Keresztrétegzett vörös homokkő a Zsongor-kőnél
A különféle típusú szárazföldi és tengeri üledékgyűjtőkben lerakódó üledékek/üledékes kőzetek egyik jellemző és a terepen szabad szemmel is megfigyelhető tulajdonsága a rétegzettség. A rétegzett üledékek két nagy csoportját alkotják a párhuzamosan (horizontálisan) rétegzett és a keresztrétegzett üledékek. Előbbi rétegzés nyugodt és csendes vízű üledékgyűjtőkben alakul ki, míg az utóbbihoz áramló közeg kell. Írásunkban a mecseki Zsongor-kő példáján keresztül mutatjuk be a kereszt- vagy ferderétegzett üledékek kialakulásának mechanizmusát. Kalandra fel, irány a kövek világa!
A keresztrétegzés legfontosabb ismérve, hogy az üledékes rétegeket határoló réteglapok nem párhuzamosak, hanem metszik egymást, gyakran nem sík, hanem görbült felületek mentén. A rétegeket alkotó lemezek (laminák) szintén meghajlanak, nem teljesen párhuzamosak egymással, s a réteglapokat különféle szögben metszik.
Egy áramló közeg egy bizonyos sebességű intervallumban a laza szemcsés üledékeket hullámfodrokba rendezi. Gondoljunk csak például egy tó- vagy tengerpart sekély iszapos aljzatára. Az eddigi megfigyelések alapján 9 cm/s-os vízáramlási sebesség felett képződhetnek hullámfodrok, de ezek el is tűnnek 90 cm/s-nál nagyobb sebességnél. A keletkező hullámfodrok hossza a cm-estől a több km-ig, magassága szintén a cm-estől a több tíz m-ig terjedhet. A kialakuló formák mérete az áramló közeg sebességén kívül az üledékek szemcseméretétől, valamint a vízhullámok méretétől is függ. Durvább szemcseméretű homokban, azonos sebességek mellett nagyobb hullámfodrok alakulnak ki, míg mélyebb vízben nagyobb, sekélyben kisebb fodrok keletkeznek. Itt jegyeznénk meg, hogy nem csak az áramló víz tud hullámfodrokat kialakítani, hanem a szél is, amely esetében a nagy méretű homokhullámokat dűnéknek hívjuk. Vajon hogyan alakulhat ki a gyakori és látványos rétegzés típus, a keresztrétegzés?
Tételezzünk fel egy változatlan erejű és irányú vízáramlást egy folyó fenekén, ahol a víz döntően homok szemcsenagyságú üledékszemcséket szállít. A homokszemcsék jelentős része az egyik pontból a másikba ugráltatva, azaz szaltációval szállítódik. Ha a homokfelszínen valamilyen okból egy kis mélyedés alakul ki, a mélyedés vízáramlás irányába lejtő oldalán kevesebb homokszemcse-becsapódás lesz egységnyi területen, mint a vízáramnak kitett oldalon. Utóbbi területegységre ezért több szemcse kerül, mint az előbbire, így a mélyedés tovább mélyül. Különösen sok szemcse halmozódik fel a vízáramlásnak kitett oldal tetején, amely egy következő „szélárnyékos” lejtő kialakulásához vezet. Itt ismét több szemcse halmozódik fel és mozog, mely az előbb leírt folyamatsor ismétlődését okozza, a teljes homokfelszín hullámossá válásáig. A látványos keresztrétegzések tehát az egymáson vándorló homokhullámokból alakulnak ki. E homokhullámok mozgása során alakulnak ki a vízáramlás „árnyékos” oldalán az egy-egy réteget (köteget) felépítő ferde lemezek, melyek az áramlás irányába dőlnek, az esetek döntő többségében felfelé konkávan ívelnek, hegyes szögben, illetve tangenciálisan érintkeznek a fekvő réteglappal. Fontos ismérv egy keresztrétegzett rétegsor tanulmányozásánál, hogy a homokhullámok taraja merőleges az áramlás irányára, s a lemezek az áramlás irányában dőlnek.
Tipikus keresztrétegzés a Jakab-hegy tetején
A keresztrétegzéseknek több típusát különböztethetjük meg, hisz a vízáramlás iránya és erőssége is változhat időben/térben az üledékképződés során. Két leggyakoribb típusa a sík- és a vályús keresztrétegzés. Sík keresztrétegzés esetében a réteglapok – a keresztrétegzett kötegek határai – sík felületek, míg a vályús esetében a réteglapok görbültek, a köteg vályúkitöltéshez hasonló. A sík keresztrétegzés két további típusa a táblás, valamint az ék alakú sík keresztrétegzés. Osztályozhatjuk a rétegzéstípust az egységek méretei alapján is. Kis méretű (kis hullámú) keresztrétegzés esetében a rétegvastagság 4–5 cm, amelyet kis méretű áramlási fodrok vándorlása hoz létre. Nagy méretű (nagy hullámú) keresztrétegzésnél a rétegvastagság 5 cm-nél nagyobb és akár m-es is lehet, s a lemezek felfelé jellegzetesen konkáv íveltségűek. Ezek általában nagy méretű homokhullámok vándorlásával jönnek létre, nagyobb vízmélységben és nagyobb vízáramlási sebességnél.
Írásunkban egy keresztrétegzett rétegsor két fotóját illesztettük be. A vöröses színű homokköveket bemutató felvételek a Nyugat-Mecsekben őrt álló Jakab-hegy D-i oldalában, a Zsongor-kőnél készültek. Itt a kora-triász Jakabhegyi Homokkő Formáció bukkan elő, amely döntően egy folyóvízi rendszerben, illetve felső része folyódeltában, parti- és árapálysíkságon rakódott le. Az árapálysíkságon a folyóvízi üledékciklusokhoz hasonló ciklusok jellemzőek, ahol az erős áramlás hatására kialakuló medercsatornák folyamatosan változtatják helyüket. A már árapálysíksági környezetre a keresztrétegzések változó irányítottsága és formája árulkodik, valamint az, hogy a durvaszemű rétegekben már nem távoli területekről beszállított kavicsokat, hanem a korábban lerakódott üledékekből felszakított törmelékdarabokat találunk. A jellegzetes vöröses színt a kőzetben finoman eloszlatott hematit (Fe2O3) okozza, amely félsivatagi–sivatagi éghajlatot jelez.
A perm/triász törmelékes üledékes formációk kialakulási körülményeivel részletesebben korábbi cikkeinkben (Czana-domb, Cserkúti-kőfejtő, Babás szerkövek, pálos kolostor) foglalkoztunk.
A Zsongor-kő pontos helyét és a többi térképi pontot itt találod: Térképnézet
Fotó és szöveg: Veres Zsolt
