A Tisza-mikrolemez újpaleozoikuma
A Tisza-mikrolemez újpaleozoikuma
A Tisza-mikrolemez területén a karbon és perm képződmények területileg viszonylag alárendeltek, de nagy vastagságúak és/vagy jellegzetes kifejlődésűek. Az egyes szerkezeti öveknek feltehetően eltér az újpaleozoikumi fejlődésmenetük, de a szórványos fúrási adatok nem teszik lehetővé az egyértelmű különbségtételt.
A felső-karbon–perm képződmények, mint a térképvázlat is mutatja, a Tisza-mikrolemez területén három csoportba sorolhatók. 1. felső-karbon–alsó-perm kőszéntartalmú üledéksor; 2. törmelékes-vulkáni kifejlődésű vöröstarka mecseki perm rétegösszlet; 3. perm riolit kőzettestek az Alföld ópaleozoikumi aljzatában, jelentősebb üledékképződés kísérete nélkül.
A Dunántúl déli részén – a Nyugati-Mecsekben és annak északnyugati előterében, a Villányi-hegységben, a két hegység között, továbbá utóbbi területtől nyugatra – a medencealjzatból kontinentális fáciesű karbon és perm képződményeket ismerünk. A felszínen a perm csak a Nyugati-Mecsekben van feltárva.
Keletebbre, az Alföld medencealjzatában az alsó-karbonból nem írtak le üledékeket. A mély aljzatban viszont a variszkuszi hegységképződés keretében ekkor gránitosodás ment végbe. Főként a Békés-Kodru szerkezeti öv területén alsó-perm riolitot tártak fel a fúrások.
A felső-karbon–alsó-perm folyamán a Mecseki szerkezeti öv nyugati peremén – egy viszonylag keskeny, északnyugat-délkeleti csapású sávban – konglomerátum-, homokkő-, aleurolit- és agyagpala-rétegeket mutattak ki a fúrások és geofizikai mérések a neogén medenceüledékek alatt. A feltárt rétegsor ciklusos felépítésű üledékösszlet. A szemcsenagyság alulról felfelé növekszik. Eddig mintegy 1500 m vastagságban tárták fel a fúrások, de feküjét még egyik sem érte el. Feltehetően gneisz-csillámpala-összleten halmozódott fel. Az alul települő finomszemű homokkő- és agyagpala-rétegek között egy fúrás 600–900 m körüli mélységben vékony metaantracit-telepeket tárt fel. A geofizikai mérések arra utalnak, hogy az ilyen antracittelepek előfordulása a képződmény egész vonulatában valószínűsíthető. Az agyagpalás rétegekből származó gazdag makroflóra- (páfrányfélék és őszsurlók) és gyér mikroflóra-vizsgálatával a rétegsor felső-karbon (vesztfáliai-stefáni) korát valószínűsítették. A konglomerátum kavicsainak kőzetanyaga döntően gránit, kvarcporfír, andezit és különböző metamorf képződmények. A szürke, szenes, gyakran szenesedett növénymaradványokat tartalmazó, jellegzetes karbon üledéksor felfelé zöldes színű lesz, majd vörössé válik. A vörös rétegeket már az alsó-permbe sorolják. A vörös szín megjelenése az éghajlat szárazzá válását jelzi, ami aztán az egész permre jellemzően megmarad.
A felső-karbon összlet üledékei a fácies- és ősföldrajzi vizsgálatok szerint tavi, delta- és folyóvízi eredetűek. E képződmények – fúrásokkal nyomozható elterjedésük és ősföldrajzi jellegük alapján – a kristályos aljzatban a felső-karbon folyamán kialakult, északnyugat-délkeleti csapású árokban felhalmozódott, jellegzetes ún. intramontán molassznak minősíthetők.
A Tisza-mikrolemez területén a legközelebbi hasonló fejlődés a Papuk-Krndija-hegység területén található Radlovaci komplexum. Hasonló a zempléni permokarbon rétegsor Csörgői (Čerhov), Nagytoronyai (Velka Trňa) és Kistoronyai (Malá Trňa) formációcsoportjának földtani kifejlődése is. Az ősföldrajzi kapcsolatok szempontjából igen jelentősek az Észak-Erdélyi-középhegységből Marcian Bleahu és munkatársai által a 80-as évek elején leírt, növénymaradványokkal igazolt felső-karbon előfordulások. Ezek a Béli- (Kodru-) takarórendszer Várasfenes (Finiş-), Ferice-Gârda- és Moma-takarójában találhatók, kristályospala fölött, konglomerátum-homokkő-agyagpala rétegsorban. Velük rokon kifejlődésű a bánáti permokarbon rétegösszlet is (a Géta-takaró Resicai-övezetében, lásd a Dácia-mikrolemez bemutatásánál).
A Mecseki szerkezeti öv délkeleti részén a felső-karbon képződmény-vonulattól északkeletre, egy északnyugat-délkeleti csapású kristályos hátsággal elválasztva helyezkedik el a mecseki típusú perm. Felszínre, mint említettük, csak a Nyugati-Mecsekben bukkan ki, ahol a triász rétegekkel együtt antiklinális szerkezetet formál. A felszíni kibúvások mellett nagyszámú érckutató fúrás és az uránbánya vágatait is feltárták; Magyarország egyik legjobban kutatott és ismert képződményének tekinthető.
Az alapvetően homokkő, konglomerátum, agyagkő kifejlődésű permi üledékösszlet a kristályos aljzatban létrejött, félárok-szerkezetű, aszimmetrikusan süllyedő üledékgyűjtőben halmozódott fel; legnagyobb üledékvastagsága eléri a 3000 métert. Fedője az alsó-triász (korábban felső-permnek vélt) Jakabhegyi homokkő, amely teljesen lefedte a permet és azon túlterjedve nagy területen szintén közvetlenül a kristályos aljzatra települt (Duna-Tisza köze, Tiszántúl; lásd a Triász című részben). A mecseki típusú perm üledékösszlet a mai rétegtani kutatások eredményeként öt kőzetrétegtani képződménycsoportra, formációra bontható.
1. A perm üledékképződés kezdő tagja a gránitra vagy kristályospalára települő vörös, néha szürke homokkő és konglomerátum, amely felfelé homokos aleurolitba megy át (Korpádi homokkő). Kavicsanyaga főleg gránitos és metamorf kőzettörmelékből áll. Vastagsága 100–700 m.
2. A Korpádi homokkő-konglomerátum-összletre oxidált, barna, szürkéslila rétegvulkáni összlet települ (ignimbrit, tufa-tufit és durvaszemcsés vulkanoklasztit): a Gyűrűfűi riolit. Az 50–120 m vastagságú riolitösszlet a legnagyobb elterjedésű perm képződmény. A perm üledékgyűjtőben sok esetben közvetlenül a kristályos aljzatra települ. Ilyenkor a fedő triász rétegek és a kristályos aljzat között néha egyedül a riolit kőzettest képviseli a permet. A riolit radiometrikus kora 200–400 millió év között van. Ez a kor és a földtani kifejlődés jó egyezést mutat az alpi-kárpáti térség alsó-permjére igen jellemző nagy elterjedésű „savanyú” vulkanizmussal (lásd még később is).
3. A riolitvulkanizmus okozta megszakítás után folytatódott a perm üledékfelhalmozódás és a riolitra mintegy 600 m vastagságú, folyóvízi fáciesű, rosszul rétegzett, osztályozatlan vöröshomokkő és konglomerátum rakódott le (Cserdi formáció). Ennek törmelékanyaga döntően éppen a feküjében található riolitból áll.
4. A Cserdi formáció felett belőle fokozatosan kifejlődő, nagy vastagságú vörös aleurolit-agyagkő összlet települ (Bodai aleurolit). E képződmény mintegy 800 m vastagságú, erősen vas-oxidos, aleurolit-, agyagkő- és kovás dolomitmárga-rétegek váltakozásából álló, egyveretű kontinentális sóstavi képződmény.
5. Az aleurolit összletre gyors átmenettel vagy eróziós diszkordanciával kavicsos, arkózás homokkő-aleurolit kifejlődésű, gyakran keresztrétegzett tarka (vörös, szürke, zöld színű) rétegösszlet települ. Ez a Kővágószőlősi homokkő. A folyóvízi fáciesű összlet vastagsága 50–1300 m között váltakozik, a nagyobb vastagságok az üledékgyűjtő központi részére jellemzők. Ez a formáció a mecseki perm gazdaságilag legjelentősebb üledékösszlete, mivel a benne előforduló zöld homokkőrétegek tartalmazzák a mecseki uránércet (lásd az 5. fejezetben).
A mecseki perm korát ma már megnyugtatóan tisztázták. Az üledékösszlet különböző részeiből leírt spóra-pollen együttesek alapján az alsó- és a felső-perm egyaránt kimutatható. A mikroflóra mellett régóta ismertek makroflóra-leletek, kovásodott fatörzsmaradványok is (Dadoxylon, Paltispiroxylon, Ullmannia, Voltzites, Carpolithes).
Az ősföldrajzi-szedimentológiai vizsgálatok azt mutatják, hogy a mecseki perm a mai égtájak szerint egy északnyugati-délkeleti csapású félárokban félsivatagi körülmények között felhalmozódott, folyóvízi-sóstavi üledékösszlet, ahol az üledékanyag szállítása döntően a csapás irányával egyezően történt. Az üledékgyűjtő morfológiájának kialakításában a kristályos aljzat északkelet-délnyugati csapású belső szerkezete is szerepet játszott. A leggyorsabban süllyedő medencerész valószínűleg a fenti két szerkezeti irány kereszteződésében alakult ki.
Régóta ismeretesek újpaleozoikumba sorolt képződmények az Alföld harmadidőszak előtti aljzatában is. Korábban számos helyről írtak le perm vöröshomokkövet és „kvarcporfírt” (riolitot). A rétegtani kutatások során bebizonyosodott, hogy a vöröshomokkő-előfordulások nagy része a Jakabhegyi homokkőhöz tartozik, így a triászba sorolandó. A kvarcporfír-előfordulások viszont jól azonosíthatók a dél-dunántúli (mecsek-villányi) alsó-perm Gyűrűfűi riolittal. Az ezek alatt néhol található vöröshomokkövet pedig a Mecsek Korpádi homokkő formációjába sorolhatjuk. Az elszórtan található perm kvarcporfírok csupán az intenzív harmadidőszaki lepusztulástól megkímélt képződményfoszlányok, noha ősföldrajzi, paleotektonikai megfontolásokból következően túl nagy szerepük sohasem lehetett.
Az Alföld Mecseki szerkezeti övhöz tartozó részén nem ismerünk perm képződményeket, s a Villány-Bihar-övből is csupán egyetlen előfordulásuk van (Kiskunmajsa).
Keletebbre – a Békés-Kodru szerkezeti övhöz kapcsolódóan – a leggyakoribb perm kőzetek előfordulása kettős területi elrendeződést mutat.
1. A Battonya-Pusztaföldvári alaphegységi hátság területén csaknem összefüggő alsó-perm vulkáni vonulat húzódik: mintegy 50 fúrás ért el riolitot (kvarcporfírt). A perm időszaki képződményeket – az egész alföldi területre vonatkozóan is – legteljesebben a Tótkomlós 1. számú fúrás tárta fel. Ez a fúrás alsó-triász Jakabhegyi homokkő alatt 367 m vastagságban harántolt alsó-perm riolitot. Feküjében 107 m vastag vörös homokkövet fúrt át, amelyet a mecseki Korpádi homokkővel azonosíthatunk. Ily módon, mivel a tótkomlósi fúrás a riolitösszlet eredeti fedőjét és feküjét egyaránt feltárta, alapszelvénynek tekinthető. Ettől eltérően Battonyán, Pitvarason, Mezőkovácsházán a riolit közvetlenül a kristályos aljzatra települ.
2. Kelebiánál a fúrások a határ mindkét oldalán több négyzetkilométeres területen tártak fel alsó-perm riodácitot. A Kel–12 fúrás a riodácit fekvőjében vörös aleurolitot ért el, ez a kőzet az alsó-perm Korpádi homokkő formációba sorolható. Arad környékén mintegy 600 m vastagságú, agyagpalának leírt képződményt ismernek a kvarcporfír alatt. Valószínűleg ez is a vörös aleurolit feküvel párhuzamosítható.
A Tisza-lemez területén található perm durvatörmelékes üledékek (és a hozzájuk kapcsolódó „savanyú” vulkanitok) geotektonikailag késő-variszkuszi intramontán molassznak minősíthetők. Az e típusú üledékösszlet a lemeztektonikai felfogás szerint kontinens-kontinens ütközés során képződik. Igen gyakran a kéreg extenziója (nyúlása) következtében létrejövő ún. „félárokban” (half graben) halmozódik fel, ahol az árokperemi szerkezeti vonalak mentén intrúzív (mélységi) és effúzív (kiömlési) magmás tevékenység zajlik. Ilyen modellel jól leírható és magyarázható a Mecsek és az Alföldi perm kifejlődése is.
E geotektonikai-szedimentációs modell alapján belátható, hogy például a Mecseki szerkezeti övnek az Alföld aljzatába átnyúló területén kevésbé várhatunk perm képződményeket, mint ahogy ott nem is ismerünk ilyeneket.
A Tisza-mikrolemez perm képződményei az Erdélyi-középhegység perm képződményeivel rokoníthatók. A Bihari „autochton” déli részén néhány 100 m-t, a Béli- (Kodru-) övben 2000 m-t is elérő vöröshomokkő-sorozat – „savanyú” vulkanittal (kvarcporfírral) – a Mecsek perm időszaki üledékképződésének analógiája lehet. Meg kell ugyanakkor jegyeznünk, hogy a tárgyalt, molassz típusú szárazföldi üledékek izolált alaphegységi süllyedékekben halmozódtak fel, ahol minden egyes sorozatnak önálló rétegsora és üledékjellege van. A Béli-zóna jellegzetes molassz-képződményei (laminált kavicskő, féregjáratos homokkő, földpátos homokkő és kvarchomokkő) közé két rétegtani szintben akár többszáz m vastag riolitos-dácitos ignimbritek és vékony tufarétegek települnek. A felsőbb takarókban (Dieva, Moma) teljesebb vulkáni sorozatban a bázisos lávafolyások (bazalt, mandulaköves bazalt, spilites dolerit) és piroklasztitok a Nyugati-Kárpátoknál már tárgyalt dél-vepori és garami hasadékvölgy-képződéssel lehetnek analógok.
