A nyírségi kovárvány

A magyar Nagyalföld egyik legnagyobb területű (5100 km²) és legkarakteresebb tájegysége a futóhomokkal fedett Nyírség. A Tisza és mellékfolyói által a jégkorszakban felépített hatalmas hordalékkúp fejlődéstörténetével egy korábbi cikkünkben már részletesebben foglalkoztunk. A Nyírség területét járva, a feltárások anyagát tanulmányozva a homokban gyakran sötétebb színű, vékonyabb-vastagabb, egymással közel párhuzamos horizontokra lehetünk figyelmesek. A kovárványnak nevezett képződmény kialakulása szakmailag rendkívül érdekes és összetett folyamat, ezért úgy gondoljuk, megér egy cikket. Kalandra fel, irány a kövek világa!

A Nyírség természetes és mesterséges homokfeltárásait (utóbbiak leggyakrabban illegális homokkitermelő helyek, azaz „bicskabányák”) tanulmányozva gyakran láthatunk úgynevezett kovárványcsíkokat. A befoglaló futóhomok eredeti sárgás színétől elütő, barna-vörösbarna színű kovárvány csak törmelékes eredetű szemcsékből álló, döntően homoktalajokra jellemző képződmény. Az üledékekben lefelé mozgó talajoldatokból kicsapódó szilárd ásványok (például vas-oxihidroxidok) ebben az esetben nem összefüggő felhalmozódási szintet hoznak létre, hanem egymás alatt ismétlődő vékonyabb-vastagabb rétegeket, szakmailag nem teljesen helyesen mondva „csíkokat”.
A kovárványosodás folyamatának vannak olyan alapvető feltételei, amelyek nélkül a bonyolult mechanizmus nem játszódhatna le. Ezek közé tartozik a homok 10%-nál kevesebb leiszapolható frakció-tartalma, az 5%-nál kisebb agyagtartalom, a karbonát- és glej-mentesség, a savanyú kémhatás, az oxidatív viszonyok, valamint a talajoldatok gyors diffúziója. Természetesen a homok ásványos összetétele, szemcsemérete, valamint rétegzettsége is fontos tényezők. Ha a futóhomok nem rétegzett, az ismétlődő kovárványcsíkok egymástól való távolsága és azok vastagsága kizárólag a mozgó talajoldatok töménységétől, valamint a diffúzió sebességétől függ (a diffúzió az anyagi részecskék – például ionok, kolloidok – vándorlása egy folyadékban, a kialakuló koncentráció különbségek hatására). Ilyen esetben a feltárásban 2–3 cm vastag vörösbarna csíkok egymástól 15–20 cm-re ismétlődnek. A „csíkozott” talajszelvény vastagsága 1–2 m, de lehet 4 m is. Iszaposabb vagy kompaktabb horizontokat tartalmazó homoktalajokban a kovárvány ezen szintekhez kötődik. Zsák vagy üst alakú kovárványcsíkok is létrejöhetnek akkor, ha az iszaposabb vagy kompaktabb csíkokat a periglaciális éghajlaton „működött” krioturbáció megzavarta, kimozdította eredeti helyzetükből, íves lefutású kovárványcsíkokat alakítva ki. Gyengén löszös homokokban a finomabb frakció aránya szerint mind közelebb képződnek a csíkok és mind vastagabbak, majd egy határon túl a felhalmozódási szint összefüggő réteget alkot. Az imént olvasott két bekezdést Stefanovits et al. (1999) „Talajtan” c. könyve alapján foglaltuk össze.
Nyírségi (Tamáspuszta) helyszínen elvégzett talajtani, ásványtani és mikrobiológiai vizsgálatok további új eredményeket mutattak ki a kovárványosodással kapcsolatban (Kalmár et al., 2017). A terepi megfigyelések alapján a kovárvány kötőanyagát képező vashidroxidok és agyagásványok cm-dm-es mértékben behatoltak, beszivárogtak az alattuk található homokba, ugyanakkor a kovárvány felső felülete éles, helyenként bekérgeződött volt, széleróziós nyomokkal. Ezekből következőleg a felszín alatt mozgó talajvíz hatása kizárható a kovárványosodás kialakításában, a kovárványos vasfelhalmozódás felszínközeli, azaz talajtani folyamatokra vezethető vissza. A tamáspusztai feltárás kovárványszintjei tehát részben széleróziót szenvedett, betemetett talajszintek, amelyeknek talajtani besorolása a kovárványos barna erdőtalaj. E talajszintek keletkezésének alapvető feltétele a buckákat lefedő, jelentős szerves anyagot termelő vegetáció. A kovárványszintek vashidroxidja szerkezetileg és geokémiailag is biológiai eredetű.
A korábban feltételezett fenyő–nyír kor III. vagy IV. fázisában és a holocén hasonló, csapadékosabb időszakában keletkezhettek a vizsgált vas-oxihidroxid-tartalmú rétegek, de nem a pH-szabályozott vasszivárgásból, hanem magában a lebontott, megfelelő mennyiségű szerves anyagból. A vasat és a vassal együtt járó nyomelemeket a növényzet a homok vastartalmú ásványaiból kivonta, szervezetében koncentrálta és így jutott vissza a talajba.
A szakcikk összefoglalása a következőket írja le: „A Nyírség egyik jellegzetes talajtípusa a kovárványos barna erdőtalaj. Mind hazánkban, mind külföldön sokan vizsgálták a kovárványképződést és állítottak fel természettudományosan megalapozott elméleteket a képződés mikéntjére vonatkozóan. Leggyakrabban a vas-vegyületek lefelé irányuló mozgásávbal és adott mélységben történő kicsapódásával próbálták meg leírni a jelenséget. Munkánk célja ásványtani, talajtani és mikrobiológiai vizsgálatok segítségével megválaszolni a kovárvány képződésének kérdését.
A tamáspusztai homokdomb alapvetően homogénnek tekinthető ásványi összetételét tekintve. A kovárványszintek képződésének korábban leírt kémiai és szemcseösszetételbeli kritériumai teljesülnek (pH 4,5–6,5 közé esik, a szemcseösszetétel pedig a kovárványrétegben meghaladja a leiszapolható rész 10%-ot). Részletesen vizsgálva a kovárványrétegeket benne a homokszemcsék korrodáltak, töredezettebbek, ami mind egykori gyökérnedvek korróziójának eredménye lehet. A homokszemcsék kötőanyaga a kovárványrétegben elsősorban vas-oxihidroxidból áll, és a kovárványréteg eredetileg képlékeny, gyúrt, szakadozott szerkezetet mutat. A kovárványréteg felső része erodált, ami egykori talajfelszínen történő elhelyezkedését jelzi. A réteg alsó része tagolt és gyakran benyúlik az alatta elhelyezkedő homoktestbe. Véleményünk szerint a vas-oxihidroxid kiválások a kovárványrétegben alapvetően biológiai (növényi vas felvétel, majd elhalás után mikrobiális bontás segítségével létrejött vas-oxihidroxid akkumuláció) akkumulációs és kiválási folyamatokra utalnak. Mindezek alapján úgy gondoljuk, hogy a kovárványrétegek az egykori homokdomb felszínén képződtek és nem később bekövetkezett vasmozgás során jöttek létre.”
A csatolt fotó a partiumi Mezőfény határában készült, ahol a Kelet-Nyírség homokbuckái elvégződve belesimulnak az Ér-völgyébe.

A fotón látható homokfeltárás pontos helyét és a többi térképi pontot itt találod: Térképnézet

Fotó és szöveg: Veres Zsolt