Fehér B. (szerk.) (2014): Az ásványok vonzásában. Tanulmányok a 60 éves Szakáll Sándor tiszteletére. Herman Ottó Múzeum és Magyar Minerofil Társaság, Miskolc, pp. 159 177. Különlegesen szép ásványok a József-hegyi-barlangban Exceptionally fine minerals in the József-hegy Cave, Budapest, Hungary LeéL-Őssy szabolcs eötvös Loránd Tudományegyetem, Általános és Alkalmazott Földtani Tanszék, 1117 Budapest, Pázmány P. sétány 1/c. e-mail: losz@geology.elte.hu Abstract In Buda Hills, in Rózsadomb area typical thermalkarstic (hypogene) caves occur. The total length of these caves is more than 50 km. The József-hegy Cave is the richest in beautiful minerals. In this article I put the focus on the most attractive crystals, which we usually see in museums and mineral collections. These caves originated mainly in Upper eocene szépvölgy Limestone, the upper level of the caves in Buda Marl, and the lower level in Upper Triassic Mátyáshegy Formation. These caves were dissolved by the mixing corrosion of thermal water (originated from some thousand some ten-thousand years old rain) along the tectonic fissures 600,000 700,000 years ago based on U-series dating made by szabolcs Leél- Őssy and Gergely surányi (Leél-Őssy & surányi, 2003; Leél-Őssy et al., 2011). I have classified the minerals of the cave into four groups based on the age of their precipitation. The first precipitations are older than the cave. The calcite veins, calcite scalenohedrons and baryte crystals (with 2 3 cm-long edges, covered by manganese oxides) belong to this group. Formations of the second group (cave rafts, bedded calcite crusts, pool fingers, folias) precipitated directly from the hot water. Firstly, the water filled up the fissures and dissolved the rock walls. After the hills had risen, and the level of karstic water had sunk, air remained above the water level. A part of the CO 2 content of the lake evaporated, therefore calcite precipitated. After the water also evaporated, vapour condensed on the colder walls at a higher level. The condensed vapour mixed with the seeping water, and dissolved the rock wall. It flowed down, became warmer again, therefore the CO 2 content wasn t enough to take hydrogen-carbonate in solution, so the common botryoid and aragonite crystal needles, the parts of third group of minerals, also precipitated. The members of the fourth group are being born still today. These are the gypsum crystals (the 1 m big chandeliers, gypsum flowers, crusts and hairs), dripstones and glass-ball botryoids. The sulphate content originates from the pyrite of marl, which covers the limestone above the cave. The other big caves of Rózsadomb: the Ferenc-hegy Cave, the szemlő-hegy Cave, the 30 km long Pálvölgy Cave system and the active Molnár János Cave are poorer in minerals. Összefoglalás Az ásványok nemcsak tudományos értéket jelentenek, hanem esztétikai élvezetet is nyújtanak. ezeket legtöbbször múzeumokban, ásványgyűjteményekben csodálhatjuk meg, de néha nemcsak mesterséges környezetben, bányák mélyén, hanem természetes közegükben, egy kristálybarlangban is gyönyörködhetünk bennük. A budapesti József-hegyi-barlang a rózsadombi barlangvidék legváltozatosabb és leglátványosabb ásványkiválásokkal díszített tagja. Az 1984-ben a Rózsadombi Kinizsi se tagjai által (Adamkó Péter és Leél-Őssy szabolcs vezetésével) felfedezett és ma már 6,5 km hosszan megismert barlang sokszor rendkívül nagyméretű és általában hófehér kristálykiválásairól nevezetes. Az ásványok vizsgálatáról, kormeghatározásáról már jelent meg publikáció magyar és angol nyelven is (Leél-Őssy, 1997b; Leél-Őssy & Adamkó, 2003; Leél-Őssy et al, 2011), ezért most nem az ásványtani érdekességekre, hanem a múzeumi szintű, igen látványos előfordulásokra fókuszálok. ezek közé tartoznak a barittelérek, a gipszkristályok (csillárok, nagykristályos kérgek, árvalányhaj), a kalcit anyagú kiválások (különféle borsókövek, rétegzett kalcitbevonatok, nagyméretű szkalenoéderek) és az aragonit tűhalmazok. ezek mindegyike legalább több cm-es, de a legnagyobb gipsz-kristálycsoportok mérete megközelíti az egy métert is. A többi rózsadombi barlang ásványdíszítettsége jóval szerényebb: csak a cseppkövek tekintetében gazdagabb a Pál-völgyibarlangrendszer, mint a József-hegyi-barlang.
160 Leél-Őssy Sz. 1. A barlangi ásványok környezetének kialakulása A rózsadombi barlangok járatainak túlnyomó többsége a felső eocén szépvölgyi Mészkőben (régebbi nevén nummulinás, vagy nummuliteszes mészkő), kisebbik része az ezt fedő, felső eocén-alsó oligocén Budai Márgában (régebbi nevén bryozoás márga) alakult ki (Horusitzky, 1939; Wein, 1977). A járatok legalja több barlang (József-hegyi-barlang, Mátyás-hegyi-barlang) esetében lenyúlik a Mátyáshegyi Formáció felső triász kori tűzköves rétegeibe is (régi nevén raibli mészkő; 1. ábra). A fenti kőzetekben kioldódott rózsadombi barlangokban elszórtan találunk kisebb, általában 1 m 3 -t sem elérő térfogatú paleokarsztos üregeket is; a barlangkeletkezés ideje 1. ábra. Wein György (1977) térképének részlete a Rózsadomb geológiai felépítéséről. Jelmagyarázat: 1. szépvölgyi Mészkő Formáció, 2. bryozoás márga, 3. Budai Márga Formáció, 4. Fődolomit Formáció, 5. Mátyáshegyi Formáció, 6. Kiscelli Agyag Formáció, 7. édesvízi mészkő. Fig. 1. Geological map of the Rózsadomb area by Gy. Wein (1977). Legend: 1. Szépvölgy Limestone Formation, 2. bryozoan marl, 3. Buda Marl Formation, 4. Main Dolomite Formation, 5. Mátyáshegy Formation, 6. Kiscell Clay Formation, 7. travertine.
Különlegesen szép ásványok a József-hegyi-barlangban 161 elsősorban a pleisztocénban, kb. 600.000 700.000 évvel ezelőtt volt. ezt a kalcitlemezek és a rétegzett kalcitbevonatok uránsoros korvizsgálatából tudjuk (Leél-Őssy, 1997a; Leél- Őssy & surányi, 2003; Leél-Őssy et al., 2011). A barlangkeletkezés idején meleg/langyos víz töltötte ki a barlang tektonikusan preformált folyosóit és termeit (a rózsadombi barlangok termálkarsztos, mai szóhasználattal hipogén eredetű barlangok: ezeket a barlangokat régen hévizes kioldásúnak mondták; lásd Leél-Őssy, 1957; Berhidai, 1962). A víz az általa először teljesen kitöltött járatok oldalfalát folyamatosan oldotta, tágította. Az aszcendens oldatok emelkedés közben az egyre hidegebbé váló környezetben fokozatosan lehűltek, így az eredetileg egyensúlyban lévő oldatban megjelent az oldóképes, agresszív szén-dioxid és az eredetileg keskeny litoklázisok, ember által járhatatlan méretű hasadékok oldalfalának oldásával létrehozta a barlangjáratokat. ezt a folyamatot segítette elő a keveredési korrózió (mixing corrosion) folyamata is: a különböző mélységekből érkező, eltérő ionos összetételű és változatos hőmérsékletű forráságak keveredtek egymással. Keveredésük során sok esetben az oldott állapotban lévő kalcium-karbonát oldatban tartásához szükséges szén-dioxid mennyisége csökkent, így megint csak oldóképes, agresszív szén-dioxid szabadult fel (Bögli, 1965; Müller, 1974; szunyogh, 1982, 1984, 1987; Dublyansky, 1987; Ford & Williams, 1989; Klimchouk, 2007). A források vize nem juvenilis eredetű: abból a csapadék vízből származik, amelyik az elmúl évezredekben, évtízezredekben a Budai- és a Pilis hegység területén lehullva nem párolgott el, nem folyt le a lejtőkön, nem hasznosították a növények, hanem a vékony talajrétegen átszivárogva, a kőzet repedésein keresztül bejutott a mélykarsztba. ez a mennyiség nem haladhatta/haladhatja meg az összes csapadékmennyiség 20%-át (Maucha, 1998). A beszivárgó vizek három vízkörzési rendszert alakítottak ki (Tóth, 1963, 2009): a lokális, az intermedier és a regionális ágat. ennek a három vízáramlási ágnak az elegyedése eredményezte/eredményezi a keveredési korróziót. Valószínű, hogy a legmelegebb, regionális ág vízhozamához a Pesti-síkság medencéjének a túloldaláról is érkezik komponens (szabó et al., 2009; Poros, 2011). A terület kiemelkedése, illetve a Duna bevágódása azt eredményezte, hogy a karsztvízszint fokozatosan lejjebb szállt a barlangokban is (Jakucs, 1994; Leél-Őssy, 1995) és mintegy fél millió évvel ezelőtt az eredetileg a freatikus övben, a víz alatt kialakult járatok felső szintjei szárazzá váltak, levegős járatrészek alakultak ki (közben a barlangkeletkezés helyszíne egyre lejjebb helyeződött át) a barlangi tavak felett. (A felszínről a láthatatlan repedéseken keresztül a légcsere mindig is biztosított volt: a mai napig a rózsadombi barlangoknak jó a levegője, akármennyi csoport túrázik is bennük, mindig viszonylag alacsony, fél % alatti a levegő szén-dioxid tartalma.) ez megteremtette a lehetőséget a kigázosodásra, a víz (barlangi tó) szén-dioxid tartalma egy részének az eltávozására, amit aztán a légmozgás eltávolított a barlangból. Így az eredetileg oldóképes szén-dioxidot is tartalmazó, illetve egyensúlyban lévő forrásvizek kalcium-karbonátra nézve túltelítetté váltak: megindult a karbonát kiválása. A járatok azonban feltárnak olyan ásványokat (többek közt kalcitot is), amelyek idősebbek a barlangnál. 2. A József-hegyi-barlang ásványainak eredete A barlang ásványait legcélszerűbben a barlang keletkezési idejéhez képest csoportosíthatjuk. A barlang kioldódásához viszonyított keletkezési idejük szerint a József-hegyibarlang ásványait négy csoportba oszthatjuk:
162 Leél-Őssy Sz. 2.1. A barlangnál idősebb kiválások. 2.2. Közvetlenül a barlangot kioldó meleg vízből, a kigázosodást követően kivált ásványok. 2.3. A barlangi tó vizének párája által feloldott karbonátból kicsapódó kiválások. 2.4. A szárazzá váló/vált barlangban a felszínről érkező csepegő vizekből kiváló ásványok. 2.1. ebbe a csoportba tartoznak a több millió éves (schréter, 1912; schafarzik, 1921; Fodor et al., 1991, 1994) barit- és kalcittelérek, amelyeket a fiatalabb, a pleisztocén során kialakult üregek tettek láthatóvá. Az általában néhány mm vastag, kalcittal teljesen kitöltött repedések (calcite veins) gyakoriak a barlangban, de nem tartoznak a különlegesen szép ásványok közé. Néhány helyen azonban (Kinizsi-pályaudvar, Kőbánya, Anakonda-terem) több cm széles hasadékokban vált ki a kalcit, és itt már volt lehetőség fenn-nőtt, néha víztiszta kristályok kiválására is. Legtöbb esetben az 1 3 cm-es, igen látványos farkasfog (dog tooth) formát találjuk (2. ábra), de időnként a teljesebb szkalenoéderek (Fondue-terem, Vöröstenger) is kifejlődtek. A legnagyobbak 4 5 cm-esek. Különösen érdekesek a sokfelé (szolárium, színlős-folyosó, Kőbánya) előforduló barittelérek. Legszebb az ún. fekete barit a Keleti-labirintusban. Itt a különben formaszegénynek mondható barit egyes kristályainak az élhossza eléri a 2 3 cm-t (megközelíti a Budai-hegység legnagyobb, a Martinovics-hegyről, illetve a Molnár János-barlangból ismert baritkristályainak a méretét). A fekete barit több m 2 -t beborító felülete lélegzetelállító 2. ábra. Farkasfog kalcit a Kőbányában. Fig. 2. Dog tooth calcite in the Stone mine.
Különlegesen szép ásványok a József-hegyi-barlangban 163 3. ábra. Kalcitlemez-felhalmozódás az Üvegpalotában. Fig. 3. Cave rafts in the Glass Palace. 4. ábra. Barlangi kúp a Vár-teremben. Fig. 4. Cave cone in the Castle Hall. látvány: a kristályokat hollandit-romanèchit (Nagy, 2008) leheletvékony, fekete bevonata (manganese coating) borítja, amely azonban néhány ponton lehullott és az előtűnő sárgás táblák és a fehéres, tömeges megjelenésű telér jellegzetes színkavalkádot eredményez. 2.2. Az ebbe a csoportba tartozó ásványkiválások (mindegyikük anyaga kalcit) akkor születtek, amikor a repedéseket eredetileg színültig kitöltő karsztvíz szintje csökkenni kezdett és megjelent a barlangi tavak fölött a légtér (lásd az 1. fejezetet). ez a kiválás a fent említett kigázosodás közvetlen közelében, a vízszint alatt max. 2 3 méterrel, a freatikus zónában történt (Ford, 1995). Legjellegzetesebb közülük a kalcitlemez (cave raft), amely a kalcium-karbonátban túltelített barlangi tavak felszínén vált ki hártyavékony lemezként (ez a folyamat recens módon is zajlik: a Gellért-fürdő Ősforrásának medencéjében jól tanulmányozható a néhány hét alatt lejátszódó folyamat). ez a lemezke aztán tovább vastagodott, gyakran (talán vízcsepegések miatt, vagy földmozgások következtében) eltörve a tómedence aljára süllyedt és ott tovább vastagodott, esetenként a 2 3 cm-t is elérve. sokszor tenyérnyi darabokból álló, méteres felhalmozódásaik igen látványosak (3. ábra). Állandó csepegési helyek alatt akár 2 m magas, meredek oldalú, oszlopszerű felhalmozódások (4. ábra) is keletkezhettek (Kinizsi-pályaudvar, Vár-terem). ennek a kiválás típusnak a neve barlangi kúp (cave cone). Ugyancsak gyűjteményekbe illő példányokat találunk a rétegzett kalcitbevonatok (bedded calcite crust) között. ezek a tavak medencéinek oldalfalát bélelték ki, ezért gyak-
164 Leél-Őssy Sz. ran függőleges, vagy túlhajló falakon is megtalálhatók. Általában 2 6 cm vastagok. Növekedésük évezredeken, évtízezredeken át tarthatott (Leél-Őssy, 1997a) és leggyakrabban 4 6 rétegből állnak. ezek a rétegek különböző színűek, eltérő vastagságúak, felületük egyenetlen, rücskös. Omlások miatt sokfelé találunk természetes úton eltört felületűeket is (5. ábra). A bevonatok felülete gyakorta kelvirágra emlékeztet. ez a klasszikus barlangi karfiol (cave cauliflower) előfordulás (Kessler, 1957). Valószínűleg a meleg vízből vált ki az ún. szögletes borsókő (angular botryoid) is (Takácsné Bolner, 1980). ezek a kiválások messziről nézve borsókőnek tűnnek, méretük az 1 cm-t nem érik el, de közelről feltűnő, hogy oldalaik nem gömbszerűek, hanem tulajdonképpen romboéder-lapokból állnak (6. ábra). Nem tisztázott a korall borsókő (coral botryoid) eredete sem. elképzelhető, hogy ezek a hengeres, ceruza vastagságú és 2 3 cm hosszú képződmények is a víz alatt keletkeztek. A barlangban még több, a B-csoportba tartozó megjelenési formája ismert a kalcitnak [pl. apadási színlő (folia), medence ujj (pool finger) stb.], de ezek alig észrevehetők, így nem képezik jelen tanulmány tárgyát. 2.3. A barlangnak ebbe a csoportba tartozó ásványai a legelterjedtebbek a járatokban. Legfontosabb képviselőjük a közönséges borsókő (common botryoid) (Leél-Őssy, 1995). Az egyes borsószemek mérete 0,5 1,0 cm közé esik, kissé egyenetlen felületűek, felépítésük gömbhéjas. Legszebb előfordulásuk a Kadić-folyosóban és a Fagylaltos-teremben talál- 5. ábra. Rétegzett kalcitbevonat a Repülőtéren. Fig. 5. Bedded calcite crust in the Airport. 6. ábra. szögletes borsókő az erkélyen. Fig. 6. Angular botryoid in the Balcony.
Különlegesen szép ásványok a József-hegyi-barlangban 165 7. ábra. Közönséges borsókő a Fagylaltos-folyosóban. Fig. 7. Common botryoid in the Ice-cream Corridor. ható (7. ábra). Utóbbi helyszínen kb. 50 m 2 -t borít ez a fehéres ásványtömeg. Minden látogató hosszan szemléli ezt a csodálatos alakzatot. ez a kiválástípus (akárcsak a C-csoport többi tagja) már légteres képződmény. Régebben a kutatók Kessler (1957) nyomán úgy vélték, hogy a meleg vízből váltak ki. Magyarországon Takácsné Bolner (1992) után vált elfogadottá az az elmélet, amely Nyugat-európában (Hill & Forti, 1986) már régebben általánosan elterjedt volt. eszerint a barlangüreg alját elfoglaló langyos/meleg vizű tó párolog és a vízpára a járatok felsőbb részében lecsapódik a hidegebb kőzetfalra. A beszivárgó, felszíni eredetű nedvességgel elegyedő és lehűlő pára, miközben a gravitáció hatására vízfilmként lassan húzódik lefelé, oldóképessé válik. Lefelé haladás közben azonban (a langyos/meleg vizű tóhoz közeledve) ismét felmelegszik, az oldás következtében hidrogén-karbonát tartalma fokozatosan növekszik. A hidrogén-karbonát tartalom oldatban tartásához egyre több szén-dioxidra lenne szüksége (mind az oldott anyag növekvő mennyisége, mind az oldat felmelegedése miatt). Mivel ez nem áll rendelkezésre, az oldat túltelítetté válik, majd bepárlódik és megindul (még a légtérben, a tó vízszintje felett!) a közönséges borsókő keletkezése. Kismértékű vízutánpótlás esetén nyilván erősödik a bepárlódás és kiválás. A hazai szakirodalomban legrészletesebben Kraus (2009) foglalkozott ezzel a folyamattal. Rendkívül látványosak a barlang aragonit kristálybokrai (8. ábra), amelyekben a Kessler-teremben, az eldorádóban és a Természet templomában gyönyörködhetünk. A sík-
166 Leél-Őssy Sz. lapokkal határolt csillogó kristálytűk (aragonite needles) hossza 1 2 cm közötti, vastagságuk 1 3 mm és gyakorta 8 10 cm-es fürtöket alkotnak! Leggyakrabban a közönséges borsókőre váltak ki. Néhol 10 20 m 2 -en egybefüggően borítják az oldalfalat és a mennyezetet. Legszebb előfordulási helyük a szentély. Az itteni kristályok valóban a természet mesterművei, finomabbak egy brüsszeli (vagy halasi) csipkénél is. Az ilyen ágas-bogas képződmények összefoglaló neve a frostwork. Hill & Forti (1986) coralloid gyűjtőnéven található kiválásai közé is besorolhatók. 2.4. ebbe a csoportba tartoznak a barlang legnagyobb méretű kiválásai. ezek közül a legkülönlegesebbek a gipsz anyagú képződmények, azok közül is a gipszcsillárok (chandelier). (Ilyen, 1 2 méter közötti példányokat találtak néhány évtizede a felsőpetényi bányában; ezek egyike megtekinthető a Magyar Földtani és Geofizikai Intézet budapesti, stefánia úti épületében.) Mai tudásunk szerint a szulfát anyagot a felszínről beszivárgó csapadékvíz hozza magával, amely a fedő márgaréteg pirittartalmának a feloxidálódásából származik. A barlang mennyezetére érve ez sok esetben a cseppkő-sztalaktithoz hasonlóan kezd kiválni (itt nincs szó a képződmény közepén csatornáról!) és karomszerűen, általában három irányba ágazva válik ki a gipsz anyag egy hosszú időn keresztül növekvő, síklapokkal határolt kristálycsoportot alkotva (9. ábra). A legnagyobbak a Kinizsi-pályaudvaron majdnem 1 méteresek, de a Vár-teremben, a Láng sándor-teremben, vagy a Fondue-teremben sem sokkal kisebbek. Mindig a mennyezeten válnak ki, de a folytonosan növekvő tömegük, illetve esetleg a földmozgások miatt sok esetben már letörtek és a legnagyobb 8. ábra. Aragonitkristályok a Természet templomában. Fig. 8. Aragonite crystals in the Church of Nature.
Különlegesen szép ásványok a József-hegyi-barlangban 167 9. ábra. Gipszcsillár a Kinizsi-pályaudvaron. Fig. 9. Gypsum chandelier in the Kinizsi Railway Station. példányok a barlang felfedezésekor már annak aljzatán hevertek. egy ilyen leesett, arasznyi példányt a kilencvenes évek vége felé (a Duna-Ipoly Nemzeti Park engedélyével) szakáll sándorral a miskolci Herman Ottó Múzeum számára begyűjtöttünk. Az új-mexikói Lechuguilla-barlangban azonban 5 6 méteres gipszcsillárok is előfordulnak (Leél-Őssy, 2004). A barlangban nagyon sokfelé fordul elő egy aprókristályos gipszkéreg (gypsum crust), ami gyakran több cm vastagságban borítja az oldalfalakat (Kinizsi-pályaudvar, Láng sándor-terem, Anakonda-terem). Több esetben (szolárium, Vár-terem) több cm-es gipszkristályokban végződik ez a kéreg. 10. ábra. Gipszvirág a Virágoskertben. Fig. 10. Gypsum flower in the Flower Garden.
168 Leél-Őssy Sz. 11. ábra. Gipszkígyó a Vörös-tengernél. Fig. 11. Gypsum snake in the Red Sea. A gipszkérgeken sokszor találunk 5 15 cm-es gipszvirágokat (gypsum flowers), illetve gipszkígyókat (Vár-terem, Vörös-tenger, Virágoskert). ezek leggyakrabban ceruza vastagságúak, esetleg keskenyebbek, rostos szerkezetűek, a c-tengely mentén elcsavarodottak (10. és 11. ábra). Néha a mennyezetről lógnak le, vagy az aljzatból állnak ki, de leggyakrabban az oldalfalakon láthatók. ebből a kiválástípusból is gyűjtöttünk a Herman Ottó Múzeum számára. A legkülönlegesebb gipszképződmény barlangunkban azonban az árvalányhaj (gypsum hair, gypsum cotton). ezek a kristályszálak gyakorta az emberi hajszálnál is vékonyabbak (12. ábra), de hosszúságuk néha közel 1 méteres is lehet (pl. a Kristály-fülkében). Nagyon sérülékeny képződmények, amelyek az emberi beszédhangra is vadul lengedeznek. szerencsére a barlang egy igen eldugott és nehezen megközelíthető szögletében rejtőznek. A többi gipsz anyagú képződményre kis méretük miatt itt nem térek ki. 12. ábra. Gipsz árvalányhaj a Kagylós-ágban. Fig. 12. Gypsum hair in the Shell Branch.
Különlegesen szép ásványok a József-hegyi-barlangban 169 13. ábra (balra). Cseppkő a Vörös piramis terménél. Fig. 13 (left). Dripstone in the Red Pyramid. 14. ábra (felül). Üveggömb borsókő a Kinizsi-pályaudvaron. Fig. 14 (above). Glass-ball botryoid in the Kinizsi Railway Station. A ma is keletkező kiválások között természetesen a kalcit a leggyakoribb. A kalcit legközönségesebb barlangi megjelenési formája a cseppkő (dripstone). A József-hegyibarlangban a fedő, erősen agyagos márgarétegek miatt a csepegő vizek oldott hidrogénkarbonát tartalma az Aggtelek-jósvafői barlangokban mérhető 500 600 mg/l-rel (Maucha, 1998) szemben itt csak 150 mg/l körüliek (sárváry et al., 1993). ezért itt a cseppkőképződés alárendelt, bár egyes helyszíneken (Vulkánok terme, Vörös piramis terme, Üvegpalota) nagyon szép cseppkövek is előfordulnak (13. ábra). Vannak 20 30 cm-es sztalaktitok, de sztalagmitok alig fordulnak elő. Gyakoriak és színesek (vörös, narancssárga, citromsárga árnyalatúak) a cseppkőlefolyások. Még több apróbb, hideg vizes eredetű kalcit megjelenési forma található a barlangban pl. mikrotetarata gátak (rimstone dams), hideg vizes kalcit romboéderek (pool spars), huzat borsókövek (draft botryoids) stb., de ezek közül számunkra legfeljebb az üveggömb borsókövek (glass-ball botryoids) (Leél-Őssy, 1995) az érdekesek. ezek 0,5 cm körüli, szembetűnően szabályos gömbformájú, sima felszínű kiválások, amelyek alig néhány ezer évesek (14. ábra).
170 Leél-Őssy Sz. 15. ábra. elvi ábra a József-hegyi-barlang ásványainak keletkezési környezetéről. Fig. 15. Theoretical sketch about the genetic environments of minerals of the József-hegy Cave. A fenti csoportbeosztást finomítva egy elvi ábrán mutatom be a különböző formák képződési körülményeit (15. ábra). ezek a fent említett kiválástípusok egy természetes kiállító helyet képeznek a Józsefhegyi-barlang szerteágazó (16. ábra) járatrendszerében. A barlang baleset- és természetvédelmi okokból csak kutatási céllal, a Duna-Ipoly Nemzeti Park írásbeli engedélyével, a kutatási engedéllyel rendelkező felfedező csoport tagjainak kíséretében látogatható. Talán egyszer majd sor kerül egy részleges kiépítésre (Leél-Őssy & Adamkó, 1996) és akkor bárki megcsodálhatja majd a természet eme remekműveit.
Különlegesen szép ásványok a József-hegyi-barlangban 171 16. ábra. A József-hegyi-barlang térképe. Fig. 16. Map of the József-hegy Cave.
172 Leél-Őssy Sz. 3. A többi rózsadombi barlang ásványkiválásainak áttekintése A József-hegyi-barlang a Budai Termálkaszt része és a Rózsadomb közvetlen közelében, az alig 5 6 km 2 -en található, s jelenleg már összesen több mint 50 km hosszban ismert öt nagy barlang (17. ábra) legszebbike. A többi barlang közül a Molnár János-barlang túlnyomó része a Duna szintje alatt (5 100 m tszf.) húzódik, így a kb. 6 km-es járatrendszer majdnem teljes egészében langyos vízzel kitöltött. A barlang jelenleg még fejlődésének eróziós szakaszában tartózkodik, így az ásványkiválások még nem kezdődtek meg benne: csupán egyes, a barlangnál idősebb ásványok (a Budai-hegység legnagyobb méretű, esetenként 3 cm-es élhosszúságot is meghaladó kristálylapokkal jellemezhető baritkristályait találhatjuk meg a víz alatt), illetve a víz feletti részeken növekvő, 1 2 cm-es gipszvirágok, valamint néhány cm-es gipsztűk figyelhetők meg ebben a barlangban. 17. ábra. A Rózsadomb barlangjainak elhelyezkedése az űrfelvételen. Fig. 17. Positions of the caves of Rózsadomb on a satellite image.
Különlegesen szép ásványok a József-hegyi-barlangban 173 A ma már 6 km-nél is hosszabban ismert Ferenc-hegyi-barlang a legmagasabb helyzetű nagybarlang a Rózsadombon. Bejárata is a legmagasabban (262 m tszf.) nyílik és a fő járatszint is 230 m tszf. körül húzódik kivéve az ezredforduló után feltárt, 180 m tszf.-ig levezető mélyszintet. A barlangra a rendkívül gazdag borsókő-kiválás (elsősorban közönséges borsókő) a jellemző. Az egyes (barna színezetű) borsószemek mérete azonban szinte sosem érik el az 1 cm-t, így nagyméretű kiválásokról itt nem beszélhetünk. Bizonyos helyeken azonban ez a kiválás több 10 m 2 -es felületeket is összefüggően borít, így mindenképpen igen látványos. Múzeumi méretű előfordulások azonban sem a borsókőből, sem a viszonylag gyakori baritból nincsenek a barlangban. (A barit rombos kristálylapjai ritkán érik el az 1 cm-t és ehhez kapcsolódóan a lapok vastagsága is szerény.) A barlangban ezen kívül még viszonylag gyakori az esetenként 10 cm-nél is vastagabb kalcitszivacs is, ez azonban tömeges megjelenésű, gyűjteményi értéke nincsen. Kalcitlemez csak a barlang mélyszintjén fordul elő, szintén szerény méretekben. Hasonló a helyzet a 2,2 km-es szemlő-hegyi-barlanggal is, amelynek a fő járatszintje a József-hegyi- és a Pál-völgyi-barlangrendszerhez hasonlóan kb. 160 m tszf.-en húzódik. Itt is igen gazdagon borítja a (szintén barnás színezetű) közönséges borsókő a fő járatszint falait. erről a kiválásról ugyanaz mondható el, mint a Ferenc-hegyi-barlang borsóköveiről. Ásványkiválások tekintetében a két barlang között azonban különbségek is vannak; a szemlő-hegyi-barlangból gyakorlatilag hiányzik a barit, viszont nagyon gyakori a kalcitlemez kiválás, illetve az ebből felhalmozódott barlangi kúp. Az egyes kalcitlemezek vastagsága meghaladhatja az 1 cm-t is. A kiépítéshez kacsolódóan sok eltört példány van belőle, amelyeken jól tanulmányozható a belső szerkezetük. szintén gyakorinak mondható a gipszkéreg is; ennek az aprókristályos, eredetileg hófehér, tömeges-földes megjelenésű ásvány-felhalmozódásnak a vastagsága helyenként az 5 cm-t is meghaladja. Innen írta le Gadó (1965) a ma már nem fellelhető gipszhajszálat, az árvalányhaj első hazai előfordulását. A szemlő-hegyi-barlang egyes, a forgalomtól távoli kúszójárataiban előfordul szerény méretű aragonit-kiválás is. A legnagyobb rózsadombi barlang a Pál-völgyi-barlangrendszer, amely az összeköttetések 2010-es és 2011-es megtalálása óta a maga 30 km-ével egész Magyarország leghosszabb barlangja. A négy különálló tagból (Pál-völgyi-barlang, Mátyás-hegyi-barlang, Harcsaszájú-barlang, Hideg-lyuk) álló rendszer arculata alapvetően eltér a több rózsadombi barlangétól. északkeleti részében (a Mátyás-hegyi-barlangban) szinte ismeretlen a borsókő, cseppkőképződményei említésre sem méltóak. Viszonylag sok helyen fordul elő benne leheletvékony gipszkéreg, alig 1 cm-es gipszvirágokkal. Nemrégen ismert szakaszaiban megemlítendő a szép kalcitlemez-kiválás, illetve a legújabban felfedezett részekben több cm-es gipszképződményeket is találunk. A barlang inkább oldási formáiról nevezetes. A barlangrendszer központi részében, a tulajdonképpeni Pál-völgyi-barlangban már látványos cseppkőképződmények is előfordulnak: a legnagyobb, idős sztalaktitja 3 m hoszszú és emberderék vastagságú. sokfelé fordulnak elő a barlangban látványos cseppkőlefolyások, cseppkőpillérek és kisebb-nagyobb (az 1 métert el nem érő) sztalaktitok, illetve sztalagmitok. Itt is viszonylag ritka a borsókő, de az alig két évtizede ismert nyugati részben szép kifejlődésük is ismert. Ugyancsak itt a leggyakoribbak a kalcitlemezekből felépülő, ritka szép, esetenként a 2 métert is megközelítő magasságú barlangi kúpok, amelyeket közönséges borsókő borít kívülről. A kalcitlemezek egyébként is ebben a barlangban a leggyakoribbak az összes rózsadombi barlang közül. Vertikálisan vizsgálva 4 5 méterenként
174 Leél-Őssy Sz. találunk kalcitlemez-felhalmozódásokat, amelyek kiváló anyagot szolgáltatnak a korhatározásra (szanyi et al., 2009, 2012). Ráadásul ezek az előfordulások szemre is igen szépek. A néha 1 cm-nél is vastagabb lemezek sokszor alkotnak 1 2 m vastag halmazokat, köztük olyanokat is, amelyek alól az eredeti törmelékhalmot az erózió kimosta, így ezek a lemeztömegek most hidat alkotnak a járatok egyes szintjeiben. A barlangban a gipszelőfordulások szerények, aragonit gyakorlatilag nincs is. Van viszont (bár igen vékony) recens kalcitlemez-kiválás is az egyes, a csepegő vizekből összegyűlő pocsolyákban, illetve hideg vizes kalcitromboéderekkel is találkozhatunk. A barlangrendszer nyugati részét képező Harcsaszájú-, valamint Hideglyuk-barlangok járatainak túlnyomó részét az ezredforduló után fedezték fel. ezekben a barlangokban a meleg vízből, illetve annak a párájából kivált ásványképződmények meglehetősen alárendeltek, inkább csak a szép cseppkőképződményeik jelentősek: elsősorban a nagyméretű lefolyások, pillérek jellemzőek itt. 4. Diszkusszió A budapesti, rózsadombi hipogén eredetű József-hegyi-barlang különleges gazdagságban tartalmazza a kivételes szépségű és igen attraktív megjelenésű hidrotermás és recensen is képződő ásványokat. Az utóbbi évek/évtizedek új kutatási eredményei nagymértékben megváltoztatták az ezek kialakulásáról alkotott elképzeléseket. A legnagyobb változás a meleg vízhez köthető, a rózsadombi barlangokra leginkább jellemző közönséges borsókő és a leggyakrabban ezek felületére ránövő aragonit tűkristályok keletkezésével kapcsolatban történtek. ezek (jelenlegi tudásunk szerint) a régi elképzelésekkel (Kessler, 1957) szemben nem közvetlenül a meleg vízből váltak ki, hanem azok párolgásából, a pára lecsapódása, oldóképessé válása, majd bepárlódása során jöttek létre. A kalcitlemezeket, a rétegzett kalcitbevonatokat, a medence ujjakat és az apadási színlőket továbbra is meleg vizes keletkezésűnek tartjuk. ezektől elkülönítjük a barlang keletkezésénél idősebb kalcit- és baritereket: ezek tehát már nem tekinthetők a termálkarsztos barlangkeletkezés bizonyítékának, mint az régebben előfordult (pl. Berhidai, 1962). A barlangi ásványok negyedik csoportjában (a barlang teljesen szárazzá válása után létrejött, jelenleg is keletkező ásványok tartoznak ide) is jelentős változások történtek. A gipszképződményeket már nem tartjuk meleg vizes kiválásoknak, min régen (Jakucs, 1994), és egyes borsókövekről is felismertük, hogy semmi közük a termálkarsztos barlangkeletkezéshez. Ide tartoznak a szivárgó-csepegő vizekből kiváló üveggömb borsókövek és a karsztos párából kiváló huzatborsókövek. A termálkarsztos (hipogén) budai barlangok keletkezéstörténetét is sikerült pontosítani. Alapvetően helyes volt, hogy ezek keletkezését a meleg vízhez kötötték (Pávai-Vajna, 1930), de a folyamat mikéntjére, részleteire csak a keveredési korrózió elmélete mutatott rá. A termálvizek eredetében pedig alapvető változást jelentett a három áramlási rendszer felismerése és a Pesti-síkság keleti oldaláról érkező, ún. nyomásvezérelt fluidumok hozzákeveredésének bizonyítása.
Különlegesen szép ásványok a József-hegyi-barlangban 175 Irodalom References Berhidai Gy. (1962): Budapest barlangjai [The caves of Budapest]. In: schafarzik F., Vendl A. & Papp F.: Geológiai kirándulások Budapest környékén. Budapest: Műszaki Könyvkiadó, 83 95 (in Hung.). Bögli, A. (1965): The role of corrosium by mixed water in cave forming. In: stekl, O. (ed.): Problems of the speleological research, Czechoslovakia. Prague: Academy of science, 125 131. Dublyansky, y. (1987): Teoreticheskoe modelirovanie dinamiki formirovaniya gidrotermokarstovykh polostey. Novosibirsk: Metody izucheniya geologicheskikh yavleniy, 97 111. Fodor, L., Leél-Őssy, sz. & Tari, G. (1991): en-echelon fractures in a dextral shear zone Tectonic heritage for a hydrothermal cave (Budapest, Hungary). Terra Nova, 4, 16 17. Fodor L., Magyari Á., Fogarasi A. & Palotás K. (1994): Tercier szerkezetfejlődés és késő paleogén üledékképződés a Budai-hegységben (Tertiary structural development and late Paleogene sedimentation in Buda Hills). Földt. Közl., 124, 129 305 (in Hung. with english abstract). Ford, D. C. (1995): some toughts on hydrothermal caves. Cave and Karst Science, 22/3, 107 118. Ford, D. C. & Williams, P. W. (1989): Karst geomorphology and hydrology. Chichester: Wiley. Gadó P. (1965): A szemlő-hegyi-barlangban talált kristályszálról készült röntgenvizsgálat eredménye (The result of X-ray examination of a crystal fibre founded in szemlőhegy Cave). Karszt és Barlang, 1965/1, 19 20 (in Hung. with German and Russian abstracts). Hill, C. A. & Forti, P. (1986): Cave minerals of the World. Huntsville, Alabama: National speleological society. Horusitzky H. (1939): Budapest Duna jobbparti részének hidrogeológiája [Hydrogeology of right side of Budapest]. Hidr. Közl., 18, 1 404 (in Hung.). Jakucs L. (1994): A Budai-hegység hidrotermális karsztja [The hydrothermal karst of Buda Hills]. Földr. Értes., 43, 235 246 (in Hung.). Kessler H. (1957): Az örök éjszaka világában (In the realm of everlasting night). Budapest: sport Könyvkiadó (in Hung.). Klimchouk, A. (2007): Hypogene speleogenesis. Carlsbad: National Cave and Karst Research Institute. Kraus s. (2009): Borsókövek és cseppkövek váltakozása (Changing of botryoids and dripstones). Karszt és Barlang, 2009, 41 42 (in Hung. with english abstract). Leél-Őssy s. (1957): A Budai-hegység barlangjai [The caves of Buda Hills]. Földr. Értes., 6, 155 167 (in Hung.). Leél-Őssy sz. (1995): A budai Rózsadomb és környékének különleges barlangjai (The peculiar caves of Rose Hill of Buda). Földt. Közl., 125, 363 432 (in Hung. with english abstract). Leél-Őssy sz. (1997a): A József-hegyi-barlang (Budapest) geológiai viszonyai, fejlődéstörténete és a Rózsadomb környéki termálkarsztos barlangok genetikája (The geolo-
176 Leél-Őssy Sz. gical circumstances and genetics of József-hegy Cave, and the genetics of thermalkarstic caves of Rózsadomb). Kézirat, kandidátusi értekezés (Manuscript, PhD thesis in Hung. with english abstract), Magyar Tudományos Akadémia, Budapest. Leél-Őssy sz. (1997b): A József-hegyi-barlang ásványképződményei (The minerals of József-hegy Cave). Karszt és Barlang, 1997/1 2, 45 55 (in Hung. with english abstract). Leél-Őssy sz. (2004): Lechuguilla, a legszebbnek tartott barlang [Lechuguilla, the most beautiful cave]. Term. Vil., 2004/3, 134 137 (in Hung.). Leél-Őssy sz. & Adamkó P. (1996): Természetvédelmi problémák és kiépítési lehetőségek a József-hegyi-barlangban (Problems of Nature protection in József-hegy Cave and the chance of becoming a show cave). Karszt és Barlang, 1996, 35 38 (in Hung. with english abstract). Leél-Őssy sz. & Adamkó P. (2003): József-hegyi-barlang [The József-hegy Cave]. In: székely K. (szerk.): Magyarország fokozottan védett barlangjai [The strictly protected caves of Hungary]. Budapest: Mezőgazdasági Kiadó, 255 259 (in Hung.). Leél-Őssy, sz. & surányi, G. (2003): The peculiar hydrothermal caves in Budapest (Hungary). Acta Geol. Hung., 46, 407 436. Leél-Őssy, sz., szanyi, Gy. & surányi, G. (2011): Minerals and speleothems of the Józsefhegy Cave (Budapest, Hungary). Int. J. Spel., 40/2, 191 203. Maucha L. (1998): Az Aggteleki-hegység karszthidrológiai kutatási eredményei és zavartalan hidrológiai adatsorai 1958 1993 [The results of karsthydrological investigations of Aggtelek Hills and the undisturbed data sets 1958 1993]. Budapest: VITUKI (in Hung.). Müller P. (1974): A meleg forrás-barlangok és a gömbfülkék keletkezéséről (About the genetics of hot spring caves and sphaerical niches). Karszt és Barlang, 1974/1, 7 10 (in Hung. with english and Russian abstracts). Nagy s. (2008): A Budai-hegység hidrotermás folyamatainak szerepe a Bátori-barlang és a Ferenc-hegyi-barlang kialakulásában [The role of hydrothermal processes of Buda Hills in the genetics of Bátori and Ferenc-hegy Caves]. Kézirat, szakdolgozat (Manuscript, Msc Theses in Hung.), elte, Budapest. Pávai-Vajna F. (1930): Forró oldatok és gőzök-gázok szerepe a barlangképződésnél. Hidr. Közl., 10, 115 122. Poros, Zs. (2011): Fluid migration and porosity evolution in the Buda Hills, Hungary. Selected examples from Triassic and Paleogene carbonate rocks. Manuscript, PhD Dissertation, eötvös L. University, Budapest. Poros Zs., Mindszenty A., Molnár F., Pironon, J., Győri O., Ronchi, P. & szekeres Z. (2012): Imprints of hydrocarbon-bearing basinal fluids on a karst system: mineralogical and fluid inclusion studies from the Buda Hills, Hungary. Int. J. Earth Sci. (Geol. Rundsch.), 101, 429 452. sárváry I., Maucha L.& Izápy G. (1993): Vízkémiai, mikrobiológiai és izotóp vizsgálatok a Rózsadomb környezetében [Water chemical, microbiological and isotope investigations in the environment of Rózsadomb]. In: Kleb B. (szerk.): Kőzettani, tagoltsági, kőzetfizikai vizsgálatok, földtani reambuláció és paleokarszt elemzés [Geological, petrophysical, tectonic and palaeokarst analyses and evaluation]. Kézirat (Manuscript in Hung.), Budapesti Műszaki egyetem, Budapest.
Különlegesen szép ásványok a József-hegyi-barlangban 177 schafarzik F. (1921): Visszapillantás a budai hévforrások fejlődéstörténetére [Review of genetics of the thermal springs of Buda]. Hidr. Közl., 1, 9 14 (in Hung.). schréter Z. (1912): Harmadkori és pleisztocén hévforrások tevékenységének nyomai a budai hegyekben [Traces of Tertiary and Pleistocene activity of thermal springs in Buda Hills]. M. Kir. Földt. Int. Évk., 19, 181 231 (in Hung.) szabó V., Fórizs I., Halas s., Pelc A. & Deák J. (2009): A budapesti hévizek szulfátjának eredete stabilizotópos mérések alapján (The origin of sulphate content of thermal springs of Budapest based on stable isotope measurements). A Miskolci Egyetem Közleményei, A sorozat, Bányászat, 77, 73 81 (in Hung. with english abstract). szanyi Gy., Bada G., surányi G., Leél-Őssy sz. & Varga Zs. (2009): A Budai-hegység pleisztocén kiemelkedéstörténete barlangi lemezes kalcitkiválások uránsoros kormeghatározása alapján (Pleistocene uplift rate of the Buda Hills (Hungary), using uranium-series dating of cave rafts). Földt. Közl., 139, 353 366 (in Hung. with english abstract). szanyi Gy., surányi G. & Leél-Őssy sz. (2012): Cave development and Quaternary uplift history in the Central Pannonian Basin derived from speleothem ages. Quternary Geochronology, 2012, 1 8. szunyogh G. (1982): A hévizes eredetű gömbfülkék kioldódásának elméleti vizsgálata (Theoretical investigations of sphaerical niches thermal water origin). Karszt és Barlang, 1982/2, 83 88 (in Hung. with english and Russian abstracts). szunyogh G. (1984) A gömbfülkék kondenzvíz-korróziós kialakulásának elméleti-fizikai leírása (Theoretical physical description of condense water-corrosion genetics of sphaerical niches). Karszt és Barlang, 1984/1, 19 24 (in Hung. with english and Russian abstracts). szunyogh G. (1987): A hévizes eredetű gömbfülkék víztükör alatti kioldódásának elméleti vizsgálata (Theoretical investigations of under water table-dissolving of sphaerical niches thermal water origin). Karszt és Barlang, 1987/1 2, 29 31 (in Hung. with english and Russian abstracts). Takácsné Bolner K. (1980): Új feltárások a Pál-völgyi-barlangban (New discoveries in Pálvölgy Cave). Karszt és Barlang, 1980/2, 87 92 (in Hung. with english and Russian abstracts). Takácsné Bolner K. (1992): A dél-dakotai Black Hills nagy hévizes barlangrendszerei. Karszt és Barlang, 1992/1 2, 27 36 (in Hung. with english abstract). Tóth, J. (1963): A theoretical analysis of groundwater flow in small drainage basins. J. Geophys. Res., 68, 4795 4811. Tóth, J.(2009): Gravitational systems of groundwater flow. Theory, evaluation, utilization. New york: Cambridge University Press. Wein Gy. (1977): A Budai-hegység tektonikája [Tectonics of the Buda Mountains]. Budapest: Magyar Állami Földtani Intézet alkalmi kiadványa (in Hung.).