Löszkutatás, löszsztratigráfia
Löszkutatás, löszsztratigráfia
A Föld jelentős részét – a szárazföldek felszínének közel 10%-át – a negyedidőszak talán legimpozánsabb, nagy vastagságú, mezőgazdasági szempontból is kiváló képződménye, a világossárga, fakósárga színű lösz borítja.
A lösz elnevezés a német lose (laza) szóból származik, amit Elzászban használtak az ottani laza képződményre. Ez az egész Földön nagyjából azonos összetételű (60–70% kvarcporból, 5–25% kalciumkarbonátból, 5–20% agyagos és egyéb járulékos ásványból álló) kőzet puhasága, lazasága ellenére rendkívül állékony, porózus, szénsavas mészben gazdag, vízáteresztő; szemnagysága uralkodóan 0,01–0,05 mm (lásd még az Építésföldtan című részt). Mint külön kőzettípust, a múlt század elején ismerték fel, elkülönítve más laza üledékektől. Eleinte általában folyóvízi lerakódásnak gondolták, de magyarázták tengeri, tavi üledékként is. Elterjedése valójában meghatározott földrajzi környezethez kapcsolódik. Különösen félig száraz éghajlaton, a füves sztyepen–erdős sztyepen és részben a mérsékeltövi erdőzónákban jött létre a jégkor idején, kivéve az utolsó glaciálisban a belföldi jégtakaróval beborított kontinensrészeket. Amint azt a múlt század hetvenes éveiben a német Ferdinand Richthofen felismerte, képződése a finom aprózódástermékek szél általi (eolikus) szállításával és lerakásával (porviharokkal, porhullással) magyarázható.
A löszös üledékek elsősorban a Föld legsűrűbben lakott területein találhatók, ahonnan a világ gabona- és kukoricatermelésének a többsége is származik (főleg az északi félteke kontinensei: Észak-Amerika, Európa, Kína; Magyarországon típusos formában a Délkelet-Dunántúltól a Gödöllői-dombságig). Kitűnő talajok képződnek rajta, hiszen laza, porhanyós, porózus szerkezetű, jól megmunkálható kőzet. A negyedidőszak „ajándéka” mint építőanyag is kitűnő. A hazai téglagyárak, mint pl. a paksi is, szükségletük jelentős részét löszből nyerik.
A magyarországi löszök szemcse-összetételi görbéi. 1 – debreceni téglagyár; 2 – Hajdúhát (a Pece-ér mellett); 3 – Tokaj, Finánc-domb; 4 – Paks, téglagyár
A lösznek a szárazföldi élet nyomainak megőrzésében is különleges szerepe van. A lösz ásványi anyagának lassú felhalmozódása lényegében nem zavarta a folyamatos biológiai életfeltételeket, konzerválta a mindenkori ősföldrajzi környezetre jellemző életközösségek számos típusát. A Kárpát-medencebeli löszsorozatban hosszú időre visszamenően kimutatható a szerves élet feltételeinek többszöri változása, amely az adott földfelszín és a rajta végbement élet fejlődésének történetét demonstrálja. A löszben leggyakoribb, az életkörülményeket visszatükröző ilyen látványos maradványok pl. a löszcsigák. Rajtuk kívül a kihalt nagy- és kisemlősök számos faja – pl. mamut (Mammuthus trogentherii, Mammuthus primigenius), ló (Equus species, Allohippus), jávorszarvas (Alces alces), rénszarvas (Rangifer species), gímszarvas (Cervus elaphus) – szintén gazdag leletanyaggal őrződött meg, s a növényi élet maradványai – faszén, virágpor (Pinus silvestris, Pinus cembre stb.) – is bőségesen fennmaradtak. A fiatalabb pleisztocénban az ősember életének és eszközeinek maradványai is felbukkannak (lásd később).
A fúrásokkal feltárt, hazánkban mintegy 60–100 m vastagságú löszfeltárások az elmúlt 2–2,5 millió év éghajlattörténetének valóságos képeskönyvei. A globális, az egész Földre kiterjedő éghajlati-környezeti változások ősföldrajzi emlékei különösen a paksi löszfal több mint 60 méter vastag lösz- és őstalaj-sorozatában őrződtek meg.
Hogyan következtethetünk a löszök és az őstalajok egymásutániságából a negyedidőszak alatt lezajlott ciklikus éghajlati és környezeti változásokra? A löszrétegek közé iktatódott, eltemetett őstalajok genetikai típusainak – pl. erdő-, csernozjom-, mocsári, réti és kezdetleges homok-, illetve öntéstalajok: voltaképpen talajosodott löszrétegek – felismerése alapján a pleisztocén hidegkorszakait tagoló, a maihoz hasonló, bár némileg melegebb és nedvesebb ökológiai körülményeket tudunk rekonstruálni. A löszrétegsor változásai tehát első közelítésben is szorosan összefüggenek a hideg (glaciális) és a melegebb (interglaciális vagy interstadiális, azaz két hideg glaciális közötti avagy egyen belüli melegebb, csapadékos) korszakokkal, az őskörnyezet-változásokkal. A további, illetve pontosabb tagolásokhoz az összlet részletes anyag- és kronológiai vizsgálatára van szükség.
A Kárpát-medence-beli löszfeltárások közül a paksi téglagyár – talán legjobban tanulmányozott – löszfeltárása és a környék több fúrásszelvénye alapján az utolsó 2–2,5 millió év során bekövetkezett 20–22 nagyobb klímaismétlődést, klímaciklust sikerült kimutatni. A változások tendenciája általános lehűlés, de nem folyamatosan, hanem sűrű „vissza-visszazökkenőkkel”. Az egyenetlen hűvösödés mellett a további változásokat az egyes szakaszok száraz vagy csapadékos jellege adja. Az utolsó 700 ezer év löszsorozatában 8–11 eltemetett talajt, 9–12 löszréteget és 2–3 homokközbetelepülést lehet kimutatni, amelyeket a 47 méter magas paksi téglagyári falban szabad szemmel is megfigyelhetünk. Ez a fal foglalja magába az ún. idős és fiatal löszkötegeket. Ezek között a fiatalabb löszökben 1–2 humuszzóna, illetve 2–3, főként csernozjom típusú sztyep-, erdőssztyep-talaj rekonstruálható. A mintegy 25–27 m vastag fiatal löszösszlet alján található az első jellegzetes barnásvörös erdőtalaj (ún. Mende Bázis), amelynek kialakulása 100–200 ezer évvel ezelőtt, az utolsó interglaciálisban mehetett végbe, a jelenleginél csapadékosabb szubmediterrán éghajlati viszonyok között. Néhányan – a legújabb abszolút kortani vizsgálatok alapján – a fentről számítva 10–12 méteren megjelenő ún. Basaharc Dupla talajkomplexum utolsó interglaciálisba sorolását valószínűsítik.
A hazai löszfeltárások jelentős részében – Pakson, Bagon, Dunaszekcsőn, Sióagárdon, Hévízgyörkön, Pásztón, Basaharcon, Pócsán, Kökényben, illetve a szlovákiai Komjáton (Komjatice) – jellegzetes képződmény a közbetelepült vulkáni tufa (közhasználatú elnevezéssel tefra). A közepes szilíciumdioxid-tartalmú, alumínium- és kalciumgazdag piroxént tartalmazó szintet korábban Kriván Pál, újabban Horváth Erzsébet és munkatársai tanulmányozták: utóbbiak véleménye szerint a finomszemcsés vulkáni anyag valószínűleg az Appennin-félszigetről származhat egy kb. 300–400 ezer éves kitörésből. A szint Pakson a Mende Bázis fölött található, amely eszerint idősebb, mint korábban vélték.
A paksi téglagyári löszszelvény őstalajokkal tagolt északi része, 1995-ös állapot
A 29–52 méter között elhelyezkedő idősebb löszök, amelyek nem kevesebb, mint 800 ezer évvel ezelőttől képződtek, a fiatal löszöknél tömöttebbek; nagy mészkonkréciókkal (ún. löszbabákkal) és homokszintekkel jellemezhetők. Az idős löszösszletet négy, különböző éghajlaton kialakult ártéri-mocsári erdőtalaj, valamint egy gyengébb és egy erősen fejlett vörösbarna őstalaj tagolja. A téglagyári feltárás talpát két feltűnő, erősen fejlett vörösbarna őstalajszint, a Paks (Alsó) Dupla képezi; az ez alatt települt löszben mérték a Brunhes-Matuyama paleomágneses határt, amelynek kora 0,69 millió év. A határ alatt a löszsorozathoz csupán két további löszköteg és egy barnásvörös őstalaj kapcsolódik, amelyek mind fiatalabbak a Jaramillo paleomágneses határnál (0,96 millió év). A legidősebb 700–900 ezer esztendő éppen a középső-pleisztocén donau és günz glaciálisának ideje, amelyre a korábbi szakirodalom a jégkorszak elnevezést használta.
A löszsorozat alján, a Duna szintje alatt magfúrással még mintegy 30–40 méter vastag pleisztocén rétegsort tártak fel. Ez már nem löszformáció, hanem uralkodóan homok, homokos-iszapos üledéksor, amelyet mintegy 5–6 mocsári talaj, ártéri erdőtalaj, továbbá 2–3 vörösagyagszint tagol. Ennek az üledékösszletnek a kialakulása 1 millió évtől 2,5–3,5 millió évvel ezelőttre, sőt talán még korábbra nyúlik vissza. A vörösagyagok a legtöbb esetben a szárazulattá vált felső-pannóniai sárga, sárgásszürke tengeri homokon és homokos agyagon fekszenek, amelynek kora felső-miocén, kb. 5,3–8 millió év.
