A földtörténet dokumentumai – A Pannon-medence kőzetei

A Magyarország területén előforduló kőzetek mintegy 500 millió év időintervallumot fognak át. Feltehető, hogy a medencék aljzatában vannak ennél idősebb képződmények is, analitikai adatok azonban ezt még nem támasztották alá.

Hazánk legidősebb kőzetei a földtörténeti ókorban (paleozoikum, 245–570 millió évvel ezelőtt) keletkeztek. Túlnyomórészt felszín alatt találhatók, elsősorban az Alföld medencealjazatában. Ezek a kristályos palák az Erdélyi-középhegység metamorf képződményeivel rokoníthatók. Nyugat-Magyarországon, a Soproni-hegység és környékének metamorf kőzetei a Keleti-Alpok központi kristályos övéhez tartoznak.

A csillámpalák eredeti kőzete a paleozoikum korai szakaszában képződött finomszemcsés üledékes kőzet lehetett.

A variszkuszi hegységképződés során (300–350 millió éve) e kőzetek közepes fokú regionális metamorfózison estek át, így képződtek a csillámpalák. Ugyanekkor gránitos olvadék nyomult be a földkéreg felső részébe. A későbbi alpi hegységképződés újabb metamorf folyamatot eredményezett: a korábbi metamorf kőzetek egy kisebb fokú átalakuláson mentek keresztül (retrográd metamorfózis), a gránitból pedig gneisz lett. A csillámpala és gneisz határán képződött a fehéren csillogó leukofillit. Fertőrákos közelében a határ mentén amfibolpala, amfibolit és kevés gneisz található, amelyek szintén a variszkuszi hegységszerkezeti mozgásokhoz kapcsolódó {II-45.} regionális metamorfózis során keletkeztek.

A Dunántúli-középhegységben, a Balaton mentén jelennek meg hazánk legidősebb ősmaradványait tartalmazó kőzetei. A kovapala és aleurolitpala Alsóörs, Lovas és Paloznak környékén bukkan a felszínre. Keletkezésük mintegy 450 millió évre (szilur időszak) tehető.

A Balaton és a Velencei-hegység között húzódó dombvidéken devon és karbon korú (300–400 millió éves) metamorf kőzetek fordulnak elő (Balatonfőkajár, Úrhida, Szabadbattyán, Füle, Polgárdi). Egy részük üledékes kőzetek átalakulásából származik (fillit, kvarcfillit, agyagpala), de vannak metamagmás metamorf kőzetek (riolitból és bazaltból képződött metamorf kőzetek) és kristályosmészkő-képződmények is.

A fillites palaburok alkotja a Velencei-hegység karbon korú (kb. 300 millió éves) gránit intrúziójának mellékkőzetét is. A forró olvadék hőhatására helyenként kontakt metamorf kőzet (csomóspala) jött létre. A gránit délnyugat felé tovább nyomozható a felszín alatt, a Balaton déli előterében. Ugyancsak variszkuszi gránit található a Mecsek hegységtől keletre, Erdősmecske és Mórágy környezetében is, ez a mélységi magmás kőzet azonban más módon keletkezett, mint a velencei-hegységi rokona.

A kontinentális kéreg alsó részében a megemelkedő hőmérséklet- és nyomásviszonyok következtében olvadás indult meg. Először az alacsony olvadáspontú ásványok olvadtak meg, majd az olvadék közel párhuzamos síkok mentén újrakristályosodott. Így egy világos (új kristályok) és egy sötét (eredeti kristályok) sávokból álló kőzet jött létre. A folyamatot migmatitosodásnak nevezik. Az olvadási folyamat előrehaladtával, a képződött magma a kisebb nyomású területek felé vándorolt és hatalmas magmakamrákban megrekedve kristályosodott ki. A lassú megszilárdulás eredménye a durva szemű erdősmecskei és mórágyi gránit. A részletes ásvány- és kőzettani, valamint geokémiai vizsgálatok alapján e kőzet figyelemre méltó hasonlóságot mutat a Cseh-masszívum hasonló korú gránitjaival.

A Mecsek hegység további paleozoikumi képződményeket is tartalmaz.

A hegység körüli fúrások 300–450 millió éves metamorf kőzeteket harántoltak, a hegység nyugati részén pedig a perm időszak (245–285 millió éves) változatos, jellegzetesen vörös színű, törmelékes üledékes kőzetei fordulnak elő mintegy 3000 méter összvastagságban. A variszkuszi orogenezis késői magmás tevékenységének hírmondója a gyűrűfűi riolit (hasonló jellegű, nagy tömegű alsóperm riolit a Déli-Alpokban található). A Dunántúl perm időszakának egy fontos képződménye még a Balaton mentén végighúzódó vörös, folyóvízi homokkő és konglomerátum, amelynek darabjai a 7 millió éves Tihany vulkán képződményeiben is gyakoriak (Barátlakások).

Az Északi-középhegységben a Bükk hegység, a Szendrői- és Upponyi-hegység, valamint a Zempléni-hegység metamorf kőzetei az ordoviciumtól a karbonig több mint 100 millió évet (350–500 millió évvel ezelőtti időszak) fognak át. Az uralkodó kőzetek: fillit és kristályos mészkő, amelyek megkövült korallokat és tengeri liliomokat (krinoideák) foglalnak magukba. A Strázsa-hegy környékén olisztosztróma és metavulkáni (magmás kőzetből átalakult metamorf) kőzetek is megjelennek. A Bükk hegység északi peremén található karbon korú (290–360 millió éves) kőzetsorozat mészkövei nagy tömegben tartalmaznak egysejtű-, korall- és kagylómaradványokat, amelyek dinári és dél-alpi rokonságot mutatnak. E kőzeteket a mezozoikum végi (mintegy 60 millió évvel ezelőtti) alpi hegységszerkezeti mozgások során regionális metamorfózis érte. A hegység ősmaradványokban gazdag {II-46.} perm korú képződményei tengeri körülmények között alakultak ki, eltérően a Dunántúli-középhegység és a Mecsek szárazföldi üledékes kőzeteitől.

A földtörténeti középkor (mezozoikum, 66–245 millió évvel ezelőtti kor) kőzetei jelentős mennyiségben és folyamatos rétegsorral fordulnak elő Magyarország területén és fontos üzenetet hordoznak e térség fejlődéstörténetéről. A jelenlegi térszínen a Kőszegi-hegységben, a Dunántúli-középhegységben, a Bükkben és az Aggtelek–Rudabányai-hegységben, valamint a Mecsekben és a Villányi-hegységben bukkannak a felszínre, de a kutatófúrások a felszín alatt is nagy vastagságban harántolták e képződményeket (pl. az Alföld alatt).

A Dunántúli-középhegységben főként mészkő és dolomit alkotja a mezozoikumi rétegsort, amelyek kezdetben egy nagy kiterjedésű selfen képződtek, később pedig pelágikus (óceáni) medencékben alakultak ki. A triász korú ún. fődolomit és dachsteini mészkő nemcsak e területen tájképformáló kőzet, hanem az Alpokban is meghatározó hegységalkotó képződmény. A jura mészkövek („ammonitico rosso”, „piszkei márvány”, „Hierlatz mészkő”) híresek az ősmaradvány-leletekről (Bakonycsernye, Lókút, Úrkút, Lábatlan). Az ammoniteszek, a brachiopodák (pörgekarúak) és a krinoideák (tengeri liliomok) érzékenyen jelzik nemcsak a képződés korát, hanem a leülepedés körülményeit is (mélytenger vagy sekélytenger). Az egysejtű kovavázú élőlények maradványait tartalmazó radiolarit utal a legnagyobb tengervíz-mélységre.

14. ábra. A triász időszak rekonstruált képe [~ 230 millió éve]

15. ábra. A jura időszak rekonstruált képe [~ 160 millió éve]

16. ábra. A kréta eleji időszak rekonstruált képe [~ 110 millió éve]

A jura korszak közepén (≈170 millió éve) egy, a Föld számos részére jellemző anoxikus esemény e területen is éreztette hatását. Egyes medencékben fekete pala, illetve mangánérc képződött (Úrkút, Eplény). A kréta korszakban (100–140 millió éve), a középhegység északkeleti részén (Gerecse) tenger alatti gravitációs mozgásokkal törmelékes üledékek halmozódtak fel. Ugyanekkor a Bakonyban, pelágikus „biancone” mészkő keletkezett. A kréta végén (kb. 65 millió éve) a triász és jura korú karbonátos kőzetek karsztos üregeiben bauxit képződött (pl. Nyírád, Halimba, Iszkaszentgyörgy), máshol barnakőszenet találunk (Ajka).

A Bükk hegység mezozoikumi képződményeit uralkodóan mészkő és dolomit kőzetek jellemzik. Ezek a kőzetek azonban a kréta végén gyenge metamorfózison estek keresztül. A Bükk-fennsíkot triász korú sekélytengerben képződött mészkő alkotja. A jura korszakot radiolarit és olisztosztróma képviseli. Az Aggteleki-hegység karsztos formái triász korú mészkövekben alakultak ki.

A Mecsek és a Villányi-hegység mezozoikumi rétegsora jelentősen eltér a Dunántúli-középhegység, valamint a Bükk kőzeteitől. A triász korszakban kontinentális, folyóvízi eredetű törmelékes, üledékes kőzetek, valamint a tengeri lagúnákban evaporitok képződtek. A jura korszak elejének gazdaságilag is fontos terméke a feketekőszén, ami Magyarország egyetlen kokszolható szénfajtája.

A jura hátralévő időszakában tengeri márga és mészkő keletkezett. A Villányi-hegységben a kréta idején szárazulat volt, az ekkor kialakult bauxit az Erdélyi-középhegység bauxitjaival mutat hasonlóságot.

A mezozoikum jellemző képződményei a különböző magmás kőzetek. A triászban szubdukcióhoz (óceáni litoszféralemez alábukásához) kapcsolódó vulkanizmus eredményezte a Dunántúli-középhegység és a Keleti-Bükk andezit és riolit lávakőzeteit és piroklasztitjait. Ezek a vulkanitok figyelemre méltó hasonlóságot mutatnak a Dolomitok és a Dinaridák hasonló korú magmás kőzeteivel. A jura időszak magmás termékei a Kőszegi-hegységben, a Bükk hegység délnyugati részén és a Bódva völgyében jelennek meg a felszínen.

{II-47.} Kőzettanilag és geokémiailag sok hasonlóságot mutatnak, genetikailag azonban némileg különböznek egymástól. Közös vonás bennük, hogy egykori óceáni litoszféralemez maradványai, azaz egy ofiolit-sorozat részei. A Kőszegi-hegységben található jura-kréta korú vulkanitok a kréta végén metamorfózison estek keresztül, így már csak mint zöldpalák jelennek meg (Felsőcsatár). A Mecsek hegység keleti részén, a Kisújbányai-medence tár fel kréta eleji vulkáni sorozatot.

A bazaltok jelentős része sekélytengerben keletkezett, erről a párnalávakőzetek tanúskodnak (pl. Síngödör völgye). A magma egy része azonban nem érte el a felszínt, hanem a korai jura időszak puha kőszenes rétegeibe nyomult és telérként szilárdult meg. A csengő hangú fonolit a ritka vulkáni kőzetek közé tartozik. Ez a vulkáni kőzetsorozat több száz km hosszan követhető az Alföld aljzatában is.

A földtörténet újkora (kainozoikum, az utóbbi 66 millió év) változatos kőzettípusokat hagyott hazánk területén. Az eocén időszakban, mintegy 40–50 millió évvel ezelőtt, számos helyen képződött barnakőszén (pl. Tatabánya, Oroszlány, Dorog, Nagyegyháza, Mány). Az eocén tenger egyik jellegzetes képződménye a „Szent László pénzét” is magában rejtő nummuliteszes mészkő (pl. Zirc és Dudar környéke). Ez a „pénztípus” nem más, mint az akkor élt egysejtűek (nummuliteszek) meglepően nagy – néhány cm átmérőjű – vázainak maradványa.

Az eocén végén képződött az ún. budai márga, a Budai-hegység egyik gyakori kőzete. A zátonyok megkövesült hírnökeiben korallok, osztrigák vázai találhatók, a mélyebb tengerben képződött mészkövek és márgák pedig gyakran tartalmaznak tengerisün-kövületeket. Az eocén végi andezitvulkanizmus láva és telérkőzetei a Zalai-medencétől (ahol csak a felszín alatt találhatók meg), a Velencei-hegységen keresztül a Mátráig (Recsk környéke) húzódnak. Ehhez a vulkanizmushoz kapcsolódik a híres recski ún. porfíros rézérc.

Az oligocén időszak (24–36 millió éves) kőzetei különösen jellemzőek a Budai-hegység és a Bükk között. A tardi agyagban őshal- és halpikkelymaradványok fordulnak elő. A hárshegyi homokkő sok ház építőköve volt, akárcsak az óbudai Kiscellről elnevezett kiscelli agyag. Ezek a kőzetek egy beltenger különböző mélységű területein alakultak ki. Az oligocén végének jellegzetes tengeri finomszemcsés üledéke a slír (pl. Eger környéke), amelyet a helyiek „apokának” neveznek.

A miocén időszak (5–24 millió évvel ezelőtt) kétségkívül legmarkánsabb kőzetei a vulkáni termékek: lávakőzetek és piroklasztitok. A Bükk hegység déli előterében húzódó miocén eleji ignimbritek helyenként a törökországi Kappadókia felszínét idézik (pl. kaptárkövek Cserépváralja környékén). Ebben az időszakban kezdtek felépülni a Pilis, Visegrádi-hegység, a Börzsöny, a Mátra és a Zempléni-hegység vulkánjai. A tipikus rétegvulkánok egy szubdukciós zónában jöttek létre.

A vulkanizmus, tájképformáló hatásán kívül, további hasznos képződményeket hozott létre. Az utóvulkáni működés forró oldataiból réz-, ólom- és cinkérctelepek képződtek (pl. Nagybörzsöny, Gyöngyösoroszi, Telkibánya). A Zempléni-hegységben perlit és zeolit kapcsolódik a vulkanizmushoz. Más területeken a miocén időszakban üledékes kőzetek képződtek, pl. fésűskagylók (Pectenek) megkövült héjait tartalmazó homokkő, slír, lajtamészkő (legismertebb előfordulása Fertőrákoson van), és több helyen keletkezett barnakőszén (pl. Salgótarján, Brennbergbánya).

A miocén második felében a Pannon-beltengerben rakódtak le üledékek. Partvidékein lignittelepek alakultak ki (Mátra, {II-48.} Bükk), több száz méter vastag homokrétegeiben számos helyen alakult ki kőolaj- és földgáztelep. A Dunántúl és a nógrádi vidék bazalttűzhányói 2–7 millió évvel ezelőtt keletkeztek. A bazaltláva és piroklasztit kőzetanyagában gyakoriak a földköpenyből felragadott ultrabázisos kőzetzárványok, amelyek lehetőséget nyújtanak a nagy mélységben lévő felső köpeny anyagának megismerésére.

A negyedidőszakban (utóbbi 1,6 millió év) folyók hálózták be a Pannon-medence területét, amelyek homokot és kavicsot hagytak maguk után. A jégkorszakok jellegzetes képződménye a lösz, ami szélszállította por felhalmozódásával keletkezett. A függőlegesen megálló löszfalak főként a Dunántúlon (pl. Paks) találhatók. Az Ős-Duna kavicsteraszai ivóvízkészletünk biztosítói.