A MÉLYKARSZT HŐFORRÁSAI

A vizet áramlásban tartó energiát a mélykarszt a hegységi karsztban

közvetlenül felette fekvő kőzet, valamint a kőzet telitett zónájában tárolt víz nyomásából, valamint a víztömeg magas térszíni helyzetéből kapja.

4. A MÉLYKARSZT HŐFORRÁSAI

A nagymélységbe hatoló mélykarszti régióban leszálló, eredetileg hideg karsztból származó víz rendkívül nagy mélységekbe ereszkedik le, mielőtt egy, vagy több távoli ponton, a nyomás gradiens mentén haladva a

felszínre emelkedik. Ezért az artézi vizekhez hasonlóan, a mélykarsztvíz -

 Nagy mélységi lehatolása miatt a Föld hő áramából hőt vesz fel, amit a víz áramlása következtébe elszállít, áthalmoz,

 A súrlódás leküzdésére felhasznált nyomásenergiája munkává alakul, ezért áramlása a nyomás gradiensen haladva hőt termel,

 Mélységbe leszállása során a víz összenyomódik, térfogata csökken a növekvő nyomás következtében, és ezért hőmérséklete

kismértékben tovább növekszik,

 Válaszol a légköri nyomásváltozásokra, és válaszol a Hold és Nap okozta gravitációs hatásokra (Nap és Hold okozta diurnális és ál- diurnális dagályok), amelyek a mélykarsztvíz szintjében észlelhető kismértékű, millimétertől centiméteres nagyságrendben mérhető ingadozásokban jelentkezhet az Egyenlítő és a Sarkkörök között.

Ezekhez a kismértékű nyomásváltozásokhoz kapcsolt térfogati változások hőmérséklet emelkedésben és csökkenésben

nyilvánulnak meg. E hőmérséklet ingadozás egyenlege elvileg Zéró, de gyakorlatilag pozitív a víz és kőzet principális irányú hővezető képességeinek nagyságrendnyi különbsége következtében. A napi eseményekből visszamaradt kis hőmennyiség egyenlegek az áramlás rendkívül kis sebessége következtében figyelemre méltó mennyiségekre épülhetnek fel a kultúrtörténetitől földtörténetibe terjedő idők során, amit a víz útja a beszivárgástól a megjelenési pontig igényel.

A mélykarsztvíz hő felvételében és hőátadásában fontos szerepe van a nyomás alatt álló vízrendszereket érintő, földtörténeti időskálán gyors vibrációnak minősíthető nyomásváltozások-

1. évszaki leürülésből és tömeges csapadékbeszivárgásból származó, legalább két nagyciklusú piezometrikus fluktuáció,

2. naprendszeri gravitációs eredetű dagály jelenségek (a Nap diurnális, és a Hold ál- diurnális dagályai), valamint

3. az atmoszférában átvonuló jelentős légnyomásváltozások.

Ezek a ritmikus események a földtörténeti időskálán 2 Hz / év nagy intenzitású, valamint 365 Hz / év, 730 Hz / év és 100-200 Hz / év kisintenzitású

frekvenciákon dolgozó rázómechanizmusokként működnek. Az egymás mellett működő többsebességű vibrálás nagyban fokozza a hő diszperziót a viszonylag alacsony hővezető képességű vízben, az ebből származó

gyorsulást a kőzet és víz hőcseréjében, valamint a víz hő áthalmozó képességét.

A hő felvétel miatt a felszínre vagy magasabb kőzetszerkezetekbe felemelkedett mélykarsztvíz a megjelenési környezeténél magasabb hőmérsékletet mutat. Ez természetesen geotermális anomáliaként értelmeződik. A hő anomália oka ebben, és a legtöbb esetben nem

szükségszerűen egy tűzi eredetű helyi hőforrás (bár attól is származhatnak hő anomáliák), ahogy Liebe (2003) magyarázta Ábra 56-ban bemutatott

"30 C fokos izoterma" vázlatában.

Az artézi rendszerekhez hasonlóan, mélykarszti vízrendszerek emelkedett hőmérsékletének oka első sorban a földkéreg mélységgel növekvő

hőmérsékletében keresendő.

Az Ausztrál Great Artesian Basin (Ábra 54 - 55.), a Föld legnagyobb ismert artézi vízrendszere (2,400 km hosszú, 1,800 km széles, területe 1.7 millió km², Magyarország területének 18.5-szerese), 3.0 km mélységbe terjed a felszín

alá, és 64,900 millió megaliter vizet tárol. Legidősebb vizének kora közel 2 millió év. Felszínre, vagy közelébe emelkedő vizének hőmérséklete 30 - 100 C fok között változik (Department of Environment and Resource Management).

Magas hőmérsékletéért felelős magmás eredetű benyomult hőforrás nem ismert az artézi medence területén. Hőmérséklete jó egyezést mutat a laposan fekvő rétegek általános 30 m/C fok geotermális gradiensével.

Ábra 54. A Great Artesian Basin, Ausztrália

A Bükk hegységhez tartozó termálkarszt meghatározó jellegűnek vélt 30 fokos izoterma (Liebe, Ábra 56.) felvázolása sajnálatos inkonzisztenciákkal terhelt. Ábráján Liebe egy dolgot fogott meg helyesen: a kiemelkedett karsztos tömeg alatt a 30 fokos izoterma a mélységbe süllyed.

Ábra 55. A Great Artesian Basin egyszerűsített keresztszelvénye

Súlyos hibája az, hogy, ábrája szerint, a Bükk hegységi termál karsztvizek hőforrását egy, a mészkőbe benyomult magmás eredetű test képezi.

Ábra 56. A termálkarsztvíz keletkezésének vázlata, a 30 fokos izoterma helyzete (Liebe, 2003)

További inkonzisztencia az is, hogy a 4-es számmal jelzett "Zárt, utánpótlás nélküli porózus rétegeket megcsapoló kút" az ábra szerint egy "vízzáró, félig áteresztő" rétegbe ágyazott vízvezető lencsét csapol meg. Az ábra

magyarázatában mondottak ellenére, a jelzett áramlási irányok szerint, ez a

lencse utánpótlást kap egy magasabb helyzetű homokkőrétegből, tehát nincs utánpótlás nélkül.

Hitelképességét leginkább az ábra központi eleme, a hőanomália forrását képező benyomult magmás kőzettömeg számolja fel.

Egy vulkáni működést követő hidrotermális tevékenység időtartama 10⁴ -10⁵ év. Késő- Pleisztocén - Holocén vulkanizmus és intruzív tevékenység, amik hőanomália forrásai lehetnének, nem ismertek Magyarország területén.

Egy nagyobb, batolitos jellegű magmás benyomulás, vagy annak nyúlványa hosszan tartó hő anomália forrása lehet. A Szerző nem ismeri a magyarhoni földtani kutatás újabb eredményeit, és nincs tudomása egy újabban felfedezett, több kilométer átmérőjű tűzi eredetű intruzív testről a Bükk hegység keleti előterében, ennek ellenére, Liebe vázlatán ábrázolt magmás képződmény egy nagymélységű és rendkívül nagy átmérőjű vulkáni csőre, vagy egy intruzív test magas régióba felnyomult nyúlványára emlékeztet.

Karbonát kőzetekbe benyomult ilyen intruzív testek gazdasági potenciálja rendkívüli figyelmet érdemel, különösen egy ásványforrásokban szegény országban, mert a karbonát kőzetek vegyi csapdaként szolgálhatnak a magma illó komponenseiben szállított haszonanyagok számára.

Liebe magmás konfigurációjának szükségszerűen létező kontakt

metaszomatikus övében a mészkő skarnná alakulhat víz, vas, alumínium, és szilikát (a magmás illóanyag közönséges komponensei) bevezetésével. A skarnban magas hőmérsékletű haszonásvány társaság (ón, wolfram, bizmut, molibdén és nemesfémek) koncentrálódhat fel. A skarn hűvös oldalán pedig masszív szulfid testek alakulhatnak ki hasonlóan a finnországi Outukumpu tömör réz - arany előforduláshoz.

Ha Liebe magmás benyomulása valós, hihetetlennek tűnik az, hogy az ilyen jelentős gazdasági lehetőséget hordozó konfigurációt a magyarhoni

geológusok, bányászati szakemberek és a nemzetközi bányaipar figyelmen kívül hagytak volna. Valószínűbb az, hogy a magmás benyomulás egy hipotetikus fabrikáció azért, hogy legyen egy valósnak tűnő hőforrás Szlabóczky általános "hőáram" meghatározásával szemben (Szlabóczky (1974) idézve Lénárt (2010) dolgozatából). Szlabóczky a termálvizek hőtartalmát helyesen, a Föld hő áramával hozta összefüggésbe.

Ábra 57. Szlabóczky izotermái a Bükk hegység keleti előterében (1974)

Szlabóczky ábrája egy pillanatképet nyújt a mélykarszti termál vízrendszer működéséről. Főhibája statikus jellegéből ered. A rendszer három főeleme (víz- és hővezető kőzet, víz valamint hő) közül kettő, a víz és hő, állandó mozgásban van, s e dinamizmust az ábra nem tükrözi. További tartalmi hiba a diósgyőri langyos források figyelmen kívül hagyása volt.

Helyesen, Szlabóczky a hőforrást a Föld hő áramával, a víz utánpótlását pedig a Bükk hegység mélykarszti beszivárgásával hozta összefüggése. Az

izotermák bevezetésével a felmelegedési, valamint transzport zónák

szükségszerűen kinyilatkoztatták magukat. A kibocsájtási zónákból Szlabóczky egyértelműen csupán a melegvíz kutakat azonosította, a lehűlési zóna pedig elkerülte figyelmét, bár további munkáiban utalt a felmelegedési és lehűlő zónákra.