3.4. Geotermika, (magneto)tellurika és mágneses kutatások

A geotermikus kutatások eredményeképpen Boldizsár, T. (1964) elkészítette Magyarország hőáramtérképét, amelyet a 37. ábrán láthatunk. Tudjuk, hogy a hőáramértékek világátlaga 1,5·10^-6 cal·cm^-2·s^-1. Ennek ismeretében azonnal látható, hogy hazánk területén az „alacsony” hőáram értékek sincsenek a világátlag alatt, általában véve pedig azt jelentősen meghaladják. Stegena (1967) szerint: „A jelenlegi felszíni hőáram a tízmillió év előtti (pannonkori) Moho-hőáramot tükrözi; ennyi idő kell míg felér a hő.” Véleményem szerint ez az állítás csak regionális értelemben igaz, s ennek hangsúlyozására szükség van, hogy elkerüljük a téves értelmezések lehetőségét. A hazai, a világátlaghoz viszonyítva magas hőáram értékek valóban arra mutathatnak - a medence egészét tekintve! -, hogy a pannonban a Moho hőáram (még) magas volt (lásd köpeny-diapir elmélet), azonban lokálisan a jelenlegi hazai hőáram-eloszlás kialakításáért a fiatal üledékek felelősek elsősorban. A hőáram értékek a fenti üledékek módosító hatása következtében lokálisan nem tükrözhetik a Moho pannonkori hőáram-eloszlását. Ha a hőáram értékeket és a medencealjzat mélységét ábrázoló térképeket összevetjük (37. és 9. ábrák) - az utóbbi jó közelítéssel vehető a fiatal üledékek vastagságát tükröző képnek, hiszen a tengerszint feletti magyarországi magasságok nem nagyok, s a medence felszíne viszonylag „sima”, nincsenek nagy szintváltozások -, megállapítható, hogy a hőáram értékek azokon a területeken alacsonyabbak, ahol a medencealjzat nagy mélységben húzódik, tehát ahol a medencét kitöltő fiatal üledékek vastagsága nagy.

Igen lényeges geotermikus információ hordozói a Stegena (1971, 1973) által szerkesztett térképek, melyeken a hőmérséklet adatok szerepelnek 1 km mélységben.

Geoizotermák 1 km mélységben Kelet-Európa területén

[Stegena (1973) nyomán]

38. ábra

A (Közép- és) Kelet-Európa hőmérséklet értékeit bemutató térkép (38. ábra) alapján az a következtetés vonható le [Stegena et al.(1973)], hogy a Pannon-medence a legmelegebb területe a Magyarországtól az Aral-tóig - az alpi orogén övön és az azzal északon határos területeken - húzódó, a környezetéhez viszonyítva magas hőmérsékletű geotermikus övnek. A hazai pozitív geotermikus anomália nemcsak a felszín közelében alakult ki, hanem nagy mélységig (a felsőköpenyben is) észlelhető, amit az elektromosan jólvezető réteg (HCL; 22. ábra) emelt helyzete is bizonyít. Erre a tényre a magnetotellurikus kutatások mutattak rá [Ádám (1968)], melyek szerint a HCL átlagosan 40—60 km mélységben húzódik (VII. táblázat). (A nagyobb mélységben levő kőzetek elektromos vezetőképessége elsősorban a hőmérséklettől függ.) A Pannon-medence felsőköpenyére a Roy et al. módszerével számított Q₀ („a felsőköpenyben érvényes hőáram”) érték magas [Stegena et al.(1973)].

VII. táblázat

A magnetotellurikus szondázásokkal a földkéregben és a köpenyben kimutatott jólvezető rétegek [Ádám (1968)]

Már a „Szeizmológia” c. részben utaltam arra, hogy a jelen fejezetben megvizsgálom azt a problémát, vajon a rengések esetleg termikus hatások kiegyenlítődésének tekinthetők-e. Az itt összefoglalt vizsgálatokat Stegena professzor javaslatára és szíves közreműködésével végeztem el. A kapott eredmények alapján feltehető, hogy a rengéseket - legalábbis részben - a horizontális irányú hőmérséklet-különbségek okozzák, mechanikus feszültségeket gerjesztve a kéregben.

"Magyarország átnézetes geotermikus térképe" (Stegena, 19Z1 (, amelynek hőmérséklet adatait felhasználva készítettem el a 39. ábrán bemutatott térképet, és amelynek alapján "A horizontális geotermikus gradiens közelítő értékei 1 km mélységben" című t.érképvázlatot szerkesztettem!'/40. ábra/ Ennek "A 100 év alatt (1859-1958) felszabadult szeizmikus energia Magyarországon" c. térképpel történő első összevetése már reményt keltő volt. Elkészítettük tehát a 41. ábrán látható térképet, amelyen azonban már a pontosabban szerkesztett horizontális gradiensek izovonalait láthatjuk. (Az izovonalak szerkesztése oly módon történt, hogy a legközelebbi - É-ra, D-re, illetve K-re, Ny-ra eső - pontok hőmérséklet-különbségeinek abszolut értékét egy - az ezek közé eső - ponthoz rendeltem.) Ugyanezen a térképen szerepelnek a rengések során 100 év alatt felszabaduló energiák is a 20. ábra izovonalainak megfelelően, de pontonként ábrázolva. Az így előálló térkép alapján hazánk lényegileg két területre osztható geotermikus szempontból: kis és nagy horizontális gradiensű területre. Az 1,3 °C/10 km-nél nagyobb horizontális geotermikus gradiensű terület 45 900 km^{2 (}49,5 %); a 100 év alatt kipattant szeizmikus energia e területen l,72·10²⁰ erg, sz energiasűrűség 3,75·10¹⁵ erg/ km². Az 1,3 °C/10 km-nél kisebb gradiensű terület 47 000 km² (50,5 %) a 100 év alatt kipattant szeizmikus energia e területen 0,098 10²⁰ erg, az energiasűrűség 0,21 10¹⁵ erg/km². Pontosabb korreláciőszámítást s geotermikus és a szeizmikus adatok pontatlansága nem tesz lehetővé. Továbbá,a fenti két átlagos energiasűrűség statisztikus jellegét néhány nagyobb rengés erősen befolyásolja. Ha a három legnagyobb energia értékkel jellemzett ponttól eltekintünk (Kecskemét, Eger, Dunaharaszti) úgy a szeizmikus energiasűrűség a nagy horizontális geotermikus gradiensű területen 0,39 10¹⁵ erg/km²a kis gradiensű területen továbbra is 0,21 10¹⁵ erg/km². Így a korreláció eléggé megnyugtató, és úgy tűnik, hogy a horizontális hőmérséklet-különbségek jelentős mértékben járulnak hozzá a Pannon-medence rengéseinek keltéséhez.

Az előzőekben már említés történt a magnetotellurikus szondázásokról. A VII. táblázatból látható, hogy nemcsak 40-60 km mélységben, hanem ezen kívül a köpenyben még több, s a kéregben is egy jólvezető réteg található, mely utóbbi mélysége 10- 12 km körüli. Körülbelül ebbe a mélységbe helyezi Verő, J. (1968) az állomás-ellipszisek sajátos K - Ny-i polarizációját kiváltó hatót is, melyet a kéreg É -D-i irányú tektonizáltságával hoz kapcsolatba.

Néhány gondolat még a földmágneses módszer-adta információkról: az országos normálterek összehasonlítása alapján az adódik, hogy a Lengyel-Német tábla jelentősen eltér a változatos földtani arculatú (medence - lánchegység - masszívum) csehszlovákiai területtől, de még élesebben különbözik a Pannon-medencétől (pontosabban Magyarországtól//Szénás, 1969 (. A földmágneses anomália térképek pedig elsősorban földtani információt adnak, nevezetesen a bázisos és közepesen bázisoa (szub)-vulkáni kőzeteket jelzik. A medence kristályos alaphegységének túlnyomó része nem mágneses.