Geológus Tudományos Diákkör terepgyakorlat 2013. május 1-3. A Geológus Tudományos Diákkör hallgatói 2013. május 1-3. között terepgyakorlaton vettek részt a Soproni- és Kőszeg-hegység valamint Burgenland területén. A cél a terület geológiai fejlődéstörténetének megismerése volt, az egyes jellemző kőzettípusok feltárásainak felkeresése és tantermi foglalkozások által. A terepgyakorlat szakmai vezetői Sági Tamás (ELTE Kőzettan- Geokémiai Tanszék), Győri Orsolya (MTA-ELTE Geológiai, Geofizikai és Űrtudományi Kutatócsoport) és Erőss Anita (ELTE Általános és Alkalmazott Földtani Tanszék) voltak. A terepgyakorlat az Önálló lépések a tudomány területén TÁMOP-4.2.2/B-10/1-2010-0030 pályázat és a Papp Simon Alapítvány támogatásával valósult meg. 1
1. nap 1. Sopronbánfalva leukofillit (Spránitz Tamás) A Soprontól Görbehalom és Brennbergbánya felé vezető Ady Endre út mentén, (a 128-as számú házzal szemben) az út jobb oldalán egy útbevágásban (1. ábra) tanulmányozható a Soproni Kritályospala összlet nem hivatalos litosztratigráfiai egységeként számon tartott leukofillit típusfeltárása. A növényzet által már kissé benőtt kibúvás kis területre korlátozódik, az elérhető kőzetfelszín nem több pár négyzetméternél. 1. ábra: A Sopronbánfalvai leukofillit feltárás A Nándor-magaslat északi lábánál elhelyezkedő, megjelenésében egyedülálló kőzet az alpi hegységképződés folyamán, jellegzetes tektonikai úton keletkezett. A Soproni-hegység nagy részét alkotó csillámpala és gneisz határán jelenik meg elsősorban, takarós mozgások során képződött. Ennek folyamán a lokálisan megnövekedő nyomás és az illó dús fázis volt a fő összetétel-, és szerkezetalakító tényező. Az előbbi a felelős a maximális intenzitású fillonitosodásért, míg az elemvándorlás folyamán a kőzet Mg és K-tartalma megnövekedett (ezen elemek a biotit átalakulásából származnak), valamint a Na és Fe-tartalma csökkent. Kémiai összetételében a SiO 2, Al 2 O 3, MgO és a K 2 O az uralkodó komponensek. Fő ásványtani alkotóelemei a kvarc, a leuchtenbergit (színtelen klorit) és a muszkovit. 2
A leukofillit legszembetűnőbb jellegzetessége, hogy hófehér színű, erősen foliált, palás-leveles megjelenésű (2. ábra). Vékony, egymással párhuzamos vagy közel párhuzamos, finomszemcsés anyagból álló felületek sorozatából áll (klivázs szerkezet), mely gyűredezett, kézzel könnyen morzsolható. A selymes fényű, csillogó lemezek között gyakran, akár több cm-es vastagságú szürke (laterálszekréciós) kvarclencsék helyezkednek el (3. ábra). 2. ábra: Fehér, erősen foliált, palás-leveles megjelenésű leukofillit 3. ábra: Kvarclencse a leukofillitben Források: Fülöp József: Magyarország geológiája Paleozoikum I., 1990 Pannon Enciklopédia - Magyarország földje: Szakmány György: Alpi metamorfitok Magyarországon, 2010 2. Brennbergbánya templom és múzeum (Vanicsek Katalin, Czirják Gábor) 2.1 Brennbergbánya- Szent Borbála templom Második megállónk Brennbergben a Szent Borbála templomhoz vezetett, melynek alsó szintjében kapott helyet a falu kocsmája. Mivel ünnepnap volt, csak kívülről nézhettük meg a bányásztemplomot, melynek tartószerkezete fából készült. Belül a bányavágatokat biztosító faszerkezet idézi az egykori bányák hangulatát (4. ábra). 3
2.2 Brennbergbánya- Bányász Emlék Múzeum 4. ábra: A Szent-Borbála templom Brennbergbányán A templom után a Bányászati Múzeumot néztük meg (5. ábra), ami az 1789-1952-ig tartó barnaszénbányászat történetét (6. ábra), a bányászathoz kapcsolódó kellékeket és egy bányászlakás részleteit mutatja be. 5. ábra: Bányászati Múzeum Brennbergbányán 6. ábra: A környéken található kőszéntelep geológiai viszonyait illusztráló szelvény 4
3. Brennbergbánya, Kovács-árok biotitos csillámpala vízmosásban (Marton Ágnes, Karádi Viktor, Garamhegyi Tamás) (7. ábra) A brennbergbányai Kovács-árokban feltáruló kőzet egy sűrűn foliált biotitos csillámpala (kvarcpala), amely helyenként gneiszbe megy át. A fő kőzetalkotó ásványok az andaluzit, szillimanit és a kianit. A csillámpalát amfibolit fáciesű metamorfózis érte, melynek pontos kora bizonytalan (~340 vagy 277 millió év kaledóniai vagy variszkuszi). A gránátok megjelenése a kőzetben, valamint a rozsdabarna foltok (limonitos bevonat) (8. ábra), és a biotit kifakulása retrográd jellegre utalnak. A kőzet a Soproni Csillámpala, Vöröshídi Csillámpala Tagozatába tartozik. 7. ábra: Biotitos csillámpala törmelékben 8. ábra: Retrográd metamorfózis nyomai: limonitos gránátok 4. Sopron, Óhermes-akna Ligeterdei kavics (Ormándi Szilvia, Kürthy Dóra) Első terepi napunk harmadik megállója a Soproni-hegységben Óhermes-akna volt. Ez a feltárás magyarországi geológiai alapszelvény, Ivancsics Jenő és Kisházi Péter szerzőpáros 1986-ban publikálta. A miocén (kárpáti emelet) korú Óhermesi Kavics Tagozat a Ligeterdei Kavics Formációba tartozik. Ez a fedője a Brennbergi Barnakőszén Formációnak. A tagozat rosszul osztályozott kavicsokból áll, helyenként homoklencséket is tartalmaz. A kavicsok közt előfordul kristályos mészkő, homokkő, márga, konglomerátum, gneisz és egyéb metamorf képződmények is (9. ábra). A nagyobb kavicsokon hossztengelyükkel párhuzamos irányítottság látszik, továbbá a kőzetanyag koptatott, kerekített, vagyis ez egy folyóvíz által szállított és lerakott képződmény. A szállítás magyarázatot ad arra, hogy olyan anyagú kavicsok is vannak, ami nem jellemző a Soproni-hegységre (pl. mészkő, homokkő). Úgy gondolják, hogy ezek az Alpokból (pl. mészkő az Északi-Mészkő- Alpokból) érkezhettek ide. Ősmaradvány nem került elő, ami megkönnyítené az azonosítást. 5
9. ábra: A Ligeterdei Kavics Formáció feltárása 5. Fertőrákos palasziget, U-ásványok törmelékben (Patkó Levente, Aradi László) A Ligeterdői Kavics feltárását követően ismét idősebb képződmények felé vettük az utunkat. A Fertőrákosi Palaszigetként elhíresült terület volt a következő megálló, amely Soproni-hegységhez tartozik, annak egy elszakadt blokkja. A terület legmagasabb pontja a Gödölye-bérc, amelyet a Fertőrákos és Fertőmeggyes (Mörbisch am See) közötti útról letérve, Ny-i irányba gyalog közelítettünk meg. Az itt előforduló kőzetek biotitos-muszkovitos csillámpala jelentékeny klorit, kvarc és albit tartalommal, kvarcit, leukofillit és igazi ritkaságként amfibolit, amik az uránkutatási céllal mélyített kutatóárkokban tárultak fel előttünk. A lelkes csapat a gyűjtést követően, kövekkel megrakodva ereszkedett le a hegyről, amelyről nagyszerű rálátás nyílt a Fertő-tó napsütésben megcsillanó víztükrére. 6. Fertőrákos lajta mészkő (Zsiborás Gábor, Karádi Viktor) Fertőrákoson a Fertőmeggyes felé vezető út nyugati oldalán lévő kőfejtőben a Rákosi Mészkő Formációhoz tartozó kőzeteket vizsgáltunk (10. ábra). A kőzet a középső-miocén, badeni idején a Középső-Paratethys normálsós vizében (összeköttetés a P. nyugati medencéjével és az Atlantikummal - utoljára), meleg sekélytengeri környezetben képződött. A normál tengeri viszonyokat a Paratethys nyugati medencéjével és az Atlantikummal való összeköttetés biztosította. A környezeti viszonyok foramol életközösség megtelepedésének kedveztek, amiről a kőzetből előkerült ősmaradványegyüttes tanúskodik: Ostrea- (11. ábra) és Pecten-héjak bryozoás bekérgezéssel, vörösalga telepek (rodolitok), 6
marószivacs nyomok (Cliona sp.). Az Ostrea-félék az intertidális övben élhettek; a vörösalgák jelenléte és korallok hiánya mélyebb környezetet feltételezhet, ami a szublitorális övben, a fotikus zóna mélyebb részén lehetett. 10. ábra: Lajta Mészkő a Fertőrákos és Fertőmeggyes közti út nyugati oldalán lévő kőfejtőben 11. ábra: Ostrea héj, mely tömegesen jelenik meg a mészkőben 7
7. Harkai-kúp Várisi gneisz (Garamhegyi Tamás, Marton Ágnes) A Várisi Gneisz egy gránithoz nagyon hasonló ortogneisz. Jellemző ásványai a muszkovit, az albit, és a kvarc. A kőfejtő tetején a gneiszen kívül leukofillitet is találtunk, ami már egy felsőbb takaró maradványa lehet (12. ábra). 12. ábra: A Várisi Gneisz kőfejtője 8
2. nap 1. Pauliberg (Pál-hegy) (AUT) bazaltbánya (Papp Richárd, Simon István) A terepgyakorlat második napját esős időben, a paulibergi bazaltbányában kezdtük (13. ábra). A vulkán Burgenland közepén jött létre 10,5 11 millió évvel ezelőtt. A bánya kőzeteinek ásványtani és petrográfiai elemzéseit javarészt a Bécsi Egyetem munkatársai végezték. A területen makroszkóposan négyféle bazalttípus különíthető el: egy sötét és egy világos alkáliolivinbazalt, egy Sonnenbrenner (kukoricaköves) bazalt és egy dolerites trachibazalt. A bazalt kéregzárványokat (xenolitokat) tartalmazhat. A területen közel 60 ásványfaj figyelhető meg, többek között: kvarc változatok, apatit, fayalit, dolomit, gránátok, stb. A terepbejárás során az egyik lerobbantott tömb faláról hialitot és opált gyűjtöttünk, valamint több helyen zeolitásványokat is találtunk. A bánya több szinten művelés alatt áll. A csoportunk az egyik alsó bányaudvart látogatta meg, ahol a fejtési munkálatok az ottlétünk alatt is folytak. Az általunk bejárt részen mind a négy kőzettípust megtaláltuk vagy a bányafalban vagy az összehordott, további előkészítésre váró anyag között. A legtöbb kőzetdarab a fejtésből származó hasadási jegyeket viselte, de többször is láthattunk lekerekített megjelenésű tömböket, amelyek nem vulkáni bombák, hanem mállási folyamatok eredményei voltak. 13. ábra: Pauliberg, működő bazaltbánya 9
2. Steinbach im Burgenland Többszörös metamorfózist szenvedett kőzetek találhatók a feltárásban: amfibolit fáciesű és (részben) retrográd (zöldpala fáciesű) metamorf kőzetek: amfibolit, aktinolitit, metagabbró. Ez a feltárás a Kelet- Alpi takarókhoz tartozik. 3. Bienenhütte (Ausztria) kloritit + márvány, ofikalcit (Lajkó Miklós) A Bienenhütte-kőfejtő a Rohonci tektonikai ablak részeként megjelenő zöldpala fáciesű ofiolit sorozatot tár fel. Óceáni aljzat metamorfitjaiként megjelenő kőzetsorozat figyelhető meg, amely tagjai egymás mellett helyezkednek el, önálló tömböket alkotva, változó méretben (14. ábra). A sorozat kezdeti tagjaiként szerpentinitek láthatóak, ezt követi egy kloritit sáv (nemes szerpentin), végül a kloritit határán rodingit jelentkezik (15. ábra). A rodingit egykoron az ultrabázisos testbe nyomult gabbrótelér anyagából polimetamorf folyamatok révén képződött, hidrogrosszulárban gazdag kőzet. A fentiekben vázolt kőzetfajtákon kívül előfordul még a területen, metagabbró, valamint magnetites kloritpala is, amelyek a tektonikai ablak felső tartományát képviselik. 14. ábra Kloritit a felhagyott kőfejtőben 10
15. ábra Kloritit és rodingit 4. Glasshütten bei Langeck im Burgenland metagabbró A nap negyedik megállója Glasshütten bei Langeck im Burgenland volt, a Kőszegi-hegység ausztriai oldalán. Az itt felkeresett egykori kőfejtő a falu szélén helyezkedik el. Az ellenálló metagabbró kőzet kalapálásával hiába próbálkoztunk, a mintagyűjtés ezúttal nehezen sikerült. A gabbró több cm-es egykori piroxénjei amfibolokká alakultak, de álalakjuk tanúskodik eredetükről. 5. Felsőcsatár zöldpala bánya és talk bánya (Lajkó Miklós) A nap ötödik megállója egy már nem üzemelő bánya volt Felsőcsatáron (16. ábra). A Felsőcsatári Zöldpala az ofiolit övbe tartozó kőzetcsoport, bazalt és gabbró metamorfizálódásával jött létre. A Vashegyi ablak részeként, a Felsőcsatári kőfejtő e sorozat zöldpala képződményeit tárja fel. A jellemző ásványok az aktinolit és az albit (mely sokszor zsinórokban jelenik meg), továbbá kvarc, klorit, epidot, fuchsit, és ritkán ércásványok (kalkopirit) is előfordulnak. A területen szerkezetföldtani elemek is megfigyelhetőek, vetők és gyűrődések rekonstruálhatók a bontott kőzetfalakon (17. ábra). E bánya mellett egy mélyszinti talkbánya is működött a területen (18. ábra). Meddőjén talkfillitek jellemzőek, ritkán szerpentinit is található. 11
16. ábra: Felhagyott zöldpala bánya Felsőcsatáron 17. ábra: Szerkezeti elemek a bányafalon 12
18. ábra: Talk vadászat a felhagyott talkbánya meddőjén 6. Vas-hegy, szőlő magnetites kloritpala (Pataki Lili, Lovrity Vencel, Györkös Dorka) A szőlőhegy tetején a szőlőültetvények felett az útbevágásban magnetites kloritpalát találtunk (19. ábra). A sötétzöld, zöldesszürke, kemény, palássági síkok menték nehezen elváló, 10 50 cm átmérőjű tömbökben főleg csak a 2 5 mm-es magnetit szemcsék kimállott helyei, ritkábban viszont maguk, az oktaéderes, felületükön már mállott szemcsék is megtalálhatóak. 19. ábra: Felsőcsatár, szőlőhegy, Vas-hegy 13
Az itt megtalált kőzet feltehetőleg a kora-kréta korú Felsőcsatári Zöldpala Formációba sorolható,, MOR bazaltok és gabbrók metamorfizált együtteséből áll (Császár, 2005). A képződmény tágabb értelemben a Kőszeg és Rohonc környezetében található tektonikai ablak felszíni kibukkanásaihoz sorolható. 14
3. nap 1. Oberkohlstätten kékpala (Czirják Gábor, Vanicsek Katalin) Oberkohlstätten (Felsőszénégető) közelében, egy erdei úton tett ~1 km-es séta után balra az erőben, az úttól 100 m-re elszórtan, foltokban találtunk kékpalát, törmelék formájában. A kékpala tömbök mérete ökölnyitől a fél méteresig terjedt (20. ábra), tehát nagy valószínűséggel a szálkőzet helyben álló törmelékét találtuk meg.. A kőzet nagyon masszív, nehezen törhető, kalapálható. Leggyakoribb áványai a kékamfibol és az albit. 20. ábra: Kékpala tömbök Oberkohlstätten közelében 2. Rechnitz, Freingruber-kőfejtő zöldpala, fillit (Simon István, Papp Richárd) Az Őrvidék területén található, Freingruber család kezében lévő, közel 7,5 hektáron elterülő kőfejtő az 1960-as évek óta művelés alatt áll. A bányában lévő köveket elsősorban díszítőkőként használják nyers vagy vágott és csiszolt formában. Ennek anyaga főként zöldpala és mészpala, amely szinte már márvány minőségű. A kőzetet főként a mikro és makro gyűrődések teszik esztétikailag látványossá. Ezen kívül a zöldpala az ásványgyűjtők számára is érdekes lehet, hiszen az elválási síkok mentén rengeteg magnetitet és epidotot tartalmaz. Ez utóbbi ásvány gyűrődései hozzák létre a jellegzetes rajzolatokat. A bánya több szinten is folyamatos művelés alatt áll, a csoportunk az egyik középső szintet járta be. A művelés alól kivont területek egy jelentős részét egy bányató foglalja el. 15
Az osztrák környezetvédelmi előírásokat követve a bánya területén egy fedett őrlőüzem található, amely a nagy porral és hanghatással járó eljárást hivatott kiszűrni. Az üzem területén található több vágóberendezés, amellyel a lerobbantott, nagyobb tömböket rendelésre különböző vastagságú szeletekre vágják. Ottlétünk során megfigyelhettük a robbantás és fejtés folyamatát, valamint a különböző vágó és törőberendezéseket, amely egy pozitív és nem várt élmény volt mindenki számára (21. ábra). 21. ábra: A Freinburger kőfejtőben 3. Velem, Szent Vid hegy (szericitfillit, grafitfillit) (Pataki Lili, Lovrity Vencel, Györkös Dorka) Velem településtől az Írott-kő felé vezető műút mentén, a Szent Vid-hegyen a patak és az út kereszteződésénél szericit-mészgrafitfillit bukkan a felszínre (22. ábra). A feltárás kb. 3m magas és 15-20m széles, NYÉNY-KDK irányultságú. Erősen palás, könnyen málló, levelesen elváló kőzet, melyben helyenként változó vastagságú, összeszűkülő-kihasasodó kvarcitlencsék és pirites közbetelepülések találhatóak (23. ábra). 22. ábra Kvarcitlencse grafitos mészfillitben. Fotó: Györkös D. 16
A képződmény a Velemi Mészfillit Formáció tagja, egy grafitos közbetelepülés, ami egy középső-késő jura korú, medence fáciesű, finomszencsés üledékes sorozatból (agyagmárga, aleurolit, homokkő) képződött (Császár, 2005). Forrás: Császár G:Magyarország és környezetének regionális földtana; Eötvös Kiadó, Bp, 2005 4. Cák metakonglomerátum, metahomokkő (Váczi Benjámin, Obbágy Gabriella) A cáki községi kőfejtőben feltárt rétegek a Velemi Mészfillit Formációhoz tartozó Cáki Konglomerátum Tagozatba engednek betekintést. Ez egy középső-felső jura összecementált deltaüledékek metamorfóziásával létrejött összlet - jellemzően grafitos mészfillit - melybe triász mészkő- és dolomit-kavicsokból álló metakonglomerátum települt (23., 24. és 25. ábra). Ezek összességében a Pennini-óceán kéregmaradványait alkotják, amit Penninikumnak hívunk. Az összletet kvarc és kalcit telérek szabdalják. Továbbá megtalálható még itt metahomokkő is. 23. ábra A kőfejtő és közelebbről a metakonglomerátum 17
24. ábra: Metahomokkő kvarc érrel és grafitos mészfillit 25. ábra: Metakonglomerátum 18