A TAPOLCAI-MEDENCE ÉS A BALATON-FELVIDÉK PARTSZEGÉLYI SZARMATA KÉPZŐDMÉNYEI B e n c e G é z a B u d a i T a m á s M. Áll. Földtani Intézet Budapest, Népstadion út 14. H-1143 ETO: 551.782.1(234.373.1) Tárgyszavak : abrázió, mészkő, dolomit, szállítás, ősföldrajz, bauxit, miocén, szarmata, Bakony (Tapolca) A Balaton-felvidék és a Tapolcai-medence szarmata üledékes képződményeinek térképezése során a következő partszegélyi fácieseket különítettük el: abráziós kavics, kavicsos mészkő, vörös. agyaggal színezett mészkő, strandkavics. Ezek térképi ábrázolásával rekonstruáltuk az egykori üledékgyűjtő peremét és ősföldrajzi szempontból összehasonlítottuk a két medenceterületet. Elemzéseink szerint a Balaton-felvidéki szarmata esetében a partvidéki abráziós tevékenység volt az uralkodó, míg a Tapolcai-medence peremét inkább a terrigén anyag behordódása jellemezte. Kutatástörténet A Középhegységi osztályon 1982 óta folyik a Balaton-felvidék 1:20 000 méretarányú földtani térképezése, amelynek során 1984-ig felvételeztük a tapolcai, valamint a Balaton-felvidéki neogén medence-területet. A Balaton mentén megjelenő szarmata képződmények B ö c k h J. (1874), L ó c z y L. S c h r é t e r Z. (1913), v a l a m i n t S z a l a y T. (1941) munkáiból váltak ismertté. Eelszíni elterjedésüket L ó c z y L. 1920-ban megjelent 1:75 000 méretarányú földtani térképén ábrázolta. A szarmata üledékek tortonain tapasztalható regionális túlterjedését először L ó c z y L. (1913, pp. 257 260) állapította meg. Balatonudvari és Balatonakali térségéből,,transzgressziós konglomerátot említett, amely közvetlenül települ az alaphegységre. Földtani térképén (1920) ugyanakkor nem különítette el a durva mész (Cerithium mészkő) kifejlődéstőljelentősen eltérő kavicsos képződményeket, sőt, a jelkulcsban meg sem említette azokat. Ugyancsak összevont jelkulcsi kategóriával ( durvamészkő, márga, agyagmárga, agyag ) ábrázolták a szarmata üledékeket a Balaton környékének 1:50 000 méretarányú építésföldtani térképsorozatában is (földtani térképváltozat, szerk. B o r o s J. 1985). Üj felvételünk alapját 1:10 000 méretarányú topográfiai térképek szolgáltatják, melyek pontossága, valamint a rendelkezésre álló térképező fúrások lehetővé tették, hogy elkülönítsük a szarmata üledékek helyenként 500 600 m széles pásztában nyomozható partszegélyi litofácieseit. Ezek térképi ábrázolásával kirajzolódik az üledékgyűjtő pereme és egyéb ősföldrajzi következtetések is levonhatók.
Földtani leírás A térképezés, során a következő partszegélyi üledékeket különítettük el a szarmatán belül: abráziós kavics; extraklasztos mészkő: a) kavicsos mészkő, b) vörös agyaggal színezett mészkő, strandkavics. Ezek közül csak az extraklasztos mészkő fordul elő mindkét területen, az abráziós kavics csak a Balaton-felvidéken, míg a strandkavics csak a Tapolcai-medence ÉNY-i peremén észlelhető. Az abráziós kavics szinte mindenhol térképezhető a szarmata üledékekkel borított területek peremén, ott, ahol a partot alkotó alaphegység kavicsolódásra alkalmas kőzetből áll. Balatonszepezd Zánka Balatonakali között csak azon a rövid szakaszon hiányzik elsődlegesen (Zánka K-i határában), ahol a szarmata képződmények a campili tiroliteses márgára települnek (1. ábra). A kavics anyaga az abradált alaphegységtől függően változó, leg- 1. á b r a. A szarmata képződmények elterjedése Zánka és Kiliántelep között. Szerkesztette Budai T. 1985 hp h = Pannóniái homok, aleurit, km z = szarmata kavics, kavicsos mészkő, mm z = szarmata durva mészkő, rt2ta= megyehegyi dolomit, {Ti=lemezes mészkő, 8T \ sejtes dolomit, ct i = tiroliteses márga, crinoideíis mészkő, «27i =,,seisi homokkő F ig. 1, Extension of Sarmatian deposits between Zanka and Kiliantelep. Plotted by T. Budai 1985 hp h = Pannonian sand, silt, km z = Sarmatian gravel, gravelly limestone, mm z = Sarmatian coarse limestone, átz = Megyehegy dolomite, lt i = laminated limestone, st i = cellular dolomite, ct i = Tirolites marl, crinoidal limestone, at i = Seisian sandstone többször monomikt: Zánkán seisi homokkő, a zánkai úttörőváros Ny-i szélénél campili sejtes dolomit, a balatonakali Cinege-domb környékén (vö. Csillag G. 1979, pp. 37 38) és a Pántlikarszőlőben megyehegyi dolomit (I. tábla 1.) stb. Néhány helyen előfordul azonban kevert anyagú kavics is. Ilyen kétkomponensű kavics található a zánkai úttörő város víztornya mellett, melynek
közvetlen szomszédságában települ a lemezes mészkő a sejtes dolomitra (1. ábra). Kilián-telep északi részén lemezes mészkő és megyehegyi dolomit együttesen alkotja a kavics anyagát a két képződmény települési határánál (1. ábra). L óczy L. (1913, p. 259) kétségesnek tartotta a kavics rétegtani helyzetét és szarmata vagy pannóniai korúnak vélte, mivel fedi a szarmata mészkövet. Ez a bizonytalanság tükröződik a földtani térképen is (L óczy L. 1920), amelyen pannóniainak ábrázolták Balatonakali északi részén, a dörgicsei út mentén levő területet. Valójában itt a szarmata mészkő válik észak felé egyre kavicsosabbá, majd a Pántlikamajortól délre abráziós kavics települ a megyehegyi dolomitra. Véleményünk szerint a kavics fedő helyzete a mészkőhöz képest látszólagos, amelyet magasabb orográfiai helyzete okoz, hiszen közvetlenül települ a medence partját alkotó alaphegységre (2. ábra). É N < S D Pántlika major 2. á b r a. A szarmata litofáciesek kapcsolata Balatonakaliban az A B szelvény mentén Szarmata: 1. mészkő, 2. aprókavicsos mészkő, 3. kavics. Középső-triász: 4. megyehegyí dolomit F i g. 2. Relationship of Sarmata lithofacies along profile A B at Balatonakali Sarmafcian: 1. limestone, 2. limestone with small pebbles, 3. gravel. Middle Triassic: 4. Megyehegy dolomite A szarmata partszegélyi képződmények másik típusa az extralclasztos mészkő, amelyen belül elkülönítjük a kavicsos és a vörös agyaggal színezett mészkövet. A kavicsos mészkő átmeneti fáciesnek tekinthető az abráziós kavics és a közönséges durvamészkő között (2. ábra). A kavicshoz képest több helyen és nagyobb felszíni elterjedésben található, mivel ellenállóbb. A kavicsok mérete és mennyisége az alaphegységtől távolodva csökken, osztályozottsága javul. Koptatottságuk változó, általában 2 3-as, de előfordulnak szögletes darabok is. A kavicsok anyaga lehet egyveretű, de nem ritka a két, sőt többféle anyagú kavics ugyanabban a. mészkőben (I. tábla 2.). Egyes területeken a mészkőbe zárt kavicsok anyaga eltér a fekü alaphegységétől. A Sági-erdőben például a megyehegyi dolomitra települő szarmata mészkő kavics-anyagát sötétszürke mészkő szolgáltatja, amely a triász rétegsorban a dolomit feküjét alkotja (IL tábla 1.). A kavicsok polimikt jellegéből és a közvetlen fekü anya-
gától gyakran eltérő voltából arra következtethetünk, hogy a kavicsok lineárisan is szállítódtak az egykori part mentén. A szállító közeg feltehetően partmenti áramlás volt, amely az üledékgyűjtő partvonalát alkotó többféle kőzetet kavics formájában összemosta. A balatonakali diáktáborok melletti útbevágás ferderétegzett mészhomokkövet (kalkarenit) tár fel, melyre jelentős szögeltéréssel kavicsos mészkő-pad települ (2., 3., 4. ábra). A lazán cémentált mészoolit rétegek dőléséből É felőli áramlásra lehet következtetni. 3. á b ra. Ferderétegzett szarmata mészoolit és a rá települő kavicsos mészkő (A balatonakali diáktábor melletti útbevágás szelvénye.) F otó: B u d a i T. F i g. 3. Obliquely laminated Sarmatian calcareous oolite and gravelly limestone overlying it (Profile of a road-cut by the Student s Camp at Balatonakali) Némileg eltérő eredetű a Tapolcai-medence peremén többfelé előforduló, kvarcitkavicsokat tartalmazó mészkő, amely inkább a strandkavics felé mutat fácies-átmenetet. Ilyen található pl. Viszlópuszta és Díszei környékén, ahol jól kerekített, apró, fényesre csiszolt felületű kvarcitkavicsok ágyazódnak be a mészkőbe. A Tapolcai-medence északi peremén mélyült Tpt. 3. sz. fúrás hasonló képződményt harántolt 38,7 42,4 m között-(b ence G. P e r e g i Z s. 1975). - Az extraklasztos mészkő másik típusa a vörös agyaggal színezett mészkő. Ez elsősorban a Tapolcai-medencére jellemző, de elvétve előfordul a Balatonfelvidéken is (Sági-erdő). A Tapolcai-medence nyugati pereme (Díszei, Sáska) enyhén hullámos felszínű, gyakran bauxitos agyaggal kitöltött töbrökkel tagolt felső-triász dolomittérszín. A perem közvetlen1' közelében gyakori a szarmata mészkő téglavörös elszíneződésé (vö. B öckh J. 1874, p. 79), amit az egykori üledékgyűjtőbe bemosott allitos képződmények hoztak létre.
4 : á b r a. Sötétszürke triász mészkő-kavicsok szarmata mészkőben. (A balatonakali diáktábor melletti útbevégás szelvénye.) Fotó: B u d a i T. F i g. 4. Dark grey Triassic limestone pebbles in Sarmatian limestone (Profile of a, road-cut by the Student s Camp at Balatonákali) U- M A kőzettípusban szinte mindig vannak 0,2 1,0 cm-es báuxit-pizolit és szögletes dolomitdarabkák, illetve azok utáni benyomatok. ( ív Ez a sajátos megjelenés hívta fel a figyelmet arra a lehetőségre, hogy autochton bauxit-testek is megőrződhettek a mészkő feküjében. Ezt igazolták az 1983 1984-ben mélyült diszeli térképező fúrások, amelyekkel ipari minőséget is elérő bauxitot sikerült feltárni. A szarmata partszegélyi képződmények strandkavics fáciese a Tapolcaimedence nyugati peremére korlátozódik (5. ábra). A biliegei kavicsbányák területén mélyült lesencetomaji Lest. 1. számú térképező fúrás 18,9 29,1 m között típusos, érett gyöngykavicsot harántolt, melynek fedőjét cerithiumos durvamészkő alkotta. A kavicsok anyaga 95%-ban szürke vagy tejfehér kvarcit és fekete lidit, a fennmaradó részt egyéb metamorf kőzetfélék és mezozóos mészkő teszi ki. Kerekítettségük 3 4-es, átmérőjük 0,5 3,0 cm közötti. Hasonló képződmény elterjedt a közeli nyirádi terület szarmata rétegsorában is. A kavics nagy energiájú, sekély vízben rakódhatott le a lapos, tagolatlan partszakaszokon. Anyagát a csatkai kavics szolgáltatta, amely folyóvízi áthalmozódással került a szarmata üledékgyűjtőbe. Az eredetileg polimikt, átlagosan 5 10 cm átmérőjű szemcsékből a meleg, nedves éghajlaton történt hosszas szállítódás és áz ezzel járó mechanikus igénybevétel hatására a legkeményebb metamorf kőzetek esetében nagymértékű szemcseméret:csökkenés következett be, míg a puhább (elsősorban karbonátos) kőzettípusok szinte teljesen elkoptak. Ez a képződmény a pannóniai Kállai Formációhoz hasonló
n z i ó. á b ra. A Tapolcai-medence peremi szarmata képződményei Szarmata (M3): 1. gyöngykavics, 2. dolomittörmelékes mészkő, 3. bauxit pizolit, 4. kavicsos mészkő, 5. durva mészkő. Bádeni (M2): 0. bádeni képződmények általában. Triász (T3, T2, Ti): 7. dolomit. 8. szerkesztett vetődés F i g. 5. Marginal. Sarmatian formations of the Tapolca Basin Sarmatian (M3): 1. pearl-gravel, 2. limestone with dolomite detritus, 3'. bauxite pisolite, 4. gravelly limestone, 5. coarse limestone. Badenian (M2): 6. Badenian at large. Triassic (Ts, T2, Ti): 7. dolomite, 8. inferred-normal fault s k ö r ü l m é n y e k k ö z ö t t j ö h e t e t t l é t r e ( S z a t m á r i P. 1971, J á m b o r Á. 1980), a m e l y n a g y v a s t a g s á g b a n t e l e p ü l a s z a r m a t a k é p z ő d m é n y e k f e d ő j é b e n e g y e b e k k ö z t a b i l i e g e i t e r ü l e t e n i s. A tárgyalt képződményekre az épen maradt ősmaradványok szórványos előfordulása jellemző általában: a mészköves litofáciesekben néhány Cardium és Cerithium lenyomat, illetve kioldott kőbél található a héjtöredékek mellett. A partszegélyi kifejlődésekben egyedül az Ostraeak gyakoribbak. A Viszlópusztától délre levő, felhagyott kőfejtőben hullámverés által összemosott Ostraea-teknők lumasellaszerű előfordulását észleltük, ezenkívül elvétve Díszeinél és a Sági-erdőben is megtalálhatók (II. tábla 2.). Ősföldrajzi áttekintés A két szarmata medenceterület között jelentős ősföldrajzi különbség van. A Tapolcai-medence egykori partszegélyén az abrázió alárendelt szerepet játszott, ugyanakkor sok terrigén anyag hordódott az üledékgyűjtőbe. A szárazulatot lapos, karsztosodott karbonátos térszín alkotta, amelyről areális lepusztulással bauxitos agyag került a medencébe. A lebegtetett, finom üledék
(elsősorban vasoxiddal bevont kvarc-szemcse, bauxit-pizolit) lerakódása során beépült a képződő mészkő szövetébe. A medence nyugati és északnyugati peremén lerakodott gyöngykavics valószínűleg folyóvíz által halmozódott át a Sümeg környéki, csatkai kaviccsal borított területről. Az eredetileg polimikt anyagból a szállítódás és az üledékgyűjtő partvidékén működő áramlások hatására a kvarcitnál puhább kőzettípusok nagy része kikopott. A Balaton-felvidéki szarmáta medencék peremét a fentivel ellentétben viszonylag meredek, alsó- és középső-triász karbonátos kőzetekből álló part alkotta, ahol az abrázió kifejthette hatását. A partvonal oszcillálására következtethetünk azokból a fúrási szelvényekből (Bakt 1., Zkt. 1.), amelyekben a kavics több szintben tér vissza. A hullámverés által legömbölyített kavicsokat áramlások sodorták részben a part mentén, részben a medence belseje felé (kavicsos mészkő). Ezen a területen a Tapolcai-medencével ellentétben nem volt jelentős a terrigén behordódás. IRODALOM - REFERENCES B á x d i T. 1978: A történeti földtan alapjai. Tankönyvkiadó, 103 109. Budapest. B ence G. P e r e g i Z s. 1975: A sáska 1:25 000 ma. térkép területének földtani leírása. Földt. Int. Középhegységi O. adattára, Isz. 20, kézirat. BÖCKH J. 1874: A Bakony déli részének földtani viszonyai. Földt. Int. Évk. 3. (1): 76-80. Csillag G. 1979: Magyarázó a Balaton környéke 1:10 000-es építésföldtani térképsorozatához, Dörgicse. Földt. Int. Adattár T: 7909, kézirat. JÁMBOR Á. 1980: A Dunántúli-középhegység pannóniai képződményei. Földt. Int. Évk. 62: 111-115. K ó k a y J. 1981: A balatonmellóki miocén képződmények vizsgálata a Tapolcai-medence és Tihany közötti területen. Földt. Int. Középhegységi O. adattára, lsz. 353 kézirat. L óczy L. 1913: A Balaton környékének geológiai képződményei és ezeknek vidékek szerinti telepedóse. A Balaton tud. tan. eredni. 1 (1): 260 267. L óczy L. (szerk.) 1920:.A Balaton-tó környékének részletes geológiai térképe* 1:75 000. Sza l a y T. 1941: Tapolca és környékének, valamint. Zánka és Antaltelep között fekvő terület földtani viszonyai. Földt. Int. Évi Jel. 1936 38-ról: 261 277. Sza tm á r i P. 1971: A kvarchomokképződés feltételei és a magyarországi felsőpannon. A magyarországi pannonkori képződmények kutatásai. Akadémiai Kiadó.: 233 253, Budapest.
I. tábla Plate I 1. Megyehegyi dolomit anyagú szarmata abráziós kavics. (Balatonakali, Pántlika-szőlő) Sarmatián abrasion gravel formed from mégyehegy dolomite. Pántlika! vineyard, Bálátoriakaíi (fotó.: 'B tjdai.t.).2';'laciin mészkő,-, tufás mészkő1 és- tűzkő kavicsok szarmata mészkőben. (Gyulakeszi'mészkőbánya) - Pebbles formed from Ladinian limestone, tuffitic limestone and chert in Sarmatian limestone. Gyulakeszi quarry (fotó: R adios L.)
II. tábla Plate II 1. Sötétszürke mészkő-kavics a megyehegyi dolomitra települő szarmata mészkőben (Balatonakali, Sági-erdő) Dark-grey limestone-pebble in Sarmatian limestone overlying the megyehegy dolomite (Balatonakali, Sági-forest) ( f o t ó B u d a i T.) 2. Ostraea-teknők a Viszlópusztától D-re lévő fejtőgödörben Ostraeashells in a quarry near Viszlópuszta (fotó: R a d i o s L.)
SARMATIAN LITTORAL SEDIMENTS OF THE BALATON HIGHLAND AND TAPOLCA BASIN by G. B ence T. B udai Hungarian Geological Institute, Budapest, Népstadion út 14. H-1143 UDC: 551.782.1(234.373.1) Keywords : abrasion, limestone, dolomite, transport, p a l e o g e o g r a p h y, bauxite, Miocene, Sarmatian, Bakony Mts (Tapolca) There has been ageological mapping on the scale of 1:20 000 at the Central Mountain Range Department of the Hungarian Geological Institute since 1982, during which the neogene basin area near Tapolca and the Balaton Highland were surveyed untill 1984. During mapping the following littoral sediments were distinguished within the sarmatian: abrasion gravel, extraclastic limestone: limestone.with pebbles, red-clay-mottled limestone, beach gravel. From these mentioned above only the extraclastic limestone occurs in both areas, the abrasion gravel can be spotted only in the Balaton Highland while beach gravel is found only on the NW edge of Tapolca Basin. On the basis of facies-analysis of the introduced sediment types there is a marked paleogeographical difference between the two sarmatian basin areas. Along the former shoreline of the Tapolca Basin the abrasion played a minor role, at the same time large quantity of terrestrial deposits was carried into the basin. The bottom consisted of level cavernous calcareous sediments from where bauxite-bearing clay got into the basin. During the deposition the floated fine sediment (quartz-grain covered with ferric-oxid, and bauxite-pizolite) was built into the texture of the limestone being formed. The deposited pearlpebbles on the W and NW margin of the basin were accumulated from surroundings of Siimeg which area is covered with csatka gravel. On the influence of transportation and surf action the types of rocks softer then quartzite were dissolved from the originally polimictic material. On the contrary the margins of the Balaton Highland sarmatian basins were made' Up from sheer Lower and' Middle Triassic calcareous rocks where abrasion could put on its strength. Borehole profiles point to the fact that the shore-line oscillated where the gravel is recurring in several horizons. Pebbles rounded off by surf action were drifted by flowing partly along the shore, partly offshore towards the centre of the basin. In this area as contrasted with the Tapolca Basin the terrestrial input wasn t important.