Robban, repül, lerakódik: fókuszban a vulkáni tufák
Abaúj-Zemplén geotúrák, Kövekből született történetek
A geotúrák után visszakanyarodunk a kőzetek világához. Az utolsó Na ez durva lesz! posztban elég sok kérdést sikerült tisztázni. Szó volt a legfontosabb kitörés típusokról és a durvább szemcseméretű vulkáni bombákról. De a kitörések legnagyobb tömegű vulkáni kőzeteit nem ezek, hanem finomabb vulkáni hamut és lapillit tartalmazó lerakódások fogják alkotni. Ezek nemcsak a Kárpát-medence, hanem az egész Föld meghatározó vulkáni eseményei. Mivel a geológia/vulkanológia mellett az Air Crash Investigation (NatGeo) sorozat is nagy kedvenc, valahol a posztban megtaláljátok majd a közös halmazt. Kezdjünk is hozzá!
Mik is ezek a lapillitufák?
A lapillitufa tulajdonképpen egy vulkanológiai nevezéktani kategória. Azt tükrözi, hogy a kőzetet különböző szemcseméretű anyagok alkotják (lapilli+tufa). A lapilli a durvább, 2-64 mm nagyságú alkotórészeket jelenti, míg a tufa tulajdonképpen a beágyazó anyagot (mátrixot) adó, 2 mm-nél finomabb vulkáni por lesz.
A robbanásos kitörések során az anyag különböző méretű “darabokra” fragmentálódik. Ezek rakódnak le majd a karfiol alakú kitörési felhőkből vagy izzó törmeléklavinákból (piroklaszt árakból). A lapilli lehet gázok által felfújt szivacsszerű horzsakő vagy kőzetdarab. A vulkáni por/hamu pedig a szálas horzsakőanyag finomabb szemcsés üvegtörmeléke lesz. A felhalmozódás történhet ritmusosan, akkor rétegzést is láthatunk az anyagban. Gyakori viszont a szerkezet nélküli, nagy tömegű lerakódás, főleg a piroklaszt árak esetében (első kép).
Néhány extra: akkréciós lapilli, gázkifúvási csatornák
A kitörési felhőben és a lerakódás után még érdekes dolgok történhetnek az anyaggal. A robbanások során nagy tömegű vulkáni gáz is a légkörbe kerül, amely jelentős része vízgőz. Ha ez kondenzálódni kezd, akkor a víz segít abban, hogy a porszemcsék összetapadjanak. Hasonló folyamat játszódik le, mint a jégképződésnél a zivatarfelhőben. Csak itt egy lapilli méretű gömböcske kezd el formálódni. Az egymásra tapadó koncentrikus rétegek akár több cm-es átmérőt is eredményezhetnek. Ők lesznek az akkréciós lapillik. Nagyon sok ilyet találunk a Bükkalján (pl. Cserépfalu) vagy a Borsodi-dombságban is.
Egy nagyobb kitörésből lerakódott anyag vastagsága a 100 méteres nagyságrendet is meghaladhatja. Gázok a nyugalomba kerülés után is maradnak az anyagban, amelyek igyekeznek a felszín felé távozni. Ezek gyakran koncentráltan, egy-egy sávban mozognak, ahol a finomabb port kifújják a lapillik közül. Ezek lesznek a gázkifúvási csatornák, amelyek legszebb hazai pédáit a Tokaj-Zempléni hegyvidék területén a vizsolyi kőfejtőben találjuk.
Hogyan ég Szent Elmo tüze?
Egyéb érdekesség. Mi történik ha egy utasokkal teli Boeing 747 (Jumbo jet) találkozik egy vulkáni kitörési felhővel? Semmi jó. Ki szeretne az Indiai-óceán fölött ilyen üzenetet kapni a kapitánytól:
“Ladies and gentlemen, this is your captain speaking. We have a small problem. All four engines have stopped. We are doing our damnedest to get them going again. I trust you are not in too much distress.”
Pedig ez történt 1982 június 24-én, a British Airways BA-009 járatával az indonéziai Mount Galunggung vulkán fölött. A kitörés este következett be, a pilótáknak nem volt információjuk a légkörbe került vulkáni hamuról. Elsőként csak kellemetlen, szúrós szagot éreztek az utastérben, amelyhez később érdekes fényjelenség is társult. Ez volt Szent Elmo tüze, amikor is az igen erős elektromos mező hatására a levegő ionizálódott és szárnyak/hajtóművek környékén kékes fényt észleltek.
Nemsokkal később a hajtóművek is sorra leálltak. Mivel nélkülük a kabinnyomást lehetetlen fenntartani, az oxigénmaszkok is kioldódtak. A hajtómű leállás oka tulajdonképpen a turbinalapátokra rakódott és ráfagyott hamu volt. Ez a probléma később a magasságcsökkenéssel részben megoldódott és 2 hajtómű újraindult. A leszállást csak műszeresen tudták kivitelezni, mert a szélvédőt a neki ütődő hamuszemcsék teljesen átlátszatlanra csiszolták. Tragédia nem történt, de a gépben jelentős károk keletkeztek (pl. 3 hajtómű kuka, a fényezés lemezig lekopott). Nézzétek meg a kapcsolódó National Geographic epizódot. Ezt követően pedig a légibiztonsági oktatási anyagok újabb fejezettel bővültek és az ilyen helyzetek megelőzése kiemelt fontosságú lett. Ezt 2010-ben az izlandi Eyjafjallajökull vulkán kitörése miatt több millió embert tapasztalta meg. Az elrendelt légtérzár a második világháború óta a legnagyobb leállást jelentette az európai légi közlekedésben. De ennyi kitérő kanyarodjunk vissza a vulkanológiához
Kaldera formáló kitörések
A nagy tömegű (akár 100 km3 <) vulkáni anyag felszínre kerülése kicsit másképpen következik be, mint amit a vulkánkitörésekről úgy általában gondolunk. Itt nem feltétlenül lesz központi vulkáni kúp. Helyette viszont egy nagy, több 10 km átmérőjú mélyedést fogunk találni. Ez lesz a kaldera, ami egy negatív forma. A nagy tömegű anyag felszínre kerülése ugyanis a felszín beszakadását idézi elő, amit elég gyakran víz tölt ki (tómedence, tenger öböl) . Ez történt mintegy 2000 éve Új-Zélandon a Taupo kitörés eredményeként. A kaldera helyét ma a Taupo-tó medencéje jelöli ki.
Európában hasonló terület a Nápolyi-öböl környéke, ahol két nagy kitöréssorozat (40 és 12 ezer éve) hozta létre a Campi Flegrei kalderát. Itt a nagy népesség koncentráció miatt a magmatározó aktivitásához kapcsolódó vulkáni veszély és földrengés előrejezés kiemelt fontosságú. Számtalan ilyen terület van még a Földön, amelyek közül még az Egyesült Államok területéről a Yellowstone Caldera emelhető ki, amely az elmúlt 2 millió évben több nagy méretű kitörést is produkált (az utolsó 70 ezer évvel ezelőtt).
Kárpát-medence
A Kárpát-medence ilyen jellegű vulkáni aktivitását vizsgálva elég hoszú időt kell a földtörténetben visszatekintenünk. A 20 és 10 millió év közötti időszakban több nagy robbanásos kitörési epizódot dokumentáltak, amelynek az MTA-ELTE Vulkanológiai (2013-2024), most pedig a Lendület Pannonvulkán Kutatócsoport tagjaként én is részese lehettem. Ezek közül a legidősebbek kb. 17 millió éve formálták át a tájat (Tihaméri Riolit Lapillitufa Formáció). A lerakódott anyagaikat Ipolytarnóc és a Bükkalja (Eger, Cserépfalu) területén találjuk meg. Az Ipolytarnóci Ősmaradványok Természetvédelmi Terület anyagát tulajdonképpen ez a vulkáni esemény konzerválta. A Bükkalján pedig a jellegzetes kaptárköveket formálták ki a kőzetből. Ez követően még több hasonló kaldera formáló kitörés következett be (Bogács, Demjén, Harsány).
A legfiatalabb ilyen jellegű működés a Tokaj-Zempléni hegyvidék területén dokumentálható, a Sátoraljhelyi (13 millió év), a Szerencsi (12 millió év) és a Vizsolyi (11,5 millió év) kitörési egységek formájában. A vulkáni tufa kiváló alapkőzet volt a pince és borkultúra kialakulásához, mind a Bükkalja, mind Tokaj-Hegyalja területe kiváló borvidék is egyben. Utóbbi esetében a több száz éve formálódó egyedi kultúrtáj UNESCO világörökségi címet is kapott.
A Sátorlaljaújhelyi tufa elég fontos helyen szerepel most az aktuális kutatási témáink között. Mivel turisztikai szempontból is fontos desztinációról beszélünk a következő geotúránkat ide vezetjük, ahol a Nemzeti Összetartozás Hídján átsétálva eredünk majd a kaldera formáló kitörés vulkáni tufáinak és dácit lávadómjainak a nyomába. Találkozzunk Pünkösdkor!
Gyere velünk geotúrázni és támogasd a tudományos ismeretterjesztést!
Az Abaúj-Zemplén geotúrák blog egy debreceni geográfus házaspár projektje, ahol a geológia-földtudományok témaköréből, teszünk közzé bejegyzéseket. A blogon nincs fizetős tartalom, de támogatásaitok hozzájárulnak, hogy a túraszervezés mellett tartalomszolgáltatásunk is folyamatos legyen.
Támogatni kétféleképpen tudsz minket, amit előre is köszönünk.
1. Előfizetés itt a substack-n, minimális összege havi 8 dollár.
2. KO-FI (Buy a coffee) oldalon meghívhatsz minket egy virtuális kávéra. Egy csésze gőzölgő fekete mellett a blogírás is könnyebben megy.