolyok kialakulása a zsomboly nem pusztán a forma megjelölése (függőleges g barlang, aknabarlang), hanem genetikai fogalom számos képződési elmélet van/volt: Kessler Hubert klasszikus zsombolyképz. elmélete (1932) Kósa A csak oldódás Müller P. Sárvári I. 1971, Szenthe I. 1971, Takácsné B. K. 1998, Nyerges A Baron, I (jellemzői: harangaknák, közöttük szűkületek, a felszínre max. felnyílnak, a felszíni morfológiával látszólag nincs kapcsolat, közel függőleges befogadó kőzetrétegek)

32 Ivo Baron, 2002: - réteglapon leszivárgó csepegő vizek szerepe

33

34 Hévizes barlangok tektonikus preformáltság hőlift effektus Szemlő-modell modell (Kraus S., 1993) Jellemzői: labirintusos alaprajz, korróziós gömbfülkék, gazdag ásványkiválások

35 Ahőlift-elv és a budai-hegységi példa

36

37 jellemző szelvénytípusok meander, álfenék, álmennyezet, tükörképi és meanderszínlők

38 A karsztokon túlmenően barlangképződésről ől általában láb A barlang definíciója: A Föld szilárd kérgében é természetes úton kialakult legalább 2 m hosszú üreg, amely ember számára á is járható méretű ű (rókalyuk, gleccserhasadék NEM barlang) minden barlang ex lege védett (1996. évi LIII. törvény) mesterséges üregre is kiterjeszthetik a barlangokra vonatkozó törvényi szabályozást közhiteles nyilvántartás á (kataszter) van róluk (

39 A barlangok osztályozásának egyik módja a befogadó kőzet és a barlang korának az egymáshoz való viszonya alapján Szingenetikus barlangok: lávahólyag, lávacsatornabarlang (Izland, Hawaii) mésztufabarlang (Anna-bg, Tettye-mésztufabg) korallbarlangok gejzírbarlangok telérben képződött barlangok

40 lávacsatornabarlang korallbarlang mésztufabarlang

41 Posztgenetikus tik barlangok: korróziós, oldott barlangok eróziós barlangok tektonikus barlangok (Spirál-bg) áltektonikus, tömegmozgással létrejött barlangok (Csörgő-lyuk, Papp Ferenc-bg, Vasas-szakadék, szakadék, Damassa-szakadék, szakadék, Vadleány-lik) lik) deflációs (szélmarásos) barlangok kifagyásos (aprózódásos) barlangok gipszduzzadásos barlangok (Harz-hg, anhidrit -> gipsz, gp 33%-os térfogatnövekedés) komplex genetikájú barlangok

42 Korróziós és eróziós barlangok ld. A-típusú elsődleges és másodlagos üregképződés ld. B-típusú patakos átfolyó barlangok egyéb eróziós: abráziós barlangok egyéb korróziós: pl. hévizes barlangok: felszálló langyos vagy meleg karsztvizek, melyek agresszivitásukat i a keveredési korróziónak és/vagy vegyi összetételüknek köszönhetik (gömbfülkékben, ásványkiválásokban gazdagok)

43 Példa abráziós barlangra: Skócia, Staffa szigete, Fingal-barlang

44

45 Sókőzetek ő karsztosodása kősó: 250 g/l oldékonyság kevés barlang, de gazdag felszíni formakincs főleg karrmezők Sóvidék, Torda, Aknaszlatina (Kárpátalja)

46

47 Gipszkarsztok oldódás + duzzadás (anhidrit-gipsz) főleg száraz klímán (Appenninek, Líbia), de Harz- hegységben is legnagyobb gipszbarlangok: Podóliai-hátság, Optimista-barlang (200 km), Ozernaja- barlang (125 km) sajátos képződési feltételek Új-Mexikó, Fehér-sivatag (gipsz)

48 Waldschmiede-barlang, Harz-hg.:

49 Podóliai-gipszkarszt

50 Barlangi kitöltések Osztályozási lehetőségek: Képződési hely szerint: autochton allochton Halmazállapot szerint: légnemű: ű levegő, ő CO 2, H 2 S, CH 4, egyéb emberi hatásra: CH 4 4, NH 3 3, CO cseppfolyós: állóvíz, folyóvíz, csepegő-szivárgó szivárgó víz, kondenzációs víz szilárd kitöltések: autochton és allochton kőzetek és üledékek (omladék, kavics, homok, iszap, vályog, agyag), kiválások, jég, guanó, állati, emberi és növényi maradványok

51 A szilárd kitöltésekről: Autochton és allochton kőzetek és üledékek: autochton omladék akár hatalmas tömbök kavics eróziós barlangokban jellemző allochton hordalék, de lehet autochton is: pl. kavicsos üledékben vagy konglomerátumban (omladék!!!) kialakult barlangnál, vagy abráziós barlangban homok általában á behordott, de autochton is lehet (dolomitporlódás (Budai-hg, Cserszegtomaj) iszap, vályog, agyag: allochton, kivéve valódi barlangi agyag, mely oldási maradék

52 Kivá áláso ok I.

53 Kiválások II.

54

55

56

57 jég: a nyarakat is túlélő jégfelhalmozódás esetén jeges barlangról ról beszélünk, oka: zsákszerű barlang vagy 0 0 C alatti klímaterület (pl. magashegység) guanó: jelentős denevérkolóniára utal állati, emberi és növényi maradványok: számos információt hordozhatnak (fajok, ősember, pollenek klímarekonstrukció (pocokhőmérő), ő) vegetációrekonstrukció) t k ió)

58 A barlangok pusztulása üregfeltöltődés üregmegszűnés (beomlás, felszakadás)

59 Karsztvizek jelentősége többé-kevésbé kiegyenlített vízhozamok általában rendkívül tiszta rövid időn belül megújuló gravitációs úton érkező olcsó, jó minőségű ivóvíz MENNYISÉGI és MINŐSÉGI védelme is fontos Magyarországon: - Bükk, Aggteleki-karszt, karszt, Dunántúli-khg, Mecsek, stb. - számos város vízellátását biztosítják

60

61

62 Dunántúli-khg. karsztvize szén- és bauxitbányászat évtizedeken át tartó intenzív karsztvízkiemelés ki helyenként 100 m-t meghaladó vízszintcsökkenés 1990-től visszatöltődés

63

64 Felhasznált ábrák, diagramok forrásai: Jakucs L. 1971: A karsztok morfogenetikája. Akadémiai Kiadó Bp. Borsy Z. (szerk.)1993: Általános természetföldrajz. Nemzeti Tankönyvkiadó, Bp. Hevesi A. 1991: Magyarország karsztvidékeinek kialakulása és formakincse II. - Földrajzi Közlemények CXV pp egyéb