Mélységi magmatizmus, avagy mi történik, ha a magma a tározóban marad
Abaúj-Zemplén geotúrák, Kövekből született történetek
A vulkanizmus világából eddig a kiömlött lávával és az abból megszilárdult kőzetekkel foglalkoztunk. Ezt mondjuk alaposan sikerült kivesézni, hiszen 11 poszt született a témában. Amikor a Tátrában jártunk, ott már szó volt a jellegzetes, nagy méretű kristályokból álló kőzetekről. Zárásképpen most ezt a témát járjuk körbe, mi történik azzal a szilikátolvadékkal, amely nem produkál látványos vulkánkitörést és a mélyben szilárdul kőzetté. Ehhez a magyagországi gránit előfordulásokon kívül (Velencei-hg, Mórágyi-rög), ellátogatunk európa legmagasabb hegycsúcsához, valamint a bretonok festői vidékére is. Ezek a kőzetek több km mélységben szilárdultak meg. Ahhoz, hogy ma felszínen legyenek, sok tényezőre volt szükség, Így kezdjünk is hozzá! Hosszú és bonyolult okfejtés következik.
Magmatározók, amelyek nem ürültek ki
Abból kell kiindulnunk tehát, hogy van kőzetolvadékunk, amely a földköpeny vagy a földkéreg alsó részének részleges megolvadásával jött létre. Ameddig a kőzetolvadék sűrűsége kisebb, mint a környezeté, addig szépen halad felfelé. Amikor ez a felhajtőerő megszűnik, ott az olvadék megreked és megszilárdul. Az a rész, amely még képes további emelkedésre a földkéreg magmatározóiban talál majd magának helyet. És itt jöjjön egy érdekes szám. Szakirodalmi adatok szerint az ilyen olvadékok 70-80% -a nem éri el felszínt. Azaz nem produkál kitörést, hanem ezekben a mélységi tározókban kristályosodik. Tehát több 10 km mélységben járunk, ahol a szabálytalan olvadéktestek hosszanti kiterjedése akár a 100 km-t is meghaladja. “Vastagságuk” pedig 10 km fölötti lehet. Ezek lesznek a batolitok, amelyek anyaga hosszú út során kerülhet majd felszínre és formálódik belőle hegység.
Milyen kőzetek keletkeznek?
A tározókban 800-1200 Mpa nyomáson, 800-1000 °C-os szilikátolvadákot találunk. Ezt kell majd lehűteni, hogy a mélységi magmás kőzetek megszilárduljanak. A teljes kihülés időtartama akár több milllió év is lehet. Minden kiömlési vulkáni kőzetnek megvan a mélységi párja. Bazalt-gabbró, andezit-diorit, dácit-granodiorit, és a riolit-gránit. A kémiai összetétel változásával módosul az ásványos összetétele és a kőzet színe sem lesz ugyanaz. A gabbró még egy sötétebb kőzet lesz. Az SiO2 tartalom növekedésével a dioriton keresztül a gránit felé világosodik majd a színárnyalat.
A kristályok mérete a kristályosodás időtartamának a függvénye, amelyek a mélységi kőzetekben szabad szemmel is jól látható méretűek lesznek. A sötétebb ásványaink a piroxének, amfibolok, biotitok lehetnek. Míg a világosabbak a földpátok és a kvarc. A kőzetalkotó ásványokról készült korábbi posztot itt olvashatjátok. Az ásványok mérete egész széles skálán változik, néhány mm-től akár dm-ig. A gyűjteményem legszebb, 8 cm élhosszú földpát kristályát a breton tengerparton sikerült a gránitból kiszedni. Egy tudományos publikáció a kristályok növekedési sebességére 1mm/év-től 3mm/nap tartományt adott meg. Ha valakinek otthon van gránitból készült konyhapultja és szép nagy kristályokat fedez fel benne, akkor krumplihámozás közben elmélkedve ezeket az értékeket társítsa mellé.
Hogy lesz ebből hegység?
Mivel a mélységi magmás kőzet a nevében hordozza a keletkezés helyszínét, ha ebből hegységet akarunk építeni az azt jelenti, hogy a fölötte lévő egyéb kőzetekből álló fedőt (tehát a földkérget) le kell pusztítani. Ez pusztán a külső erők jelentlétében nagyon hosszú időt venne igénybe. Itt jön képbe azonban a lemeztektonika és a hegységképződés, amely jelentősen képes lerövidíteni a folyamatot.
A hegységképződés (pl. egy óceáni medence bezáródik) térrövidüléssel és a kéreg kivastagodásával jár együtt. A létrejött hegységünk elkezd majd kiemelkedni, amely elérve a fagyaprózódás zónáját elég intenzív erózióval jár majd együtt. Így már könnyebb azt a néhány km egyéb kőzetet leszeletelni a magmás kőzetekről. Ez azt jelenti, hogy az Eurázsiai-hegységrendszer tagjaiban is lesznek olynak régiók, amelyekben ilyen intruzív kőzeteket fogunk találni. A Pireneusok, a Nyugati-Alpok, a Magas-Tátra, Kárpátok (csak, hogy a közelebbi tagokat említsük) egy része ilyen kristályos kőzetekből épül fel.
Az idősebb hegységekkel mi a helyzet?
Ha idősebb, akkor általánosan azt mondható el, hogy jobban le is pusztult. Erre mondta régen a középiskolás tankönyv, hogy röghegység. Hívjuk inkább lepusztult lánchegységnek, mert a folyamatok amik létrehozták ugyanazok voltak mint a mai Alpok esetében. Csak hát az idő… A Variszkuszi-hegységrendszer gránitjaiból felépülő tájkép 280-350 millió évvel ezelőtt nézett úgy ki, mint a mai Eurázsiai-hegységrendszer. Aztán ma pedig azt látjuk, hogy a Mûr De Bretagne tengerszint feletti magassága csak 291 m (spoiler: 2025-ben ismét Tour De France befutó). A csipkézett gerincek helyett a hosszú mállási és aprózódási folyamatok miatt lekerekített sziklákat és ingóköveket találunk.
Az időskála végén az ún. ősmasszívumok vannak, ahol akár több milliárd éves hegységképződések nyomait tüntették el a belső és a külső erők. Finnországban, az ezer tó vidékén (a teljes szám egyébként 180 000) a folyamat végén a belföldi jégtakaró vájt kisebb nagyobb medencéket a gránitba.
És Magyarország?
Hazánkban a földtörténet óidejébe kell visszautaznunk, azért hogy ilyen kőzeteket tanulmányozhassunk. A Mórágyi-gránit 337 millió éves, a Velencei-hg gránitjának kora kicsit fiatalabb (282 millió év). Gabbró intrúziót, a földtörténeti középidejéből a Bükkben, Szarvaskő környékén találunk. Egy óceáni medence aljzatába nyomult kőzettest kora kb. 165 millió év.
Egy kis történelem a végére: a szintezési ősjegy
Magyarország első országos geodéziai szintezését 1873-1913 között végezték. Amikor alappontokat jelöltek ki, mindenképpen stabil helyzetű, idősebb kőzeteket kerestek. Így esett a választás a Velencei-hg gránitjára, helyileg pedig a nadapi kőfejtőre. Az Osztrák-Magyar-Monarchia idejében az alapszintfelületet az Adriai-tenger középszintje adta. Ez pontosan a trieszti Molo Sartorio mareográf mércéjén 1875-ben meghatározott évi középértékén áthaladó szintfelületet jelentette. Nadap főalappont magassága ebben a rendszerben 173,8385 m, ami később az ún. nadapi alapszint kezdőértékét adta. Létesítésének időpontja 1888. Ez volt a hét főalappont egyike, amelyek közül csak ez található a mai országterületen. Aztán a történelem úgy hozta, hogy a Varsói Szerződés államai már a Balti-tenger kronstadti mólóját választották viszonyítási pontként. A két felület között 63,5 cm eltérés van (az adriai magasabb).
Az Abaúj-Zemplén geotúrák egy debreceni vulkanológus-geográfus házaspár projektje, amelyből nem a hiányzik a személyes kötődés a Zemplénhez, a Hernád-völgyhöz és a Csereháthoz. Itt a blogon próbáljuk a kutatásokhoz kapcsolódó eredményeinket ismeretterjesztő formában közzétenni. Ha szívesen olvasod a posztokat kétféleképpen támogathatsz bennünket.
Előfizetés a blogra. Fizetős tartalom nincs, a támogatásokat a geotúrák szervezésére, eszközbeszerzésére fordítjuk. Minimál összege havi 8 dollár.
A Ko-fi platformon is meghívhatsz minket egy virtuális kávéra. Egy csésze gőzölgő fekete mellett a blogírás is könnyebben megy.
Köszönjük, ha a tetszésedet bármilyen formában kimutatod.