Furcsa belegondolni, de évmilliókkal ezelőtt kevésbé barátságos lett volna a Balaton-felvidék egy hangulatos nyári hétvégére. A szőlőtőkék, mandulafák vagy levendulák helyén ugyanis legfeljebb a vulkánokból kitörő lávafolyam fogadott volna minket, nem pedig a Tagore sétány vagy a Káli-medence utánozhatatlan látképe. Azok a tanúhegyek, mint a Badacsony vagy a Gulács, amelyeket manapság olyan lelkesen mászunk meg valaha tűzhányók voltak, de már jó ideje végérvényesen kialudtak.
Attól még, hogy a kitörésüktől már nem kell tartanunk, még nem biztos, hogy mindent tudunk róluk, ezért is számított kifejezetten érdekesnek az a kutatás, amit Jankovics Mária Éva vezetésével az MTA-ELTE Vulkanológiai Kutatócsoportja végzett a kiterjedt vulkáni területekről. Jankovics ráadásul tapolcai illetőségű, nem véletlen, hogy olyan közeli helyet választott, mint a Fekete-hegy a Káli-medence északi részén. Mivel kutatásuk fontos támpontot nyújthat a vulkáni mezők aktivitásának észlelésében is, mi is megkerestük a kutatót, meséljen bővebben a projekt jelentőségéről.
Miért pont a Fekete-hegy?
"Már a szobám ablakából is a Halápot láttam gyerekkoromban, aztán a gimnázium végén elkezdett nagyon érdekelni a vulkanológia egy dokumentumfilm hatására" – mondta Jankovics M. Éva. Az ELTE-TTK geológia szakán kőzettan-geokémia irányra szakosodott, vulkáni kőzeteket kezdett tanulmányozni. Harmadévesen jelentkezett a tudományos diákköri munkára, témaként a Füzes-tó salakkúpot kapta meg, ami Szentbékkállától északra található. Így bekapcsolódott a Kőzettan-Geokémiai Tanszéken dr. Harangi Szabolcs által vezetett vulkanológiai csoport kutatómunkájába.
Később doktori kutatása egyik esettanulmányaként a Fekete-hegy vulkáni komplexumot vizsgálta, ami a Bakony-Balaton-felvidéki Vulkáni Területen az egyik legnagyobb kiterjedésű vulkáni képződmény, (kb. 12 négyzetkilométeres), Szentbékkállától Kapolcsig húzódik. Ez egy összetett felépítésű, több kitörési központból álló komplexum, ami több különböző kitörési fázis során épült fel. A kezdeti fázisban ún. freatomagmás kitörések zajlottak, ami annyit jelent, hogy a felfelé áramló forró magma vízzel telített üledékekkel találkozott, ez pedig heves reakciót eredményezett (hasonlóképp, mint amikor forró olajba csöppen a víz). Hatalmas robbanások történtek, ún. maar vulkánok jöttek létre. Ezek lefelé építkező tűzhányók: a robbanások a földfelszín alatt egyre mélyebben pattannak ki. Ahogy Jankovics magyarázta, "úgy lehet elképzelni ezt a szerkezetet, mint egy répát”.
A vulkáni komplexum több részén vizsgált rétegsorok egyértelműen jelzik ezeket az egykori heves, robbanásos kitöréseket. Ezeket kiterjedt lávafolyások és lávatűzijáték-kitörések követték, amikről a maar vulkáni rétegsorra települt vastag lávakőzetek és a központi salakkúp maradványok tanúskodnak. Azt is megtudtuk, hogy a híres fekete-hegyi tavak nem krátertavak: a komplexum tetejét egy lávaplató képezi, ezen alakultak ki a zárt, lefolyástalan kis mélyedések, amik valószínűleg az egyedi lávafolyások közötti elgátolt területek lehetnek.
Hogy zajlott a kutatás?
Jankovics 2015-ös doktorálása után kis időre pihenőpályára került a fekete-hegyi kutatás, majd úgy döntött, érdemes tovább vizsgálni e bazaltos kőzeteket és elemezni az olivin ásványok nyomelemtartalmát is. "2016-ban kapóra jött egy rövid kurzus Perugiában", ahol az ottaniakkal kialakított együttműködésben 2017-ben elvégezhette a méréseket a kurzuson bemutatott műszerrel (lézerablációs ICP-MS). Kiderült, hogy öt különböző olivintípus található a korai heves robbanásokat képviselő kőzetekben. A rengeteg adatból kellett összerakni a kitöréseket megelőző mélybeli történetet, mint ahogy az apró mozaikokból egy képet, "ez egy nagy körültekintést és nagyon aprólékos munkát igényelt". Olasz, ausztrál és osztrák egyetemi kutatók is részt vettek a projektben, amit Jankovics fogott össze.
Mint már korábbi munkáik során is tették, a kutatócsoport tagjai az egyszerű kőzetnek elkönyvelt bazaltokat nemcsak ún. teljes kőzet geokémiai vizsgálatoknak (adott kőzetminta egészének az összetétele) vetették alá, hanem a bazaltban található ásványokat elemezték mikrométeres léptékben. "Ezzel a megközelítéssel tudunk arra következtetni, hogy a kitöréseket megelőzően pontosan milyen folyamatok zajlottak a mélyben, és azokban milyen magmacsomagok vehettek részt" – magyarázta az MTA kutatója.
Példának a németországi Eifel és az új-zélandi Auckland térségét hozta fel, amik hasonló vulkáni mezők, mint a Bakony-Balaton-felvidék. "E vulkáni területek kitörési központjai alatt egy komplex rendszert kell elképzelni: a földkéreg-földköpeny határán hosszú idő alatt egy kiterjedt magmatározó alakul ki, amibe időszakonként újabb (eltérő összetételű és hőmérsékletű) magmacsomagok érkeznek a mélyből, és ezek megbolygathatják az egész rendszert" - próbálta megértetni Jankovics M. Éva a vulkáni mezőket.
A teljes kutatómunkának kb. 20 százaléka volt a terepmunka a Fekete-hegyen (2012-13-ban zajlott), a többit a labormunka, a nagy mennyiségű megfigyelés és adat körültekintő értelmezése, majd az eredmények publikációba formálása tette ki. A vulkáni komplexumon belül az északi, középső és déli területekről is vettek kőzetmintákat, különböző kitörési egységekből, hogy térben és időben is vizsgálják a mélybeli magmás rendszer fejlődését. Budapesten az ELTE-TTK tömbjében vágták le és készítették elő a kőzeteket. A hajszálnál vékonyabb kőzetlemezeket üveglapokra ragasztották, amiket polarizációs mikroszkóppal, majd elektronmikroszkóppal vizsgáltak, majd Bécsben mikrométeres szinten elemezték az ásványok főelem-összetételét (elektron-mikroszondával). A kutató szerint minden egyes mozaik fontos információ, mert ezek alapján tudták összerakni a magmacsomagok fejlődésének és feláramlásának történetét.
Miért fontosak az eredményeik?
A kutatás eredményei nemcsak a tudományos megismerés szempontjából fontosak, hanem felhasználhatók a vulkáni mezőkön bekövetkező kitörések előrejelzésében is. A magyar csapat korábbi tanulmányukban a magmafeláramlási sebességet is vizsgálta: azt tudták megbecsülni, hogy "ha végül el tud indulni egy magmacsomag, a kéreg-köpeny határ közeli magmatározóból, onnan már gyorsan, néhány nap alatt el tudja érni a felszínt". Mivel a vulkanológiai kutatások globálisak, az eredményeiket bárhol fel lehet használni, "a nemzetközi kutatások frontvonalában van az ilyen, ún. monogenetikus vulkáni területek vizsgálata, mivel egyrészt kevés történelmi megfigyelés van ezek működésére, másrészt sok esetben sűrűn lakott települések épültek e mezőkre”.
