Gradált rétegek a Köszörűkő-bányában

Az üledékes kőzetek egyik jellegzetessége a rétegzettség, amely kialakulása kapcsolatban van az üledékek lerakódási körülményeivel. Természetesen vannak rétegzetlen üledékes kőzetek is, de a nagy családnak számító szedimentek legtöbbikében felfedezhető valamiféle rétegzettség. A párhuzamos (horizontális) rétegzettség egyik típusa a gradált rétegzés, melynek kialakulása megér egy misét. Írásunkban a gradációt létrehozó körülmények kialakulását járjuk körbe. Kalandra fel, irány a kövek világa!

A gradált (osztályozott) rétegzettség lényege, hogy a rétegen belül a szemcsék nagyság szerint osztályozódnak. Normál (teljes) gradációról akkor beszélünk, ha a rétegben felfelé haladva a szemcsék mérete fokozatosan csökken, azaz a legnagyobb szemcsék a réteg talpán helyezkednek el. Ilyenkor a finomodás a homoktól a kőzetliszten át az agyag szemcsetartományig terjedő teljes spektrumot felöleli, fokozatos átmenetekkel. A fekvő réteg legfelső és legfinomabb részétől a következő gradált réteg durva egysége élesen, gyakran egyenetlen kimosási felületek mentén határolódik el. A szemcsefrakciók rétegen belüli megoszlásából (osztályozódás mértéke és módja), valamint a gradált réteg vastagságából következtetni lehet a gradációt létrehozó közeg (pl. vízi vagy légi zagyáram) fajtájára, sebességére, megújulására, ill. irányváltozására. Gradált rétegzést létrehozhatnak folyó- és olvadékvizek, vulkáni porhullások és izzófelhők üledékei, tó- és tengerpartok árapály uralta folyamatai, valamint folyódelták üledékes képződményei. Tenger alatti lejtők evaporitos és karbonátos üledékeiben is előfordul gradáció, de a leggyakoribb orogén (hegységképződési) övek flis-üledékeiben. A gradációnak létezik egy fordított (inverz) típusai is, ahol a rétegben az üledékek felfelé nem finomodnak, hanem durvulnak. Ez a típus törmelékfolyásokban, homokosparti és folyóvízi kavicslerakódásokban, valamint vulkáni törmelékárakban érhető tetten. A továbbiakban a normál gradációval foglalkozunk.
A normál gradáció mindig valamilyen erőhatásra felkavarodott, vagy már eleve szuszpendált állapotban érkező és gomolyogva tovaáramló törmelékzagyok leülepedésének eredménye. Gyakori, amikor a self peremén felhalmozódó, nagyrészt szárazföldi eredetű, nagy mennyiségű, vízzel átitatott üledéktömeg a saját súlya és/vagy a földrengések miatt megcsúszik, s a kontinentális lejtőn a mélybe szánkázik. Ha a zagyáram sebessége és a nehézségi erő hatását mérséklő turbulenciája csökken, akkor belőle előbb a durva, majd az egyre finomabb szemcsék fognak lerakódni. Az üledékek a zagyárból a Stokes-törvénynek megfelelően ülepednek ki, amely formula a folyadékokban írja le a gömb alakú test esési sebessége és sugara közti összefüggést. Az előzőekből következik, hogy egy gradált réteg egy zagyárnak felel meg, melynek átlagos vastagsága kb. 20–50 cm. Egy tengeri üledékes rétegsorban akár több száz gradált réteg is váltakozhat egymással, több ezer méteres vastagságban (flis). Az ilyen jellegű üledékes képződményeket turbiditeknek nevezzük. A nagy kérdés már csak az: hol tanulmányozhatunk gradált rétegeket Magyarország területén? Hát például a Gerecsében, Lábatlan település határában, a Buzás-hegy oldalában!
A Szabadság utcában található, könnyen megközelíthető, s ismertetőtáblákkal ellátott védett földtani alapszelvény rétegei egy kréta időszaki mélytengeri üledékképződési környezet történetét mesélik el szemlélőjének. A törmelékes üledékes rétegsor (pl. konglomerátum, homokkő, márga) kb. 120–110 millió évvel ezelőtt képződött egy mélyebb tengeri medencében (hivatalos neve: Lábatlani Homokkő Formáció Köszörűkőbányai Konglomerátum Tagozat). A kb. 200 m hosszú és kb. 5–15 m magas egykori kőbánya falainak jellegzetes kőzete a konglomerátum, amely 2 mm-nél nagyobb kavicsok tömegéből álló törmelékes üledékes kőzet. A kőzet különféle korú, anyagú (pl. jura tűzkő) és méretű (1–20 cm) szemcséi az egykori szárazföldről pusztultak le, s hordódtak bele a tengerbe. Ezt a hosszú szállítási utat a szemcsék jó kerekítettsége és koptatottsága jelzi. A kavicsokból álló konglomerátum jellegzetességei a gradáció és a zsindelyesség. A konglomerátumot alkotó kavicsok mellett felfedezhetünk jelentős számban éles, cakkos peremű mészkődarabokat is, amelyekben gazdag trópusi sekélytengeri ősmaradvány-együttes (pl. mészvázú egysejtűek, vörös algák, tengeri sünök, szivacsok, korallok, kagylók és csigák) bújik meg. Vajon milyen őskörnyezetben keletkezhetett az izgalmas rétegsor?
A mai Gerecsét hordozó lemeztöredék kb. 110 millió évvel ezelőtt egy kontinentális aljzatú és egy alábukó óceáni lemez ütközésével kialakult hegységvonulat közelében helyezkedett el, ahol a lenyíródott óceáni aljzat feltolódott a szárazföldire. A szárazföldről intenzíven lepusztuló törmelékanyagot folyók hordták be a zátonyokkal szegélyezett sekélytengeri lagúnába, ahonnan később ezek együttesen halmozódtak át egy meredek kontinentális lejtőn a mélytengeri medencébe. Ezért lehetséges az, hogy a szárazföldről származó kőzetanyag együtt fordul elő az ősmaradványokban gazdag, a lagúnákból származó és onnan áthalmozott mészkő görgetegekkel. A fent megnevezett normál gradáció annak köszönhető, hogy a self pereméről az ott felhalmozódó szárazföldi és lagúnáris üledékek zagyárak formájában, gravitációs módon zúdultak le a meredek kontinentális lejtőn. A lejtő lábánál először a nagyobb, nehezebb szemcsék ülepedtek ki, majd idővel az egyre kisebbek is, létrehozván a felfelé finomodó rétegeket.

A Köszörűkő-bánya pontos helyét és a többi térképi pontot itt találod: Térképnézet

Fotó és szöveg: Veres Zsolt