Segédanyag Magyarország és a Kárpát-medence természetföldrajza gyakorlat 4. gyakorlat: A Budai Paleogén Medence fejlődéstörténete ELTE TTK 2014

Átírás

1 Segédanyag Magyarország és a Kárpát-medence természetföldrajza gyakorlat 4. gyakorlat: A Budai Paleogén Medence fejlődéstörténete ELTE TTK 2014 PARATETHYS az eocén végéig összeköttetés az Európa/Afrika között szűkülő Tethys-szel felgyűrt takarók és kiemelkedő hegységek (részben a szubdukcióhoz kapcsolódva!) medencék leválasztása a Tethys-ről o Észak-alpi-medence o Kárpáti-medence o Pannóniai-medence o Dél-oroszországi-medence o Közép-ázsiai-medence a víztömegek kommunikációja akadályozott; néhol megszakadó kapcsolat a mediterrán térséggel a létrejövő új medencerendszer neve: Paratethys 3 alkalommal teljes izoláció a világtengertől: o kora oligocén (kora kiscelli korszak, Ma): a Paratethys születésének pillanata o kora miocén (ottnangi korszak, 19 Ma) o középső miocén vége (szarmata korszak, 13 Ma): végleges izoláció! Az izoláció mindig sótartalom-csökkenéssel is járt. miocén végén kialakul: Pannon-beltenger (Pannon-tó) A Paratethys-hez kapcsolódva kialakult 4 nagy üledékgyűjtő medence a Kárpát-Pannon térségben: Budai Paleogén Medence Erdélyi-medence külső-kárpáti flismedence belső-kárpáti flismedence - víztömegük kisebb megszakításokkal kapcsolatban állt egymással és a világóceánnal - a medenceszerkezetek azonban más-más tektonikai folyamat termékei nincs köztük genetikai kapcsolat A Budai Paleogén Medence határai: É: Rába- és Ógyalla-Diósjenő- szerkezeti vonalak K: Gömör-Szepesi-Érchegység D: Balaton-vonal és Zágráb-Zemplén-vonal területe a mai Dunántúli-középhegység és Északi-középhegység A Budai Paleogén Medence üledékei: egyetlen nagy üledékciklus termékei!!! Transzgressziós rétegsor elemei: 1

2 Homokkő: parti, sekélytengeri lerakódás, patakok hozzák a szárazföldi lepusztulási terméket. Diagenezis során cementálódott homok (cementáló anyag lehet pl. CaCO 3, SiO 2, limonit). Mészkő: sekély tengeri/tavi környezet, platform, vagy parttól távol Dolomit: mészkőhöz hasonló, szárazabb klímát feltételez, betöményedés Márga: tengeri/tavi; vízmozgás csökkenése miatt leülepszenek a közeli szárazföldről behordott agyagásványok, de már a mészanyag is kiválik. Meszes iszap és pélit keveréke. Agyagmárga ha sok a pélit, mészmárga ha sok a mészanyag. Pélit: agyagos üledékes kőzet; szemcseméret < 0,001 mm. Agyag: szemcseméret, tavi/folyóvízi is, tengerekben parttól távolabbi/mélyebb részt jelez Breccsa: durva törmelékből álló (szögletes alkotók) üledékes kőzettest; lejtőkön megcsúszhat Konglomerátum: durva lekerekített és cementált törmelék (kavicsok), folyóvízi szállításra utal. Kötőanyaga lehet pl. mész, kova, limonit. Barnakőszén: lápos környezet, csapadékos klíma; sűrű láperdőkből Bauxit: szárazföldi lepusztulás, felszíni kőzetek mállása trópusi-szubtrópusi éghajlati viszonyok között Slír: nem önálló kőzettípus, a Budai Paleogén Medence közép- és nagymélységű üledékgyűjtőiben kiülepedő homokos agyagok és agyagos homokok összefoglaló neve. Jól rétegzett finomszemű medenceüledék, mely nyugodt körülmények között keletkezett. 1. TEKTONIKAI FÁZIS: kréta paleocén Általánosan jellemző: ÉK-DNy kompresszió redők, feltolódások, takaróképződés; + kiemelkedések és lepusztulások Kréta: a földtörténet egyik legmozgalmasabb időszaka főbb történések: Tethys beszűkülése kontinensek feldarabolódása transzgresszió és regresszió váltakozása meleg, kiegyenlített éghajlat Alpok és Kárpátok felgyűrődése Tethys öbleinek záródása Vadflis: tenger alatti lejtőkön lezúduló zagyárakból ülepedik ki (gravitációs tömegmozgás) de a finomszemcséjű ár nagyobb kavicsokat és tömböket is magával szállít. Kisebb tömbök az olisztolitok, míg hatalmas, akár hegynyi tömbök is részt vehetnek az áthalmozásban ezek az olisztosztrómák. Paleocén: kréta után sokáig szárazulati környezet, szünetelő üledékképződés. A középső eocéntől jelennek meg a tenger transzgressziós és regressziós ciklusai. 2. TEKTONIKAI FÁZIS 2/1 késő eocén kora oligocén kiszökés ÉNy-DK kompresszió 2

3 Késő eocén Szépvölgyi Mészkő Formáció: sekélytengeri környezet meleg, trópusi, normálsósvíz körülmények kimélyülő medence! Budai Márga Formáció (képződése az oligocén elejére is átnyúlik) o m mélyen a tengerben o minden esetben a Szépvölgyi Mészkőből fejlődik ki o kőzettípusai: márga, mészmárga + mészkőpadok is tagolhatják ( visszautalás: egy formációt nem szükségszerűen egyféle kőzettípus alkot) tektonikailag nagyon aktív üledékek áthalmozódása gravitációs tömegmozgásokkal az áthalmozás lejtőkön ment végbe, melyek az antiformok/flexúrák szárnyán helyezkedtek el. A kisebb lejtők összességében egy nagy, összetett lejtőt alkotnak Budai-vonal mentén! szinszediment tektonika vagyis üledékképződés és tektonika egy időben. o az ÉNy-DK kompresszió hatására a Budai-hegység peremén létrejött egy 3-5 km széles, transzgressziós jellegű, KÉK-NyDNy csapású jobbos eltolódási zóna, a Budaörsi oldaleltolódásos zóna. Ennek mentén az üledéklerakódással egyidőben intenzív tektonika zajlott pl. kibillenések formájában. A kibillenés során a képződő üledék gravitációs tömegmozgások által áthalmozódott a lejtő mentén. Az áthalmozás megindulását földrengések is segíthették. Az áthalmozás során breccsák és konglomerátumok keletkeztek. A törmeléktest vastagsága a lejtő alja felé nő így a lejtő tetején a legtöbb rétegtag elvékonyodik és kiékelődik. Oligocén Kora oligocén innentől a Budai-vonal fácieshatárt is jelez, vagyis őskörnyezeti választóvonalként működik! kora oligocén I.: o a Budai-vonaltól Ny-ra az egész Dunántúl kiemelkedett intenzív lepusztulás! Az erózió helyenként egészen a mezozoikumi alaphegységig hatolt. Ezt a folyamatot nevezzük infraoligocén denudációnak. A Budai-vonal lényegében elválasztja az infraoligocén denudáció által érintett területeket a folyamatos eocén-oligocén üledékképződésű területektől. o Budai-vonaltól K-re: Budai Márga Formációból fokozatosan fejlődik ki a Tardi Agyag Formáció: fekete, mikrorétegzett agyag kifejlődés izoláció a világtengertől anoxikussá alakuló mélytengeri medence. A rosszul szellőzött aljzaton a bentoszlakó fauna nincs jelen, ezért az agyag nem lesz bioturbált. magas szervesanyag-tartalom, mely nem tudott lebomlani kora oligocén II.: o kiscelli korszakban újra helyreállt a világtengerekkel a kapcsolat a tengerfenék anoxiája megszűnt + visszaállt a Budai Paleogén Medence normálsótartalma is. A János-hegyi antiform tengeralatti gátként működött teljesen elszigetelte a Ny-i sekélytengeri és a K-i mélytengeri üledékgyűjtőket. A gátmenti áramlások ÉK felől sodorták a hárshegyi homok-kavicsösszlet anyagát a lerakódási helyére. o Budai-vonaltól Ny-ra: sekélytengeri környezet: 3

4 o az infraoligocén denudáció területeinek helyén tengerelöntés jelenik meg (transzgresszió!) Hárshegyi Homokkő Formáció: partközeli, sekélytengeri környezet. Keresztrétegzett, mely erős vízmozgások jelenlétéről árulkodik. Benne Pecten-ek (fésűskagyló), mely szintén partközeli fáciesre utal. a Kiscelli Agyag Formáció oldalirányban megjelenő kifejlődése, vagyis azzal egykorú, partközeli megfelelője! gyakran cementálja kovás-kalcedonos anyag ez az utóvulkáni működésekhez köthető Budai-vonaltól K-re: Kiscelli Agyag Formáció átszellőzőtt tengerfenék bioturbált aljzat (bentoszlakó fauna élettere helyreállt) folyamatos kifejlődés a Tardi Agyag Formációból 2/2 középső oligocén kora miocén szinrift DNy-ÉK tenzió szinrift = kéreg megnyúlása és medencék képződése, amelyekben a tektonikai folyamatokkal egy időben üledékek rakódtak le késő oligocén: o Budai-vonal mentén: parti/partközeli üledékek, melyek a Kiscelli Agyagból fejlődnek ki Törökbálinti Homokkő Formáció: jól osztályozott, keresztrétegzett homok/homokkő. o Budai-vonaltól Ny-ra lagunáris fácies: Mányi Formáció változó kőzetösszetétellel rendelkezik, mely változó képződési környezetre is utal: csökkentsósvízi lagúnarendszer, melyet vékony homokzátonysor választ el a normálsósvíztől (meghatározó az apály/dagály ciklusok váltakozása is; illetve néhol szárazföldi eredetű betelepülések). felépítői: homok, homokkő, kőzetliszt, tarkaagyag, (ritkán kavics) heterogén! kontinentális környezet: Csatkai Formáció ( csatkai kavics ) szárazföldi tarkaagyag, folyóvízi kavics és homokrétegek o Budai-vonaltól K-re: a legmélyebb medencerészeken slír (=apoka) képződött Szécsényi Slír Formáció: jól rétegzett agyagos, finomhomokos aleurit. Nyugodtvízi körülmények között; folyamatos kifejlődés a Kiscelli Agyagból, de néhol durvább szemcseméret. Slír nem önálló kőzettípus, hanem a finomszemű medenceüledékek összefoglaló neve. o összefoglalva: Tengeri regresszió üledékei! Vagyis mélyvízi környezettől tengerparti lagúnáig édesvízi környezetig regressziós rétegsor Miocén kora miocén eggenburgi korszak: a Budai Paleogén Medence teljes feltöltődése A Budai-vonal vízalatti küszöbként viselkedik: Budai-vonaltól Ny-ra: homokos-kavicsos parti képződmények + zátonyok, szigetek. Partvidékén Budafoki Homokkő Formáció. Illetve a Pétervásárai Homokkő Formáció, 4

5 mely a regressziót, a Budai Paleogén Medence üledékgyűjtőjének teljes feltöltődését reprezentálja. Budai-vonaltól K-re: még Szécsényi Slír Formáció. 3. TEKTONIKAI FÁZIS: középső késő miocén posztrift posztrift = kéreg kivékonyodásával a forró asztenoszféra közelebb került a felszínhez a kéreg fokozatos hűlése újabb medencesüllyedést eredményezett (termális/termikus süllyedés) középső miocén: Posztrift fázis változó feszültségtér: K-Ny és ÉNy-DK tenzió korábbi normálvetők felújulása + ÉK-DNy normálvetők keletkezése. A Budaörsi eltolódási zóna jobbosról balosra váltott. a Pannon-medence süllyedésnek indul posztrift fázis! o a süllyedés a medence különböző részein különböző időpontokban kezdődött. Oka: óceáni lemez szubdukciója a külső-kárpáti ív mentén kéreg elvékonyodása ív mögötti medence létrejötte bádeni korszak: o szigettenger még enyhe kapcsolat a világtengerekkel azonban a bádeni korszak végére szűkül az összeköttetés; a tenger sótartalma csökken. A tengerág fokozatosan elzáródik. o meleg éghajlat + egyéb törmelékes anyagok behordódása a tengerbe gyengébb (pl. homok, aleurit, agyag) Lajtamészkő képződése sekélytengeri környezetben o korallzátonyok képződése o sztromatolitok képződése: rétegzett üledékes szerkezetek algatelepek üledékmegkötő és megszilárdító hatása. Olyan helyeken alakulnak ki, ahol a magasabb rendű állatok nem tudnak megjelenni. (pl. Tétényi-fennsík területe) szarmata korszak: o sekélytengeri környezetben szarmata mészkő képződése o helyenként túlsós öblök, lagúnák o a Pannon-medence erős tektonikus feldarabolódása, új árkos mélyedések megjelenése o a tengerágak sósvízű tóvá alakulnak a középső miocén végétől Pannon-tó a Pannon-tó keletkezése hirtelen vízszintsüllyedéssel indult oka: Kárpátok kiemelkedése miatt tengerszorosok elzáródása késő miocén: pannon korszak: o a Pannon-beltó a megelőző szarmata korszak bonyolult, töréses mélyedéseit örökölte kezdetben változatos, szigetekkel, szorosokkal, félszigetekkel tagolt alakulat lehetett o termikus süllyedés fázisa (posztrift!): csillapodó tektonikai mozgások, süllyedés az elvékonyodott és viszonylag meleg litoszféra lassú hűlése miatt o a korábbi mély árkok feltöltődése elindul a beömlő folyók miatt. Hatalmas deltarendszerek kialakulása (főleg ÉNy, ÉK irányból) tómedence lassú feltöltődése elindult. A tó víztükre egyszerűbbé vált és egyre délebbre tolódott. o tó magasabb vízállásai abráziós színlők kialakítása a hegységperemeken o ritkán kötődik mészkőképződés az üledékeihez! Inkább törmelékes (sziliciklasztos) eredetű anyagok (általában agyag, aleurit, homok) o a késő miocén végére/pliocén elejére kiszáradt a Pannon-tó (~5,4 millió évvel ezelőtt) 5

6 4. TEKTONIKAI FÁZIS: pliocén negyedidőszak neotektonika Szerkezeti inverzió jelentése: millió évvel ezelőtt a Kárpát-Pannon térség helyén mélytengeri medence volt a neogén kezdetén az afrikai és európai lemezek közeledése és ütközése okozta, hogy az Alcapa és Tisza-Dácia lemezek a mai térségbe lökődtek be, illetve a térségben levő Maguraóceán szubdukciójával a Kárpátok láncai is kezdtek felgyűrődni. Az Alcapa részét képező Pelso-egység folyamatosan megnyúlt, megsüllyedt és rajta üledékfelhalmozódás indult meg. (lásd: szubdukcióhoz kötődő ív mögötti medencék! + a kőzetlemeztömbök egységeinek pásztás elrendeződése) így a korábbi hegységekből üledékes medencék lettek, míg a medencékből hegységek keletkeztek (Magura szubdukció, Kárpátok kiemelkedése a medence helyén!) így létrejött a szerkezeti inverzió Tektonikai inverzió jelentése: a posztrift fázisra jellemző extenziós erőteret a neotektonikai fázisra egy másik erőtér váltotta fel: kompressziós (+eltolódásos) erőtér egyidejűleg vannak jelen emelkedő és süllyedő térszínek A János-hegyi antiform és a Budai-vonal magyarázata: Középső eocén kora miocén ÉNy-DK irányú kompresszió + erre merőleges tenzió eltolódás létrejött 2 K-Ny csapásirányú, jobbos eltolódási zóna Budaörs (- Gellérthegy) eltolódási zóna Nagykovácsi-Csillaghegy eltolódási zóna Az eltolódás kompenzálására antiformok és DK vergenciájú flexúrák alakultak ki. A feltolódások egy eltemetett pikkelyzónát határoznak meg, melyben a redők magassága ÉNy irányban növekszik. A legmagasabb zónája: a János-hegyi antiform. A János-hegyi antiform csuklózónája megegyezik a Budai-vonal lefutásával. Budai-vonal: törésként nem jelenik meg a felszínen viszont azonosítható egy antiform magjában feltételezett vak feltolódással. Vagyis: mélyben eltemetett feltolódási zóna, mely egy antiformban fejeződik ki. A Budai-vonal a Hárshegyi Homokkő Formáció kovásodásának a keleti határa is. A kovásodás utóvulkáni folyamatok eredménye. Források: Fodor L. - Magyari Á. - Fogarasi A. - Palotás K Tercier szerkezetfejlődés és késő paleogén üledékképződés a Budai-hegységben. A Budai-vonal új értelmezése. Földtani Közlöny 124/2, pp

7 Horváth Ferenc Gerner Péter: Magyarország geotektonikája. Természettudományi Közlöny 124/9, pp Karátson Dávid (főszerk.), Pannon Enciklopédia Magyarország földje. Kitekintéssel a Kárpát-medence egészére. Urbis Könyvkiadó, Budapest az alábbi fejezetek: o Csontos László Vörös Attila: A kárpát-pannon térség lemeztektonikai modellje. pp o Nagymarosy András: Paleogén rétegtan és ősföldrajz. pp o Nagymarosy András: Magyarországi eocén. pp o Nagymarosy András: Magyarországi oligocén. pp o Nagymarosy András: Legkorábbi miocén. pp o Nagymarosy András: A korai miocén második fele. pp o Müller Pál: A középső miocén első fele. pp o Müller Pál: Az újabb neogén. pp