Hazánk mezozoikumi magmás kőzetei
Hazánk mezozoikumi magmás kőzetei
I. Északkelet-Magyarország. Hazánk északkeleti területén részben a felszínen (Bükk, Darnó-hegy, Bódva-völgy), részben a mélyben fordulnak elő triász és jura időszaki magmás kőzetek, amelyek áthúzódnak Szlovákia területére is. Ez a mintegy 500 km hosszú, délnyugat-északkeleti irányú sáv, amely követi a Közép-magyarországi nagyszerkezeti vonalat és a Darnó- és Rozsnyó tektonikai vonalakat, hazánk legbonyolultabb magmás területe. A kisebb-nagyobb magmás testek egymástól elszakadva, szétszórtan találhatók.
A Bükk keleti részén – Bánkút környékén, a Lillafüredtől délre és nyugatra futó völgyekben, Bükkszentkereszt és Bükkszentlászló mellett – elszórtan triász időszaki, 200–240 millió éve keletkezett vulkáni képződmények fordulnak elő. Két kőzetsorozat különíthető el a területen: egy idősebb, andezites-riolitos összetételű rétegvulkáni sorozat, amelyet lávakőzetek és piroklasztitok (hullott tufa és ignimbrit) építenek fel (pl. Lillafüred, Vadász-völgy, Bánkút, Szentistván-hegy, Bagoly-hegy), és egy fiatalabb, bazaltos vulkáni és szubvulkáni sorozat (pl. Lusta-völgy, Szinva-forrás, Kisdél-hegy, Létrástető). Jelentős részük kis és közepes fokú metamorfózison esett át a mezozoikum végén. E kőzetek eredeti ásványos összetevőinek ma már csak elenyésző hányada ismerhető fel, többségük a metamorfózis következtében másodlagos ásvánnyá alakult. A metamorfózis során az ásványos összetétel mellett a kőzetek kémiai összetétele is megváltozik, ami megnehezíti a kialakulás körülményeire utaló geokémiai bélyegek feltárását. Vannak azonban olyan ún. nem-mobilis elemek (pl. nióbium, tantál, hafnium, cirkónium), amelyek még kisebb-nagyobb kőzetátalakulás után is megőrzik eredeti koncentrációjukat, illetve egymáshoz viszonyított arányukat. Az ezen elemeken alapuló részletes vizsgálatok kimutatták, hogy a két kőzetsorozat eltérő képződési körülmények között jött létre. Az idősebb andezites-riolitos kőzetek szubdukciós övezetben keletkezhettek, míg a bazaltok kontinentális litoszféra felhasadásához köthető vulkanizmus termékei. (Az újabb vizsgálatok szerint esetleg előbbiek is kontinentális riftesedéshez köthetők.) Jelenleg e rekonstruált vulkáni működések felszínre került kőzetanyagának csak azon töredéke található meg, amely a triász időszakot követő szerkezeti mozgások után megmaradt. A két kőzetsorozat hasonló kora, valamint a hasonló jellegű üledékes mellékkőzetek arra utalnak, hogy a két vulkáni tevékenység egymáshoz viszonylag közel mehetett végbe.
Mezozoikumi magmás kőzetek felszíni előfordulásai Magyarország területén.
ALCAPA (Alpok-Kárpátok-Pannon) és Tisza: a Pannon-medence két fő tektonikai egysége.
1 – A Keleti-Bükk triász vulkáni kőzetei;
2 – a Dunántúli-középhegység triász vulkáni kőzetei;
3 – a Darnó-hegy, a Délnyugati-Bükk és a Bódva-völgy triász-jura magmás kőzetei;
4 – a Kőszeg-Rohonci-hegység jura-kréta átalakult (metamorf), egykori magmás kőzetei;
5 – a Mecsek kréta vulkáni kőzetei;
6 – Északkelet-Dunántúl kréta lamprofírkőzetei
A Bükk hegység délnyugati szárnyán, Szarvaskő környékén egy mafikus és ultramafikus (sok magnézium- és vastartalmú ásványt magába foglaló) kőzetekből álló magmás összlet található (lásd később az Egykori óceánok nyomában című részt), amely korban és jellegében is eltér a Bükk keleti felén előforduló vulkanitoktól. A kőzetsorozat a legújabb K/Ar radiometrikus vizsgálatok szerint a jura időszak első felében keletkezett (160–200 millió éve). A bazaltok tenger alatti felszínre ömlöttek, amiről jellegzetes párnaláva-szerkezet tanúskodik (pl. Várbérc-szurdok). Az intruzív gabbrótestek helyenként teleptelér-jellegűek, azaz az üledékes kőzetrétegekkel párhuzamosan nyomultak be az idősebb kőzetekbe. A kőzetsorozat keletkezéséről megoszlanak a kutatók nézetei. Vannak, akik ofiolit-sorozat részének tekintik, amely egy egykori óceáni kőzetlemez maradványát képviseli, mások elvetik ezt az értelmezést, és a különböző kőzetváltozatok kialakulását a magma ún. differenciációs kristályosodásával magyarázzák, a mai Vörös-tengeréhez hasonló képződési környezetet feltételezve. A szarvaskői bazaltok kémiai összetétele mindenesetre egyértelműen az óceánfenéki bazaltokéhoz (MORB) hasonlít. Földtani környezetét figyelembe véve elképzelhető, hogy e kőzetsorozat egy vulkáni szigetív mögött felnyíló ún. ívmögötti medencében keletkezett (mint pl. a mai Lau-medence a Fidzsi-szigetektől délre), és térbeli kapcsolatban állhatott a triász és jura időszaki Mellétei-sorozat képződményeivel.
A Mellétei-sorozat triász-jura tengeri üledékes és magmás kőzeteinek anyagából az igen változatos magmás kőzetek a felszínen csak elvétve bukkanak ki: a Darnó-hegyen és a Bódva-völgy mentén, valamint Dél-Szlovákiában a Gömör-Szepesi-érchegységben.
A perkupai területen (a felszín alatt) szerpentinitek találhatók, amelyek egykori ultramafikus kőzetek (harzburgit, dunit) átalakulásával keletkeztek. Rétegtanilag e szerpentinittestek alatt változatos megjelenésű intruzív gabbró, valamint tengerfenéken megszilárdult bazaltok maradványai találhatók. E sorrend arra utal, hogy a Mellétei-sorozat jelentős része átbuktatott helyzetben van, azaz az eredeti óceáni kéreg felépítését tekintve fordított sorrendben. Jóllehet a típusos ofiolit-sorozatok nem minden tagja fordul elő benne, a kutatási eredmények arra utalnak, hogy e képződmények egy egykori óceán aljzatának egymástól elszakított részletei. A bazaltos kőzetek nem-mobilis elemeinek koncentrációi, valamint ezek arányai a jelenlegi óceánközépi hátságok bazaltjaiéhoz hasonlítanak. Megjelenésük (tömeges és párnaláva-szerkezet), átalakulásuk (tenger alatti metamorfózis), valamint mélytengeri üledékes kőzetekkel (radiolarit, agyagpala) való összefogazódásuk mind óceánközépi hátság mentén való képződésüket támasztja alá. Mindezek mellett azonban e területen előfordulnak ún. kékpala-fáciesbe tartozó metamorf kőzetek (Dél-Szlovákia), valamint szubdukciós övekre jellemző vulkáni kőzetek is. A Rudabányai-hegységben (a Telekes-oldalon) található riolit, bár nem tartozik a Mellétei-sorozathoz, jura kora és a környezetében megjelenő áthalmozott tengeri törmelékes kőzetek alapján térbeli kapcsolatban lehetett a Mellétei-sorozat egyes képződményeivel. A riolit alábukó óceáni kőzetlemez felett keletkezett (feltehetőleg egy vulkáni szigetíven), amelynek további vulkáni termékei a későbbi tektonikai mozgások folyamán a mélybe kerültek, illetve összekeveredhettek az óceáni lemez maradványaival, és több száz kilométeres távolságot megtéve juthattak el mai helyükre (lásd később).
II. A Dunántúli-középhegység. A Dunántúli-középhegység területén két mezozoikumi magmás kőzetsorozat található. Az első, amely a Dunántúli-középhegység triász mészköveiben többnyire csak néhány centiméter vastag, vulkáni törmelékes rétegek („pietra verde”) formájában fordul elő, hazánk legidősebb (220–230 millió éves) mezozoikumi vulkáni kőzetei közé tartozik. Hasonló képződmények az Alpok északi és déli részén is megtalálhatók. Valószínű, hogy e kőzetek egy és ugyanazon, nagy erejű robbanásos vulkáni kitörés messze földre eljutott termékei. Az egykori finomszemcsés kristálytufa nagy része már teljesen átalakult, csak ritkán ismerhető fel eredeti, üveges kőzetszövete. E vulkáni tevékenységet lávaömlések és telérbenyomulások követték. Ezek megmaradt képződményei Polgárdi közelében a Szár-hegy ópaleozoikumi mészkövében figyelhetők meg, ezenkívül az Inota mellett és a Budai-hegységben található konglomerátum kavicsanyagában is előfordulnak. Az eredeti vulkáni sorozatot a Budapest és Velencei-hegység között mélyített kutatófúrások teljesebben tárták fel. A kőzet uralkodóan andezit, kevesebb riolittal és trachittal. Bár e területet a triász vulkanizmus óta metamorf hatás nem érte, a vulkáni kőzetek között kevés az üde példány, mivel a hidrotermális elváltozások, valamint a felszíni mállási folyamatok utóbb erősen átalakították a vulkanitok eredeti ásványos összetételét. A geokémiai összetétel azonban most is segítséget nyújt a rekonstrukcióban. E kőzetek kemizmusukban leginkább az ütköző lemezszegélyek vulkánjaira jellemző ún. mészalkáli sorozatokhoz hasonlítanak, tehát valószínűleg alábukó kőzetlemez felett keletkeztek (az újabb vizsgálatok azonban kontinentális riftesedés lehetőségét sem zárják ki). A kor, a kőzettípusok, valamint a képződési környezet meglepő hasonlóságot mutatnak a Bükk keleti részén előforduló vulkáni képződményekkel.
A Budapest és a Velencei-hegység közötti pásztában mindössze két felszíni előfordulása (Budai-hegység, Remete-hegy, illetve Pákozd) ismeretes egy ritka kőzettípusnak, amelyet uralkodóan vasban és magnéziumban gazdag szilikátok (olivin, csillám, piroxén) építenek fel. Az 1980–90-es évek kutatásai ugyanakkor több mélyfúrásban azonosították e magmás kőzetet. A többségében lamprofírnak besorolt kőzettelérek mellett az igen ritka karbonátitok (főleg karbonátásványokból álló magmás kőzetek) is előfordulnak. A K/Ar radiometrikus kormeghatározási vizsgálatok alapján e kőzettelérek képződési kora a mezozoikum legvégére – 60–80 millió évvel ezelőttre – tehető. A lamprofíros kőzetolvadék nagy (több mint 80 km) mélységben képződött, a felső-köpeny kőzetanyagának kis mértékű, részleges megolvadásával. A magma nagy mennyiségben tartalmazott ún. könnyenilló fázisokat is (víz, CO2), amelyek elősegítették, hogy az olvadék nagy sebességgel hatoljon felfelé. A felszínt azonban nem érte el, hanem az idősebb kőzetek repedéseibe benyomulva telérként szilárdult meg. A lamprofírok nagy mennyiségű, a földkéreg alsó részéből, valamint a felső-köpenyből származó kőzetzárványt (xenolitot) is tartalmaznak. A kristályosodás késői szakaszában, a magmában korábban oldott állapotban jelenlévő karbonátos anyag cseppekben elkülönült a szilikátolvadéktól és gömb alakú ún. ocellumok formájában őrződött meg a lamprofír kőzettestekben. A lamprofírok és karbonátitok ritka elemekben rendkívül gazdagok, kemizmusuk és keletkezési körülményeik sok tekintetben a kimberlitéihez hasonlítanak. Képződésük a kontinentális kőzetlemezben fellépő húzóerők következtében létrejött mélytörésekhez kapcsolható.
III. Nyugat-Magyarország. A Kőszeg-Rohonci hegység kis és közepes fokú metamorf kőzetei egykor jura-kréta időszaki magmás képződmények voltak (lásd később az Óceáni kőzetek metamorfózisa című részt). Ma az Alpokalján és Burgenlandban, valamint messzebb a Keleti-Alpokban a Tauern-hegységben és Engadin területén bukkannak elő ún. tektonikai ablakokban. Hazánkban az alpokalji előfordulások Felsőcsatár, Bozsok és Velem környékére korlátozódnak. A metamorfózis ellenére a kőzettani és geokémiai vizsgálatok egyértelműen felfedték, hogy e képződmények egy ofiolit-sorozat részei (lásd az Egykori óceánok nyomában című részt). Jellemző kőzete, a főleg kloritpikkelyekből és földpátokból álló zöldpala egykori, bazaltos összetételű piroklasztitból képződött. Burgenland területén már jóval változatosabbak az e kőzetsorozatokhoz tartozó képződmények. Borostyánkő (Bernstein) közelében híres szerpentinit-bányák vannak. Az ugyancsak intruzív gabbró-testekben szórványosan ugyan előfordulnak eredeti magmás ásványok, a metamorfózis során képződött ásványok egy része azonban arról tanúskodik, hogy e kőzetek nagy (10–15 kbar) nyomáson átalakultak. A nem-mobilis elemek vizsgálatán alapuló kutatások felfedték, hogy összetételük hasonló az óceánközépi hátságokon jelenleg is képződő ún. tholeiites bazaltokéhoz. Osztrák geológusok azt is kimutatták, hogy a zöldpalák között a mai Hawaii-szigetekhez hasonló környezetben keletkezett, alkáli jellegű bazaltok nyomai is megtalálhatók.
IV. Dél-Magyarország. A Mecsek hegységben kréta időszaki – 100–130 millió éves – magmás kőzetek bukkannak ki egy mintegy 250 km hosszú és 50 km széles, délnyugat-északkeleti irányú vulkáni pászta részeként, amely az Alföld alatt nyomozható tovább. Mivel a vulkáni sorozat uralkodó részét kitevő bazaltok magas vastartalommal rendelkeznek, a mélyben fekvő vulkáni tömegeket a Mecsek környékén és az Alföld aljzatában is mágneses anomáliák jelzik. A felszínen megjelenő vulkanitok többsége a Keleti-Mecsekben, a Kisújbányai-medencében található. A bazaltos magma tenger alatti felszínre ömlött, erről tanúskodnak a párnaláva-szerkezetek (pl. a Síngödör völgye), valamint a különböző típusú lávabreccsák (pl. Márévári-völgy). A lávafolyások összvastagsága a fúrások alapján megközelíti az 1000 métert! A kőzetolvadék egy része azonban nem érte el a felszínt, hanem a vastag, puha alsó-jura (liász kori) kőszéntelepes összletbe nyomult és telérek formájában szilárdult meg. A Keleti-Mecsek északi részén mélyült kőszénkutató fúrások több száz ilyen magmás telért harántoltak. A nagy hőmérsékletű olvadék számos helyen „kokszosította” a vele érintkező kőszenet. A bazaltos magma frakcionációs (elkülönüléses) kristályosodásával jött létre a fonolit, amely a Köves-tetőn, valamint a Somlyó és Szamárhegy környékén bukkan elő. A szubvulkáni szintben kikristályosodott – megütve csengő hangot adó – kőzetet sokáig fejtették is a Köves-tető oldalában. A Mecsek hegységben megjelenő kréta vulkanitok kőzettípusai (bazanit, fonolit), valamint kémiai összetételük arra utal, hogy a magma elvékonyodott kontinentális kérgen keresztül, hasadék-völgyek mentén tört a felszínre.
120 millió éves tengeralatti lávafolyás megkövült maradványa a Mecsek hegységi Márévári-völgyben
