A riolit és a perlit esete Telkibányán

A Tokaji-hegység kialudt vulkánokkal ékes vidékét járva számtalan magmás kőzettípussal találkozhatunk. Hatalmas területeket fed be például az andezit, de a riolit is jelentős elterjedésben képviselteti magát, nem beszélve a dácitról. A robbanásos vulkáni tevékenység különféle piroklasztikus (vulkáni törmelékes) kőzeteket hagyott maga után, amelyeknek legjellemzőbb képviselője a riolittufa; és még hosszasan sorolhatnánk a különféle kőzetváltozatokat. Vannak olyan földtani feltárások a hegységben, ahol két legyet, pontosabban kőzettípust is csaphatunk (kalapálhatunk) egyszerre. Ilyen a Telkibánya határában emelkedő Cser-hegy vidéke, ahol a „két rokon”, a perlit és a riolit jellegzetességeit, valamint kapcsolatát figyelhetjük meg. Írásunkban e két kőzet nyomába eredünk. Kalandra fel, irány a kövek világa!

Elsőként beszéljünk kicsit a Tokaji-hegység vulkanikus vidékének általános földtani felépítéséről. Az észak–déli csapású, 50–60 km-es hosszúságú Tokaji-hegységben a vulkáni működés a földtörténeti miocén kor bádeni korszakában (15–14 millió éve) kezdődött el, s szintén a miocén pannóniai korszakában (10–9,5 millió éve) ért véget. A három szakaszban lezajló hosszú vulkáni működés, illetve a vulkánok felépülése a területet felszabdaló, különféle irányultságú törésvonalak mentén, valamint ezek metszéspontjaiban történt, eleinte tengeri körülmények között. A mélyből feláramló forró kőzetolvadék, a magma geokémiai összetétele térben és időben rendkívül változó volt, akárcsak a felszínen előforduló egykori – például tengeri vagy szárazföldi – őskörnyezet. A lávából kikristályosodott vulkanitok közé sorolhatjuk a magas szilícium-dioxid-tartalmú, azaz savanyú riolitot, a közepes szilícium-dioxid-tartalmú (neutrális) andezitet, valamint geokémiai értelemben a kettő között elhelyezkedő dácitot. A vulkáni törmelékes (piroklasztikus) kőzetek közé a vulkáni robbanások során létrejövő, különféle szemcseméretű törmelékek kőzetté alakult változatai (például riolit- és dácittufa) tartoznak. A területen nagy gyakorisággal fordulnak elő olyan átmeneti kőzetek is, amelyek a tengeri üledékek és a vulkáni anyag elkeveredése révén alakultak ki (például tufit, tufás márga).
A Telkibánya határában húzódó, tektonikusan preformált Ósva-völgyet északról határoló hegyeket egymással genetikailag összefüggő, savanyú kemizmusú perlites és riolitos képződmények építik fel. Kialakulásukat a területen robbanásos vulkáni tevékenysége előzte meg (középső miocén szarmata korszakának eleje, 12,6 millió év), amely során hullott és sekélytengeri körülmények között áthalmozott, gyakran tengeri üledékekkel keveredő agyagos-tufitos rétegsorok (Szerencsi Riolit Lapillitufa Formáció) jöttek létre. A robbanásos vulkáni tevékenység a területen vulkanotektonikai beszakadásokat idézett elő, ahol egy mozaikosan, 200 m-t is meghaladó szintkülönbségekkel tagolt, egyenetlen aljzatú, dél–délkeleti lejtésirányú szarmata paleovulkáni térszín alakult ki. Erre az ősi térszínre préselődtek ki a magmakamra maradékolvadékai, azaz a Cser-hegy riolitos képződményei (Tokaji Vulkanit Komplexum Telkibányai Riolit) 11,8 millió évvel ezelőtt, már szárazföldi környezetben. A savanyú kőzetolvadék az aljzat mélyreható törései mentén, a fent nevezett riolittufák szolgáltatási központjainak beszakadási irányaihoz (ezek csapásiránya északnyugat–délkeleti és erre merőleges) igazodva emelkedtek fel a földkéregből.
A Cser-hegy térsége egy napjainkra erősen lepusztult savanyú kemizmusú, extruzív (kinyomulásos) lávadóm belső szerkezetének jellegzetességeit mutatja. A felszínre préselődő szilícium-dioxidban gazdag láva viszkózus volt, ezért egy kisebb területű, meredek falú dagadókúpot hozott létre, amely részben a már korábban említett riolittufákba nyomult be, illetve azokra türemkedett ki. A fokozatosan hűlő lávadómban a fáciesek a forma és a helyfoglalás törvényszerűségeinek megfelelően, a lávaárakkal ellentétben közel horizontálisan jöttek létre. A hideg tufa és az olvadék érintkezésén a hűlési ráta változásának függvényében jellegzetes szöveti övezetesség alakult ki. A legkisebb hűlési rátával jellemezhető dómbelsőben (kürtő) szürke és rózsaszín-fehér, oszlopos szerkezetű riolit jött létre. A dómbelsőből a dómszegély felé haladva a gyorsabb hűlés miatt egyre több lett a vulkáni üveg és egyre kevesebb a kikristályosodott ásványok mennyisége. A dómbelsőt „beburkoló” zóna egykori olvadéka a nagy porozitású, vízzel telített tufaösszletből vett fel vizet és perlitesedett el. A lávadóm legkülső szegélyén pedig egy extrúziós kontaktöv jött létre, horzsás perlitbreccsával. A leíráshoz tartozó ábrákat Szepesi és Kozák (2008) kiváló és alapos cikkében találhatjuk meg.

Sétáljunk be Telkibányán a Cser-hegy délnyugati oldalában, a Kossuth utcában található védett földtani feltáráshoz és próbáljuk a kőzetfalak fürkészése közben megfejteni, hogy a közel 12 millió évvel ezelőtt itt működött lávadóm melyik zónája tárul fel (lásd még a cikkhez csatolt fotót is). A sziklafalakon azt láthatjuk, hogy egy világosszürke színű, morzsalékosan málló kőzetből sötétebb színű, ellenállóbb sziklák emelkednek ki taréjok módjára. A „murvásodó”, homokká (békasóvá) széteső kőzet a perlit, amelyből a riolit, pontosabban a riolitos perlit preparálódott ki. Ezeket a dóm leszálló olvadékmozgással jellemezhető peremzónáiból a kürtő felől érkező olvadékinjekciós hatás préselte ki a már lehűlő, de még plasztikus deformációra képes üveg (obszidián) anyagba, mintegy hasadékszerűen áttörve azokat. A riolitos olvadék tehát szakaszos helyfoglalással benyomult a vulkáni üvegben gazdag perlites zónába, majd a repedésekben lassan kikristályosodott.
A vulkáni működés óta az erózió, kiváltképp a jégkorszak (pleisztocén) intenzív kiemelkedése és az azzal párhuzamosan „dolgozó” völgybevágódás, a külső erők munkája a jobban pusztuló perlites részeket elhordták, míg a keményebb riolitos részeket „kihangsúlyozták” a lejtők felületéből. Az északkelet–délnyugati csapású riolitos sziklataréjok 20–25 m hosszan húzódnak a meredek lejtőkön, 2–6 m-re emelkedve ki környezetükből. Délkelet felé haladva a kőzetanyag keménysége csökken, ezért a riolitos taréjok is egyre kisebbek. A riolitos perlitben a megszilárdulás közben látványos, nagyméretű (cm-dm) hólyagüregek (litofízák) és gömbszerű, cm-es mikrokristályos csomók (szferolitok) képződtek (ezek felületét tridimit kérgezi be). A perlites és riolitos kőzettesteket a különféle irányultságú vetők „felkockázták”, hatásukra különféle méretű tömbök szakadoztak le. A vetők menti elmozdulásokra emlékeztetnek a feltárás fényes felületű vetősíkja (vetőtükrei) is. Ennek a két genetikailag összetartozó, de eltérő sebességgel pusztuló kőzettípusnak a kontaktusát tanulmányozhatjuk tehát a Kossuth utca védett földtani alapszelvénnyé vált néhai kőfejtőjében.
A Magyar Állami Földtani Intézet 1971 és 1979 között az Ósva-völgyben 17 kutatófúrással és számos kisebb kutatóaknával, kutatóárokkal térképezte a térség perlites képződményeit. A vizsgálatok azonban a gyakori riolittufa-betelepülések minőségrontó tulajdonsága miatt az itteni perlitet nem találták műrevalónak, noha az 1970-es években az Erdőkémia Vállalat a Cser-hegy lábánál kísérleteket végzett az itteni perlit kitermelésével, azonban természetvédelmi okok és a pálházai perlitbánya miatt nem tudtak versenyképes üzemet létrehozni. Itt jegyezzük meg, hogy a Cser-hegyi feltárásnak tudománytörténeti jelentősége is van: Esmark (1798) az itt gyűjtött mintaanyagot Freibergben szibériai mintákkal hasonlította össze, és elsőként alkalmazta rájuk Magyarországon a perlit elnevezést.
Ha a Kossuth utca feltárását megnéztük, érdemes tovább sétálni az Ósva-völgyben, ahol a Kutyaszorítónak nevezett terület perlit kőtornyait is szemügyre vehetjük. Arról pedig ne is beszéljünk, hogy az „Aranygombos Telkibánya” térségének földtudományi és bányászattörténeti értékei több napos programokat is adnak felkeresőiknek.

A Kossuth utcai feltárás pontos helyét és a többi térképi pontot itt találod: Térképnézet

Fotó és szöveg: Veres Zsolt