BARLANGFÖLDTAN
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
A víz útja a felszíntől a forrásokig
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)
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
Karsztok tipizálása áá I.
Karsztok tipizálása II. (Hevesi A. 1991)
Vízbevétel szerinti tipizálás (Jakucs L. 1971) A-típusú, vagy autogén karszt (vízbevétel csak a direkt csapadékból származik):
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
Elsődleges és másodlagos üregképződés
Karsztvízszintsüllyedés hatása (hegység emelkedése vagy erózióbázis süllyedése)
B-típusú vagy allogén karszt nemkarsztos területről is érkezik hozzáfolyás (pl. patak): víznyelő
A batükaptúra folyamata
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
Aggteleki-karsztkarszt
Nyugat-mecseki-karsztkarszt
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)
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
Jellemző felszín alatti karsztformák karsztbarlang: forrásbarlang, víznyelőbarlang, átmenő barlang, hévizes barlang, zsomboly, emeletes barlang, aktív járat, inaktív járat, akna, kürtő, szifon
Patakos barlangok
zsombolyok, aknabarlangok tektonikusan preformált hévizes barlangok
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. 1964 csak oldódás Müller P. Sárvári I. 1971, Szenthe I. 1971, Takácsné B. K. 1998, Nyerges A. 2000 Baron, I. 2002 (jellemzői: harangaknák, közöttük szűkületek, a felszínre max. felnyílnak, a felszíni morfológiával látszólag nincs kapcsolat, közel függőleges befogadó kőzetrétegek)
Ivo Baron, 2002: - réteglapon leszivárgó csepegő vizek szerepe
Hévizes barlangok tektonikus preformáltság hőlift effektus Szemlő-modell modell (Kraus S., 1993) Jellemzői: labirintusos alaprajz, korróziós gömbfülkék, gazdag ásványkiválások
Ahőlift-elv és a budai-hegységi példa
jellemző szelvénytípusok meander, álfenék, álmennyezet, tükörképi és meanderszínlők
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 (www.termeszetvedelem.hu)
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
http://www.bebte.hu/documents/vulkantura2006.htm lávacsatornabarlang korallbarlang http://www.czakobuvar.hu/k_buvarturak/dahab2/index.htm mésztufabarlang
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
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)
Példa abráziós barlangra: Skócia, Staffa szigete, Fingal-barlang
Sókőzetek ő karsztosodása kősó: 250 g/l oldékonyság kevés barlang, de gazdag felszíni formakincs főleg karrmezők Sóvidék, Torda, Aknaszlatina (Kárpátalja)
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)
Waldschmiede-barlang, Harz-hg.: http://www.karstwanderweg.de/kww041a.htm
Podóliai-gipszkarszt http://www.fsz.bme.hu/mtsz/barlang/fotok/ukran/0u.htm
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
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
Kivá áláso ok I.
Kiválások II.
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)
A barlangok pusztulása üregfeltöltődés üregmegszűnés (beomlás, felszakadás)
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
Dunántúli-khg. karsztvize szén- és bauxitbányászat évtizedeken át tartó intenzív karsztvízkiemelés ki helyenként 100 m-t meghaladó vízszintcsökkenés 1990-től visszatöltődés
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. 3-4. pp. 99-120. http://www.kvvm.hu/szakmai/karmentes/kiadvanyok http://oktatas.barlang.hu/alapfoku-jegyzet/index.html egyéb