A DUNA -TISZA KÖZI HÁTSÁG KÖZÉPSŐ RÉSZÉNEK NEGYEDIDŐSZAK VÉGI FEJLŐDÉSTÖRTÉNETE Jenei Mária 1 Bevezetés A Duna-Tisza közi Hátságon az utolsó lösz lerakódásakor, közvetlenül előtte és az utána keletkezett üledékekről egyre több adat áll rendelkezésünkre. Elfogadott tény, hogy ez a lösz időben a pleisztocén-holocén határt jelenti. A terület pleisztocén végi és holocén képződményeinek jobb megismeréséhez újabban három helyen öt 10 m-es fúrást mélyítettünk, amelyek ezeket a képződményeket feltárták (1.ábra). A fúrásokat egykori tavak partján és a tavak medrében végeztük, mert a korábbi eredményekből ismert, hogy ezek a helyek azok, ahol a terület fejlődésére a legtöbb adat szerezhető be (Molnár B. Kuti L. 1987). A holocénben a tavak a területen legtöbbször folyamatosan a morfológiailag negatív formákat jelentették, így azok nem csak a területen általánosan elterjedt futóhomokot, hanem fejlődéstörténeti szempontból egyéb fontos üledék kifejlődéseket is tartalmazzák. 1. ábra: A fúrások helye 1 SZTE Földtani és Őslénytani Tanszék, 6701 Szeged Pf: 658; e-mail: jeneim@geo.u-szeged.hu 1
A fúrások kivitelezése és az anyagvizsgálati módszerek A fúrások a Kiskunsági Nemzeti Parkhoz tartozó Fülöpháza melletti Szappanosszék (tó) partján és medrében, a Bugac és Jakabszállás közötti, de közigazgatásilag Jakabszálláshoz tartozó Ródliszék partján és medrében, valamint Csolyóspálos község temetőjétől délre kb. 80 m-re készültek. Az első terület a Hátság legmagasabb középső részének Tisza felé lejtő oldalán, 115 120 m tszf.-i magasságú területen, közvetlenül a jelentős morfológiai magasság különbségeket mutató futóhomok buckák K-i lejtője mentén van. A Ródliszék a Hátság legmagasabb középső részétől már keletebbre 105 110 m tszf.-i magasságban van, itt a futóhomokbuckák közötti morfológiai különbségek már kisebbek. Végül a csólyospálosi terület már 100 105 tszf.-i magasságban, igen széles lapos területen található, ahol a morfológiai magasság-különbségek is igen csekélyek. A fúrásokat a MÁFI Agrogeológiai Osztályának munkatársai mélyítették. A fúrások 80 mm átmérőjű spirálfúróval készültek. Mintavétel általában 50 cm-ként és rétegváltozásonként, valamint a karbonátos részből 5 cm-ként történt. A helyszínen a mintákat nedves állapotban makroszkóposan leírtuk. Laboratóriumban száraz állapotban ugyanezt megismételtük. A leírásnál kitértünk a szemcseösszetételre, az üledék színére, amelyet a nemzetközi The Geological Society of America, Rock-Color Chart szerint végeztük. A fentieken kívül meghatároztuk a humusztartalmú rétegeket. Jeleztük a növény-és csigahéj-maradványokat, végül az üledék diagenetikus elváltozásait, pl. az oxidációs folyamatok eredményeként kialakult okker-foltokat és karbonát kiválásokat. Külön figyelmet fordítottunk a fejlődéstörténeti szempontból jelentős löszre, futóhomokra és az egykori tóvizekből kivált karbonátokra. A makroszkópos leíráskor kijelöltük azt a 67 db mintát (réteget), amelyekből a későbbiekben laboratóriumi szemcse-összetételi elemzések készültek. A szemcse-összetételi elemzés a finom frakcióknál hidrometrálásos, a durvább frakcióknál pedig szitálásos eljárással történt. A kapott értékeket összeggörbékben ábrázoltuk, majd ezekről olvastuk le az egyes frakciók százalékos értékeit. Mivel a karbonát tartalomból a rétegek származására fontos következtetések tehetők, így minden, vagyis 198 mintának sósavas oldási eljárással meghatároztuk a karbonát százalékát. A vizsgálati eredményeket fúrásonként szelvényekben ábrázoltuk (2. 6. ábra). A fúrási szelvények értékelése A szappanosszéki fúrások A Duna Tisza közi Hátság középső, Kecskeméttől Ny-ra 21 km-re készült szappanosszéki fúrások közül a Ny-i fúrás a régi tó Ny-i oldalán a futóhomokbuckán az egykori tómedertől kb. 35 m-re készült. Ez a terület a magasabb buckák keleti lejtőjét jelenti. A K-i fúrás pedig a tó tengelyében mélyült. A két fúrás szintkülönbsége között több méter van. A Ny-i-ban alul 9 10 m között apró szemű futóhomok jelenik meg. Az uralkodó frakció ebben eléri az 50 %-ot, vagyis jól osztályozott az üledék. A K-i fúrás ezt a homokot nem érte el. A Ny-i-ban 3,5 9 m, a K-i-ben pedig 1 10 m között finomhomokos lösz van. A Ny-i a tóparttól távolabb a magasabb tengerszint feletti fúrásban 7,45 8,0 m között karbonátkiválásos a lösz, amelynek a karbonáttartalma 41,8 %. Ennek megfelelően a rétegben a finomabb frakciók is nagyobb százalékban vannak jelen. Az agyag és a finom kőzetliszt együttesen eléri az 50 %-ot. A lösz szelvényben mutatkozó erős okkerfoltosság és a karbonát jelentős százaléka a diagenetikus hatást bizonyítja (2. ábra). A K-i fúrásban a lösz 5,5 6,7 m között olyan környezetet jelez, ahol időnként helyi vízborítás lehetett. A szokásos világos sárga szín helyett a szelvény közepe részben középszürke mocsári jellegű és humusz tartalmú (3. ábra). A korábbi vizsgálatokból hasonló esetek Bugac 2
környékéről is ismertek (Molnár B.-Kuti L. 1987). Ott csigamaradványokkal is bizonyították ezt a környezetet (Tóth Á. Molnár B 1987). Jelen esetben ebből a mélységből meghatározható ép csigahéjak nem kerültek elő. A 9,5-10,0 m közötti löszből azonban Krolopp E. meghatározása szerint nagy ökológiai tűrőképességű 23 db. Anisus spirorbis (L.) került elő, amelyek időszakos vízborítást jeleznek, sőt ez víz szikes víz is lehetett, mert ez a faj a mai szikes tavakban is előfordul. A fentieket, ha a Ny-i magasabb helyzetű löszszelvényben tapasztaltakkal hasonlítjuk össze, azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a tó tengelyében a tó megjelenése előtt is morfológiailag mélyebb helyzetű terület volt. 2. ábra: A Szappanosszék tó Ny-i fúrás szelvénye I. Üledék kifejlődése 1. közép homokos apró homok 2. finom homokos apró homok 3. karbonát iszap 4. finom homokos lösz 5. kőzetlisztes (löszös) tőzeg II. Az üledék elváltozása 1. erősen humuszos talaj 2. gyengén humuszos talaj 3. gyökérmaradvány 4. karbonát kiválás 5. okkerfolt 6. csigamaradvány III. Az üledék színe (The Geological Society of America, Rock-Color Chart) IV. A szemcsösszetétel százalékos megoszlása 1. agyag <0,005 mm 2. finom kőzetlisz 0,005-0,02 mm 3. durva kőzetliszt 0,02-0,06 mm 4. finom homok 0,06-0,1 mm 5. apró homok 0,1-0,2 mm 6. közép szemű homok 0,2-0,5 mm V. A karbonát százalékban Érdekes azonban, hogy ugyancsak a K-i fúrásban, a löszszelvényben 2,5 3,5 m között finom és apró szemű futóhomok közbetelepülés van. Ez viszont azt jelenti, hogy az egykori mélyedésbe a környező futóhomok területről a szél futóhomokot fújt be a lösz felszínére, majd amikor ez megszűnt tovább folytatódott a löszképződés. Látjuk tehát, hogy a morfológiailag mélyebb helyzetű helyek fejlődéstörténetére a környező magasabb területek hatást fejtettek ki. A löszvastagságot összehasonlítva az is megállapítható, hogy a magasabb térszín 5,5 m vastagságával szemben az egykori mélyedés lösze eléri a 7,5 m összvastagságot, vagyis a mélyedésben jobban megmaradt a lösz alapanyaga, mint a magasabb térszíneken. 3
A Ny-i fúrásban a lösz felett finom és apró szemű futóhomok települ, amelyben növényi gyökérmaradványok találhatók. A homok 1,75 m mélységig humuszos, ami mutatja, hogy a futóhomokfelszínen megindult a talajképződés. 3. ábra: A Szappanosszék tó K-i fúrás szelvénye (jelmagyarázatát lásd a 2. ábránál) A futóhomok karbonát-tartalma általában 10 % körüli, a löszé pedig 25 30 % közötti. Mindkettő igen jelentős mennyiségű. Az első mennyisége a Dunából származó homoknak köszönhető, amely tudvalévő mindig jelentős karbonát-százalékot tartalmaz (Molnár B. 1961). A lösz jelentős karbonát-tartalma pedig a környező futóhomok nagyobb karbonát mennyiségével függhet össze. A csapadékvíz ebből ui. azt kioldhatja és a löszbe áthalmozhatja. A K-i fúrás lösz feletti üledéksora az előzőtől lényegesen eltér. Az 50 cm vastag finom és apróhomok alatt ui. 0,5-1,0 m között karbonátiszap van. Ennek a karbonát-tartalma eléri az 50 %-ot. A korábbi vizsgálatokból ismerjük, hogy ez a karbonát csak a tóvízből válik ki, vagyis ez a területen a tavai időszakot jelzi (Molnár B Murvai I. 1976, Molnár B. 1980). A ródliszéki fúrások A Ródliszék tó Jakabszállás és Bugac községek között helyezkedik el. A Szappanosszék tóhoz hasonlóan itt is két fúrás készült. A tó Ny-i oldalán a tómeder felett kb. 1 1,5 magasságban a Ny-i és a tó tengelyében az előzőtől K-re kb. 90 m-re a K-i fúrás (4.,5. ábra). A tavat az utóbbi 20-25 évben csak ritkán, tavasz végén borítja víz. 30 évvel ezelőtt azonban 80 cm mélységű tóvíz volt. A tómederben ma legeltető gazdálkodás folyik, ezért részben híg sertés-, részben pedig szilárd istállótrágyával trágyázzák. 4
4. ábra: A Ródliszék tó Ny-i fúrás szelvénye (jelmagyarázatát lásd a 2. ábránál) A Ny-i fúrásban alul 0,2 m vastagságban gyengén humuszos lösz jelenik meg. Feltűnő, hogy ennek a lösznek a karbonát-tartalma kevés, mindössze 7,2 %. Ezt a löszt a K-i fúrás nem érte el. A következőkben mindkét fúrásban tőzeg jelenik meg. A Ny-i ban 9 9,8 m között 80 cm vastagságban. A K-i fúrásban vastagabb, 7 10 m között 3 m-es vastagságú ez a tőzeg kifejlődés. Ez is azt bizonyítja, hogy itt is a mai tó alatti rész már a löszképződés idején is mélyebb helyzetű volt mint a környező területek, mert a löszbe települő tőzeg vastagabb, mint a magasabb térszínen. A tőzeg karbonát-tartalma mindkét fúrásban kevés 1-4 % közötti, csak a Ny-i fúrás 7 8,5 m-e közötti tőzegé valamivel több 11 12 %. A tőzeg felett a Ny-i fúrásban 5,9-9 m között 2,4 m, a K-i- ben pedig 4,6 7 m között 3,5 m vastagságban finomhomokos lösz következik. A Ny-i fúrásban a lösz 8 9 m között humuszos és csigahéj töredékeket tartalmaz. Ez jelzi, hogy a tőzegképződés ugyan már befejeződött és a löszképződés vált uralkodóvá, de a terület továbbra is nedves volt. A lösz karbonát tartalma a Szappanosszéknél tapasztaltakhoz hasonlóan, 25 33 % közötti. A löszre először mindkét fúrásban finomhomokos apró szemű futóhomok következik. A Ny-i-ban ennek vastagsága 4--5,9 m között 1,9, a K-i-ben 3 4,6 m között 1,6 m. Feltűnő a lösz felett közvetlenül települő homok jelentős 22 %-os karbonát tartalma. Itt valószínűleg arról van szó, hogy a területen rövid ideig ideiglenes tó létezett, amelyből tavi karbonát vált ki. Ebből a karbonátból azután a lösz felső részébe is áthalmozódott bizonyos mennyiség, ezért a karbonát tartalom ott is közel 32 %/-ot ér el. (4. ábra). 5
A löszre mindkét fúrásban először finom homokos apró szemű homok települ, majd ezt közép homokos apró szemű homok követi. Ennek vastagsága a Ny-i-ban 2,4 4 m között 1,6 m, a K-i-ben pedig 0,55 3 m között 2,45 m. 5. ábra: A Ródliszék tó K-i fúrás szelvénye (jelmagyarázatát lásd a 2. ábránál) Az előző homokra csak a Ny-i fúrásban 2,1 2,4 m között 0,3 m vastagságban újra finomhomokos apró szemű homok rakódott. Ez a K-i fúrásból hiányzik. Ezeket az üledékeket mindkét fúrásban tavi karbonátiszap lerakódások követik. A Ny-i magasabb térszínen készült fúrásban 1,8 2,1 m között 0,3 m, a K-i-ben 0,3 0,7 m között 0,4 m vastagságú. A karbonát tartalom legnagyobb értékét közel 43 %-kal éri el. Ez az érték azonban mindig attól függ, hogy a tavi szakaszban a környező futóhomok területekről a szél mennyi homokot fújt be a tóba. A Ny-i fúrásban az egykori tavi üledéket 1,8 m, a K-i-ben, ahol mint említettük különösen az utóbbi 25 évben kiszárad a tó, mindössze 5 cm vastag közép homokos apróhomok fedi be. A csólyospálosi fúrás Csolyóspálos Szegedtől É-ra 30 km-re van. A fúrás morfológiailag kiegyenlítettebb környezetben, de egykori semlyék partjához közel alig 20 m távolságra készült. A semlyék ma már futóhomokkal fedett, ahol a futóhomok alatt alul cc. 50 cm vastag cementált kemény karbonát és felette 40 cm vastag laza karbonátiszap van. A fúrásunkban ezek azonban nem jelentek meg, ami mutatja, hogy kis távolságon belül is milyen gyorsan kiékelődnek a karbonát rétegek. 6
6. ábra: A Csólyospálos fúrás szelvénye (jelmagyarázatát lásd a 2. ábránál) A 10 m-es fúrásban 4,25 10,0 m között a Szappanosszék K-i fúrásban tapasztaltakhoz hasonlóan finom szemű futóhomokkal kettéosztott lösz jelenik meg. (Valószínűleg a Szappanosszék Ny-i fúrásban is futóhomokkal kettéosztott lösz van, csak ott a közbetelepült homok alatti löszt a 10 m-es fúrás már nem érte el.) A löszbe települt futóhomok a csólyospálosi fúrásban vastagabb, mint Szappanosszéknél, mert ott csak 2,5 3,5 m között mindössze 1,0 m-es vastagságú. Csólyospáloson viszont 5,5 8,5 m között 3,0 m-t ér el. A 8,5 10,0 m közötti lösz jelentős 28 %-os finom- és 23 %- os apró szemű homokfrakciót tartalmaz, a löszfrakció és az ennél finomabb frakciók együttesen pedig 46 %-ot. Az üledéket mégis a homokos löszökhöz soroltuk, mert tömörsége, összeállósága, színe és 28 %-os karbonát tartalma inkább ezt a jelleget erősíti meg. A 4,1-4,5 m között települő löszben már 68 %-ban a löszre jellemző, vagy az ennél finomabb frakciók vannak jelen. A homok frakció pedig csak 32 %-ban. A karbonát-tartalma 21 30 % közötti. Az utóbbi érték közvetlenül a felette települő futóhomok alatti, vagyis a 4,1 4,5 közötti részen van, tehát időben a pleisztocén-holocén határhoz közel, ami azt jelenti, hogy helyileg itt kisebb vízborítás lehetet, amelyből karbonát vált ki. Ezt erősíti meg, hogy ebből a mélységközből egy Discus ruderus (Fér.) csiga került elő. Ez a faj hidegtűrő, száraz térszíni és a sűrű bozótos területet kedveli. Egyébként a lösz itt gyengén humuszos és a szokásos sárga szín helyett középszürke. Az alatta lévő löszrész azonban sárga színű. A fúrásban 0,0 4,1 m között jól osztályozott apró szemű futóhomok települ. Ennek felső része 0,0 2,0 m között gyökérmaradványos, 0,0 0,6 m között pedig humuszos. Az utóbbi talajképződési folyamatot bizonyít. Mivel a terület morfológiailag mélyedés volt a talajvíz a felszínhez mindig közeli volt és ma is mindössze 81 cm mélységben van, ezért a fűvegetáció a 7
nyári száraz időszakot átvészelte és megmaradt. Ezért a talajképződés a homokos váztalaj fejlődésig el is jutott. A terület fejlődéstörténete A korábbi fúrási eredmények és a jelenlegiek alapján a Duna Tisza közi Hátság középső része negyedidőszak végi földtani fejlődéstörténetének elvi vázlatát a 7. ábra mutatja. A területen megjelenő legfelső homokos lösz amely helyenként futóhomokkal vagy tőzeggel megosztott, elfogadottan a pleisztocén végét jelenti, vagyis időben a W 3 glaciálist. Az alatta lévő futóhomok, amely szintén egykori futóhomok buckákat formál, valószínűleg a W 2 W 3 intersdadiálist jelzi. Az erre települő homokos lösz az egykori buckák közötti mélyedésekben vastagabb, a buckák tetején vékonyabb kifejlődésű, de a homokos lösz többé kevésbé az egykori futóhomok-felszínt követi. Az elvi vázlat ugyan nem mutatja, de a korábbi vizsgálatokból ismerjük, hogy a homokos lösz bizonyos esetekben ki is ékelődik, vagyis nem mindig folyamatos kifejlődésű, ilyenkor a pleisztocén és a holocén korú futóhomok nem különíthető el egymástól (Molnár B. Kuti L. 1987). 7. ábra: A Duna-Tisza köze középső részének negyedidőszak végi elvi földtani fejlődési vázlata A löszképződéskor helyi hatásokra a morfológiailag mélyebb helyzetű löszfelszínt időnként időszakos víz is boríthatta. Ilyen esetben a lösz rétegen belül tőzeg, vagy mocsári jellegű átalakult lösz közbetelepülések vannak (7. ábra I.). A közbetelepülések csigafaunája nagy ökológiai tűrőképességű és a mai szikes tavakéhoz hasonló, ami a hasonló genetikára világít rá. Ezek a helyek időben morfológiailag mindig a legmélyebb részeket jelentették, ahol a talajvíztükör az adott mélyedés felszíne felett volt. A jelenlegi fúrásokon kívül korábban Molnár. Kuti L. 1987) Bugac környékén találkozott hasonló közbetelepülésekkel. Azokon a lösz feletti területeken, amelyek a holocén csapadékosabb időszakában a talajvízszint alatt voltak, az állandóbb vízborítás miatt már karbonát iszap keletkezett (7. ábra II.). Ezekben a mélyedésekben a holocénben a talajvízszint a felszín közelében volt, a víz alig néhány dm-es mélységű, ami miatt a nyári erős párolgás következtében a víz nagy összsótartalmúvá és magas ph értékűvé vált, így a víz a karbonátokra is túltelített lett és kicsapódott belőle. Ilyen típusú a Kunfehér- tó (Miháltz I. Mucsi M. 1964). A futóhomok mozgás a lösz felszín felett a holocénben tovább folytatódott. Ezért voltak olyan mélyedések, amelyeket a futóhomok részben kitöltött. Ezeken a helyeken a karbonátiszap-képződés csak akkor indult meg, amikor ezt a mélyedést is érintette a talajvíz (7. ábra III.). Itt a lösz és a karbonát iszap között futóhomok van (7. ábra III.). A 8
Szappanoszék tó ilyen (Molnár B. Murvai I. 1976). Ahol a holocénben a tóvíz esetleg a bővebb csapadék miatt állandóbbá vált, ott a karbonátiszap- képződést tőzegképződés váltotta fel, így a karbonát iszap felett karbonátos tőzeg fejlődött ki (7. ábra I.). Ilyen típus a Kolontó, vagy a bugaci Feketeszék- tó (Molnár B. Szonoky M. 1974, Molnár B. Iványosi Szabó A. Fényes J. 1979). A talajvízszint időbeni változását bizonyítja, hogy ezelőtt három évtizeddel a Duna Tisza közi Hátság felszínét még nagy számú sekély vizű tó borította. Ezek majdnem mindegyike ma már kiszáradt. Korábban is voltak azonban olyan területek, amelyek csak a tavaszi hóolvadás után tartalmaztak vizet. Ezeket a népi nyelv semlyékeknek nevezi. A semlyékek alatt részben szintén karbonát iszap van, tehát korábban itt is néhány dm-es mélységű vízborítás volt. Máshol azonban ahol csak vizenyős volt a terület ott erősen humuszos mocsár- jelegű képződmény jelenik meg. A holocén futóhomokmozgást bizonyítja, hogy a tóvízből kivált karbonát, illetve tőzeg egy részét a futóhomok befedte (Ródliszék tó, 7. ábra I., II.). Sőt vannak olyan helyek, ahol ma már éppen bucka van, de a buckában karbonátiszap lencse van bezárva, ilyen hely pl.a fülöpházi buckasor (Molnár B Murvai I. 1975). A dolgozat az OTKA T.042920 nyilvántartási számú kutatási téma támogatásával készült. IRODALOM Miháltz I. Mucsi M. (1964) A kiskunhalasi Kunfehér-tó hidrogeológiája. Hidrológiai Közlöny Vol. 44. No 10. pp. 463-471.Molnár B. (1961) A Duna-Tisza közi eolikus rétegek felszíni és felszín alatti kiterjedése. Földtani Közlöny 91.3. pp. 303-315. Molnár B. (1980) Hiperszalin tavi dolomitképződés a Duna-Tisza közén. Földtani Közlöny 110.1. pp. 45-64. Molnár B. Kuti L. (1987) Geologicaal Aspects of Nature Conservation in the Kiskunság National Park in Holocene Environment in Hungary, Contribution of the INQUA Hungarian National Committee to the XII-th INQUA Congress Budapest pp. 83-99. Monár B. Murvai I. (1975) Geohistorical Evolution and Dolomite Sediementation of the Natron Lakes of Fülöpháza, Kiskunsági National Park, Hungary.- Acta Miner. Petr., Szeged 22.1. pp. 73-86. Monár B. Murvai I. (1976) A Kiskunsági Nemzeti Park fülöpházi szikes tavainak kialakulása és földtani története.- Hidrológiai Közlöny 56.2. pp. 67-77. Molnár B. Szónoky M. (1974) Ont he Origin and Geohistorical Evolution the Natron Lakes of the Bugac Region. Móra F. Múzeum Évkönyv 1. Szeged pp. 257-270. Molár B. Iványosi Szabó A. Fényes J. (1979) A Kolon-tó kialakulása és limnogeológiai fejlődése. Hidrológiai Közlöny 59.12. pp. 549-560. Tóth Á. Molnár B. (1987) A Paleoecological Study of the Lacustrine Deposits of the Kiskunság Natiolnal Park. in Holocene Environment in Hungary, Contribution of the 3 INQUA Hungarian Nationaal Committee to the XII-th INQUA Congress, Budapest. Pp. 113-128. 9