Képlékeny deformáció a Bálvány-kelet szelvényben
A talpunk alatt található szilárd litoszférát (kőzetburkot) különféle típusú (magmás, üledékes, metamorf) és korú kőzetek építik fel. Ezek közül leggyakoribbak az üledékesek, amelyek annak idején különféle szárazföldi és tengeri üledékgyűjtőkben rakódtak le. A tengeri üledékes kőzetek óriási vastagságokban ülepedtek le az évmilliók alatt, s az esetek döntő többségében nem „eredeti állapotukban” tanulmányozhatjuk őket a felszíni feltárásokban (főleg kicsiny hazánkban). Ez többek között azért van, mert a földkéreg erői eltörhetik és/vagy összegyűrhetik őket. Írásunkban a gyűrődés, azaz a képlékeny deformáció témakörét járjuk körbe, a fotón látható deformáció segítségével. Kalandra fel, irány a kövek világa!
A geológia egyik legfontosabb alaptörvényét már a 17. században megalkotta a neves dán természettudós, Niels Stensen (Nicolaus Steno). A vízszintes település törvénye azt mondja ki, hogy az üledékes kőzetrétegek eredetileg vízszintesen rakódnak le, s csak a későbbi tektonikai hatásokra mozdulhatnak el korábbi helyzetükből. Így történt ez a Bükkben található Gerennavári Mészkő Formáció üledékes rétegeivel is, kb. 250 millió évvel ezelőtt. A mai Bükköt hordozó kőzetlemez a Tethys elnevezésű ősi óceán (üledékgyűjtő) déli peremének trópusi sekélytengerekkel borított régiójában helyezkedett el, Afrika északi peremén (természetesen nem a mai földrajzi helyén, hanem sok ezer kilométerre innen). A formáció üledékei a self külső részének erős vízmozgásos peremén és védettebb medencéiben rakódtak le. A self aljzata enyhén lejtett a medencék felé, egy ún. rámpát alkotva. Ily környezetben rakódott le a csatolt képen is látható sötétszürke, lemezes mészkő, amely a fent nevezett formáció ún. „átmeneti” rétegeihez tartozik. A triász időszak legelején képződött rétegek eredetileg vízszintesen ülepedtek le, de viszont ma terepen nem úgy látjuk őket. A Bálvány–kelet elnevezésű védett földtani alapszelvény nem csak a kb. 250 millió évvel ezelőtti üledékképződési környezetről mesél, hanem annál jóval fiatalabb szerkezetföldtani eseményekről is!
Az üledékgyűjtőkben lerakódott kőzeteket kialakulásuk után különféle (posztgenetikus) deformációk érhetik. Ezek a deformációk lehetnek rugalmas (elasztikus), képlékeny (plasztikus) és rideg (töréses) jellegűek. A rugalmas deformáció visszafordítható (reverzibilis), azaz a kőzettest alakja és mérete a feszültség megszűnésével visszaáll eredeti állapotába. Természetesen, ha egy kőzetet ért valaha ilyen, azt a terepen ma már nem tanulmányozhatjuk. Ha a feszültség viszont meghaladja a rugalmassági határértéket, a kőzet maradó alakváltozást szenved, azaz meggyűrődik vagy eltörik. A képlékeny deformáció a kőzettest alakjában és/vagy méretében bekövetkezett, a rugalmassági határértéket meghaladó feszültség hatására létrejött, visszafordíthatatlan (irreverzibilis) változás. Ha a feszültséget a képlékeny deformációs szakaszban megszüntetjük, a kőzet már nem tér vissza eredeti állapotába, hanem maradandó alakváltozást szenved. A rideg alakváltozás esetében a kőzetet érő feszültség meghaladja annak határértékét, s annak folytonossága megszakad, azaz eltörik (természetesen ez is egy irreverzibilis folyamat). Ezen alakváltozások közül a terepen a képlékeny és a rideg is kiválóan tanulmányozhatók a feltárásokban.
A csatolt képen egy képlékeny alakváltozást szenvedett, azaz redőbe gyűrődött triász mészkövet láthatunk. A mészkő a felszínen vagy annak közelében egy ridegen viselkedő, azaz töréses deformációra hajlamos (kompetens) kőzet. Ez azt jelenti, hogy ha egy mészkőből álló rétegsort például a földkéregben összenyomásos (kompressziós) erők érnek, az nem fog meggyűrődni, hanem eltörik, s az egyes blokkok a törésvonalak (vetődések) mentén elmozdul(hat)nak egymáson. A Bálvány északi oldalában futó erdészeti út viszont nem törésekkel blokkokra tagolt mészköveket tár fel, hanem képlékeny deformációt szenvedettet. Hogy lehet az, hogy a triász Gerennavári Mészkő a felszín közelében meggyűrődött? A válasz: sehogy, ugyanis a mészköves rétegsor a földkéreg mélyebb zónáiban szenvedett képlékeny deformációt!
A Gerennavári Mészkő napjainkban a felszínen, ill. annak közelében helyezkedik el. A Bükk hosszú és izgalmas földtani–szerkezetföldtani fejlődése során viszont ezek a kőzetek a földkéreg mélyebb régióiban helyezkedtek el. Hosszú idő alatt, a nagyobb nyomással és hőmérséklettel jellemezhető földtani környezet a mészkőben már képlékeny alakváltozást okozott, hisz ott már a felszínen ridegen viselkedő (kompetens) kőzetek is plasztikusan deformálódtak. Ez kb. 1–3 km vastag fedőtakaró alatt következhetett be, valamikor a kréta időszak közepén vagy végén. Ekkor a triász mészkövek kb. 300°C-os környezetben és kb. 2,5 kbar nyomás alatt helyezkedhettek el. A képlékenyen deformálódott mészkövekre utána lassú kiemelkedés várt a kréta időszak végétől, egészen napjainkig. Ezért lehetséges az, hogy a felszínen ma képlékenyen deformált kőzeteket láthatunk. A kőzetek lesüllyedtek, deformálódtak, majd újból kiemelkedtek!
Ha már itt járunk, sétáljunk tovább az innen pár száz méterre található, nemzetközi jelentőségű Bálvány-észak szelvényhez is.
A Bálvány–kelet szelvény pontos helyét és a többi térképi pontot itt találod: Térképnézet
Fotó és szöveg: Veres Zsolt
