III. fejezet - Magmás kőzetek vizsgálata

Tartalom

III.1. Terepi magmás kőzethatározás
III.1.1. Előkészületek
III.1.2. Felszínalaktani megfigyelések, távgeológia
III.1.3. Mélységi magmás (intruzív) kőzetek
III.1.4. Szubvulkáni testek
III.1.5. Kiömlési (extruzív) és kitörési (explozív) magmás kőzettestek. Tűzhányók, azaz a vulkánok
III.1.6. Piroklasztitok
III.1.7. Nem magmás kőzettestek
III.1.8. Terepi biogeológia
III.1.9. A feltárás megismerése
III.1.10. A geológus kalapács
III.1.11. A geológus kalapács használata
III.1.12. Kőzetvizsgálat ütéssel (hang, szag, színváltozás)
III.1.13. A terepi kőzethatározást segítő legfontosabb eszközök
III.1.14. Mintagyűjtés terepen
III.2. Magmás kőzetek vizsgálata: makroszkópos kőzetvizsgálat alapjai
III.3. Kőzetalkotó elegyrészek és makroszkópos felismerésük
III.3.1. Színtelen elegyrészek
III.3.2. Színes elegyrészek
III.3.3. Akcesszóriák (mellékes vagy járulékos elegyrészek)
III.3.4. Egyéb akcesszóriák
III.3.5. Másodlagos elegyrészek
III.4. Kőzettani mikroszkóp és alkalmazása
III.4.1. A polarizációs mikroszkóp felépítése, részei
III.5. Kőzettani vékonycsiszolat készítése
III.6. Magmás kőzetek mikroszkópos vizsgálata
III.7. Kőzetalkotó elegyrészek és mikroszkópos felismerésük
III.7.1. Elsődleges, lényeges elegyrészek
III.7.2. Akcesszóriák
III.7.3. Másodlagos elegyrészek
III.7.4. Opakásványok
III.8. Magmás kőzetek szerkezete és szövete
III.8.1.A magmás kőzetek legfontosabb szövettípusai
III.9. Vulkáni törmelékes képződmények makroszkópos és mikroszkópos vizsgálata, genetikai besorolása

III.1. Terepi magmás kőzethatározás

III.1.1. Előkészületek

A geológus terepmunkája nem a helyszínre érkezéskor, a kiszemelt kőzetek feltárásainak megközelítésekor, megpillantásakor kezdődik, bár kétségtelenül ez a legizgalmasabb, leg várakozástelibb pillanat egy igazi terepi geológus életében. Először is, ha van rá mód és lehetőség, szakirodalmi (szöveges és földtani térképi) és személyes szakmai eszmecseréken keresztüli ismereteket kell szerezni a kutatni vágyott területről, képződményekről. A nemes elődök átadott tudásának megismerése elemi érdekünk, hiszen ezzel a tudással felvértezve sok kérdést előre tisztábban láthatunk, könnyebben megtaláljuk a válaszra váró vitás vagy tisztázatlan kérdéseket, így pontosabban meg tudjuk határozni kutatási irányainkat, valamint elkerülhetjük azt, hogy olyasmit kezdjünk újdonságként felismerni, ami ott már régóta ismert (bár tanulásnak, önképzésnek az önálló, saját erős újra felfedezés nem is olyan rossz módszer). Ezen kívül sokkal könnyebben tájékozódhatunk a terepen is. De ez még nem terepmunka, csak felkészülés a terepmunkára.

A mai számítógépes világban minden másképpen kezdődik, folytatódik és végződik, mint egykor. A terepmunka - bár ebben az esetben inkább csak idézőjelben használnám ezt a fogalmat – nem csak személyes terepmunkával kezdődhet. Bizonyos fajta földtani kutatások esetében (nehéz terepi viszonyok közötti földtani térképezés, nyersanyagkutatás, régészeti geológia-geofizika stb.), az igazi terepmunka előtt, sőt közben is a jobb előismeretek megszerzése és biztosabb folytatása érdekében különböző léptékű és fajtájú távérzékeléses módszerekkel is lehet az adott terület akár jelenkori földtani, terepi viszonyait kutatni. De ez is csak előkészítése és segítése, kiegészítése az igazi terepmunkának.

Az igazi terepmunka a terepen való személyes megjelenést jelenti, ami a szabad levegőre való kilépéskor kezdődik. Ez a kemény szellemi és fizikai munka a kötöttségektől való megszabadulásnak, a szellem szabad szárnyalásának (szabadság), a természet szépségeivel és nagyszerűségével való közvetlen találkozásnak (szerelem) örömét adja meg minden igaz geológusnak.

A kőzettani terepmunka fő feladatai a terepi tájékozódás megtanulása, és gyakorlása mellett a kutatni kívánt kőzet megtalálása, megismerése, azonosítása, leírása, esetleges begyűjtése.

A terepi tájékozódás a geológus számára kétféle síkon történik. Egyrészt földrajzilag kell biztosan tájékozódnia domborzatot, vízrajzot mutató térképek segítségével (pl. turista térképek, részletes, kis léptékű katonai vagy tájfutó térképek, műholdas térképek), helymeghatározó segédeszközökkel (pl. GPS), hogy a kiszemelt helyszínt megtalálja, földrajzilag megismerje. Másrészről a földtani térben is jól kell tudni tájékozódni. Ehhez földtani leírásokat, ábrázolásokat és földtani térképeket kell használni. Sajnos azonban az ilyen térképeknél a másik téma ábrázolása csak elnagyoltan (földtani térképek domborzati rajza), vagy egyáltalán nem (domborzati térképeken nincs földtan) szerepel. Ez ma már egy kis számítógépes ügyeskedéssel jól megoldható, hiszen ezek a térképek interneten digitálisan is elérhetők és akár terepen is műholdas kapcsolattal online módon összekapcsolhatók. Így menet közben is pontosan látható, milyen terepviszonyok között milyen földtani képződményben haladunk. Ez már ugyan igazi terepi, de még mindig csak gépies tájékozódás. Az ésszel történő terepi tájékozódásban a két szakterület, a földtan és a domborzattan összefüggés-rendszerének megismerése elengedhetetlen (részben ezzel foglalkozik a felszínalaktan, azaz a geomorfológia tudománya).

III.1.2. Felszínalaktani megfigyelések, távgeológia

Az igazi terepmunka első komoly mozzanata tehát a kiszemelt tájegység, táj, azon belül is egy-egy szűkebb terület (hegy, völgy, síkság stb.) formájának, körvonalának, domborulatainak szemügyre vétele, vizsgálata, még a messzeségből történő közvetlen tanulmányozása. A szakértő szemnek ezek a formák sokat elárulhatnak a terület földtani képződményeiről és a területet ért földtani eseményekről, vagy akár a már nem egyértelműen megmutatkozó, rejtett, mesterséges emberi beavatkozásokról. Ezekből a morfológiai megfigyelésekből természetesen nem minden esetben tudunk teljes bizonyossággal következtetni az adott képződmény földtani felépítésére, de az esetek döntő többségében elgondolásaink még ismeretlen tájon is helyesek lehetnek. Nézzünk néhány példát először arra, hogyan különböztethetjük meg ilyen módon a főbb kőzetfajták alkotta hegyeket. Fő feladatunk a magmás kőzetek terepi megismerésének módja, ezért ezekkel kezdjük a morfológiai ismertetést, de az ellentétes ismeretek is hasznosak lehetnek arra nézve, milyenek nem szoktak lenni a magmás kőzetek alkotta hegyek, ezért ilyenekre is mutatunk néhány példát.

III.1.3. Mélységi magmás (intruzív) kőzetek

A mélységi magmás kőzetek képződésekor a magma a földkéregben nagyobb mélységben már meglévő legkülönbözőbb fajtájú szilárd kőzetanyagba nyomulva szilárdul meg. A két kőzet határán gyakran képződik átalakult kőzetöv (kontakt zóna). A benyomult magmás test átmérője az 1 km-estől akár 100 km-es nagyságrendűig is terjedhet. Alakjuk óriási fekvő krumplira emlékeztet vastag, erős kéreggel, mintha mélyen a talajba lenne ágyazva, mert a magmás test körül lévő beágyazó kőzetek sokszor puhábbak nála. Felszínre emelkedve ezek a legtöbb esetben hatalmas, kemény, szilárd, szívós anyagú kőzettestek viszonylag gyakran egyben maradnak, kevésbé hajlamosak tektonikus széthasadozásra, feldarabolódásra. A későbbi kiemelkedés során felszínre került és már kissé lepusztult intruzív magmás testek nagy egységes hegytömböket, hegyvonulatokat alkotnak határozott, kissé legömbölyödött szélekkel, lapos lejtésű, palást-szerű oldalakkal, kissé hullámos, domború felszínnel. Ilyen pl. Magyarországon a Velencei hg. Ezen belül sajátos megjelenési formát mutat a hidrotermás oldatok hatására kissé átalakult gránit, amelynek amúgy is kevésbé összefogazódó, gömbölyded szemcséi között az átalakulás hatására meggyengült az összetartás. Így ez a kőzet, különösen felszín közelben könnyen cm-es szemcseméretű ásványmorzsává aprózódik, ami a keményebb kőzetrészeket beburkolja. Ezt az ásványmorzsát gránit murvának (szállóigeként magunk között Török Kálmán találó leleménye után lapátolhatósága okán „lapátgránitnak”) hívjuk, magát a darabolódás folyamatát murvásodásnak. Ha ez a murvaburok lekopik, még gömbölyűbb formákat kapunk. A kisebb, néhány méteres darabokra tört, kiemelkedő kőzettesteken is végbemehet ez a folyamat, ami óriási egymásra hányt, gyapjúval teli zsákokra emlékeztető formákat eredményez. Az állandó murvaképződés, pergés és kopás, valamint a benne lévő, mállásnak ellenálló sok kvarcszemcse miatt a gránit nem túl jó talajképző kőzet, ezért gyakran kopár a felszíne, pedig nyomelemekben nagyon gazdag lehet. Mindezek a jelenségek láthatók a Velencei hg-ben is. A nem murvásodó gránit felszíni hatásokkal szemben igen ellenálló kőzet. Erősebben kiemelt, tektonikusan sűrűbben szabdalt magashegységi környezetben ez a tulajdonsága állékony, jól mászható, kevésbé repedezett és omlékony, semmilyen módon nem tagolt (nem sávos, nem rétegzett, nem palás, nem gyűrt stb.), nem lapos tetejű, egybeálló magas, sziklafalak határolta hegyekben testesül meg. A gránitnál bázisosabb intruzív kőzetek (pl. gabbró, diorit) hasonlóan viselkednek, közelebbről nézve színük legtöbbször sötétebb-világosabb szürke, a granitoidok és közelebbi rokonaik (szienit, monzonit) inkább rózsaszínűek, sárgásfehérek, zöldesfehérek. Az intruzív kőzetek egyenletesen durván szemcsézett szerkezettel.

III.1. ábra – Jégtakaró által lecsiszolt gránittest a Vänern-tó északi partján (Karlstad, Svédország; fotó: Klébesz Rita)

III.1.4. Szubvulkáni testek

A kisebb tömegű, felszínközeli magmabenyomulás és megrekedés eredményeként szubvulkáni testek jönnek létre. Egyik fajtájuk az egy központi kürtőből táplálkozva kialakuló, legfeljebb km-es nagyságrendű átmérővel rendelkező, zömök lencse alakú lávakőzettest, az úgynevezett lakkolit. Akkor tárul fel, ha tetejéről a szinte mindig jóval puhább mellékkőzet lepusztul. A további kiemelkedés során jellegzetes, teknősbéka hátpáncéljához hasonló alakot ölt. Alsó széle meredek, följebb fokozatosan egyre inkább lankásodik egészen a gömbölyűen domborodó tetejéig. Ezek a hegyek gyakran egymástól kissé távolabb, elszórtan állnak, szintén csodálatos tájképet mutatva (pl. Csódi-hegy, Tokaji-hg. déli széle). A szubvulkáni testformák másik fajtái a magmás telérkőzetek igen meredek falú, hosszan elnyúló, taraj-szerű hegygerinceket alkotnak.

III.2. ábra – A Csódi-hegy lakkolitja. A magmás test fedője mára nagyrészt erodálódott. (fotó: Sági Tamás)

III.1.5. Kiömlési (extruzív) és kitörési (explozív) magmás kőzettestek. Tűzhányók, azaz a vulkánok

Ennek a kőzettársaságnak a nagyléptékű formáit nem lehet egy kalap alatt tárgyalni változatos anyagaik és kitörési formáik miatt.

A leggyakoribb lávaöntő vulkánok bázisos kemizmusú, azaz bazaltos lávát ontanak magukból bázisos lávakőzetet, vagyis bazaltot eredményezve. Ezek akár hasadékból, akár kürtőből ömlenek ki, akár szárazföldi, akár mélytengeri felszínre, közös tulajdonságuk a kis viszkozitás, azaz a híg, könnyen folyós természet, ami a viszonylag kis szilícium dioxid tartalmukból adódik. Tudni kell még a formák jobb megértéséhez azt is, hogy víztartalmuk is kisebb a savanyú magmákéhoz képest. Mindezzel összhangban ismeretes, hogy ezek a tűzhányók viszonylag rövid idő alatt nagy mennyiségű, gyorsan kiömlő és folyó, könnyen szétterülő lávatakarókat, lepleket alakítottak, alakítanak ma is ki, a külön kiömlési helyek, kürtők számától függően akár többet is egymás mellett. A Kárpát-medence esetében ez a folyamat a pliocénben zajlott és a számtalan vulkáni központból kiömlő lávaanyag puhább, lazább kőzetekre települt és ott szilárdult alkáli bazalttá. Ezek a szárazföldön kialakult bazalthegyek tehát eredeti vulkáni mivoltukban általában minden oldalirányban nagy kiterjedésű, egyenletes, de nem túl nagy vastagságú, meredek oldalfalakkal határolt, a környezetükből hirtelen kiemelkedő, lapos tetejű formát mutatnak. Színük jellegzetesen fekete, vagy sötétszürke. Az idősebb szárazföldi vulkánok is hasonló formát mutatnak - amíg a tektonikai mozgások szét nem rombolják az eredeti formát – de ha puha a környezetében lévő alapkőzet, egy idő után még jobban kiemelkedik a környezetéből laposan dőlő palásttal körbeövezve (pl. Badacsony, Somló-hegy). Közelebbről nézve függőleges repedésekkel sűrűn tagolt, kissé omladékos, felszínük kissé darabos, egyenetlen, de nem durvakristályos. Ha belsejük feltárul, gyakran látható oszlopos elválásuk (Szent György-hegy). A tenger alatti bazaltvulkánok szintén szétterülők, de központjuk kissé magasabb. Eredeti vulkáni alakjuk a kontinensre kerüléssel járó nagyléptékű tektonikus mozgások miatt ritkán őrződik meg. Jellegzetes, méteres átmérőt is elérő gömbökből álló szerkezete közelebbről jól felismerhető (pl. szarvaskői útbevágás és Szarvaskői Várhegy). A bazalt könnyen málló, kiváló talajképző kőzet, vastag fekete termőföld alakulhat ki rajta, buja növénytakaró jellemzi.

III.3. ábra – A Kárpát-Pannon térség legfiatalabb bazanit lávafolyása Magasmart (Brehy, Szlovákia) felhagyott kőfejtőjében (balra) és oszloposan elváló bazalt Alsórákos (Racoş, Románia) közelében (jobbra; fotók: Sági Tamás)

A kevésbé bázisos lávát és piroklasztitot vegyesen szolgáltató tűzhányók (rétegvulkánok, dagadó kúpok) egyenletes lejtésű, lejjebb kissé lankásodó, meredek oldalú, csúcsos hegyeket produkálnak. Ez a csodálatos kezdeti forma a mai vulkánokon gyönyörűen látszik (pl. Etna, Vezúv, Fuji) és akár 100 ezer éveken át is megmaradhat (pl. Puy de Dôme, Csomád). Néhány millió év alatt azonban csökken a hegy felületének, körvonalainak szabályossága, de az említett alapforma még sokáig kisejlik. Az öregebb vulkáni hegyek (pl. Mátra, Börzsöny), mivel részben lazább kőzetekből állnak, meredek oldalú völgyek kialakulásával pusztulnak tovább, így az egyenes oldalú kúpos formák továbbra is jellemzők lehetnek rájuk, bár ekkor már nem az eredeti vulkánok szerinti, hanem azoktól kisebb-nagyobb eltérést mutató, inkább másodlagos elrendeződésben.

III.4. ábra – A Csomád egyik lávadómja, a Nagy-Haram Tusnádfürdő közelében, Erdélyben (Băile Tuşnad, Románia; fotó: Sági Tamás)

III.1.6. Piroklasztitok

A tűzhányóból kirobbanó vulkáni por, hamu és durvább törmelékanyag, főleg a savanyú kemizmusú anyagot szolgáltató kitörési központok esetében óriási mennyiségben, nagy területen, a kitörési központtól akár kissé távolabb is több 10 méter vastagságban boríthatja be a tájat. A hirtelen nagy vastagságban egymásra hullott, sokszor lyukacsos, szivacsos törmelékanyagnak - ha meg is keményedik, össze is cementálódik az őt átjáró oldatok és hő hatására - nincs ideje összetömörödni, kisebb-nagyobb mértékben mindig porózus laza marad. Ez a kőzet a benne lévő rengeteg, különböző méretű és alakú pórus, valamint mállékony törmelékanyag miatt hosszú évmilliókon át is megőrizheti eredeti morzsalékosságát, lazaságát, porhanyósságát. Kiemelt helyzetben, ha a dús növénytakaró nem védi meg a csapadék lemosó, koptató hatásától, igen gyorsan pusztulásnak indul morzsalékos, nagyon meredek oldalú, kopár felszínű, sűrű, zegzugos völgyhálózatot („badland”), vagy meredeken tornyosuló, egyenes oldalú, 10 métert is meghaladható szabályos kúpokat (pl. kaptárkövek a Bükk-alján, Kappadókia Törökországban) eredményezve. Az így kialakult világosszürke, fehér színű sziklatornyok, kopár, szabdalt hegyoldalak messziről világítanak.

III.5. ábra – Az Orvieto-Bagnoregio Ignimbriből kipreparálódott platóra épült Orvieto városa (balra) és attól északra ugyanazon kőzeten kialakult badland (jobbra; fotók: Sági Tamás)

III.1.7. Nem magmás kőzettestek

A leggyakoribb hegyalkotó mészkőzetek a sekélytengeri, világosszürke vagy fehér, vastagpados mészkő és dolomit akár 1000 méter vastag rétegsorozatot is alkothat. Hatalmas, magas, lapos tetejű, fölfelé hegytömböket alkotnak. Oldaluk függőleges kopár sziklafalként meredez, fölül kissé befelé hajlik, vízszintes sávozottsággal, rétegzettséggel és függőleges repedésekkel, törésekkel tagoltak (pl. Dolomitok). Lábaiknak hatalmas legyező alakú törmeléklejtők, mint fehér szoknyák támaszkodnak. A magasabb, kitettebb mészkőhegyek teteje széles repedésekkel, hasadékokkal igen sűrűn tagolt, sok esetben emiatt alig járhatók. A kevésbé pusztuló mészkőhegyek lapos felszínén egymást érik a kisebb-nagyobb, pár métertől 100 méter átmérőt is meghaladó (pl. Bükk fennsík, Abaliget környéke), leggyakrabban közel kerek, tál alakú mélyedések. A vastagpados, kovás homokkő gyakran szintén vastag rétegekben mutatkozik, a belőle kialakult hegyek szintén kopasz, függőleges oldalfalakkal és lapos tetővel rendelkeznek (pl. Meteórák), színük azonban leggyakrabban szürke vagy vörösbarna. A puhább metamorf kőzetek, mint pl. a csillámpala és fillit, egyenetlen felszínű, szabálytalanul hepehupás, laposabb hegyek formájában szeretnek megjelenni.

III.6. ábra – A Karni Alpok (Déli Mészkőalpok) egyik csúcsa, előtérben a Piave folyó fonatos medre (fotó: Sági Tamás)

III.1.8. Terepi biogeológia

A terepi tájékozódásnak azonban van még egy nagyon különleges és érdekes módja. Ennek megismeréséhez és alkalmazásához kicsit szélesebb körű természettudományos érdeklődésre van szükség. A kőzetek és a domborzat mellett a terepen való mozgás során hasznos lehet figyelni a növényzet jellegében mutatkozó változásokat is. Természetesen ez csak olyan helyen lehet a fedett területen a talajtakaróval borított, nem látható kőzet meghatározása szempontjából hasznos, ahol az egyéb növényzet kialakulását befolyásoló tényezők, pl. domborzati, napsugárzási viszonyok nem váltakoznak a megfigyelt területen. A mállékonyabb, nyomelemben, vagy agyagásványban gazdagabb, mélyebb talajt képező kőzetek fölött sokkal dúsabb lehet a növényzet. Egyes növények, vagy növénytársulások bizonyos talajösszetételt jobban kedvelhetnek, egyes nyomelemeket, ez által egyes kőzetfajtákat pusztán megjelenésükkel is jelezhetnek.

III.1.9. A feltárás megismerése

A sok távoli, majd kissé közelebbi tájékozódó szemlélődés után végre kerüljünk megfogható közelségbe a kőzetekhez és térjünk a tettek mezejére. A várva várt feltárást megtalálva azonban még ne kezdjünk rögtön a kőzetek testközeli tanulmányozásába. A bölcs öregek mindig arra intettek, álljunk meg a kőzetkibúvás előtt egy kis időre, átlátva az egész feltárás minden részét, valamint környezetének jellegét is és próbáljuk meg először átfogóan, nagy vonalakban megismerni a helyet és a feltáruló kőzettestek helyzetét, hogy a későbbi részletes megfigyeléseinket jól el tudjuk rendezni és helyesen értelmezni az adott keretek között. Ezután megragadhatjuk a kőzeteket, de mit is kezdjünk velük, hiszen kemények, nagyok és sárosak, alig látunk rajtuk valamit.

III.1.10. A geológus kalapács

A terepi geológus számára a kalapács a legszentebb, szinte már relikviának számító munkaeszköz, sokszor egy életen át szolgálja gazdáját. Beszerzését tehát jól át kell gondolni. Csak hivatalos gyártótól származó kalapácsot szabad használni. A házi gyártású, vagy nem külön e célra gyártott kalapácsok - különösen a kemény magmás kőzeteken való használatkor hamar tönkremennek. Legjobb esetben a túl puha fémből készült kalapács (pl. kőműves kalapács) feje hamar elkopik. Rosszabb esetekben a célnak nem megfelelő nyelezés miatt (pl. ácskalapácsok) a fej letörik, vagy a nyélből kicsúszik, vagy maga a nyél eltörik - ilyenkor a kalapácsfej elrepülve bárki közelben állóban súlyos kárt tehet. Még rosszabb esetben a túl rideg, kemény anyagból készült (pl., sinacél) kalapácsfejről kemény kőzet ütésekor apró fémszilánkok pattanhatnak le nagy sebességgel, repeszgránáthoz hasonló hatással akár maradandó sérülést okozva.

A gyártók különböző kőzetféleségek kalapálására külön arra a célra kifejlesztett anyagú és alakú kalapácsokat gyártanak. A magmás kőzetek között nagy számban találunk igen kemény, szívós kőzeteket, ezért a legkeményebb kőzetekre tervezett kalapácsot válasszuk. Ez a kalapács a puhább piroklasztitok vizsgálóinak is jól jöhet, hiszen a nagyobb kőzettörmelékek (litoklasztok) között is lehetnek igen kemény vulkanitok. Aki azonban csak laza, finomszemcsés, nem túl idős, piroklasztitok vizsgálatára adja a fejét, választhat puhább, olcsóbb anyagú kalapácsot is.

Két alapvető alaki, fejformájú fajtája van a geológus kalapácsoknak. A kőzetek eltörését, letörését szolgáló, ütő végük megegyezik, ez a kalapácsfej lecsapott végű, rövidebb fele. Ezzel a véggel szemben, a nyelezéstől másik irányban minkét kalapácstípusnál hosszabb, elkeskenyedő részt találunk. Az egyik hegyes, a másik lapos, kacsacsőr szerű kialakítású. Ez a vége a kalapácsnak nem a kőzetek ütését, törését szolgálja, mert nem lenne hatékony és hamar eltompulna, kicsorbulna.

Kemény kőzetekhez a hegyes végű kalapácsfajtát használjuk. Hegyes vége finom vésésre, kőzetmélyedésekben lévő anyagok leválasztására, repedések tágítására, meglazult, beékelődött kemény kőzetdarabok feszítésére használható legjobban.

A másik fajta kalapács lapos, vízszintes élű, kacsacsőr alakú végét inkább laza, puha anyagok kaparására, azokban lévő repedések tágítására, lazább kőzetdarabok feszegetésére, lazítására találták ki, mert a szélesebb vég, feszítéskor a lazább kőzeteket jobban megtartja, egyben tartja.

III.1.11. A geológus kalapács használata

A kalapácsot terepen derékszíjhoz rögzített, nyéllyukas fejágyas zárható erős tokban hordjuk a dolgosabb kezünk oldalán és onnan vesszük elő minden használat előtt.

A geológus kalapács hatékony, balesetmentes használatához nagy gyakorlatra, és az alapvető használati szabályok betartására van szükség. Kezdő, vagy kevésbé gyakorlott terepi kutatók mindenképpen használjanak műanyag lencséjű védőszemüveget. Nemcsak a korábban említett nem biztonságos kalapácsfajták esetleges használata miatt, hiszen különleges, ritka esetekben a legjobb kalapács is sérülhet és okozhat balesetet.

A kemény, rideg, szilánkosan törő kőzetekről is (pl. kvarc, obszidián), ütésükkor apróbb-nagyobb, éles, hegyes kőzetszilánkok pattanhatnak le és az esetleges szemsérülés mellett vérző sebeket vághatnak csupasz, vagy vékony, szorosabb ruhával borított testfelületünkön, főleg az ütött kőzet közeli helyeken, mint pl. a lábszáron. Ezért is célszerűbb hosszú szárú, erős anyagú nadrágot, vagy vastagabb lábszárvédőt hordani kőzetkutató túráinkon.

A kőzeteket az unaloműzésen kívül két értelmes okból kalapálja a kutató geológus. Ha az eredeti kőzet megismerése a célunk, a felszínen talált kőzetről el kell távolítanunk a kőzet eredeti tulajdonságaira vonatkozóan kevesebb használható ismeretet mutató, felszíni kitettségből fakadó (csapadék, fagyhatás, napsugárzás, élőlények bontó hatása (bioerózió) stb.) hatásokra átalakult, un. mállott (kémiailag (bontott, bekérgezett) és fizikailag (repedezett, aprózódott, kopott) átalakult, elváltozott) kőzetrészeket. A kőzetek friss törési felületén a mállott felülethez képest sokkal szebben, tisztábban mutatkoznak a kőzetalkotó ásványok eredeti fizikai tulajdonságai (szín, fény, átlátszóság, termet, alak, hasadás, keménység stb.) és a kőzetek szöveti bélyegeit (pl. ásványok elrendeződése, kapcsolódása). A frissen tört felületet azonban a töréskor óhatatlanul keletkező finom ásványpor kisebb-nagyobb mértékben gyakran belepi. Ezt a fehéres, néha alig látható port egy-két határozott, igen erőteljes, kissé páradús ráfújással távolítjuk el a szemrevételezés előtt a tisztán látás érdekében. A kissé nedves felületen bizonyos ásványi tulajdonságok (pl. átlátszóság) még jobban láthatóvá válnak.

III.1. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be a geológus kalapács használatát

Másik célunk lehet a kalapálással a megfelelő méretű, alakú kőzetdarab leválasztása nagy kőzettömbről, vagy kialakítása mintavételi célból. Nagy kőzettömb ütésekor keresni kell a repedéseket, kiszögelléseket, ahol a megfelelően nagyméretű kőzetdarab leválása, lehasadása könnyebben megtörténhet. Mindenkor figyelni kell arra, hogy a kőzettömböt ne egy domború, vastag részen, hanem lapos felületén, lehetőleg a vékonyabbik részén találjuk el. E közben úgy kell helyezkedni, hogy az ütés alkalmas, kényelmes testhelyzetben történjen (így lehet csak nagyot, pontosan ütni), senki ne álljon, és semmi ne legyen az ütés és lendítés vonalának közelében. Társaink és mi is úgy helyezkedjünk, hogy a leváló, esetleg hirtelen, nagy sebességgel levágódó nagy kőzetdarab várható útjában senki ne legyen, mert az akár lábtörést is okozhat. Az ütésenként szétpattanható apróbb szilánkok repeszhatása miatt figyelmeztetni kell a körülöttünk állókat, hogy számítsanak a hatásokra és megfelelően védekezhessenek, vagy, hogy bármennyire is érdekes az eseményt figyelni, legalább az ütés pillanatában csukják be a szemüket, ha kell még az is, aki a kőzetet ütlegeli.

Kisebb, de még kézben nehezen fogható kőzetdarabok („lábi példány”) szétütését, vagy azokról kőzetrészek letörését szükség esetén lábtámasztásos módszerrel végezzük. Akkor kell alkalmazni ezt a módszert, ha a földön heverő, szétütésre váró kőzetdarab nem fekszik jól föl, vagy ütés közben várhatóan elmozdulhat. Ilyenkor a kőzetdarab felénk eső oldalát, vagy oldalsó részét bakancsunk talpával megtámasztjuk. Ezzel nemcsak rögzítjük a kőzetdarabot, jobb felfekvést biztosítva a hatékony munkához, hanem a leváló kőzetrészek szétugrásának esélyét is csökkentjük.

A már kisebb, vékonyabb, könnyebben törő, kézbe fogható, darabolásra váró érdekesebb kőzetpéldányokat tenyerünkbe fektetve kisebb ütésekkel is eltörhetjük, így a szétütött kőzet apró darabjait sem veszítjük el. Ha a begyűjtésre váró, kézbe fogható mintadarabot (kézi példány) már csak alakítani kell, a leválasztandó résszel szembeni oldalát megmarkoljuk és a túlsó felén lévő fölösleges részeket határozott, lendületes, függőlegesen lefelé irányuló csapásokkal, apránként lepattintjuk. Ezt a munkafázist csak a biztos kezűeknek ajánljuk. A kézsérülések elkerülése végett ez utóbbi műveleteknél vastag, bőr védőkesztyű használata indokolt. A kőzetminta elcsomagolása előtt a kőzetdarab éles, hegyes kiálló részeit a kihegyesedésre merőleges irányban apró, gyenge, szapora mozdulatokkal ütögessük meg, hogy ne sebesítsék meg kezünket és ne hasítsák ki a csomagoló, tároló anyagokat.

III.2. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be a kézipéldány-faragást

III.1.12. Kőzetvizsgálat ütéssel (hang, szag, színváltozás)

Pusztán kalapáccsal való ütéssel is szerezhetünk ismereteket a kiszemelt kőzetről, így segítve a célirányos kutatást. Már az első kalapácsütéskor hallgassuk meg a kőzet hangját. Ez ugyanis sokat elárulhat a kőzet szövetéről, ásványos összetételéről, átalakultsági állapotáról. Ha a kőzetnek erős, közepesen magas, tiszta, kissé fémes hangja van, leginkább tömör, durva kristályos felépítésű lehet (pl. Szarvaskő, Tardosi gabbró). A nagyobb hangmagasság és az erőteljes, hosszan csengő üveges hang finomszemcsés, tömör, hálózatosan összefogazódó nyúlt ásványokból álló alapszövetre (pl. Mecseki fonolit), vagy az egész finomszemcsés üde kőzetet áthálózó kisebb-nagyobb mennyiségű kőzetüvegre utal (pl. Cserháti andezitek). Ezek a kőzetek, ha nehezen is, de szakszerű csapások hatására szépen elhasadnak (pl. kézi kockakő-hasítás). Ha a kőzetünk zömmel vékony hosszú léces vagy tűs ásványok szabálytalanul, irányítatlanul összefonódott finomszemcsés hálózatából áll, nagyon szívósan viselkedik még akkor is, ha puha ásványok az alkotók. Ilyenkor hiába ütjük a kőzetet, nehezen törik el, nem hasad egykönnyen ketté, legfeljebb a puhább változatok jobban porlanak. A porózus, mállottabb, puhább kőzetek már nem adnak ki csengő hangot, ütéskor tompa puffanást hallatnak. Sokszor ezeket a kőzeteket is nehéz kettétörni, mert az esetenként vastagabb felületi mállott rész elnyeli az ütések erejét, megvédve a hasadékony kemény magot a nagy erőhatástól. Ekkor a kőzetnek gyakran csak a külseje kopik, porlik az ütések hatására. A kőzetek utólagos átkovásodása nem csak a keménységük révén mutatkozhat meg. Többszöri ütés hatására a kvarcgazdag kőzetek, közülük is különösen az utólagos hidrotermás kovás átitatást szenvedett kőzetek jellegzetes, erős kovaszagot árasztanak. Az erőteljes ütések nyomán a kőzet felülete az ütés helyén porrá zúzódik. Ennek a pornak a megfigyelésével különbséget tudunk tenni a sokszor egyformán sötétnek látszó színes és színtelen elegyrészekben dús kőzetek között. A színes ásványban gazdag kőzet pora halvány színárnyalatokat mutat (pl. barna vagy zöld a hornblenditnél), a nem saját színű ásványokból áll kőzetek pora viszont hófehér lesz (pl. fekete anortózit).

III.1.13. A terepi kőzethatározást segítő legfontosabb eszközök

A kőzetek általában nem az ásványkiállításokon megszokott méretű és szépségű kristályokból állnak. Legtöbbször milliméteres, vagy még kisebb ásványszemcsék alkotják őket szorosan egymás mellé, vagy egymáson keresztül-kasul nőve. Fizikai tulajdonságaik gyakran egymással keveredve mutatkoznak, szabad szemmel egyedileg gyakran el sem tudjuk őket egymástól különíteni. A megoldást ennek a nehézségnek a leküzdésére a kézi nagyító jelenti. Legjobb a fém vagy kemény műanyag vázból kihajtható lencséjű, 10, 15, és/vagy 20 szoros nagyítású kézi nagyító (lupe), amely terepmunka közben erős bőr szíjon a nyakunkban lógjon. Így nem vész el és mindig kéznél van. Használatához jó fényviszonyok (legjobb a ragyogó napsütés), tisztára fújt, üde kőzetfelület (lásd fent) és némi gyakorlat szükséges. A nagyító lencséjét, vázát hüvelyk és mutató ujjunk közé fogva szorosan a szemünk közelébe helyezzük, mint ahogy azt az órás mesterek teszik. Ezután a megfigyelni kívánt kőzettel 1-2 cm-re megközelítjük a lencsét, majd a lencsét tartó kezünk kinyújtott gyűrűs ujjának hegyéhez támasztjuk a megfelelő állandó távolság megtartása végett. Próbáljunk úgy helyezkedni, hogy eközben a napfény szabadon rávetüljön a vizsgálandó kőzetrész felületére. Csodálatos világ tárulhat elénk.

Fontos tulajdonsága az ásványoknak a karckeménység. Ezt alapvetően kétféle módon vizsgálhatjuk terepen, de akár beltéri körülmények között is. Vagy az ásványunkkal karcolunk ismert keménységű anyagot, vagy ilyen anyaggal karcoljuk meg ásványszemcsénket. Ezt a vizsgálatot sokszor egészen apró ásványok esetében is el kell tudni végezni. Ha a kérdéses ásványszemcsénk kiemelkedik a kőzet felületéből, könnyű dolgunk van, hiszen bármelyik akár lapos felületű ismert keménységű tárgyat (üveg, fém eszköz (kulcs, kalapács feje, csat), köröm, másik nagyobb ásvány stb.) megpróbálhatunk vele megkarcolni. Ha sikerül vájatot karcolnunk akkor a karcoló ásványnak nagyobb a keménysége, vagy egyezik a keménységük. Ha mélyebben ülő, vagy kicsi ásványszemcsénk van vékony hegyes eszközt kell használnunk, esetleg nagyító alatt figyelve a hatást. Ehhez a vizsgálathoz külön erre a célra gyártott karctűt lehet vásárolni, de saját hegyes eszközöket is alkalmazhatunk, ha előbb ismert keménységű anyagokat karcolgatva megállapítottuk a keménységét. Nagyobb ásványszemcsék karckeménységének vizsgálatára persze a kalapácsunk, vagy bicskánk hegye is megteszi.

Régen az ásványok illetve kőzetek mágnesességét mágnesporral, vagy vasreszelékkel vizsgálták. Ezt az erősen mágneses ásványok (magnetit) magukhoz vonzották, de terepen ez a módszer nehezen alkalmazható. Ma már olya erős mágneseket gyártanak, hogy akár több cm-es átmérőjű korongját is megtarthatják a mágneses ásványokban kicsit dúsabb kőzetek. Persze ehhez a vizsgálathoz is gyártanak sajátosan kialakított eszközt, amelybe lazán felfüggesztett, lengő, vékony mágnestű van beépítve és annak kilengésének mértéke mutatja az adott kőzet mágnesességét.

Szintén nem csak terepen, hanem beltéri körülmények között is gyakran használatos ásványhatározó eszköz a híg (5 vagy 10 %-os) sósav, vagy az ecetsav. Kisméretű, nem törékeny cseppentős üvegben tároljuk. Ha kalcitra csöppen heves pezsgést tapasztalunk, amit hallani is lehet. Ha a kalcit kis méretű vagy mennyiségű, esetleg vékony erekben kitöltésekként fordul csak elő más hasonló ásványok között, nehéz megállapítani melyik ásványfázis pezseg, vagy hogy pezseg-e a megcseppentett rész. Az enyhe pezsgés tényéről úgy győződhetünk meg, hogy a kérdéses megcseppentett kőzetfelületet a fülünkhöz közel emeljük és hallgatózunk. Így a legcsekélyebb pezsgést is meghallhatjuk. Ha a pezsgés pontos helyét is meg akarjuk állapítani, cseppentés után használjunk nagyítót. Sósavval a kalcit és a dolomit egymástól és más hasonló ásványoktól is jól elkülöníthető, ugyanis a kristályos dolomit ugyan sósavval nem ad hevesen pezsgő reakciót, de finom pora igen. Csak annyi tehát a dolgunk, hogy a kérdéses ásványt keményebb, hegyes tárggyal megkarcoljuk, így fehér dolomitpor keletkezik és azt csöppentjük meg híg sósavval. A pezsgéssel járó reakciót otthon is meg lehet figyelni. Nem kell mást tenni mint vízköves csempére (mosdó vagy mosogató mellett) háztartási sósavat cseppenteni.

III.3. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be a makroszkópos kőzethatározás legfontosabb eszközeit

III.1.14. Mintagyűjtés terepen

A kőzetek terepi megfigyelésén, leírásán, vizsgálatán túl szükség lehet további beltéri (laboratóriumi) vizsgálatokra is. Ezeket a vizsgálatokat már a terepmunka előtt meg kell tervezni, hiszen a terepmunka jellegét ez is meg kell, hogy határozza. A mintagyűjtést is ehhez kell igazítani.

A terepmunka és a terepi mintavételezés, mintagyűjtés elemi követelménye és alapja a tökéletes adatrögzítés (dokumentáció). Terepi megfigyeléseinket terepi jegyzőkönyvben rögzítjük. A terepi jegyzőkönyv legyen kb. A5-ös méretű, vastag (legalább 40 lapos), kemény (esetleg vízálló, összecsatolható) fedelű füzet. Legfontosabb rögzítendő adatok:

Az adott terepmunka bevezetőjeként:

1. Időtartam (év, hónap, nap/ok)

2. Terület (ország/ok, tájegység/ek)

3. terepmunka jellege (kivel, milyen alkalomból, milyen célból)

A terepmunka során

1. helyszínek megközelítése (útvonalak, irányok, pontos helyrögzítés, pl. GPS koordináták)

2. helyszín környezetének pontos leírása (tájjelleg, helyszín jellege, tereptárgyak)

3. a feltárás és képződményeinek pontos leírása

Mintavételezéskor

1. mintajel jegyzőkönyvi rögzítése, mintavétel pontos helyének írásos és képi rögzítése (melyik képződmény melyik részéből, honnan, rajzon megjelölve, lefényképezve)

2. mintavétel céljának megjelölése jegyzőkönyvben és a minta mellett.

3. minta rövid kőzettani leírása (kőzetanyag, összetétel, szövet, állag stb.)

A minta gondos, szakszerű elcsomagolása, tárolása

1. Kerüljön jól látható mintaazonosító jel magára a kőzetpéldányra, vízálló rostirónnal írva.

2. Minden különböző mintaazonosító jelű, önálló vagy egybe tartozó minta kerüljön külön zárható szájú, erős műanyag zacskóba.

3. Minden ilyen zacskóba kerüljön vízálló, kőálló mintakísérő lap ráírt (érdes, kemény műanyag lap), vagy rárótt (vastagabb fémfólia) mintajellel.

4. A zacskózott minták csoportosított (legfeljebb 10 kg., pl. feltárásonkénti) erős, teherbíró, vízálló vastagabb zsákokba rakása.

5. Nagyobb mintamennyiségnél mindezen csomagok nagyobb zsákokba rakása.

Ha mindez megvan, indulhatunk haza, hogy minél előbb megkezdjük a minták vizsgálatokra való előkészítését.

III.4. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be a mintagyűjtés folyamatát

A legegyszerűbb makroszkópos kőzethatározási módszerek bemutatására szolgálnak az alábbi videofelvételek.

III.5. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be a kőzetek karcpróbáját körömmel.

III.6. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be a kőzetek karcpróbáját tűvel.

III.7. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be a kőzetek karcpróbáját késsel.

III.8. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be a kőzetek karcpróbáját kalapáccsal.

III.9. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be, hogy keménységpróbát lehet végezni úgy is, hogy geológus kalapácsunkat kíséreljük a kőzettel megkarcolni.

III.10. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be a kőzetek karcpróbáját üveglapon.

III.11. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be, hogy bizonyos kőzetek ásványos összetételüknek köszönhetően mágnesesek.

III.12. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be, hogy tudunk különbséget tenni kvarcit és mészkő között sósav használatával.

III.13. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be, hogy gyenge sósavban a dolomit nem oldódik, de a pora igen.

III.14. videó: A képre kattintva egy videofelvételen mutatjuk be, hogyan tudunk különbséget tenni bazalt és bitumenes mészkő között sósav használatával.