A balatoni negyedidőszaki üledékek kutatási eredményei Cserny Tibor Földtani közlöny 132/különszám, 193-213 (2002) Budapest

Bevezetés vízminőség romlása: - turizmus fellendülése - településfejl.-ek és területhasznosítások Magyar Állami Földtani Intézet 1965-től -> környezeti kutatások 1981-ben indult meg a Balaton komplex földtani kutatása Négy szakaszra osztható: - aktuálgeológiai - földtani-geofizikai - környezetföldtani - limnogeológiai

Felmerült kérdések… 1. Milyen fizikai, kémiai, szedimentológiai tulajdonságokkal rendelkeznek a balatoni üledékek? 2. Milyen a tavi üledékek térbeli helyzete és vastagsági viszonyai? 3. Mikor és hogyan alakult ki a Balaton? Hogyan változott a tó mélysége és vizének minősége? 4. Hogyan hasznosíthatók a komplex földtani alapkutatás eredményei a tó környezetvédelme érdekében?

Aktuálgeológiai program 33 db mederfúrás Balaton negyedidőszaki tavi üledékei cca. 15000 éc BP.-től kezdődően napjainkig folyamatosan rakódtak le diszkordánsan települnek az idősebb pleisztocén folyóvízi vagy felső-pannóniai tavi képződményekre

Földtani térképező és geofizikai szelvényező munkák választ ad az üledékek vastagsági viszonyaira és térbeli kiterjedésükre vonatkozóan kubai-magyar szeizmoakusztikus szelvényezés -> Balaton aljzatának tektonikai elemei

Környezetföldtani célú kutatási fázis üledékek paleontológiai és izotóp-geokémiai vizsgálata Ismertté vált a: - tó kialakulásának ideje - fejlődéstörténete - vegetáció időbeli alakulása - térség klímaváltozásai

Alkalmazott földtani ún. limnogeológiai kutatások Kis-Balaton szűrőhatása A víz nyomelem, ill. nehézfém tartalmának elterjedése Radiokatív izotópok eloszlása tavi üledékek foszfortartalmának vizsgálata

A balatoni üledékek tulajdonságai Fejlődéstörténete és képződése két eltérő szakaszra osztható: 1. holocén kezdetéig tartott: - törmelékes üledékképződés - tőzeglápok kialakulása 2. jelenleg is zajlik: - agyagos mésziszap dominál - törmelékes alkotók aránya visszaszorul

A balatoni üledékek tulajdonságai Balaton üledéksora: - néhány centiméter kavicsos, homokos bázis­képződménnyel kezdődik - ezen pár deciméter vastag tőzegréteg - majd végig homogén összetételű karbonátos, agyagos kőzetliszt iszap (Tihanyi-szoros körzetében 1,0-2,5 m vastag homok települ az aljzatra ) Szemcseösszetétel: - agyagos kőzetliszt (karbonáttartalma 50-70%) ->valójában mésziszap Anyagsűrűségük 2,2-2,3 g/cm3 között mozog elvi földtani rétegoszlop a 2. ábrán látható:

A balatoni üledékek tulajdonságai ásványtani és geokémiai összetétel: - mésziszapok, melyek elsősorban Mg-tartalmú kalcitból, alárendelten dolomitból és kalcitból állnak - kalcitban a Ca/Mg arány a mélységgel csökken - Mg-kalcitot a tó nyugati része egyáltalán nem tartalmaz ->Zala hígító hatása A Siófoki-részmedencében erőteljesebben jelentkezik a tavi üledékképződés, mint a Keszthelyiben

Klíma: A tó környezetében kezdetben gyér volt a vegetáció szélsőséges klíma hatására intenzív az erózió, defláció melegebbé és csapadékosabbá válás ->gazdagabb vegetáció -> csökkentette az eróziót, törmelékes üledékképződés a háttérbe szorult ->vízi növényzet elszaporodása (9000-7500 év BP.) ->biogén eredetű mésziszap keletkezése ->elmocsarasodás, második tőzegszint

A balatoni üledékek térbeli helyzete és vastagsága A Balaton negyedid. ül. átlagos vastagsága 5 m felső 10-20 cm-es szakasza lágy kolloid mederfenékhez viszonyított üledékvastagság a mederben nagyon eltérő Maximális vastagságot a Zala torkolatában (8 m) mérték feliszapolódás sebessége: a teljes szelvényre 0,38-0,48 mm/év között van (max: 10 mm/év, Keszthely)

A Balaton kialakulása és fejlődéstörténete A balatoni üledékek a dryas 1-től (cca. 17-15 ezer év BP) kezdve halmozódtak: Ny-i, majd K-i részén vízborítás időbeli eltolódása mintegy 2-3000 évre tehető középső és a keleti részmedencékben az ül.képződés csak a dryas II (13 000- 11 000) között kezdődik el. Üledéksor hiányos -> sekély víz tőzegréteg radiokarbon kora 10 000 és 12000 év BP. 1000-1500 évig tartott

felszíni vízgyűjtőterület lényegesen nagyobb, +csap.

Autochton tavi karbonátok stabil-izotóp összetétele -> -> klíma rekonstrukció -> értékek keresztkorrelálása A Balaton cca. 15-17ezer évvel ezelőtti kialakulása óta olyan zárt vízrendszer, ahol a vízszint (és a víz minősége) a mindenkori éghajlati viszonyok (hőmérséklet, csapadék, Párolgás) függvénye 1 A pleisztocben törések mentén a Balaton környezetének differenciált mértékű emelkedése ->denudáció 2 középső-pleisztocén: mai tómedencétől délebbre eső rögök kissé megemelkedtek, illetve a Balaton helyén mélyedések jöttek létre 3 késő-pleisztocénben: würm ->vízhálózat megváltozása, löszlerakódás

Holocén 1. - holocén határán mezotróf sekély víz - boreális idején tartósan eutróffá vált 2. szubboreális szakasz: - vízszint fokozatosan megnőtt -> elválasztó gátak megszűntek, és létrejött az egységes vízfelület. mainál 1,5-2 méter­rel magasabb vízállás és max. kétszeres vízfelület

Környezetföldtani kutatások 1. radioaktív izotópok ->rétegekben két maximum: - az 1964-es atomcsend egyezmény előtti év - az 1986-os csernobili baleset 2. Kis-Balaton szűrőhatásának megítélése céljából 16 nyomelem vizsgálata -> vízrendszer fémekkel nem szennyezett. A cink és az ólom közvetve a biológiai aktivitás függvénye -> algásodás (vízből kivonja-> csökk.) 3. foszfor mennyiségének és a víz eutrofizációjának kapcsolata: - összevont foszfor szelvénye -> maihoz hasonló értékek a Balaton üledékeiben annak kialakulása óta megtalálhatók. - A P feldúsulás a víztömeg csökk.-ét és a vegetáció burjánzását feltételezi (szervezetükbe beépült)

Összefoglalás tavi üledék átlagvastagsága 5 m összetétele az aljzattól felfelé törmelék, tőzeg, majd mésziszap földtani vizsgálata lehetőséget adott a tó kialakulásának és fejlődéstörténetének megismerésére Balaton helyén 15-17 000 év BP között több kis tavacska alakult ki, majd Ny-ról Kelet-felé vízborítottság Vize kezdetben tiszta, de hamar eutróf 5000 év BP kialakult az egységes vízfelület üledékek felhalmozódási sebessége átlagosan 0,4 mm/év A Balaton medrében felhalmozott iszap mennyisége 1,5-szerese (kb. 2,5-3,0 km3) a víz mennyi­ségének (kb. 2 km3), azaz a tó a természetes elöregedés fázisába lépett.