Aktualitás | 17.5.2012

Fortyogó, Pokolsár és egyéb bugyborékoló “szörnyek” – az iszapvulkánokról

Iszapvulkán Scorţoasa mellett.

Nem kell költséges világkörüli útra indulni ahhoz, hogy érdekes és látványos természeti kincsekkel találkozzunk: ezek gyakran életterünk közvetlen közelében találhatóak. Romániában is számos olyan látványos és érdekes földtani képződmény van, amelyeket talán már csak a szakemberek, geológusok ismernek, pedig bárki kedvet kaphatna „újra felfedezni” környezetünk földtani szépségeit. Ezek közül nagyon látványosak az iszapvulkánok, amelyek szép számmal megtalálhatóak hazánkban.

Bartha István Róbert

Ezeket az egyedülállóan érdekes földtani képződményeket számos névvel illették már: iszapvulkán, üledékes vulkán, sárvulkán, sárkúp, sáros dombocska, vagy népiesen: sáros, meleg forrás, selymék, stb. A geológusok sokáig nem tudták megmagyarázni e képződményeket és kialakulási folyamataikat. A XIX. században figyelték meg először, hogy vannak olyan iszapvulkánok, amelyek megjelenése vulkáni aktivitáshoz kapcsolódik és vannak, amelyek más földtani környezetben képződnek.

A XX. század első felében három elmélet látott napvilágot, amelyek megpróbálták megmagyarázni az iszapvulkánok kialakulásának mechanizmusát. Egyes kutatók az iszapvulkánok kialakulását endogén (vulkanikus) folyamatokhoz kötötték, míg mások tektonikai és geodinamikai (diapír szerkezetek, nagy mélységben található feltolódások, vetők) folyamatokkal próbálták megmagyarázni a sárvulkánok keletkezését. Egy harmadik, és egyben a legszélesebb körben elterjedt elmélet szerint az iszapvulkánok kialakulása szénhidrogéntelepekhez (kőolaj, földgáz) köthető. A tudomány mai állása szerint, a fentiek közül egyidejűleg több feltételnek is teljesülnie kell ugyanakkor számos más geológiai, hidrogeológiai folyamat is közrejátszik kialakulásukban.

Szükségszerű, hogy valamilyen szempont alapján csoportosítsuk ezeket a képződményeket. Vizsgálhatjuk őket morfológia (alak), keletkezés (genezis), a kibocsájtott anyag összetétele (emanáció), stb. alapján.

Keletkezés szerinti csoportosítás

Hidrotermális iszapvulkánok keletkezése utóvulkáni tevékenységekhez köthető, melyek során a forró vizes oldatok a felszín felé haladva magukkal szállítják az általuk és más folyamatok által feldarabolt kőzettörmelékeket. E folyamatok eredménye a nem túl magas, 1-2 méteres iszapkúpok, vagy a fortyogó iszaptavak.

Az ilyen típusú iszapvulkánok aktív vulkáni területeken jönnek létre, gyakran gejzírek és mofetták kíséretében. Ilyen sárvulkánok Izlandon, Új-Zélandon, az USA területén, Olaszországban találhatóak, valamint hazánkban, Kovászna város központjában a „Pokolsárnak” nevezett képződmény.

Utóvulkáni tevékenységhez kapcsolódó iszapvulkán, Izland

Fortyogó iszaptó, Yellowstone Nemzeti Park. Fotó:cellou75/flickr.com

A szeizmikus eredetű iszapvulkánok kúpja kicsi és nagymennyiségű homokot tartalmaznak. A szeizmikus hullámok hatására a vizet tartalmazó talajrétegek és homokok elfolyósodnak, és a földrengés által létrejött repedések mentén a felszínre törnek. A feltörő anyagok kis, maximum néhány méteres mélységből származnak. Ilyen típusú iszapvulkánok megtalálhatóak Románia, Oroszország és az USA területén.

A szigorú értelemben vett iszapvulkánok eredete szénhidrogén (CH) telepekhez köthető, ezek olyan területen alakulnak ki, ahol a mélységben CH (kőolaj földgáz) készletek találhatóak. A feltörő, feláramló anyag összetétele három fontos komponensből épül fel: víz, gáz és kőzettörmelékek alkotják az iszapot, amely a gáz magas nyomásának hatására kerül a felszínre, repedések, vetőrendszerek mentén. Az ilyen típusú sárvulkánok legnagyobb példányai Azerbajdzsánban találhatóak, de szép számmal előfordulnak az Erdélyi-medencében (pl. Fiatfalva, Hargita megye).

Szénhidrogén telephez köthető iszapvulkán modell az Erdélyi-medencében.

Az iszapvulkánok egy iszapos anyagkeveréket bocsátanak ki, amelynek legfontosabb összetevői a víz, a gáz, és a különböző méretű kőzettörmelékek. Az összetevőknek az aránya és felszínre jutó anyag mennyisége nagyban függ az anyagok viszkozitásától, sűrűségétől és klasztok (kőzetdarabok, szemcsék) méretétől, valamint a helyi nyomás paraméterektől.

A szilárd kőzetdarabok mérete igencsak változatos lehet, a néhány milliméteres homokszemektől, egészen a 10 métert is elérő kőzettömbökig. E klasztok, tömbök a feláramló víz és gáz által átvágott rétegekből származnak. Az Azerbajdzsán területén található hatalmas iszapvulkánok anyagai igen nagy, akár 8-12 km mélységből is származhatnak.

A szilárd elemek mobilizálásához elengedhetetlen elegy a folyadék, ami magával ragadja és szállítja ezeket klasztokat. A folyadékok nagy része víz, aminek a forrása lehet a meteorikus víz, vagy, a felszínhez közeli (freatikus) rétegvíz, de származhat nagyobb mélységben levő víztartó rétegekből is. Ugyanakkor egyes esetekben megfigyelhető, hogy a feláramló folyadékok tartalmaznak kőolajszármazékokat is. Egyes iszapvulkánok esetében a felszínre jutó vízmennyiség elérheti a napi 12 m3-t.

Sok esetben a szilárd és folyékony anyagok felszínre jutásához szükséges felhajtó erőt a mélyben található gáztelepek szivárgása biztosítja, ezek a gázok repedések mentén haladnak felszín fele. A feláramló gázok mennyisége igen változó lehet, az azerbajdzsáni iszapvulkánok esetében összesen évi 250 millió m3 gázról beszélhetünk. Hazánkban is megfigyelhetőek ezek a jelenségek, például Bázna környékén már az 1670-es években tapasztaltak szénhidrogén telepekből származó gázszivárgásokat, számos esetben ezek be is gyulladtak. Érdekességképpen fontos megemlíteni, hogy az Erdélyi-medence fontos gáztartalékainak felismerése ezekhez a jelenségekhez kötődik.

Az iszapvulkán felépítése, a kúp szerkezeti elemei és keresztmetszete.

Romániai előfordulások

Az iszapvulkánok szempontjából hazánk egyik legérdekesebb területe a Kárpátkanyar-Szubkárpátok, az ott található sárvulkánok nemcsak országos, hanem európai szinten is jelentősek. Ezek a képződmények egy vetőrendszerhez köthetőek, amelyen keresztül a szénhidrogének a felszín fele áramolnak.

A Buzăutól nem messze levő Scorţoasa falu határában két látogatottabb, illetve egy kevésbe látogatott sárvulkános terület található. Az itteni képződményekre (név szerint: La Fierbători, Pâclele Mare, Pâclele Mici) jellemző a jól kifejlett kráterek, melyek lehetőséget adnak, hogy megfigyeljük a vulkáni morfológiákat.

GPS koordináták: 45°20’20.34”, E 26°42’27.69’’

Számos iszapvulkán található az Erdélyi-medencében is, változatos formák figyelhetőek meg, a néhány négyzetméteres iszapos mocsaras területektől, egészen a pár méter magasságot is elérő vulkáni kúpokig. Ezek diapír szerkezetek hatására létrejött vetők és gázfelboltozódások mentén alakultak ki. Ilyen képződményeket találhatunk Fehér-, Szeben-, Maros- és Hargita megyékben egyaránt.

A fiatfalvi iszapvulkánok talán Hargita megye és a Nagy-Küküllő mente legismertebb sárvulkánjai. A 13C jelzésű országúton Segesvár irányából Székelyudvarhely felé haladva található Székelykeresztúr, ahonnan a legegyszerűbb megközelíteni Fiatfalvát a magyar ajkú kis települést, melynek határában található a környék alaktanilag legjobban megőrződött iszapvulkánjai. A Cserehát-domb oldalában található a Fehérszék néven is ismeretes, 1 ha területű földtani rezervátum ad otthont a három jellegzetes formájú kis képződménynek.

GPS koordináták: N 46° 15,305′, E 24° 59,838′

Kovászna város központjában található a helyiek által „Pokolsárnak” nevezett iszapvulkán, amely némiképp eltér a hagyományos sárvulkánoktól, ugyanis ebben az esetben a feltöréshez szükséges energiát nem a metángáz biztosítja, hanem utóvulkanikus tevékenységek.

GPS koordináták: N 46° 50’44.12’’, E 26°10’14.14’’

5. A Bánsági-alföldön, Temesvár közelében levő Hidasliget határában található Fortyogó nevezetű, kráter formájú iszapos tó, amely keletkezése nagy mélységben levő vetőszerkezetekhez köthető, melyre bizonyítékul szolgálnak a vidéken található mofetták, borvizek, illetve termálvizek. Az év nagy részében főként fortyogókat és krátertavakat találunk itt, csak a szárazabb időszakban sűrűsödik be annyira az iszap, hogy kúpformák alakuljanak ki.

GPS koordináták: N 45° 57,947”, E 21° 21,682”

A feltörÅ‘ földgáz, vagy az iszapvulkánok heves kitörése bizonyos esetekben veszélyt is jelenthet a környéken élÅ‘k számára, ezért szükségesnek tartom néhány mondatban bemutatni fontos ismerni azokat a veszélyforrásokat, illetve kockázati tényezÅ‘ket, amelyek ezekhez a képzÅ‘dményekhez kapcsolódnak. A szakirodalom beszámol néhány olyan kitörési eseményrÅ‘l, amelynél a kitörés intenzitása és felszínre kerülÅ‘ iszapanyag mennyisége olyan jelentÅ‘s volt, hogy települések kerültek veszélybe, pl. 2006-ban a Jáva-szigetek egyik településén – ahol nem voltak dokumentálva iszapvulkánok -, bekövetkezett egy gÅ‘zkitörés, melynek során nagy mennyiségű víz és iszap került a felszínre, amely elöntötte a Sidoarjo nevű települést és emiatt 30 ezer embert kellett evakuálni.

Sidarjo a Lusi iszapvulkán kitörése után. Fotó:deku/flickr.com

Az Erdélyi-medence iszapvulkánjainak esetében nem volt hasonló méretű kitörés. Az egyetlen leírt hevesebb, robbanással járó esemény a fiatfalvi iszapvulkánok esetében történt az 1930-as években, amikor egy 4 méter széles, kb. 800 hosszúságú iszapfolyást termelt az egyik sárvulkán. Nálunk leginkább a gázszivárgások és a berobbanó gázkitörések okoztak problémát; jó példa erre az 1976-os udvarfalvi eset, ahol berobbant egy ilyen gázszivárgás. Ugyanakkor történtek olyan esetek is, amikor háziállatok fulladtak bele iszappal feltelt mélyedésekbe, árkokba.

Felhasznált irodalom:
Gál, A.,(2010): Vulcanii noroioÅŸi din estul ÅŸi centrul Depresiunii Transilvaniei – Teză de doctorat. Universitatea Babeş–Bolyai, Facultatea de Geografie
Etiope, G., C. L. Baciu, and M. Schoell (2010): Extreme methane deuterium, nitrogen and helium enrichment in natural gas from the Homorod seep (Romania), Chemical Geology, 280, p. 89–96
Dimitrov, L. I. (2002): Mud volcanoes – the most important pathway for degassing
deeply buried sediments, Earth Science Reviews, 59 (1), p. 49–76
Wanek, F., (2005): Az erdélyi földgáz felfedezésének igaz története, Műszaki szemle, 30/2005
(Historia scientarium 2.), Cluj-Napoca, p. 27–40
http://www.volcanodiscovery.com/photoglossary/mud_volcano.html
Gázerupciók és iszapvulkánosság

A szerző harmadéves hallgató a BBTE Mérnökgeológia szakán.