A biolitok aszerint, hogy képződésükben növények vagy állatok működtek-e közre, fitolit és zoolit csoportokra oszlanak. Az égethető biolitok, mint a kőszén és a földolaj, kausztobiolit néven foglalhatók össze.

A geológia egyetlen téren sem nyúl bele olyan mélyen az egész emberi művelődés alapjaiba, mint az ásványszenek kikutatása és kihasználása terén, mert szén nélkül a mai gazdasági viszonyokat el se tudnók képzelni. Érthető, hogy a gyakorlati kérdések mellett régóta elméleti kérdésekkel is foglalkoztak, mint a szén keletkezésével, azonban ez hosszú és sokat vitatott út volt, a mely végül annak a megismeréséhez vezetett, hogy a szén növényekből keletkezett. A czellulóz, a farost (C₆H₁₀O₅), a mely a növényi testet legnagyobbrészt alkotja, a levegőn, rothadás által, a baktériumok közreműködésével, gázszerű alkotórészekre, különösen széndioxidra és vízre bomlik. Azonban a levegőtől való teljes vagy részleges elzárása által a víz alatt, vagy a víz által lerakott agyagos rétegek alatt, ugyancsak a mikroorganizmusok közreműködésével korhadás történik. Ekkor széndioxid, víz és metán (CH₄) képződik és pedig úgy, hogy a hidrogén és oxigéntartalom gyorsan fogy, a szén pedig gazdagodik (szenesedés). A folyamatok még kevéssé ismeretesek, de hasonlítanak a szeszes erjedéshez, úgy hogy humózus, kocsonya képződik, a mely a tulajdonképpeni szénanyagot tárja elénk. A különböző széntípusok változó széntartalmukkal e szerint az előbb ismertetett folyamat korábbi, vagy későbbi szakaszaitól függnek. Míg régebben e különbségek okát az idő hosszaságában látták, addig jelenleg annak a nyomásnak és nagy hőfoknak, a melynek a szén ki volt téve, tulajdonítanak nagy hatást a szenesedés folyamatára. Ezt a természetben többszörösen megállapították és kísérleti úton is bebizonyították. A legfontosabb növényi égőanyagok növekvő széntartalmukkal a következő sorozatban rendezkednek:

	Szén (C)	Hidrogén (H)	Oxigén (O)	Fajsúlya
Fa	50%	6%	44%	-
Tőzeg	60%	6%	34%	-
Lignit	67%	6%	27%	-
Barnaszén	75%	5%	20%	1.2-1.4
Feketeszén	83%	5%	12%	1.2-1.5
Antracit	94%	3%	3%	1.4-1.7
Grafit	100%	-	-	1.9-2.3

A szenesedési folyamat ma is szemünk láttára történik a nedves réteken, az ú. n. tőzeglápokon. Megkülönböztetünk sík-, magas- és erdei lápokat. A síklápok alföldeken fekszenek és elmocsárosodó vízgyülemlésekből származnak. Flórájuk főképp füvekből (Carex, Eriophorum) és nádból áll, míg felületükön mohok (Hypnum-félék) tenyésznek. A síklápokban a növényzet gyakran homokkal és iszappal váltakozik. A magas lápok (fellápok) leginkább elterjedtek és lapos, kupolaszerű kiemelkedéseket alkotnak, aljukon gyakran síkláppal. Bennük leginkább hanga-féle növények (Erica stb.), valamint füvek (Eriophorum, Scirpus) és mohok (Sphagnum) tenyésznek. Ha az ilyen lápok emelkedés folytán az előhaladó növekedés mellett kiszáradnak, tűlevelű és lombos fák telepednek meg bennük.

Az erdei lápok mohákból és lezuhant fatörzsekből keletkeznek, a mint ezek a nedves őserdőkben elkorhadnak. Az Egyesült-Államokban az északkarolinai Dismal Swamp e tekintetben értékes bepillantást nyujt a nagy cellulóztömegek felhalmozódásának módjára. Ezen a kiterjedt mocsárvidéken 8 m vastag talajtakaró van növényi anyagokból. Sphagnum nembe tartozó mohok, nád, kúszó növények, magas lombos és tűlevelű fák, különösen a mocsári cziprus (Taxodium distichum) uralkodnak itt. A czellulóz bomlása a lápokban csak részben történik meg és a növénynemektől függ, a melyeknek rostjai néha jól megmaradnak, részben azonban amorf, porladozó humusz-tömeget alkotnak. A fák minden repedés nélkül laposra nyomódnak, a mi a mellett szól, hogy ezek meglágyultak. A növényzet tenyészete oly gyorsan fejlődik, hogy a tőzeg 100 éven át 5 méternyi vastagságra is felnövekszik, átlagosan azonban 1 méter vastagságot ér el.

A fellápok ki is törhetnek és az alacsonyabb vidéket iszapárammal borítják be, a miként ezt különösen Irországban megfigyelték. A lecsapolás alkalmával a lápok felülete lassanként néhány métert sülyed. Igen kedvező a tőzegképződésre a langyos víz és a mérsékelt éghajlat. Az átalakulás addig halad előre, a míg az antiszeptikus szerves savak a baktériumokat meg nem ölik. Tőzegtelepeket a mérsékelt övben sok helyütt találtak és ki is használtak. Irországban, Északnémet földön és a szomszédos vidékeken nagy telepek vannak üzemben. A Fertőtől keletre a Hanság típusos síklápot tár elénk (384. kép), melynek tőzege 61% széntartalmával, víz, kén és hamu nélkül, 4500 kalória fűtőképességű. A tőzegtelepekben napszínre kerülő ásványvizek ásványtartalmuk egy részét a tőzegben lecsapják, mi által ez különös gyógyítóhatáshoz jut (Franzensbadi ásványos tőzeg). A tőzeglápok csaknem mind a jelenkorban találhatók, csak kevés közűlök diluviális korú.

384. kép. Tőzegvágás a Hanyságban, a Fertő mellett Magyarországban. (DR. LÁSZLÓ GÁBOR fotografiai fölvétele.)

A fa, a mikor szenesedés alá kerül, először is lignitté alakul. Ilyenkor a fa a jellemző faszövetet még világosan mutatja, színe és karcza barna; ha tovább halad a szenesülés, barna szén keletkezik, a mely tömöttebb, széntartalma nagyobbodik, színe fekete, karcza barna és törése földes jellegű. Kálilúgoldattal felmelegedés mellett megbarnul. Hőfejlesztőképessége 6000 kalóriáig is fölmegy. Növényi szerkezete legnagyobbrészt szétrombolódott. A lignit- és barnaszéntelepek keletkezésére gyönyörű példát nyujtanak a Dismal Swamp mocsaras erdei. Ezekben gyakran látjuk, hogy hatalmas fatörzsek ugyanabban a magasságban élesen le vannak metszve, a mely tüneményt a barnaszéntelepek külfejtéseiben is ismételten megfigyelték (385., 386. kép). Ezen jelenség oka még nincs megfejtve. A Misszisszippi vidéken egy földrengési dagályhullám 1811-ben a New-madrid vidéki erdőséget egész szabályosan ledöntötte. Legnagyobbrészt azonban úgy foghatjuk ezt fel, mint a vízfelület által határolt korhadást. A Bécs mellett levő Zillingsdorfi barnaszénbányában azt látjuk, hogy az összehordott fatömegekből álló, s világosan rétegzett szén (3000 kalóriás lignit) 10 m vastag, fölötte agyag és homok, tóbeli lerakódások vannak, melyekben a fatörzsek még függélyesen vannak beágyazva; ezek a fatörzsek azonban nem gyökereznek, hanem csak uszadék-fák. Helyenkint egy-egy szenesedett fa is be van települve. Más telepekben, mint a senftenbergi barnaszéntelepben Niederlausitzban, függélyes fatönkök vannak gyökerestül, a miből kitűnik, hogy ezek ott helyt nőttek, vagyis autochton telepek, ellentétben az uszadékok által összehurczolt allochton-széntelepekkel. Habár a telepek kora - miként föntebb említettük - egyedül nem is irányadó a szenesedés mértékére, mégis a barnaszenek leginkább fiatal eredetűek, különösen diluviális és harmadkorbeliek.

385. kép. Allochthon barnaszéntelep Zillingsdorf mellett Alsó-Ausztriában. Fedőjében keresztrétegzésű homokkal és függélyes fatörzsekkel. (LANGER ÉS TÁRSA fotografiai fölvétele.)

386. kép. Függélyes Taxodium-fatörzsek a zillingsdorfi széntelep fedőjének homokjában, Alsó-Ausztriában. (BÄDECKER D. fotografiai fölvétele.)

A feketeszén vagy kőszén feketeszínű, karcza fekete és fűtőképessége a 8000 kalóriát is eléri. A növényi szerkezet csak ritkán ismerhető meg puszta szemmel, azonban klórsavaskáli és salétromsavval való kezelés után mikroszkóp alatt látható. Bár harmadkorszakbeli kőszenet is ismerünk, mégis túlnyomóan a mezozoós és paleozoós formácziókból származnak és olyan növénynemekből képződtek, a melyek a mai flórában ismeretlenek. Ilyenek a Calamites (ős zsurló), Sigillaria (levélnyomos fa), Lepidodendron (pikkelynyomos fa), a cycadeákhoz hasonló Cordaites-félék, faalakú harasztok stb. A kőszéntelepek között is vannak olyanok, a melyek uszadék-fatömegekből képződtek (allochton telepek). Ezek az altalaj szabálytalan domborzatán éles határral települnek, oldalt többnyire gyorsan kiékelődnek, azonkívül törmelékes anyaggal kevert szenet tartalmaznak, a melynek finomabb növényi alkotórészei rosszul maradtak meg. Azonban van számos olyan telep is, melyekben a régi humuszos talaj (underclay), az ezen fekvő Lepidodendron- és Sigillaria-gyökerekkel s ezek finom kiágazásaival, a merőlegesen gyökerező ágakkal helyben képződött autochton-eredet mellett szól; ugyanezt támogatja továbbá a kőszén tisztasága s a széntelep állandósága, hogy t. i. azonos vastagságban nagy csapásban terjed ki. Néha számos szintet találtak egymás fölött függélyes fatörzsekkel, a mi a mellett bizonyít, hogy a kihalt növényzet fölött új erdei vegetáczió nőtt; tehát a régi, kihalt növényzet már telepet alkotott s homokkal, agyaggal kellett födve lennie, a mikor az új növényzet fölötte kifejlődött.

A kőszénből száraz lepárlás alkalmával szénhidrogén s más gázok fejlődnek, a melyek világító gáz fejlesztésére használhatók fel.

Tűzben való viselkedése szerint megkülönböztethetjük a kövér tapadó vagy sülő szenet, a mely a hőségben megolvad és száraz desztillácziónál kemény, salakos tömeggé, kokszszá sül össze, a zsugorodó szenet, a mely nem sül össze és így szilárd kokszot nem is ad. Külsejük szerint a következőképp nevezik a szeneket: fénylő szén, egészében fekete, rideg, kagylós törésű kőszén, szurokszén szurokfekete színű, durvakagylós törésű, rostos szén szürkés fekete, színehagyott foszlós szén, azután a réteges palás szén, a vékony lemezes leveles szén (dizodil). Azok a szenek, a melyek desztilláczió alkalmával a világító gáz számára a legtöbb szénhidrogént adják, főképpen a boghead- és a kannel-szén. A boghead-szén (a skócziai Balhgate vidékéről nevezve) fénylő, kagylós törésű, tömött, puha barnaszén, oxigént alig tartalmaz s úgy látszik, hogy tengeri algákból képződött. A kannel-szén homályos, kevésbbé kagylós törésű, oxigénben gazdagabb, koromszínű szén, a mely kevés algamaradvány mellett az edényes virágtalan növények spóráiból és sporangiumaiból, valamint a gimnoszpermák pollen-szemecskéiből képződött (v. ö. a sivatag deflácziójáról szóló fejezetben a kénesesők mai tüneményével). Mindkét szénben a szerves maradványok humózus tömegbe vannak zárva, a mely a mikrobák segítségével növényi anyagokból származott.

A szenesedés a széntelepekben még ma is folyamatban van s az e közben felszabaduló gáz, különösen a metán, a levegővel együtt robbanó keveréket alkot, a mely mint robbanólég, bányagáz vagy viheder meggyulladva a bányaszerencsétlenségeket okozza.

Az antraczit fekete színű, fekete karczolást mutató, kagylós törésű szén, a melynek hőfejlesztőképessége 8000 kalórián felül van. A tűzben nem olvad és csak erős léghuzamban ég; gázfejlesztésre nem használják. Az antraczitot leginkább csak a paleozoós képződményekben találjuk, azonban nyomás és hőség következtében a fiatalabb szenek is antraczittá változhatnak.

A grafit vasfekete, igen lágy, zsíros tapintatú, fémfényű színehagyott ásvány, a mely a szénsorozat végső tagja és bizonyos, hogy részben ebből származott. Minthogy azonban telérekben is található, keletkezhetett szerves és szervetlen úton egyaránt.

A kőszén képződése a sejtanyagból tetemes térfogatcsökkenés alatt történik, a mely a fekete szénben ⁷/₈-ada, az antraczitban ¹¹/₁₂-ede eredeti tömegének Ennek a folyamatnak aránylag gyorsan kell történnie, minthogy a kísérő meddő kőzetben (a közbülső anyagban) széndarabokat és törmelékeket találtak, a melyek tehát akkor már megszilárdultak és a miként említettük, fiatalabb vegetácziónak egyenes törzsei találhatók a telepek fölött.

Allochton (idegen helyről idekerült) telepek keletkezéséhez nagy növényi tömegek összemosatása volt szükséges, amiként ez jelenleg a Misszisszippi deltájának tavain, vagy a Columbia folyó tavi vidékein történik. Az autochton (helyben képződött) telepek bizonyára mocsarakban keletkeztek s gyors növényi tenyészetre utalnak, a mi meleg, nedves éghajlatra vall, azonban magasabb hőmérséklet nélkül, a mi a czellulóz megmaradására kedvezőtlen lett volna. A kísérő kövületekből, a melyek a közbülső kőzetekben találhatók, kitűnik, hogy némelyik telep édesvízű tóban keletkezett, tehát limnikus eredetű, míg más telepek tengeri kövületekkel vegyes maradványokat mutatnak, úgy hogy lerakódásuknak parti tavakban kellett képződniök, a melyeket átmenetileg a tenger ismételten elárasztott, vagyis tengermelléki: paralikus telepek. Ilyen előfordulásokra emlékeztetnek a trópusi partok mangrove-mocsarai.

A kőszéntelepek többnyire 1-5 méter, ritkán 15 méter vastagok, a barnaszéntelepek gyakran 15-20, sőt 50 méter vastagságot is elérnek. A barnaszéntelepek azonban többnyire egyedül vagy egymás fölött csekély számban találhatók, míg a kőszéntelepek gyakran nagy számban, százon fölül vannak; sőt Morva-Ostrau vidékén 370 telep 109 méter összvastagságú szénnel települ, többé-kevésbbé erős meddő rétegekkel váltakozva. Ebből megmagyarázható a kőszéntartalmú rétegek nagy vastagsága, a mely a Saar vidékén 5000 méterre, Dél-Walesben 7000 méterre rúg. A kőszéntelepek kiterjedése tetemes, Angliában 30 mfld², Pennsylvániában 700 négyszögmérföldet ér el. A telepek gyakran többfelé oszlanak, ismét egyesülnek vagy gyorsan kiékelődnek. Tektonikai erők sokféleképpen megzavarják a széntelepeket, nevezetesen meghajlítják, felgyűrik, kihengerelik, szétszaggatják, lesülyesztik vagy összesajtolják, úgy hogy néha emeletszerű telepeket mutatnak. A mai telepek csak gyér maradványai az egykor sokkal elterjedtebb, könnyen elpusztítható képződményeknek. Angliában és Irlandban az egykori széntelepek 9000, Északamerikában 200000 mfld² területet foglaltak el és Kinában elterjedésük még nagyobb volt. Már a prekambriumban ismerünk antraczittelepeket (Finnországban), a melyek algákból származtak, azonban először a karbon-formáczióban jelennek meg a Föld legnagyobb szénkincsei, a melyek részben még a permben is folytatódnak. A jura-képződményben Európa némely vidékén kiadós telepek vannak, így hazánkban Pécs és Anina vidékén; azonban Dél-Afrika, India és Ausztrália ú. n. gondwana-rétegei sokkal gazdagabbak szenekben. A kréta-képződmény szegény szenekben, hazánkban Ajka s Nagy-Báród vidéke rejt felső kréta-korú szeneket, azonban a harmadkorban különösen az oligoczén- és mioczén-emeletekben öltenek hatalmas méreteket a barnaszenek.^[25]

Bár az elmondottak szerint a szenek széntartalma a régibb korral látszólag növekedik, azonban még nincs közvetetlen összefüggés a széntartalom és a kor közt, mert paleozoós barnaszenet és harmadkori antraczitot is ismerünk. A földkéregnek idősebb, erősen zavarodott rétegei jóval erősebb nyomásnak és a fiatalabb rétegekkel való reátelepülés folytán a mélységi fokozat szerint magasabb hőmérsékletnek voltak kitéve s így a nyomás és hőmérséklet növekedése, mint két fontos ok, a szén felhalmozódását elősegítette.

Sokszor a szenek vasérczekkel együtt találhatók. Már a tőzegtelepekben is találunk foszforsavtartalmú gyepvasérczeket, vasockert, kénkovandot. A széntelepek még szorosabb kapcsolatban vannak a szénvaskővel és agyagos szferoszideritekkel, a melyek együttes előfordulásukban annál jelentőségesebbek az iparra. Sokszor a szenek piritet tartalmaznak, a melynek oxidálódása következtében meleg származik, úgy hogy a telepek meggyulladnak; ezek az öngyulladás által keletkező földégések folyamán századok át tarthatnak. E közben egyes szénrészletek elkokszosodnak s a közbülső meddő kőzetek megpetyhednek, téglává égnek. Ugyanez történik az eruptív kőzettel való érintkezésen is.

A nagy szénmezők és a hegyredőzés képződése időbeli kapcsolatot mutat, a mi egyúttal térbeli összeköttetést is föltételez, úgy hogy a parti vidékeken keletkezett széntartalmú üledékek olyan nagy vastagságot vesznek fel, hogy ezek a vidék folytonos sülyedésekor keletkeztek, a mi mellett a gyűrődésben levő hegységek nagy letarolási tömeget szolgáltattak, a melyeknek lerakódása ezzel a sülyedéssel lépést tarthatott. A Földnek csaknem valamennyi nagy kőszénmedenczéje az északi féltekén a 25° és 50° szélességi fokok között, a déli féltekén pedig a 25° és 45° szélességi fokok között fekszik. Később látni fogjuk, hogy milyen vonatkozások származnak ebből más általános jelenségekhez.

A Canarium bengalense és más trópusi fák nagy mennyiségű gyantát szolgáltatnak, a mely mint kopál kerül a kereskedésbe. Ilyen foszilis gyanta a borostyánkő, a mely a Pinus succinifera fenyőből származik. Ez a fenyő az eoczén-korszakban a balti tartományok vidékét borította. (V. ö. a III. D. szakaszban a foszilis növények fejezetét.)

Gázszerű szénhidrogén-vegyületek, különösen a metán (CH₄), csekély mennyiségben némely helyütt a talajból törnek elő és gyakran meg is gyulladnak. Az ilyen tüzeket ősidők óta tiszteletben tartják s mint szent tüzeket ismerik a kisázsiai Chimere mellett Lykiában, a liguriai Velleia romjainál Északolaszországban, Baku örök égő tüzeit a Kaspi-tóba nyúló Apseron félszigetén. Fúrások által számos helyütt feltárták, így a felső-ausztriai Welsz városkában, a hol bár csekély mennyiségben, de több száz kút szolgáltatja a városka kézműiparosainak a földgázt, Neuengammén Hamburg mellett, a mely azonban rövid 10 év leforgása alatt sajnos csaknem teljesen elapadt, azonkívül Kínában, a hol a fúrások feltalálói már több ezer év óta bambuszcsöveken vezetik a földgázt a sósvizek lepárolásához, különösen azonban az Északamerikai Egyesült Államokban. A kolozsmegyei Kissármáson a II. számú fúrás 302 m mélységből 864000 köbméter gázt szolgáltat 26.5 légköri nyomás mellett s számos más erdélyi fúrás már 100 méter mélységből gázt szolgáltat, benzingázokkal keverve, a mi a vérmesebb geológusok szerint petróleumra utalna.^[26] Északamerikában 100 légkörnyi nyomású gázkutat is fúrtak, a melyből azonban a gázáramlás már néhány hónap mulva alább hagyott. A gázkitörések alkalmával gyakran homok, földolaj és sós víz szóródik ki.

387. kép. Iszapfolyás, fortyogó (mudlump) a Missziszippi metán-gáztól felhajtott deltáján. (SHAW E. W. fotografiai fölvétele.)

A metán néhol a szenesedési folyamatok alkalmával képződik, s a széntelepekből áramlik ki, a mikor a veszélyes sujtóléget alkotja. Máshol kősóval együtt fordul elő, mint az alpesi triaszbeli sóagyagban, néha magából a sóból tör ki, mint az erdélyi sótömzsökben és elillanásakor sistereg (sistergő só).

A Misszisszippi deltáján apró iszapforrások, fortyogók (mudlump) törnek elő a szigetkéken; metángázok (387. kép) hajtják fel az iszapot s a szénhidrogén itt a növényi anyagok bomlásából keletkezik, a miként ez sok más mocsárban is történik.

Ha a földgázok vízzel találkoznak, úgy az altalaj könnyen rombolható rétegeit iszappá porlasztják, a mely azután petróleummal és sós vízzel keveredve, a magasba szóródik, kívül vulkáni kúphoz hasonlóan felhalmozódik s gyakran romboló iszapáramokat alkot. A kitörések többnyire normális hőmérséklet mellett nagy zajjal járnak, a feltörő gázok azonban igen könnyen meggyulladnak, gyakran villámcsapás gyujtja meg ezeket s néhány száz méter magas tűzoszloppal világítanak. Ezeket a kitöréseket iszapvulkánoknak, iszapokádó hegyeknek nevezik. A legismertebbek az északolaszországi salinellák, az Apenninek északi lábánál, Párma és Modena között, különösen a Modenától délre eső Sassuolo, azután a szicziliai Girgenti közelében levő Macaluba (49 m magas iszapvulkán), a legnagyobbak a Kaspi-tóba nyúló Apseron félszigeten Baku közelében, részben a tengerből apró szigetek gyanánt törnek fel s a szárazföldön a Kaukázus lánczában s déli lejtőjén, Semacha városkáig terjednek (388. kép), végül a Krimi-félszigeten is van néhány iszapvulkán. Működésük a földrengések következtében gyakran fölelevenedik. Az iszapvulkánok Rotti szigetén, a Timor tengerben a különböző formácziókból kövületekben gazdag kőzeteket szórnak ki.

388. kép. Iszapvulkán Kalendar Tepe mellett Semacha közelében, Transzkaukáziában. (ANDRUSSOFF N. fotografiai fölvétele szerint.)

Hasonló tüneményeket látunk a szilárd kőzetekből kitörő természetes szökőkutakban is, a melyek gázt és vizet szórnak ki, a melyek néha sósak vagy más ásványos anyagokat tartalmaznak.

A földgázoknak fontos közgazdasági szerepük van, mert fűtésre, világításra szolgálnak, amiként ezt főképp az Észak-Amerikai Egyesült-Államokban és újabban Erdélyben látjuk.

A földgáz-kitörések alkalmával gyakran petróleum tör elő s legtöbbnyire homokkal keveredve, szökőkút módjára 100 méter magasra szóródik fel (olajszökés, 389. kép). Ezek a kutak rövid idő alatt óriási olajtömeget szolgáltatnak, naponkint 12000 köbmétert, sőt többet is, idővel azonban gyengülnek, gyakran csak évek mulva s végül egészen kiapadnak. A szomszédos kutak egymást gyengítik. Legtöbbnyire azonban a fúrások alkalmával a petróleum a mélységben csapolódik meg s azért szivattyúzni kell. Azon nagy jelentőségnél fogva, a melyet a földi olaj az emberiségre gyakorol, továbbá világszerte való elterjedésénél fogva, gyakorlati okokból a kutatók érdeklődése a földi olaj telepeinek és keletkezésének vizsgálata felé fordult, azonban mindeddig nem sikerült valamennyi kérdésre kielégítő magyarázatot találni. A Föld leggazdagabb petróleumvidékei az Egyesült-Államokban (Pennsylvaniában, Ohioban, Kaliforniában) vannak, azonkívül Transzkaukáziában (Baku vidékén), a Szunda-szigeteken, Romániában, Galicziában s más helyeken.

389. kép. Kőolaj (petróleum) szökőkút Balachany-ban, Transzkaukáziában. (Vásárolt fotografia szerint.)

A földi olaj, nyers petróleum, kőolaj, nafta, a mely folyékony, sárga, barnavörös, gyakran zöldesen fluoreszkáló folyadék, impregnáczió gyanánt a lyukacsos és hasadékos üledékes kőzetekben található s csekély fajsúlya (0.6-0.9) miatt a rétegvizen úszva száll föl és ezért a megzavart rétegek legmagasabb helyein, pl. a redők boltozataiban (földolajvonalakon) gyülemlik össze. A kambriumtól kezdve minden kövületes formáczióban találtak földi olajat. Némely kutatónak az a véleménye, hogy a földi olaj mindig másodlagos telepekben jelentkezik, tehát nem ott, a hol képződött, vagyis regionálisan vándorol, más szóval migrácziót végez. Más kutatók azonban csak helyi vándorlásokat ismernek a hasadékokon vagy lyukacsos kőzeteken keresztül s a petróleum székhelyét elsődleges telepeknek tekintették. Fölismerték, hogy a földolaj-források a hegység íveivel párhuzamosan húzódnak és az olyan redőkben fekszenek, a melyek az elővidéken nem szenvedtek a törések által erősebb zavargást, úgy hogy az olaj a mélységben bezárva megmaradhatott. Kiadós olajszintek csak az olyan lyukacsos rétegekben vannak, a melyeket olajtól áthatlan rétegek határolnak; az ilyen helyeken a fúrások alkalmával először földgázokat találnak, azután jön az olaj s végül a víz nyomul utána, a mely leginkább sós víz. A földi olaj különböző chemiai összetételű, a benne levő szénhidrogének szerint, rendesen a következő vegyületekből áll: CnH_2n+2 (pentansorozat), CnH_2n-6 (benzolsorozat), CnHn sorozat s végül C₂H₆ (etán).

A régebbi föltevések szerint a petróleum a Föld belsejéből származik, minthogy a vulkáni exhalácziók alkalmával szénhidrogének áramlanak ki. Azonkívül eredetét a kőszenekből is származtatták. Jelenleg azonban kétségtelenül megállapították, hogy a földi olaj közvetlenül szerves eredetű, habár számos olajvidéknek csaknem kimeríthetetlen gazdagsága még rejtélyesnek látszik. A földi olaj természetes desztilláczió által magas hőmérséklet alatt - a geotermikus fokozat szerint - és magas nyomás alatt állatok és alacsonyrendű növények, különösen diatomáczeák, zsíros maradványaiból keletkezett. Ezek az álló vizekben szürkés-kék, zöldes-kék és zöldes iszapot, rothadó iszapot, ú. n. szapropelt alkotnak, a melyből a kísérletek során sikerült petróleumot és paraffint előállítani. Minthogy a szenek jóformán soha sincsenek földi olajjal együtt, azért úgy látszik, hogy inkább az állati anyagok működnek közre, a melyekből hasonló szénhidrogéneket kaphatunk. A szapropelben fejlődő gázok gyakran robbanásszerűen távoznak s az Ögel-tóban (Brandenburg tartományában) a talaj szigetszerű felpuffadását okozzák. Gyakran találtak már az állati felhalmozódásokban petróleumot, mint a harmadkori kagylópadokban, a paleozoós cephalopodák vázaiban és a mai korallzátonyokban. Némely bitumenes, aszfaltban dús pala (halpala, gyúlópala, büdös pala) és a kannel-szén tulajdonképpen nem más, mint szapropel.

A gáz-szenek nagy gáztartalmukat bitumen (aszfalt) anyagnak köszönik, a mely viszont a bennük található számos hüllő, hal, rák s ízeltlábú állat (Arthropoda) maradványából ered. Habár az ősanyag, a petrolea képződésében az alacsonyrendű, gerincztelen állatok uralkodnak mint zsírtadó lények, mégis magasabbrendű állatok, pl. halak tömeges felhalmozódásait is észlelték egy-egy katasztrofális haldögvész alkalmából, ezért ezt is fontolóra kell venni. Kétségtelen, hogy az állati héjakat és csontokat a képződő széndioxid feloldja, úgy hogy a földiolaj-tartalmú rétegekben úgyszólván sohasem találunk állati maradványokat.

A földiolaj oxidácziója által a levegőn nyúlékony lesz, nehezebbé válik és fekete, zsírosan fénylő aszfalt vagy bitumen tömeggé alakul, 100C°-on olvad és kormozó lánggal ég; tömöttsége 1.1-1.2-re emelkedik. Gazdag aszfalttelepeket találunk Sziriában, a Holt-tenger mellett és Trinidad szigetén. Gyakran bitumenes meszekből és palákból is nyerik Dalmácziában, a tiroli Seefelden; a kőzetek hasadékaiban gyakran felhalmozódik; vagy homok és konglomerát kötőanyagát alkotja, pl. Dél-Kaliforniában, a hol a lapályokon mocsarakká gyülemlik, míg a mélységből a petróleumot hozzák elő a fúrások.

A földi viasz, ozokerit (CH₂) sárga, zöldes-barna puha tömeg, mely 56 és 82C° között olvad és különösen a galicziai Boryslaw mellett óharmadkori homokkő hasadékaiban a felső szintekben található, míg a mélység felé puha és legalul földi olaj következik, a melyből mind a többiek származnak.

A foszforvegyületek állati maradványok felhalmozódásából keletkeznek. Ide tartozik a guano, állati ürülékek, különösen a mész-, magnézia- és ammonfoszfátból álló madártrágya maradványa. Több déltengeri szigeten, különösen Peru mellett a Chincha-szigeten 40 m vastag telepeit trágya czéljából művelik. A guano foszforsava a mésszel mészfoszfáttá vegyül pl. a korallszigeteken. A halak és tengeri emlősök hullái és ürülékei a tenger fenekén foszfortartalmú lerakódásokká halmozódnak fel. Ilyen módon részben az állati maradványokból foszforitok (mészfoszfátok) képződhetnek, a melyek többnyire ökölnyi, szürke színű, tömött és sugaras szerkezetű gumók. Ezek a foszforit-gumók hal-, hüllő- és kagylómaradványokkal keveredve szabálytalan vagy rétegszerű településben találhatók az agyagokban és márgákban (390 A. kép). Ezek a foszforitok részben megkövesült ürülékek (koprolitok). Különböző formácziókban találhatók Angliában, Francziaországban, Galiczia, Oroszország és Algir egyes vidékein. Néha, mint a hasadékok kitöltései gumóalakban mutatkoznak, pl. a francziaországi Quercy üregeiben, a hol óharmadkori emlősök maradványaival együtt vannak. Itt azonban forrásképződmény látszik, a melybe az itatóba menő és vízbefúlt állatok ágyazódtak be. A csontbreccsiák magasabbrendű állatok maradványainak felhalmozódásából keletkezhetnek, a mint ezt a diluviális barlangi medvének vörös barlangi agyagba ágyazott maradványaiból láthatjuk. Ide tartoznak a bonebed néven ismert csonttelepek, a melyek különböző formácziókban találhatók és csont, pikkely, fog, koprolit és más maradványokból állanak.

390 A. kép. Foszforitgumó keresztmetszete. -

390 B. kép. Lithothamniumokból alkotott gumó.

A kén képződésében is baktériumok szerepelnek, melyek források és álló vizek kénhidrogénjéből a ként kicsapják. A szerves anyagok rothadó anyaga gázokat fejleszt s a gázok a vízben elterjedt mészszulfátot (gipszet) szétbontják és kénhidrogént fejlesztenek, a melyből a magasabb rétegek oxigénjének hatása alatt az iszapba kén csapódik le. Ez az olyan tengeri és tavi medenczékben történik, a melyekben miként a Fekete-tenger mélységeiben, semminemű áramlás nincs. A kénhidrogén annyira felhalmozódik, hogy itt már többé semmiféle élet sem lehet, ugyanitt pirit csapódik ki, melynek vastartalma az állati testekből, vagy a szárazföldről származik. A kéntelepek, miként ezt a szicziliai Girgenti mutatja, 1 cm-től 3 m vastagságig terjedő szalagok gyanánt települnek a mészmárgában, úgy hogy a kőzetek gyakran bitumenesek; mindenesetre organogén eredetű lecsapódások. Hasonlóak a horvátországi és galicziai kéntelepek is. A kéntermelésben az egész földkerekségen Sziczilia áll az első helyen, a mennyiben a világ kéntermelésének 80%-a innen való. Az 1792-ik évtől az 1914. évig kb. 22 millió tonna ként szállítottak ki Szicziliából 2200 millió lira értékben. Girgenti és Sommatino között a kéntelepek 300-400 méter tengerszínfeletti magasságú halmok alatt húzódnak s a legnagyobb telepet 15 km hosszúságban 60 m vastagságúnak találták. A szicziliai kén, éppen úgy, mint a gipsz is, tengeri eredetű s a mai elmélet szerint a kalcziumszulfát redukcziójából keletkezett.^[27] Kiterjedt kénbányászás van Szicziliában még Imera határában is, a hol a Santa Maria akna 289 m mélységig hatol s alulról fölfelé a következő rétegeket szeli át (391. kép): 1. = középső mioczénkorú agyag 30° Ny-i dűlésben, gázömléssel; 2. = felső mioczénkorú tripoli (diatomaczeás pala); 3. = 15 m vastag kéntelep, kén-, márga- és mészpadokkal; 4. = 10 m vastag, gyűrődött gipsztelep (a 2-4 rétegek 15-20° déli dűlésben); 5. = foraminiferás fehér márga 6. = azurkék agyag. S végül az egészet 7. = plioczénkorú kagylós mész fedi. A solfo nevű bánya-ként a bányák fölött számos kemenczében olvasztják, a melyekből saját tüzükkel hevítve 114C° hőmérsékleten folyik ki a barnás-sárgára olvasztott kén.

A mocsarakban a vasbaktériumok hatása alatt földes, gumós limonit (gyepvasércz) keletkezik. A vasbaktériumok a vízből vasoxidhidrátot csapnak ki, a mely mint csillogó hártya a felületen úszik, vagy barna foltocskákban jelenik meg.

A hasadó algák, diatomeák mikroszkópi kicsinységű kovapánczéljainak felhalmozódásából a világos színű, földes, sovány kovaföld, vagy infuzóriás föld keletkezik, mely tengeri, vagy tavi üledék és gyakran 10 m vastag telepeket alkot (Lüneburgi pusztán és Berlin altalaján). A csehországi Franzensbadban 20 cm vastag kovaföldet találunk a lápban. Ide tartozik a tripoli is, mely Oran, Sziczilia (390. kép, 2. réteg), Barbado-sziget harmadkori rétegeiben diatomeák mellett radiolária-vázakból áll. A vékony leveles csiszoló pala pl. a csehországi Bilin vidékén, szintén diatomeákból keletkezett. A hévforrások, különösen a gejzirek vize, az oldott kovasavat részben az algák (Leptothrix és Calothrix) közreműködésével csapja ki; ezek az algák még 85C°-on is meg bírnak élni s az általuk lecsapódott kocsonyaszerű anyag csakhamar megszilárdul.

391. kép. Az imeriai kénbányák geológiai szelvénye. (PAPP KÁROLY szerint.) 1 = középső mioczénkorú alsó agyagrétegek (argilli inferiori); 2 = felső mioczénkorú tripoli, diatomeás pala; 3 = kéntelep (solfo) 4 = gipsztelep (gesso); 5 = foraminiferás fehér márga (trubbi); 6 = felső agyagrétegek (argilli superiori); 7 = plioczénkorú kagylósmész (calcari conchigliferi). - Az alsó agyagrétegek (1) vetődésein feltóduló földgáz (metán) ömlések iszapvulkánokat (maccalubákat) okoznak, a melyek Szicziliában mocsárgázon kívül széndioxidot is tartalmaznak.

A radioláriák kovavázai különösen a mély tengerekben messze terjedő lerakódásokká, radioláriás iszappá halmozódnak fel, azonban mint úszó plankton-testecskék a sikér öblökben is felhalmozódhatnak. Ezekből áll a radiolária-föld, a mely azonban diatomeákat is tartalmaz s a Nikobarokról és Barbados szigetekről ismeretes.

A szarukövek, radiolaritek és kovapalák, amiként arról a vékony csiszolatokból meggyőződhetünk, legnagyobbrészt radioláriákból keletkeztek. A kovapalák különösen a legrégibb formácziókban nagyon elterjedtek. A tűzkő, melynek gumói különösen a krétaképződményekben gyakoriak, néha még a kovaszivacsok szerkezetét is mutatja, részben azonban már konkrécziós képződmény (a konkrécziókat lásd a diagenezisről szóló fejezetben) s anyagát az organikus kovavázak feloldásának köszöni.

Az újabb vizsgálatok szerint a denitrifikáló baktériumok (Bacterium calcis és mások) a tengerben feloldott mészkarbonátot kicsapják, a mi által tömött mészkövek keletkeznek. Működésük a 15C° vízhőmérséklet fölött levő meleg tengerekben a leghatásosabb. Lehetséges, hogy az ilyen baktériumok útján kicsapódó mészrészecskékből középpont körül való lecsapódás útján oolitok keletkeznek.

Számos növénynek és állatnak megvan az a képessége, hogy sejtjeiben mészkarbonátot rakjon le s ebből vázat építsen, vagy ezt körülvonja, bekérgezze, inkrusztálja. A gyorsan folyó patakokban növő algák a patak vízszálain kicsiny, fehér mészszemecskéket képeznek s végül a vízszálakat mésszel vonja be. Éppen így más édesvízi növények, mint a Chara és Hypnum is bekérgeződhetnek és mésztömegeket alkothatnak. Sokkal fontosabbak a tengeri algák, a Florideák, így a Lithothamnium, Melobesia stb., a melyek 50 m mélységig terjedő vízben gumósan s gyepszerűen burjánoznak és törzsecskéiket, ágacskáikat mészszel kérgezik be, a mi mellett organikus szerkezetük tönkremegy, minthogy a széndioxidtartalom következtében a mész feloldódik s ismét lecsapódik. Ilymódon lithothamniumgumók keletkeznek (390 B. kép). A tengeri algák lecsapódásai 54% mészkarbonátot és 5.5% magnéziumkarbonátot tartalmaznak. Jelenleg a melegebb tengerekben nagy kiterjedésben födik a sikérebb helyeket és a korallszirtek felépítésében is kiváló szerepet visznek. Ez a kinőtt, elsődleges vagy eredeti lithothamnium-mész szétrombolódása folytán törmeléket szolgáltathat, a mely ismét megszilárdulva, a törmelékes, detrituszos lithothamnium-meszet alkotja. Az algák mészcsapadékainak tekintjük a kokkoliteket is, a melyek mikroszkópi kicsinységű mészkorongocskák, pálczikák. Ezeket régebben az ostoros véglényeknek (Flagellata) tulajdonították, a melyeknek héja állítólag ilyen testecskékből keletkezett volna. Az újabb vizsgálatok mészalgák kiválásainak tartják. A travertino képződésében az algák közreműködése már régóta ismeretes. A Yellowstoneparkban és más mésztufaterraszokban a forró vízben, élő algák résztvesznek a mészcsapadék képzésében.

Sok alsórendű vízi és szárazföldi állatnak megvan az a tehetsége, hogy váza vagy háza felépítésére mészkarbonátot válasszon ki; ezáltal ezek az állatok a legfontosabb kőzetképző lényekké válnak, minthogy a mésztömegeknek legnagyobb részét, a mit a Föld felületén látunk, ezek építették fel. Az állatok mészfölvételének és mészleadásának módjáról semmi biztosat nem tudunk. Ezek a folyamatok az organikus savak közreműködésével történnek. Ha arra gondolunk, hogy 1 liter tengervízben átlag 1/35000 gramm mész van, csodálkoznunk kell azon a chemiai munkán, a mit egy kagyló végez az által, hogy gyakran több kilogramm súlyú nehéz héjat választ ki és rak le.

Az alsóbbrendű állatok aragonitból vagy kalczitból álló kemény részeket építenek föl, a miről majd a következő fejezetben részletesebben szólunk. A Foraminiferák s közöttük különösen a Globigerinák, a mészszivacsok, kőkorallok, a csövesférgek és mohállatok (Bryozoa), továbbá az édesvízi és tengeri csigáknak, kagylóknak gazdag világa, mind kiváló részt vesznek a mésztömegek megalkotásában. Sőt a Föld régebbi időiben még más állatcsoportoknak is volt szerepük a mészkő alkotásában, a miről még majd bővebben lesz szó. A mai tengerekben, a sekélyebb vizekben Pecten és Venus nevű kagylóhéjakból álló padokat találunk, azonkívül roppant kiterjedésű osztrigatelepeket; így Északamerika Atlanti partján több ezer kilométer hosszúságú osztrigapad húzódik. Azonkívül a növényevő csigák is alkotnak mészpadokat. Hasonlíthatatlanul gyakoribbak a lumachella és kagylómurva (falun) néven ismert széttöredezett konchylia-héjak felhalmozódásai, melyeknek mésztartalma a tömeg 90%-át is eléri.

A legfontosabb mészképző állatok közé tartoznak a telepalkotó korallok, habár az utolsó évek kutatásaiból tudjuk, hogy munkájukat sokféle más szervezet fölülmulja. Leggyakoribb nemeik a Heliopora, Porites, Madrepora, Pocillopora. Ezeket a korallnemeket azután a Hidromeduzák is támogatják működésükben, közöttük különösen a Millepora. A hol a mészkorallok lárvái megtelepedhetnek, ott azonnal megindul a mészképződés. A láblemezekből, csillagléczekből és korallfalakból alkotott váz főképpen aragonitból s alárendelten magnézium-bikarbonátból, foszforsavas és fluorsavas mészből, kovasavból áll; ez a váz az állat elpusztulása után megmarad és a rengeteg számú állatvázak egyesülése következtében gyepforma, párnaszerű, gumós-, cserje- és faalakú mészképződmények keletkeznek. A hullámverés, továbbá a különböző fúrókagylók, férgek, tüskésbőrűek és fúró szivacsok szétrombolják a koralltörzseket, szétdörzsölik a porhanyó meszet, a mi által a korallhomok származik. Ez a homok a mészalgák, Foraminiferák, mohaállatok, kagylók, csigák és tengerisünök vázrészeiből és tüskéiből keletkezett darával vegyülve, a koralltörzsek üregeit beiszapolja. A szerves mállási anyagokban gazdag meleg víz feloldja s újból lerakja a meszet, a mi által ez összeragasztódik és szilárd, tömött, teljesen szerkezet nélküli zátonykő keletkezik. Néha azonban benne a korallkelyhek mint kőmagvak megmaradnak. A durva törmelékes anyag a zátony lejtőjén mint ráöntéses réteg felhalmozódik és összeragasztódva mészbreccsiát alkot. A korallzátonyokon a mozgóvíz a finom mésziszaptól (koralltej) messzire megzavarodik. Ez a mésziszap a zátonymész szétdörzsöléséből keletkezik és a csendes lagunákban lerakódik, ami által tömött meszek keletkezhetnek.

392. kép. A zátony keresztmetszete, DARWIN elméletének szemléltetéséhez. A sziget sülyedése alkalmával a szegélyzátonyból (a) sánczzátony (b) keletkezik és végül korallgyűrű (atoll) keletkezik lagunával. - I-I (a-a) = szegélyzátony; II-II (b-b) = sánczzátony; III-III = korallgyűrü vagy gyűrűszátony (atoll); I, II, III = a tenger szintje a sülyedő szigeten. MARSHALL P. szerint.

Zátonyképző korallok csak az olyan normális sótartalmú (sztenohalin), tiszta, iszapnélküli tengervízben élnek, melynek hőmérséklete nem sülyed a 20° alá, vagyis sztenotermális vízben s ennek is csak legföljebb 50 méter mélységéig fejlődhetnek. Minthogy a korallok a parti vizeket kerülik - ugyanis ezek a terrigén letarolási termékektől megzavarodnak -, azért a partoktól csak bizonyos távolságban találhatók és körülbelül 30 m mélységben a sziklás talajon tenyésznek legjobban. A friss víz és táplálékszállítás miatt a szélnek kitett (lúv) oldalon jobban díszlenek. A zátonyok e miatt gyakran a tenger felé kinyúlva növekednek és a szárazföldtől egy sikér csatornával, az ú. n. lagunával vannak elválasztva. Magassági növekedésüket az apály állása szabja meg, habár némely korallfajta órák hosszán át is szárazon maradhat. A hullámverés a zátonyra törmeléket hány, a zátony ezáltal magasodik, minek következtében hullám-gát s magasabban a vihar-sáncz keletkezik. Még magasabbra való emelkedését azután a szél végzi, a mely a mészhomokot dűnékké halmozza fel. Tenger felé néző oldalukon a zátonyok lejtője legtöbbnyire 10°-nál nagyobb s 63°-ig terjedhet; ezek a zátonyok 4500 métert mutató tengermélységekből emelkednek fel, a miként ezt egy szigetcsoport egyes szigetei között a mélységmérések kimutatták. Itt tehát a lejtőkön a rétegek igen erős hajlással rakódtak le. A korallszigetek gyakran csoportokban együtt vannak és a forróövi tengerekben különösen a déli oldalon találhatók. Növekedésük rendkívül lassú. Az ágas alakok ugyan évenként 10-50 cm-t is nőnek, azonban csak kevéssé tömött, inkább laza zátonymeszet szolgáltatnak; a tömeges ágak ellenben egy év alatt csak ½-14 millimétert növekednek. Ha a zátonykorallok a partszegély sikér fenekét riffkő-takaróval fedik be, akkor kéregzátonyról, parti zátonyról beszélünk. Ez az igen sikér mélységben, gázlókon keletkező kéregzátony a peremén gyorsabban nő, mint a közepén és gyűrűs zátonyt, atoll-t alkot, melynek gyakran 1500 m átmérője van és belsejében sikér lagunát zár be. Minthogy az atollok gyűrűjében 90 m mély lagunát is ismerünk s minthogy például az Ausztrália keleti partjait szegélyező Nagy Barrier-zátony 2000 km hosszúságú vonulatát (részletképe a 393. képen) a kontinenstől 100 méter mély és 100 kilométer széles tengerrészlet választja el, ebből kitűnik, hogy a zátonymeszek sokkal vastagabbak, mint a korallok életföltételéhez szükséges mélységek. Ezért, hogy ezt megérthessük, az egész vidék sülyedését kell föltennünk. Ilyen sülyedések által az alacsony szegélyzátonyok magasabb sánczátonyokká (Barrier-rift) s ezek ismét gyűrűs zátonyokká (atoll) alakulnak át, ha a korallok növekedése a sülyedéssel lépést tart. Az első szakban tehát a part szélén szegélyzátony (392. kép, I-I.) keletkezik. A második szakban, pozitív parteltolódással sánczátony (Barrier-Reef II-II.) alakul, minthogy a korallok a hullámcsapásnak kitett külső oldalon gyorsabban növekednek, mint belül. Ha a pozitív elmozdulás még tovább tart, akkor a harmadik szakban (III-III.) a zátony gyűrűszerű atollá alakul át.

393. kép. A növekedő zátony felszíne, Great Barrier Reef, Ausztráliában. (SAVILLE-KENT W. szerint.)

Ezt az elméletet először DARWIN fejtette ki 1872-ben, azonban később többen megtámadták, míglen végül a Funafuti-atoll 340 méteres fúrása^[28] DARWIN elméletét mégis csak beigazolta. Ily hatalmas korallzátonyok csakis lassan történő, folytonos sülyedéssel keletkezhettek. E mellett az is kitűnt, hogy a korallos mész a foraminiferákkal és mészalgákkal, különösen a lithothamniumokkal szemben erősen háttérbe szorul, még pedig a térbeli viszonyok szerint 1:5 arányban. A korallzátony tehát csak a legcsekélyebb részében épült fel korallokból.

A fölemelt korallszigeteken (Fidsi-szigetek) a szirtmész 240 m vastagságúnak bizonyult. Ez azt bizonyítja, hogy az emelkedést ugyanolyan értékű sülyedésnek kellett megelőznie. Mészzátonyokat nagy vastagságban a Föld régebbi idejéből ismerünk és ha felépítésükben legnagyobbrészt mészalgák vettek részt, ezt csakis sülyedéssel magyarázhatjuk. Ha egy bizonyos vidéken olyan zátony épül fel, a melyben terrigén üledék (szárazföldi letarolási termékek csapadéka) uralkodik, akkor mindkét lerakódásnak váltakozása kiékelődő nyelvekben (fogazódásokban) történik, a mi által egykorúságuk bebizonyosul (394. kép).

394. kép. Zátonyfogazódás a Sett Sass-on, Dél-Tirolban. A zátony kiékelődése a márgás rétegekben. (MOJSISOVICS E. szerint.) A nyugaton emelkedő Richthofen-szirt (CD₀₂, CD₀₃) dolomitnyúlványa kelet felé nyelvalakúan keskenyedve ékelődik bele a márgás rétegek (CM) közé. A Richthofen-szirt dolomitja a középső triász Cassiáni-rétegsorozatába tartozik.

A funafuti fúrásban a 10 és 35 láb között levő mélységben, a korallszirt öve 9-16% magnéziumkarbonátot, a 637 és 1114 láb között levő öv 35-40% magnéziumkarbonátot mutatott. A második zóna tehát dolomitból áll, a melynek keletkezése még nincs eléggé tisztázva. A dolomitosodás jelenleg 1-25 öl mélységben történik. A könnyen kicsapódó mész kilúgozódása következtében a magnéziumkarbonátnak fölhalmozódása következhetik be, vagy olyan átalakulás állhat be, a mi mellett a meleg, erősen mozgó víz és a szerves anyagok bomlásából keletkezett széndioxid szerephez jut.

Már a víz alatt is történnek a zátonyokban olyan chemiai átalakulások, a melyek a megszilárdulást elősegítik, azonban még továbbmenő változások történnek a szárazzá vált mésztömegekben, a miként ezt az összes képződmények zátonyaiban látjuk. Azonban az, hogy az Alpok gyakran 1000 m magas mész- és dolomithegyei valóban mind zátonyok-e, a miként ezt sokan föltették, még kérdéses.

Ezeket néha vetődések határolják és így bérczszerűen is keletkezhettek. A zátonylagunákban rendkívül finoman rétegzett mésziszap képződik, amiként ez kövesülve különösen solnhofeni lemezes mész néven ismeretes (395. kép).

395. kép. A jurakorú mészzátonyok (szirtek) szelvénye Pappenheimtől Eichstädtig, Altmühl környékén, Bajorországban. A lagunákban lerakódott lemezes meszek fogazódása a zátonymeszekkel. (WALTHER J. szerint.) - A képződmények sorozata alulról fölfelé a következő: 1 = Oxford emeletbeli impresszás-márga a Terebratula impressa után nevezve; 2 = Ammonites bimammatus tartalmú rétegek; 3 = szivacsos mészkő; 4 = Kimmeridge-emeletbeli dolomit ú. n. frank dolomit; 5 = Tithon emeletbeli lemezes mész.

A kalcziumkarbonát (szénsavas mész) mai ismereteink szerint eredetileg mindig szerves úton keletkezett és másodlagosan, feloldása után, mint chemiai csapadék ülepedhetett le.

Az üledék kifejezést (szedimentum, csapadék) a chemiában alkalmazták először s kizárólagosan a szuszpenzióból (csapadékból) álló mechanikai kiválások megjelölésére használták. Meghatározása a következő: »Üledéknek chemiailag valamely zavaros folyadékból az edény fenekére való leülepedés által keletkező csapadékot nevezzük. A szedimentálás leülepedést jelent (ZERNIK).« A geológiában először az oldásból eredő chemiai kiválást (technikailag praecipitatum), mint pl. a kősót, gipszet stb. nevezték tévesen üledéknek, miáltal a fogalom éles elhatárolása lehetetlenné vált. Így tehát szükségessé vált a régi, szűk keret helyreállítása és visszamentünk a kifejezés szó szerinti értelméhez. Üledéknek nevezzük tehát a Föld kérgének mindazon ásványtömegeit, a melyek szilárd alkotórészek felhalmozódásából keletkeztek. Az a sok egyes tömegrészecske, melyet valamely erő elszállít, üledéket alkot. Az üledékeket az egyes alkotórészek alakja és nagysága szerint nevezzük el. Ha az alkotórészek szegletes töredékekből állanak, akkor brecscsia az üledék neve, ha nagyobb, legömbölyített törmelékből van, akkor konglomerátnak (pszefit) nevezzük. Ha a töredékek átmérője 0.05 mm-től a borsónagyságig terjed, akkor homokkal és homokkővel (pszammit) van dolgunk, viszont iszap-, por- vagy agyagkőzetnek (pelit) nevezzük az üledéket, ha 0.05 mm-nél kisebb, legfinomabb ásványpor fölhalmozódásából képződött.

Azokat az alkotórészeket, a melyek üledékekké települtek, eredetük szerint osztályozhatjuk. Eszerint ismerünk: 1. kozmikus alkotórészeket, melyek a világűrből származnak, 2. vulkanogén alkotórészeket, melyeket a vulkáni kitörések szolgáltattak és 3. klasztikus alkotórészeket, melyek a kőzetek szétrombolásából keletkeztek.

A klasztikus üledékeket detrítusz-oknak is nevezik, mert a már meglevő szilárd anyagok szétrombolódásából képződnek. Ezek a szilárd anyagok eredetileg tömeges kőzetek lehettek, vagy pedig organikus úton képződhettek (e szerint minerogén és organogén üledékek) és így nem szabad figyelmen kívül hagynunk, hogy milyen kőzetből keletkezett a klasztikus üledék. A mint látni fogjuk, belső és külső hatások következtében az üledékekből olyan kőzetek képződnek, a melyeken az üledékek természetét a legtöbb esetben felismerhetjük. Ha ezeket a kőzeteket ismét mechanikai szétrombolás éri, akkor új üledékek képződnek, a melyek ismét megszilárdulva egészen hasonló kőzeteket szolgáltatnak. Azonban ezeket másodlagos képződményeknek nevezzük. Anyagukat másodlagos telepeken találhatjuk és a Föld történelmének folyamán még ismételten is átdolgozódtak.

A precipitátumos kőzetek csak alárendelten tudnak detrituszos üledéket alkotni, amennyiben nagyrészt az oldásnak esnek áldozatul.

Az üledékek csak bizonyos sorrendben tudtak letelepedni. A vulkáni és a kozmikus anyag az ősidők tengereiben csapódhatott le, mert ekkor még talán nem volt szilárd szárazföld, a mely a letaroló erők támadásainak kitéve, klasztikus üledéket szolgáltathatott volna. A chemiai üledékek csaknem kivétel nélkül föltételezik a szárazföldet és hosszú időközöknek kellett eltelniök, mielőtt organikus úton ásványanyagok képződhettek.

Szállításuk módja szerint az üledékeket több csoportra oszthatjuk. Az anyagot a szárazföld folyóvizei, patakok, folyók, azután a tavak és tengerek áramlásai, a hullámmozgások teremtik (hidatogén képződmények), nagy tömegeket szállít a glecser is (glaciális, kryogén képződmények), a mozgó levegő mindenütt működő szállítási eszköz (eolikus, anemogén képződmények) és azok a laza, kirepített anyagok, a melyeket a kitörés ereje szolgáltat, a Földre hullanak (vulkanogén képződmények). A kozmikus eredetű csekély mennyiségeket és az állatvilág alárendelt szállítmányait csak a teljesség kedvéért említjük.

Az üledékek beosztása és elnevezése közönségesen azon hely szerint történik, a hol a település végbe ment, minthogy ezt az üledékek mineműségéből gyakran könnyű kinyomozni és a reczens képződményekkel való összehasonlítás is rendelkezésünkre áll. Az üledék fáczies-ének azokat a tulajdonságokat nevezzük, a melyek az üledék keletkezési helyének természetétől, a települési körülményektől függenek. E szerint az üledékeket feloszthatjuk:

I. Szárazföldi (terrestris) üledékekre, a melyek a szárazföldön a levegőtenger fenekén - szubaërikusan - képződtek:

a) kozmikus por (kozmogén),

b) vulkáni kirepített anyagok (vulkanogén),

c) klasztikus anyag, szárazon lerakódva.

II. Vízi (aquaticus) üledékekre, a melyek víztakaró alatt, vagy pedig nedves úton telepedtek le. Ezekben az eredet és a szállítási út természete a fáczies-sel szemben erősen háttérbe szorul. A fáczies szerint beoszthatjuk:

a) fluviatilis, fluviális (folyóvízi-),

b) lakusztris (tavi-),

c) marin (tengeri-) üledékekre.

Mindenik csoportba beoszthatjuk a kozmogén, vulkanogén és klasztikus anyagokat, a melyek különböző szállítási utakon jutottak oda.

Az a csekély mennyiségű kozmikus por, a mely a meteoritekhez hasonlóan a világűrből kerül a Földre, kikerülné megfigyeléseinket, ha egyes helyeken nem tudna fölhalmozódni. A grönlandi belföldi jégnek vagy 100 km széles párkányöve van, a melyen belül nyáron az évi hó elolvad. Ezen az övön nagy területeket takar az ilyen jégpor (kryokonit) fölötte vékony rétege. Finom, szürke, nedves állapotban szürkésfekete por ez, a mely a terresztrikus alkotórészek mellett kozmikusokat is tartalmaz (magnetit, fémes kobalt-nickelvas). Kerek lyukakban fekszik, a melyeknek mélysége 1 méterig és szélessége is 1 méterig terjed. A por maga 1-2 mm vékonyságú hártyát alkot. Ezek a lyukak az által keletkeztek, hogy a sötétszínű por erősebben veszi fel a meleget. Ezek az ú. n. olvadási lyukak az egész felületet elborítják és ugyancsak megnehezítik az előbbre jutást. Kryokonitot a Spitzbergákon és más északsarki vidékeken is találtak.

Azok a magmatöredékek, a melyek a vulkáni kitörés alkalmával repülnek ki, így a bombák, lapillik, homokok és hamuk, részben közvetlenül a kitörési hely közelében esnek le, vagy pedig a szél fujja el őket. Ezek a kontinenseken a szárazföldi tufát alkotják, még pedig rétegzés nélküli lerakódásokat, ha a kirepített anyagok meglehetősen egyforma nagyságúak. Ha különböző nagyságúak, akkor a levegőben különválnak és rétegzett üledékeket alkotnak. Természetesen a legdurvább anyag a kürtőhöz közelebb fekszik. A rétegek hajlása az alaptalajéval váltakozik és 50°-ig terjedhet. A lávák és a hamuk néha váltakozva települnek és nagykiterjedésű földsávokat takarnak; több száz méter vastag tömeget alkothatnak. A záporesők következtében, a melyek a kitörésekkel kapcsolatban keletkeznek, továbbá a szivárgó vizek folytán a feloldó és lecsapó folyamatok megszilárdítják a hamut. Vízzel gazdagon keveredve iszapfolyamokat alkotnak, a melyek messzire terjedve több méter magasságban eláraszthatják a vidéket és finom szemecskéjű, rétegzés nélküli tufát alkotnak.

A vulkáni vidékeken lecsapódott tufák erős változásoknak vannak kitéve. A fumarolák és szolfatarák, forró gőzök és vizek a tufákat szétrombolják és megváltoztatják. Néha a tufák a gőzök következtében vakítófehér, agyagos kőzetté (alunit) változnak, némelykor különféle színeket játszanak. A tufák a letarolásnak nagyon alá vannak vetve, a vizek eliszaposítják őket és másodlagosan lerakódnak. A trópusok alatt elmállásuk lateritszerű, vörös agyag. A növények és az állati maradványok a tufákban gyakran igen jól megmaradnak. A fák néha megkovásodnak és a csontokat meg a konchyliahéjakat a gyors beágyazás az elpusztulástól megvédi. Pompeji eltemetése alkalmával a hamueső beágyazta a hullákat; ezekről a megszilárdult anyagban pontos benyomat maradt, a melyek után gipszmodelleket lehetett előállítani.

A magas hegységekben és a sivatag-vidékeken a fizikai mállás következtében a hegyek lábainál törmeléktömegek halmozódnak fel. Ezek néha meredek hajlású, azonban többnyire elmosódó rétegzéssel breccsiává szilárdulhatnak. A hegyomlások anyaga egész dombokat épít fel. A törmeléket alkalmilag valamely agyagos kötőanyag is megszilárdíthatja, vagy pedig a szivárgó vizek és források mészkő-üledéke köti meg, a mint ez a Taurus hegységben, Kis-Ázsiában a Tsakyt Tsai szurdokában végbement hegyomlás után történt. A törmeléket itt travertin ragasztotta össze s így természetes híd (Jer Köprü, földhíd) keletkezett az óriás tömbök között ömlő folyón keresztül. A kőfolyamok többnyire szögletes törmelékekből állanak és szintén elmosódó rétegzést mutatnak, a melyek gyakran csak 10° hajlásúak. Két kilométer szélességig terjedő síkokat boríthatnak és többnyire nincsenek megszilárdulva. Az összes törmeléktömegeket könnyen szét lehet rombolni, ha csak valamely szilárd czement nem köti azokat össze. Sok diluviális lejtő törmeléktömeg maradt meg a hegységekben. Ilyen pl. a Höttingi breccsia Innsbruck mellett, a mely két agyagos tuskószint közé települt és flórájával a jégkorszakok megismétlődésének elméletére az egyik legfontosabb bizonyítékot szolgáltatja.

A kőzettörmelékek a környező hegylejtőkről a glecserre zuhannak és minden további kopás és elkülönülés nélkül a jég tetején és a jégben tovább szállíttatnak a völgy felé. A glecser homlokán végmorénaként rakódnak le. A törmelékanyag a repedéseken keresztül a glecser fenekére kerül és az alaptalajról lesúrolt anyaggal egyidejűleg a talajmorénában széjjel dörgölődik, úgy hogy a különböző nagyságú szabálytalan tömbök, a melyekre élek csiszolódtak, vagy a melyek egészen legömbölyödtek és csiszolatokat, meg karczolásokat mutatnak, a durva- vagy finomhomokos agyagba és iszapba belesültek és rétegzés nélkül az egész jégfelület alatt kiterjeszkednek (tuskós agyag). A szubglacziális vízfolyások ezeket az üledékeket átiszapolják és helyenként rétegzést okoznak. Ezek a fluvioglacziális uszadékkupacz (sandr) képződmények, a melyek szintén a jég pereme előtt terjeszkednek ki, a glecsertorlasz-tavakban tudnak nagyobb vastagságban lerakódni. Hasonlóan, csakhogy hasonlíthatatlanul nagyobb mértékben működik a belföldi jég. Az el nem különült anyag a végmorénában 45°-ig terjedő hajlású sánczban rakódik le és többnyire csak lazán van megkötve (tuskósáncz). A glecsereken ez a 100 métert eléri, a belföldi jégen pedig néhány száz méter magasságot. A glecser előtt a végmoréna többnyire ívalakú hátat alkot, a mely a völgyet lezárja. A belföldi jég előtt több száz kilométer hosszú és 40-60 km széles dombvonulatok helyezkednek el, a melyek egymással párhuzamosan sorakozó sánczokból állanak. Ha a glecser visszahúzódik, akkor fenékmorénája a napfényre kerül és a hosszanti morénák mint hosszúra nyujtott hátak helyezkednek el rajta. A belföldi jég fenékmorénájáról az ószok (Åsar) több mérföld széles törmelék- és homokgátai emelkednek ki (v. ö. a glecservidék fejezetével).

A glecservizek finom zavarodásai a mélyedésekben fölötte finoman rétegzett és szalagszerűen váltakozva színezett szalagos agyagok gyanánt ülepednek le, a melyeken világosan felismerhetjük az éghajlati (pl. az évszakos) ingadozásokat.

Csakis a fenékmorénák tömegei jutnak nagyobb szilárdsághoz, a mennyiben agyagos vagy meszes iszappal vannak összetapasztva; ezek hatalmas lerakódásokat alkotnak és nagy területeken maradnak meg, míg a lazább törmeléktömegek hamarább lesznek a szétrombolódás áldozatai.

A magas hegységek völgyeiben a jégkorszakbeli glecserek üledékei szélesen kiterjeszkedtek. Észak-Európában és Észak-Amerikában a diluviális belföldi jég óriás kiterjedésű vidékei több száz méter vastag takaróval vannak borítva. A már említett fiatal paleozoos korú eljegesedés vidékein 350 méter vastagságig terjedő hatalmas tuskós agyagot (tillit) találtak széles földsávokon elterjeszkedve.

Arról, hogy milyen körülmények között történhetik a kontinenseken a homokok száraz úton való lerakódása, már a szél működéséről szóló fejezetben beszéltünk. Felhalmozódásukat dűnéknek nevezzük, még pedig megkülönböztetünk belföldi dűnéket (különösen sivatagi dűnék, folyami dűnék) és parti dűnéket, a melyek a tengerek vagy tavak partjain keletkeznek. A düne homokja nagyon finom szemecskéjű, többnyire jól le van gömbölyítve, főképpen kvarczhomokból áll, néha korallhomokból vagy mészoolithból is, a melyekhez még más ásványrészecskék is csatlakoznak, így a mágnesvas, titánvas és mások. Általában nincsen szerkezete, azonban a düne felszínével párhuzamosan bizonyos ferde rétegzést mutat, a mennyiben a váltakozó szélerősség folytán bekövetkezik a szemecskék szétválasztása. E mellett a színező fémtartalom, vas és mangán különböző oxidácziós fokozatainak következtében, továbbá a ritka fémszemecskék hozzákeveredése következtében bizonyos tarka szalagos szerkezet keletkezik. A sivatagi dűnék többnyire sárga, sokszor azonban vörös színűek, mit részben a friss földpátok okoznak. A szélnek kitett oldalon (Luv) a rétegek hajlása 20°-ig terjed, szélárnyékban (Lee) pedig több mint 30°-os a hajlásuk. Ha a dűnéket letarolás éri és talapzatán újak épülnek fel, akkor a párhuzamos rétegzésű telepek között olyan lerakódások keletkeznek, a melyeknek rétegzése sokfelé hajlik. Ez a diagonális- vagy transzverzális-rétegzés és a keresztrétegzés, többnyire hirtelen kiékelődő padokkal (364. kép). A beszáradt iszapból agyagos sár keletkezik. A sivatagvidékeken ilyen képződmények több ezer négyszögkilométernyi területen és több száz méter vastagságban keletkezhetnek. Velük szemben a parti dűnék erősen háttérbe szorulnak, a mennyiben a part hosszában csak keskeny övet alkotnak. A dűnékbe a szárazföldi és az édesvízi konchyliák is betelepülhetnek, a tengeri dűnékbe pedig a tengeri állatok maradványai is. A megmaradás lehetősége azonban egyikre sem kedvező. A vándorló dűnék a különböző virágzó területeket közvetetlenül eltakarhatják, úgy hogy a homoktömegek transzgressziójának bizonyos neme következik be. Ha a szél a nehrungról a haffba fujja a dűnéket, akkor ezek az üledék mineműségében éles váltakozást idézhetnek elő, a mennyiben a valódi tengeri, gyakran kövületekben gazdag rétegekre egyhangú, kövületekben szegény homokok következnek, a melyeknek leülepedése természetesen az álló vizek leülepedési viszonyai szerint megy végbe.

Már a felhalmozódás alkalmával bekövetkezik a rétegek bizonyos könnyű megszilárdulása s ez a megszilárdulás a nedvességgel csak növekedik. Ezáltal meszes vagy kovás kötőanyag ülepedhetik le, úgy hogy tarka szalagos szerkezetű, finom szemecskéjű, vékonyrétegzésű, gyakran diagonálisan rétegzett homokkövek keletkezhetnek. A szivárgó vizek következtében a homok helyileg megszilárdul és így kicsiny, fordított kúpok képződnek homokkőből, a melyek több telepen keresztül húzódnak.

A száraz homokképződmények a Föld felszínén olyan nagy kiterjedésűek (az egész terület 7%-a), hogy erre támaszkodva bátran állíthatjuk azt, hogy a Föld előző korszakaiban is széles területeket foglaltak el. Az összes geológiai korszakokban ismerünk hatalmas, vörös konglomerátokat, homokköveket és agyagokat, a melyeket sivatagi képződményeknek tartanak. Ide tartoznak a homokkarczolások a görgetegeken, a földpátban gazdag, regenerált homokkövek (arkozák) stb. Az ilyennemű legjelentékenyebb képződményekhez számítjuk Németország tarka homokkövét és Skóczia homokos agyagját, a torrido-t.

Az a finom por, a melyet a szél az aszályos (arid) éghajlatú vidékeken felkavar és elvisz, szárazon csak ott tud tartós leülepedéshez jutni, a hol a növénytakaró megszilárdítja, tehát különösen a szteppéken vagy pedig a hegyoldalakon, a szél árnyékában. Itt képződik a lösz, lyukacsos, világos sárga színű, szögletes kvarczszemecskékből, agyagpelyhekből, csillámpikkelyecskékből, mész- és barnavasérczrészecskékből álló rétegzetlen tömeg, a mely porhanyó és számtalan finom csövecske húzódik rajta keresztül. Ezek a csövecskék az eltünt gyökérszálak rothadása következtében keletkeztek. Az egyik növénynemzedék a másik fölött tartotta meg a finom porhullást: a löszt. Összetétele azon kőzetek természete szerint ingadozik, a melyeknek szétbomlásából keletkezett. Néha inkább agyagos, meszes vagy homokos. Mohón felszívja a vizet, a mely feloldja a meszet és mint a gyökércsövecskék márgás kitöltése vagy pedig gumós képződmények, konkrécziók (löszbabák, löszemberkék) gyanánt ülepedik le. Bár a lösz könnyen széjjeldörgölhető, mégis megmarad függélyes és kiálló vagy áthajló falakban. Azokat a pinczéket, a melyeket a löszbe építenek, nem kell kifalazni, jól átszellőzöttek és szárazok. A lösz vastagsága különböző, az alsóausztriai Erdőnegyedben eléri körülbelül a 20 métert és a szűk, mély szurdokok többszörösen feltárják (396. kép). Európában a késői diluviális korszakban az eljegesedésen kívül álló területeken, különösen az alföldeken és a dombvidékeken rakódott le. Ez a lösz a talajmoréna és a fluvioglacziális képződmények kifúvásából származott. A sivatag-vidékek szélső részein a löszképződés ma is folyamatban van. Kínában a lösz 200-600 m vastag s minthogy ott a 2000 éves sírokat vagy 2 m vastag lösz borítja, a löszképződés körülbelül 200000 évre nyúlhat vissza. A prériken, a pampákon, az amerikai Nyugat lefolyástalan medenczéiben és Kelet-Európában éri el a legnagyobb kiterjedését. Magyarországon az ősrómai várost, Aquincumot Ó-Buda mellett egészen elborította a lösz (397. kép). Ez azt bizonyítja, hogy képződése egészen a jelen időkig tart. Kiszámították, hogy a Földön 4% a lösztalaj. A löszben megtalálhatjuk: a konchyliák szteppefaunáját és számos emlőst, közöttük a mammutot, a rinocerost, a pézsmatulkot, a sarki rókát, az iramszarvast, a vad lovat és a vad szamarat, sok rágcsálót, így a vándoregeret, az ürgét, a szteppék mormotáját, az ugró egereket stb.

396. kép. Löszszurdok az alsó-ausztriai Erdőnegyedben. (SCHAFFER X. F. fotografiai fölvétele szerint.)

397. kép. Az aquincumi ősrómai amfiteátrum Óbudán, a melyet löszhöz hasonló üledékekből ástak ki. (LÓCZY LAJOS fotografiai fölvétele.)

A lösz minálunk körülbelül 400 m magasságig található, azon felül illuviális agyag következik. Néha elagyagosodott öveket tüntet fel, a melyek azáltal keletkeztek, hogy lerakódásuk idején átmenetileg nagyobb nedvesség uralkodott, a mely a lösz porát megszilárdította. Ha a szél a löszport valamely vízmedenczébe fujja, akkor réteges löszhöz hasonló üledék képződik. Ez az úgynevezett tavi lösz (mocsárlösz), a mely természetesen vízi konchyliákat zár magába.

Száraz vidékek talajfelszínén a talaj csekély nedvességének elpárolgása folytán a sók, különösen a konyhasó, nagyobb mennyiségben gyűlnek össze. Ezeket a kristálykákat a szél könnyen elszállíthatja és a finom porral együtt lerakja a steppéken. Így képződik a sóban gazdag agyagtalaj (agyagsivatag, Sebcha, Takyr, sósteppe, sósivatag). Eső alkalmával a só felolvad, sóüstök, sósmedenczék keletkeznek, a melyek elpárolognak és a sókéreg leülepedik. A száraz vidékeken a vízpor elpárolgása alkalmával keletkezett sókristálykákat a tenger felől fujó szél is magával viheti és egyes helyeken lerakhatja.

A plasztikus, nedves agyagtalajokban az esőcseppek benyomatai megmaradnak (fosszilis esőcseppek); hasonló csészikék keletkeznek a gázbuborékok pukkanása következtében. A száradási repedések a kiszáradó rétegeket sokszögű táblákra bontják (222. kép), a különböző állatok nyomai a legfinomabb részletekben megmaradnak. A mai agyagsivatagokban aránylag ritkán fordulnak elő a szerves élet ezen bizonyítékai. Ezek a nyomok, különösen ha nagyobb számban fordulnak elő, parti síkokra utalnak, hacsak a vándorló állatcsordáknak nem tulajdonítjuk ezeket.

A magas hegységekben, a melyeken nincs növénytakaró, a gazdag mállási anyag kőomlások, kőlavinák, hegyomlások, hegyszakadások útján, vagy pedig vízzel keveredve murkitörések alakjában kerül a völgybe. A mállás termékeit a fenéklavinák magukkal ragadják és minden vízerecske kicsiben a felszínen fekvő kőzetek szétrombolásán dolgozik. Nagy lekoptatott tömegek kerülnek állandóan a patakok medrébe és a völgyek felé haladnak, a finom anyag állandóan, a nagy tuskók pedig csak árvizek alkalmával, a melyek, a mint láttuk, pusztító erővel minden ellentállást megtörnek. E közben a tuskók szétrombolódnak és ily módon a törmelék a vízfolyás folytonosan csökkenő taszító ereje mellett is szállítható. Azt a törmeléket, a mely a normális víznyomásnak ellent tud állni, a következő árvíz sodorja tovább.

A hol a magas hegységek patakjai (vad patakok) a meredek lejtőről a lapos völgyvonalba jutnak, különösen a fővölgybe való betorkolásuknál, törmelékkúpot halmoznak fel, a melyen keresztül hol itt, hol ott, gyakran elágazva keresik útjokat. Az az eset is bekövetkezhetik, a mint már gyakran megfigyelték, hogy csekély vízmennyiség mellett a patak egészen beszivárog a törmelékkúpba és csak a lábánál jut ismét a napfényre. A törmelék anyaga szegletes vagy élesre van lekoptatva, nagyság és a kőzetek mineműsége szerint nincsen elkülönülve és a hézagok térfogata többnyire nagy. Néha meszes vagy agyagos betelepülések vannak közbeékelődve; ezek a patak zavarodásaiból csendesebb folyás alkalmával ülepednek le. Bennük elmosódó, völgy felé hajló rétegzést találunk. Ha a fővölgy folyója a törmelékkúpot keresztben metszi, akkor vízszintes réteghézagok mutatkoznak, a melyek ez üledékek természetére vonatkozólag könnyen tévedésbe ejthetnek bennünket. Többnyire meszes czement által megszilárdítva, a szegletes törmelékből breccsiák, míg a legömbölyített tuskókból és görgetegekből konglomerátok képződnek, gyakran csekély kiterjedés mellett nagy vastagságban (398. kép).

398. kép. A Meteora kolostor konglomerát-sziklái Görögországban. (BÁRÓ STILLFRIED fotografiai fölvétele szerint.)

Mihelyt a folyó vonszoló ereje lecsökken, nyomban a leülepedésre való törekvés válik uralkodóvá. A folyó a nehezebb törmelékeket medrének fenekén fekve hagyja, kavicsmedret alkot (allúvium) és ezen folyik tovább. A kavicsmeder azonban nem állandó, hanem a folyó tovább görgeti és taszítja a kőzettörmelékeket, a melyek éppen ennek következtében és a súrlódás folytán egymást legömbölyítik (görgetegek) vagy pedig lelapítják (hordalékok). Kezdetben az első, későbben az utóbbi forma uralkodik. Magas vízállás, árvíz alkalmával a megnövekedett taszító erő következtében sokkal hevesebben mozog tovább a kavicstömeg és a völgyfenéken át oldalt kiterjeszkedik (árterület). Így keletkeznek az egyes alpesi völgyek széles kavicsos fenekei, a melyekben alacsony vízállás mellett a vízfolyás csaknem, vagy egészen elenyészik, míg a hóolvadás idején vagy pedig felhőszakadások után vad folyam gyanánt zúg tovább (260. kép). Számos alpesi völgy kősivataggá változott ezáltal és a kellő költségek mellett sem lehetséges, hogy a gyakran egy zivataros éjszaka alatt elpusztított művelt vidéket a folyótól ismét elhódítsuk. A kavicstömegek szemecskéi nagyon különbözőek, alkalmilag helyenkint nagy tuskók is vannak közöttük, a melyeket többnyire valamely oldalsó torrens vad patak teremtett oda. A rétegzés hiányzik, a legömbölyített csúcsú és élű kőzetdarabok összevissza feküsznek egymáson. A folyó szakaszának ebben a részében a kavics alkotó részeiből még felismerhetjük a vízterület fölépülését (helyi kavicsok). A további folyás mentén általában szélesebb és vastagabb lesz a kavicsmeder és a lejtő csökkenésével együtt az egyes görgetegek nagysága is fogy, kisebbedik. A magas- és alacsony vízállás ellentéte kitűnik a durvább és finomabb anyagok szabálytalan váltakozásából, a mely anyagok telepei a kavics- és homokpadok vándorlása alkalmával oldalt hirtelen kiékelődnek.

A partok peremén, különösen a bemetszett terraszokon, nagyon jól kivehetjük a folyami képződmények szerkezetét. Ha az anyag nincsen különválva, akkor a pórusok térfogata 30-35%. A kavicsok rétegzése elmosódó vagy pedig hiányzik, többnyire finomabb anyagok telepei, homoküledékek vannak beléjük ágyazva, úgy hogy ez padképződést jelent. A hordalékok hosszanti tengelyükkel a folyam irányába helyezkedve fekszenek és pedig egy kissé a sodra felé hajolva, úgy hogy a kavicsok fekvéséből felismerhetjük az áramlás egykori irányát (399. kép). Sokszor találunk olyan görgetegeket is, a melyeket a vasoxid kívülről sárgásra színezett és a melyeken fehér lesúrolt foltok láthatók. Mindez arra utal, hogy ezek a magasabb fekvésű, gyakran rozsdavörös színű, régebbi terraszkavicsokból származnak. Néha többszörösen átiszapolódtak. Némelykor a folyókavicsokban olyan kőzeteket találunk, a melyek a folyó vízterületén ismeretlenek. Ezek az előző korszakok hidrográfiai viszonyainak változására utalnak, hacsak valamely más szállításra nem kell gondolnunk. A kavicstelepekből felismerhetjük az egykori vízfolyásokat. Így az északi Mészalpok magas platóján fekvő szemkövek (többnyire jól legömbölyített kovák) azt bizonyítják, hogy valamikor a czentrális övből folyóvizek folytak keresztül ezeken a magas fennsíkokon, még mielőtt az északalpesi hosszanti völgy ezeket a fennsíkokat el nem választotta.

399. kép. A görgetegek helyzete a folyó kavicsmedrében.

Amint már előbb kimutattuk, a folyók kavicsmedrének vastagsága az árterület szélétől a folyam felé növekedik. A Dunáról Bécs mellett kimutatták, hogy a kavicsmeder vastagsága a szabályozás előtt a természetes csatorna jobb partján volt a legnagyobb és a balpart felé csökkent. Ezt a jelenséget BÄR törvénye szerint magyarázták, vagyis a folyam hajlama szerint jobbra törekedik. Bármely nagy folyam kavicsmedrében egymás fölött három különböző lerakódást különböztethetünk meg. Ezek különösen a Dunában nagyon jól kialakultak. Legalul fekszik a uszadékagyag (driftagyag), vagy 4 m vastag, finom, sötétkék agyag, a mely néha homokos is és természete az alatta fekvő kőzettől függ, a melyből a lassan továbbmozgó kavicsmeder alatt alapmoréna gyanánt fejlődött ki. Bécsnél átdolgozott és tisztátalan az agyag (tályag). E fölött fekszik a kavics vagy 12 m vastagságig, a melynek görgetegdarabjai nagyon különböző nagyságúak. Míg az átlagos nagyság körülbelül 70 cm³, de azért fejnagyságú darabok is előfordulnak és a mogyoró nagyságú kavicsok egész padokat alkotnak. Bár a folyam főmellékfolyói a Mészalpokból erednek, vagy pedig ezt keresztezik, a görgetegek főtömege (62%) mégis tejfehér kvarcz és csak 12% a mész, meg a dolomit. Ebből az következik, hogy az anyag nagyrészt a magasabb, régibb terraszok átmosott kavicsaiból áll. Mennél kisebbek a görgetegek, annál jobban előtérbe lép a kvarcz, minthogy a hosszú úton a puhább kőzetek széjjel dörzsölődnek.

A kavics fölött, berkeket és szigeteket alkotva, fekszik a folyami agyag (silt). Ez finom, sárgás vagy világos barna, elmosódott rétegzésű, finom homokos agyag, a mely számos fehér csillámpikkelyecskét tartalmaz. A folyami agyag nem más, mint a zavaros víz csapadéka, üledéke, a mely nedves állapotban iszapszerű. Gyakran homoktartalma növekszik és így mindjobban a homokba megy át. A folyam pályáján ennek van a legcsekélyebb vastagsága, nagyrészt egészen hiányzik és csak az ártereken halmozódik fel, a hol az árvizek lerakják. Itt eléri a 4 m vastagságot és egészen elnyomja a kavicsot. Nagyon kedvező talajt nyujt a növényzetnek.

Érthető, hogy az uszadékagyagban (driftagyag) az organikus maradványok fennmaradására nézve nagyon kedvezőtlenek a körülmények. A kavicsban is csak nagyon rossz állapotban levő csont- és agancsmaradványokat találtak alkalmilag. A folyami agyagba (silt) gyakrabban mocsárrétegek is be vannak ágyazva. Ezekben olyan kagylók és csigák fordulnak elő, a melyek ma a berkekben és a holt ágakban, morotvákban élnek, különösen az Unio, Dreissensia, Helix, Pupa, Lymnaea, Planorbis, Paludina, Bythinia és a Valvata.

Az Alföldeken a legfinomabb homok és agyag nagy terjedelmű területeket alkot. Ezt az anyagot a folyamok árvizek alkalmával vagy pedig az elrekesztett folyami tavakban (holt ágakban, morotvákban) kiterjesztik. Ezen üledékek vastagsága igen jelentékeny: a Tisza síkjában az alluviális képződmények vastagsága meghaladja a 200 métert, a felső-rajnai alföldön 175 méternél vastagabb, míg a Gangesé 480 méter vastag. Némelykor a sülyedt vidékeken a felhalmozódás az utánasülyedésnek arányában történik. Ezzel magyarázhatjuk a fluviális üledékek nagy vastagságát a nélkül, hogy a tenger tükrének egykori mélyebb állását kellene feltételeznünk, ha mindjárt maguk az üledékek több száz méternyire nyúlnak is a tenger színe alá, miként pl. a Pó síkján.

A folyók tavi vagy tengeri torkolatukon némelykor deltát építenek föl, a mely a tetemes üledékszállítás mellett gyorsan növekedik. Lejtője a meredek parton és durva anyag mellett az összeverődés következtében elérheti a 35°-ot. Az iszapos üledék lejtője laposabb (maximálisan 25°). Durva padosodást, padképződést mutat egészen a legfinomabb rétegzésig, teljesen az anyag szerint. Gyakran meredekebb lejtő mellett a rétegek vastagsága lefelé hirtelen fogy és a rétegek a tófenék üledékeikhez kapcsolódnak, fogazódnak (400. kép). Sokszor deltató és laguna képződik, a melyek különböző leülepedési körülményeket és életviszonyokat nyujtanak és félsós vizekké (brackvizekké) válnak, ha a tengervíz hozzájuk férkőzik. Így a tengeri, félsósvízi (brackvízi) és édesvízi képződmények a tavakban és a folyókban gyakran közvetlenül egymásra helyezkedhetnek, egymásba átmehetnek és a vidék felszínének csekély változása mellett egymás fölé települhetnek.

400. kép. A delta hosszanti metszete.

A folyami képződmények pszefit-ek, pszammit-ek, vagy pelit-ek (kavics-, homok-, vagy iszapból valók). A nagyobb elemek le vannak gömbölyítve, a legfinomabbak, a melyek lebegve haladnak, szegletesek. A rétegzés nagyrészt csak jelezve van, többnyire nagyon zavarodott és csak a legfinomabb üledékben világos, a holt ágakban vízszintes és anyaga az iszapolás következtében elkülönült. Megszilárdulása folytán konglomerátok, homokkövek és agyagoskőzetek keletkeznek. Az organikus maradványok nagyon ritkák, részben szárazföldi eredetűek is, megmaradási körülményeik fölötte kedvezőtlenek. A tőzeg és a fatömegek beékelődhetnek (szénképződés), mészkő, gipsz és só képződik a kiszáradó holt ág csapadéka gyanánt. A fluviális képződmények csakis a nagy alföldeken tudnak széles felhalmozási felületeken és nagy vastagságban lerakódni és jelentékeny rétegtagok gyanánt megmaradni.

A közbeiktatott tavak és a végtavak tisztító medenczék gyanánt működnek. A természetes iszapolási folyamat a durva üledékeket a torkolat közelében rakja le, a finomabb lebegő anyagot azonban tovább viszi. Ezért a belföldi tavakban a durva anyag elterjedése a parthoz közeleső területre van korlátozva (delta) és a tófenék iszappal van borítva, a mely homokkal keveredhetik. Ez az iszap a mészhegységekben világos szürke mésziszap, a kristályos hegységekben szürke agyag, csillámmal és kvarczhomokkal. Rétegzése finom vízszintes és homoktelepekkel váltakozik, mivel az évszakos vízgyarapodás szerint a folyó zavarodásai ingadoznak. A tavi üledékekre a ráöntött rétegekhez hasonlóan rátolódik a kavicsdelta, mivel a torkolat egyre előbbre épül, úgy hogy a feltöltött tó keresztmetszete olyan szelvényt nyujt, a mint a milyen a 401. képen látható. Legfelül fekszik azután a kavicsmeder. Ilymódon csekély kiterjedésben hatalmas durva kavicsok és konglomerátok képződhetnek. A lefolyástalan tavakban, amint kimutattuk, mechanikai és chemiai üledékek váltakoznak a hozzáfolyás szerint. A kisebb tavak, a melyek a folyók felső szakaszán nagy számban jelennek meg, aránylag rövid idő alatt feltöltődnek és így széles kavicsmezők keletkeznek, a melyek mocsárképződésre hajlanak. Ez a folyamat sok alpesi völgyben már határozottan be van fejezve. Tirolban ily módon a legutolsó században 118 tó tűnt el.

401. kép. Folyóvízi (fluviális) behordás folytán feltöltött tó. A tófenék vízszintes rétegzésű képződményeire delta-üledékek települtek és e fölé a folyóvízi üledékek terjeszkednek ki. (LÖWL F. szerint.)

Sok tóban gazdag állatvilágot és különösen a Lágytestűek (Mollusca) héjait találhatjuk és pedig főképpen Bythinia, Valvata, Unio stb. héjakat. Ezek mésztelepekké halmozódnak fel és mésziszappá hullanak széjjel. A szárazföldi csigák a völgyfenék elárasztása alkalmával lebegve (úszva) kitűnően megmaradhatnak és nagy számmal bemosódnak, az álló vizekbe. Némely tó fenekét pépszerű, világos, csomós iszap borítja. Ez száraz állapotban alaktalan, porhanyó vagy darás, piszkosfehér homokká válik. Ez az úgynevezett tavi kréta vagy alm. Részben konchylia-héjak bomlásából keletkezett, részben azonban szervetlen úton, elpárolgás folytán csapódott le. Összetételében valószínűleg az egysejtű algáknak is részük van.

A mészben szegény vizekben, a partok mellett vízi mohák nőnek, a melyek sűrű, úszó takarót alkotnak és a rétekhez hasonlítanak. Ezek a mohapárnák a fenékre sülyednek és tőzegképződésre nyujtanak alkalmat. A mésztartalmú vizekben füvek és úszó vízinövények tenyésznek, a melyek a tavat a parttól kezdve elposványosítják. Ezek közül az algákat és pedig a Chara-t és a Nitella-t kell kiemelnünk, a melyek sok szénsavas meszet választanak ki. Így tehát különböző módokon édesvízi meszek képződnek. A vulkáni hamu az álló vizekben gyakran hatalmas, rétegzett tufává halmozódik fel (402. kép), a mely, minthogy részben összegöngyölített hamugolyócskákból áll, pizolitos (borsókőhöz hasonló) szerkezetű tufává válik, pl. a kisázsiai Sindsere vidékén.

402. kép. Tufás vidék Sindsere mellett Kis-Ázsiában. (ZEDERBAUER E. fotografiai fölvétele szerint.)

Azok az uszadékfák, a melyeket a vízfolyások magukkal hoznak, egyes tómedenczékben (Kanada) hatalmas telepeket alkotnak, a melyek lignitbe mennek át és homokkal meg agyaggal váltakoznak. Ilymódon allochthon (idegen talajról származó) széntelepek fölhalmozódására nyílik alkalom. Magasabbrendű állatok beiszaposodott hullái és a növénymaradványok gyakran kitűnő állapotban maradnak meg és az előző korszakok gazdag szárazföldi faunáját és floráját főképpen a tavi képződmények nyujtották. A tavakban és tengerekben előfordulhat, hogy a sótartalomnak vagy a hőmérsékletnek gyors váltakozása, valamint fémoldatok hozzáfolyása vagy gázexhalácziók (gázkigőzölgések) következtében a halak és egyéb állatok nagy tömegben egyszerre elpusztulnak, miáltal a szerves anyagok fölhalmozódnak.

403. kép. Homokkőlemez hálós léczekkel, a melyek kiszáradás folytán keletkezett repedések kitöltései.

A nagy tavakban bizonyos tekintetben olyan leülepedési viszonyok következnek be, mint a milyeneket a tenger mutat. A félsósvízi (brack), vagy a sósvizű tavak olyan faunát honosítanak meg, a mely az eltérő életföltételekhez alkalmazkodik. A növekedő sótartalommal egyre szegényedik a fauna, míg végre a sós fenéken már semmiféle élet sem marad meg, csak chemiai csapadékok és üledékes rétegek váltakoznak. A reliktumos tavakon gyakran nagy nehézségekbe ütközik a tengeri és tavi leülepedések körülményei között a határt meghúzni.

404. kép. Hullámbarázdák a luzerni mioczénkorú homokkövön. (BACHMANN tanár fotografiai fölvétele szerint.)

A vízállás ingadozása mellett a kiképződési (fácziesbeli) feltételek gyorsan váltakozhatnak. A tó kiterjeszkedése alkalmával a hullámverés képződményei gyakran a környék széles területe felett transzgredálnak (túlterjeszkednek) és a vízfelület összezsugorodása alkalmával ugyanez történik a tófenék képződményei fölött. Ezen közben nagykiterjedésű felületek a szárazra kerülnek, a talaj sokszögű táblákra szakad széjjel, a rajta keresztülhaladó állatok benyomják lépésnyomaikat. Ha az üledék megszilárdul és a rátelepült rétegek megvédik azt, úgy ezek a nyomok a szárazsági repedésekkel és hullámbarázdákkal (rippelmark) együtt megmaradnak. A fedőrétegek alsó oldalán ezen díszítések ellenlenyomatait láthatjuk, úgy hogy még a megzavart rétegekben is felismerhetjük a padok alsó és felső oldalait. A szárazsági repedések lenyomatai léczszerű kiemelkedéseket mutatnak, a melyek egymást többszörösen keresztezik (hálósléczek a 222., 403., 404., 436-438. képeken).

A szárazföldi lerakódási vidékek, a mi az üledékek elterjedését, egyformaságát és nagy vastagságát illeti, valamint a faciesbeli kiképződés éles jellegzetessége tekintetében korántsem mérkőzhetnek a tengerrel, a melynek ölébe az összes chemiai és mechanikai letarolási termékek törekednek. Csakis a lefolyástalan vidékek vetekedhetnek velük kiterjedés dolgában. A kozmikus, vulkáni és klasztikus anyagok egyesülnek a tengerben, az összes lehetséges szállítási eszközök ide hordják össze azokat; ide kerülnek a chemiai és az organogén üledékek. A tengerek medenczéit a bathimetrikus (mélységi) viszonyok szerint különböző lerakódási kerületekre osztjuk fel, melyeket azonban különféle módon szoktak elhatárolni. A partközeli (litorális-) vidék a maga sikér vizével, a selfövnek megfelelően, körülbelül a 200 méteres vonalig sülyedve, néhány száz kilométer szélességben kíséri a szárazföldeket és a szigeteket; magában foglalja a közép- és parti tengereket. Ez a kontinentális vagy terrigén, a szárazföldről eredő üledékek (pszefit, pszammit és pelit) vidéke, ezeket az anyagokat a folyók, áramlások és a szél hordta ide. A sótartalom következtében gyorsan a fenékre sülyednek és átiszapoláson mennek keresztül s ez után a durvább anyag a parthoz közelebb, a finomabb pedig ettől nagyobb távolságra rakódik le, miközben a legfinomabb, különösen az agyagos részecskék még lebegve maradnak. A litorális vidéken lerakódott terrigén üledékek összetétele a szomszédos kontinens természetétől függ, a mely a régi tömeges kőzetek szétbomlási termékeit, mésziszapot, vulkáni kirepített anyagot stb. tud szállítani. Ezen a vidéken a leülepedés gyorsan megy végbe; vastag üledékek képződnek, a melyeknek mineműsége a hely és idő szerint gyorsan váltakozik. Az üledékek megzavart, részben meredek hajlású diagonális rétegzést és egészen a 150 m mélységig hullámbarázdákat mutatnak. Két különböző övet különböztethetünk meg és pedig a parti vidéket, a Schorre-t, az árapályok váltakozó játékával és a sikértengert, vagyis neritikus (Schelf) vidéket. A part mineműsége szerint megkülönböztetünk homokos-, iszapos- vagy sziklás partokat, a melyekben különböző leülepedéseket és a szerves élet különféle föltételeit találjuk. Az apály idején száraz parti homokon hullámbarázdák, nyomok és szárazsági repedések láthatók, a pázsiton tengeri fű tenyészik, sós pörjék halmozódnak fel. Az organikus maradványok, különösen a kagylók nagy mennyiségben rakódnak le és morzsává (falun) dörzsölődnek széjjel. Földben turkáló konchyliák és férgek, ollótlan rákok és tüskésbőrűek élnek itt (lidotípus). A lapos partokon az új szárazföld gyorsan képződik, amiben a trópusi tengerek vidékén a növényvilág, különösen a mangrove-erdők is közreműködnek. Ilyen helyeken épülnek előre a delták is. Minthogy a könnyebb fajsúlyú folyóvíz a tengervíz tetején úszik, azért zavarodása messzire kiáramlik. Az édesvíz hozzáfolyása következtében a tengervíz helyenként félsóssá válik, ami a fauna nagy változását idézheti elő. Hasonló föltételeket nyujt az iszapos part. A sziklás partokon tuskós törmeléket találhatunk és görgetegekből álló tengeri lejtőket, itt nőnek az algák, közöttük a mészalgák; a korallok, osztrigák és a Balanus-ok a sziklákra tapadtak, odanőttek; nagy, vastaghéjú konchyliák a hullámverésnek ellentállanak, Patellá-k és más kagylók erősen a sziklákhoz tapadnak; a fúrókagylók, tüskésbőrűek és szivacsok lyukakat fúrnak maguknak a kőzetbe. A litorális vidéken élő fauna a benthon, nekton és plankton formák leggazdagabb társulása, a mely részben a váltakozó hőmérséklethez és a váltakozó sótartalomhoz alkalmazkodott (eurytherm és euryhalin). A mozgó víz és a behatoló fény hatást gyakorolnak az életfeltélekre. Itt képződnek az algák, korallok és konchyliák nagy organogén mésztömegei, azokból az állatokból, a melyek itt éltek, de felhalmozódnak a planktoni szervezetek is, a melyek a legnagyobb tengeri mélységekben hasonlóképpen előfordulnak.

A bathyalis vagy hemipelagikus öv 200 m és 1000 m között terül el és folytatódik az abysszális mélységhez. Ez az öv állandó hőmérsékletet mutat, az áramlások következtében vize gyenge mozgásban van, a belejutó fény már gyenge, vagy éppen semmi és a meggátolt asszimiláczió miatt a növények is hiányoznak. Iszapból táplálkozó állatok, halak, hosszúfarkú rákok és lábasfejűek (Cephalopoda) élnek itt. A legfinomabb terrigén üledék rakódik le, a melyet sűrű iszapnak (slikk-nek) nevezünk és ez az üledék 4000 m mélységig ér le. A kékszínű sűrű iszapot a kénes vas festette kékre, míg a trópusi partok vörös sűrű iszapjának a színe a laterittől ered. Ezekben a mélységekben fordul elő a glaukonithomok, a mely kálivasoxidszilikátok sötétzöld, szabálytalan szemecskéiből (1 mm-ig = 2 r) keletkezett. Ez a homok szerves lények közreműködésével az organikus kemény részekbe és ezek körül rakódik le, különösen a foraminiferák héjacskáit szokta bevonni. Pirit- és foszforitgumók is előfordulnak benne. A foszfátok a szerves maradványok körül képződnek, a foszfortartalom pedig az elkorhadt gerinczes állatoktól ered. A mészpartok és a korallszigetek közelében fehér meszes sűrű iszapot találhatunk, a mely 90%-ig terjedő meszet tartalmaz és szerves kemény részek szétrombolásából eredt, vagy pedig baktériumok közreműködésének hatására vált ki.

Az abisszikus (pelagikus) vagy mélytengeri képződmények vidéke az óczeánoknak a partoktól távol levő részeire esik, ahová a szelek, az áramlások, a drift, vagy pedig a nektoni állatok gyomortartalmai juttatnak némi kevés terrigén anyagot. Itt a vulkanogén és a planktoni mészüledékek az uralkodók. Ez az afotikus (fénytelen) vidék a 0°-hoz közeledő hőmérséklettel, a mely csak a Földközi-tengerben melegebb valamivel; növényvilág nélkül, részben vak, vagy pedig világító készülékkel ellátott kozmopolita elterjedésű faunával. A nagy mélységekből ismételten halásztak ki szárazföldi növényeket, a melyeket az áramlások hurczoltak oda. Uszadékjég útján durva terrigén anyag is jutott oda.

Az óczeánok mélységeit 4000 és 5000 m között főképpen ragadós, sárgás vagy szürke, száraz állapotban krétafehér mésziszap foglalja el, a mely két harmadrészben planktoni szervezetek héjacskáiból áll; a héjak az állatok elhullása után a mélységbe sülyednek. Ez állatok főképpen planktoni életmódú foraminiferák, köztük elsősorban globigerinák, azután kokkolithok és rhabdolithok, a melyek a globigerinás iszapot alkotják, egészen 90%-ig terjedő mésztartalommal. Egy köbczentiméter iszap 200000-nél több héjacskát tartalmaz. Ez az iszap a forró égövben és a meleg áramlatok hosszában van elterjedve, de a kontinentális szegélyen is előfordul. Az eső gyanánt fenékre sülyedő héjacskákat a víz 1000 méternél nagyobb mélységben korrodálja. A globigerinás iszapot különösen az Atlanti-óczeánban találhatjuk, de az Indiai- és a Csendes-óczeánban is el van terjedve. Az egyes melegebb tengermedenczékben a Pteropodák finom mészházacskái az uralkodók (pteropodás iszap). Más tengerekben, különösen a hidegebbekben kovaiszap borítja a medencze talaját; ez az iszap az egysejtű kovaalgák parányi vázaiból, Diatomaceákból, Radioláriákból és szivacstűkből képződik; ez a diatomaceás iszap 90%-ig terjedő kovasavtartalommal. Ez a legnagyobb tengeri mélységekig nyúlik le, míg a mésziszap körülbelül 5000 méterben eltűnik, mivel a mészhéjacskák a nagyobb nyomás következtében feloldódnak.

A legmélyebb óczeáni medenczéket, különösen a Csendes-óczeánban 5000 m alatt, de az Antarktiszon már 2000 és 3000 m között az úgynevezett vörös mélytengeri agyag borítja be, a mely nyúlós, téglavörös színű, egészen a vörösbarna árnyalatig és a vulkáni hamuk és horzsolókövek szétbomlásából keletkezett. Régebben a mészhéjak, különösen a globigerinák oldási maradványának tekintették. A vörös mélytengeri agyag eolikus anyagot tartalmaz, a mely paszátpor alakjában repül át az óczeán fölött; ehhez kozmikus anyagok keverednek és pedig bronzitchondritok - ½ mm nagyságú szemecskékben - és mágnesvasgolyócskák. Radioláriáktól eredő konkrécziószerű mangángumókat és kovavázakat is találhatunk benne. Ha ezek az anyag 20%-át adják, akkor radioláriás iszapnak nevezzük, azonkívül czápafogakat feloldott dentinnel és a czetek fülcsontjait (cetolithek) találjuk benne. Látszólag minden más anyag, a mi a felszínről a fenékre sülyed, feloldódik. A parttól távol eső mélységekben nagyon lassan halad a leülepedés. Így a felszínes fenékpróbákban harmadkori czápafogakat találtak és a kozmikus por gyarapodását is csak ezzel tudjuk megmagyarázni. A legnagyobb óczeáni mélységekben is kimutatták az üledékek rétegzését, a mely a mészdús és mészben szegény anyag váltakozásából és a különböző színezésből tűnik ki. A fenékpróbák, a melyeket 80 cm hosszúságig vesznek, a felszínen mindig nagyobb mésztartalmat mutatnak. A parttól távol fekvő nagy mélységekben is találtak homokot (pl. a Délatlanti-óczeánban 7230 m mélységben), a mely bizonyára valamely tengeralatti kiemelkedésről származik. A mélytengeri üledékek óriás kiterjedése mutatja, hogy milyen kevéssé változatosak ottan a leülepedési föltételek. A 350 millió négyszögkilométernyi tengerfenékből körülbelül 80 milliót kontinentális üledék takar, 130 millió esik az organogén üledékekre (uralkodólag a globigerinás, iszapra) és 140 millió km² a vörös mélytengeri agyagra.

Ehhez képest az életvilág létföltételei is nagyon egyformák és a víz mozdulatlanságától, a nagy nyomástól, a mely egészen 1000 légköri nyomásig terjedhet, a világosság hiányától és a 0°-ig terjedő hőmérséklettől függenek. Őskori állatvilág él itt, a mely a Föld mezozoos korszakára emlékeztet, sajátságos halak és rákok, kicsi, vékonyhéjú kagylók, apró Brachiopodák, tüskésbőrűek, tengeri csillagok és tengeri liliomok, magányos korallok, kovaszivacsok és foraminiferák, különösen globigerinák és radioláriák. Az ezekről szóló tudásunkat a legutóbbi idők nagy mélytengeri expedíczióinak köszönhetjük.

A tengerfenék egyes helyein, ahová az áramlások semmi oxigént sem hoznak, a gyors rothadás megakad és az állati maradványok felhalmozódnak. A szulfátok redukálódnak és kénhidrogén képződik, mint a lagunákban és az elzárt Fekete-tengerben. Ott semmi állati élet sincsen a fenéken, sőt feljebb sem, egészen addig a magasságig, ahonnan még a friss víz odaáramlása hiányzik. A kén leválik és az állati testek vastartalma kénes vas képződésére nyujt alkalmat, a mely kékre való színezést okoz, és gumókban (konkrécziókban) gyülemlik fel. Az a vasoxidhidrát is, a melyet a folyók sodornak be és a mely az iszapot vörösre színezi, szintén kénes vassá változik.

A fáczies nem más, mint a különböző viszonyok között keletkezett lerakódások egyidőben való kiképződése. Az üledék fácziese annak petrográfiai és faunisztikai sajátságait jelenti, a melyek a leülepedési körülményektől és a beléjük ágyazott szervezetek életviszonyaitól függenek. Az azonos fácziesű üledékeket izopikus üledékeknek nevezzük, míg a különböző fácziesű üledékeknek heterop üledék a neve. A különböző lerakódási helyek képződményeit heterotopikusoknak nevezzük. A fácziesbeli kiképződéseknek egész sorozatát különböztethetjük meg, ilyenek a vulkáni- (tufák), eolikus- (dűnék, a lösz), a sivatagfáczies, a glacziális-, eluviális- (laterit), alluviális vagy fluviális-, a deltafáczies, a tavak lakusztris vagy limnikus fácziese, az édesvízi-, félsósvízi és tengeri fáczies, a parti fáczies, a litorális-, neritikus-, bathiális-, abisszikus és pelagikus fáczies, az iszap, a homok és a sziklás partok fácziese, a zátonyfáczies (korallok, bryozoák, mészalgák), azután az ott uralkodó fauna különböző típusai, mint pl. a pleurotomentonok, a cerithiumos homokok, a globigerinás, radioláriás és pteropodás iszapok fácziesei, az iszapfáczies stb.

Azok az üledékek, a melyek a felszín váltakozó fizikai viszonyainak hatása alatt álló tengerrészekben rakódtak le, nagy változatosságot mutatnak összetételükben és faunájukban, a mely beléjük van ágyazva. Ez azt jelenti, hogy a fáczies váltakozása vízszintes irányban igen gyors az egyidőben képződött lerakódásoknál, függélyes irányban pedig (az egymásra települt rétegekben) szintén gyors a fáczies váltakozása, az életkörülmények és a leülepedési viszonyok beállott változása folytán. Például mialatt az iszap és homok oldalsó irányban egymásba átmegy, ugyanakkor egymás fölött is előfordulhat. Az egyik kőzetfácziesből a másikba való átmenet lassan mehet végbe, amennyiben például az agyag mésztartalma egyre gazdagabb lehet, míg tiszta mészkő keletkezik, vagy pedig valamely összefogazódás képződhetik, olyan nyelvformájú összetétel (394., 395., 400. kép), mint például a zátony, vagy parti képződményeknél a nagyobb vízmélységek lerakódásaival. Ha valamely hely lerakódási körülményei megváltoznak, akkor fáczies-váltakozás következik be. Így valamely tengeri medencze kitöltése alkalmával a nagyobb mélység fölött sikérvíz fácziese következik, a tengeri képződmények a szárazföldi képződmények fölé helyezkednek, a sivatagi képződmények a vízhálózatos vidék fölé, vagy lakusztris rétegek fölé stb. Röviden a Föld felszínén a fáczies örökös vándorlását állapíthatjuk meg, a mely az előző korszakokban még nagyobb arányokban történt. Szigorúan véve tehát minden réteghézag fáczies változást jelent és a legnagyobb jelentőségű a Föld felületén végbement változások ismeretére, hogy ezen választófelületeket megmagyarázzuk.

A lerakódások vastagsága keletkezésük módja szerint fölötte változó és az ugyanabban az időben képződött rétegek még azonos kiképződés mellett sem egyforma vastagok. Itt csak néhány milliméter vastagságú finom iszap ülepedett le, míg amott több száz méter vastag durva kavicsréteg halmozódott fel ugyanazon idő alatt. A tömeges koralltörzsek csak egy milliméter töredékére vagy néhány milliméternyire nőnek egy év alatt, míg a hamueső néhány óra alatt nagy kiterjedésű földsávot tud több méter magasságban elborítani. Éppen azért merész dolog a lerakódásokat összehasonlító időmértékül alkalmazni. Annál kevésbbé használhatjuk ezeket abszolút mértékek gyanánt, kiképződésük időtartamának évekre való átszámításánál, amennyiben, amint a »Chemiai lerakódások« fejezetében, a sótömegekben való rétegváltakozásoknál említettük, az egyes periódusok hosszát nem ismerjük. Csak egy kísérletről, tudjuk, hogy meglehetősen megbízható eredményt adott és ez a Svédország finoman rétegezett glacziális csíkos agyagának vizsgálata volt; ugyanis ennek egyes telepei a meleg évszaknak felelhettek meg s ez vezetett ahhoz, hogy e vidék belföldi jegének elolvadását körülbelül 12000 esztendőre becsülték. Ezek a számítások azonban olyan lerakódásokra támaszkodnak, a melyek a legfiatalabb geológiai korszakban képződtek és érthető, hogy az összes mértékek annál inkább elmosódnak, mennél messzebb megyünk vissza a Föld történelmében.

A lerakódások időbeli elterjedése éppen olyan különféle, mint térbeli kiterjedésük. Az óczeáni mélységek üledékeinek hatalmas kiterjedésével ellentétben állanak a belőlük kúpformában feltörő mészzátonyok és a partszegélyi (sorr) képződmények, a melyek hirtelen kiékelődve nyelvalakban nyúlnak bele a szomszédos üledékekbe. Az álló vízburok alatt a leülepedés általában konkordánsan és hézagtalanul megy végbe, míg a szárazföldön és folyómedrekben a könnyebb letarolás következtében inkább a hézagosság és diszkordanczia az uralkodó. Hullámok, áramlások, feloldódás és csuszamlások folytán az állóvizek takarói alatt is keletkezhetik szubakvatikus, illetőleg szubmarin letarolás, megszakadhat a rétegsorozat és rétegzavargások történhetnek. Mindez nemcsak a szorosabb litorális vidékeken és zátonyhalmokon következhetik be, hanem a parttól nagyobb távolságokban is. Nagy mértékben fordulnak elő a kontinentális talp szélein és a mélytengerek árkaiban, a mennyiben a nagy mélységekbe vezető lejtő néha 5-20°-ot tesz ki. Úgy látszik, hogy az üledékek folytonos felhalmozódása áthágja a hajlási szöglet maximumát és a lerakódások vastagon folyós vagy részben már megszilárdult mineműsége mellett az üledékek nagy részének a mélyebben fekvők fölé való lecsuszamlása következik be, a mi kicsiben olyan jelenségekhez vezethet, mint a minőket az erősen megzavart hegységek áttolódásaiban és átredőzéseiben ismerhettünk meg. A leülepedés megszakítását a letarolás követheti a nélkül, hogy a rétegek megzavartatnának. Az új domborzatra települt üledékek a régebbiekkel párhuzamos rétegfelületeket mutathatnak és látszólag konkordánsan feküsznek, a mire csak az elválasztó felületen túlterjeszkedő település utal (eróziós diszkordanczia 405. kép). Ha azonban a letarolás olyan módon következik be, hogy az általa megteremtett felület megfelel a réteg felületének, akkor rejtett diszkordanczia keletkezik, a mely csak a rétegsorozat hézagaiban ismerhető fel (406. kép). Az üledékes kőzetek a repedésekben vagy a szabálytalan üregekben kitöltések gyanánt is előfordulhatnak, mint pl. az agyag vagy a terra rossa a mészhegységekben, vagy pedig a homokok a földrengési hasadékokban (206. kép), úgy hogy ha alárendelten is, de telér alakjában fordulnak elő.

405. kép. Eróziós diszkordanczia; a-d rétegek lerakódása után (v. ö. a 160. képpel) erózió következett be az A-B letarolási felületre e réteg rakódott le.

406. kép. Rejtett diszkordanczia; az A-B letarolási felület egybe vág a c rétegfelületével és felhalmozódási felületté válik. A konkordáns települést ábrázoló 160. képpel összehasonlítva, képünkön hiányzik a d réteg; s ez a réteghiány bizonyítja a diszkordancziát.

A lerakódások a belső és külső erők folytonos hatása következtében chemiai és fizikai tulajdonságaikban megváltoznak, többnyire megszilárdulnak, miáltal először is üledékes kőzetekké válnak. A megszilárdult üledékekből szedimentumos vagy romkőzetek képződnek. Ezek a változások nagyon sokféle módon és a belső erők hatására történnek, tehát a külső erők közreműködése nélkül, mint a milyenek pl. a vulkáni hőmérséklet és a hegység nyomása. A belső erők hatása folytán keletkezett változásokat diageneziseknek nevezzük. Az anyagveszteség vagy anyagpótlás, különösen a kilúgozás és a megszilárdulás, vagy a chemiai átalakulás már a lerakódás közben folyamatban van, vagy pedig a lerakódás után megy végbe. Már a hegyi nedvesség elveszítése következtében bekövetkezik a megkeményedés, a mint azt az épületköveken láthatjuk, a melyek friss állapotban könnyen feldolgozhatók és a kiszáradás alkalmával a vízben oldott anyagok (mész) kiválása folytán megszilárdulnak. A laza anyagok legegyszerűbb czementje az iszap, a mely a kiszáradás következtében megkeményedik. A feloldott anyagok, a melyek kívülről jutottak oda, vagy pedig részben az üledék feloldásából származnak, összeragasztják, a szerves rothadási termékek közreműködésével pedig kiválasztják a laza anyagokat. A leggyakrabban a nehezebben oldható kalczit pótolja az aragonitot. E mellett pszeudomorfozák keletkeznek, vázrészek vagy héjak után és mészpát-kitöltések, de víztartalmú kovasav-kitöltések is, kalczedon (elkovásodás), pirit, hematit (elérczesedés) és más ásványok (lásd a Megkövesedés czímű fejezetet!). Korallok, mészalgák és kagylós homokok (falunok), elveszítik organikus szerkezetüket és kristályosba mennek át.

A meszes detritusz a rothadó szerves anyagok hatására a megmelegedett vízben a mész kicsapódása következtében, vagy pedig a csöves férgek, mészalgák stb. mészlerakódása folytán tapad össze. Így keletkeznek a mészzátonyok és más nagy mésztömegek, a melyek gyakran meghazudtolják szerves eredetüket. A réteges mésziszap lemezes meszet szolgáltat. A tengeri üledékek felszíne gyakran már kéreggé keményedik. A legkülönfélébb nemű görgetegek, a fenékmorénák karczolt lesúrolt kövei, a sivatagok sima éles törmelékei, a folyami- és parti kavicsok konglomerátokká kapcsolódnak össze, a szögletes törmelékekből pedig szögletes sziklafalak vagy breccsiák lesznek; a homokokból képződnek a homokkövek és pedig kvarcz- vagy mészhomokkövek a kötőanyag mineműsége szerint, a mely néha vastartalmú; a réteges agyag (iszap) agyagpalává szilárdul, a melyet a bitumen vagy szenes anyagok feketére festenek. Ha szénsavas mész keveredik hozzá, minek folytán a szilárdsága növekedik, akkor márgáról vagy meszes márgáról beszélhetünk. A tuskós- és törmelékagyag megszilárdulásából lesz a tillit. Azok a homokok, a melyek gránit, porfir stb. szétrombolódásából eredtek, összetapadva úgynevezett arkóza-homokkövet alkotnak, a melyekben az anyag nem különül el. Grauwacke a neve az agyagpalából s homokkő-törmelékekből megszilárdult kőzetnek. A meszes czement a kvarcz-homokot olyan módon szilárdíthatja meg, hogy a kvarczszemecskék kristályokká fejlődhetnek ki: ez a kristályosodott homokkő. A vas vagy a vasas vegyületek a vízátbocsátó üledékekben oxidáló hatást fejtenek ki (rozsdásodnak) és így szénsavas vasoxidul, vashidroxid és vasoxiduloxid képződik, minek következtében vörösre, barnára, sőt feketére való színeződés és a laza alkotórészek összeragasztása következik be. Ez a hatás valamennyi vasszerszámon mutatkozik, ha hosszabb ideig feküdt a földben (407. kép).

407. kép. Vashorog, a melynek oxidácziója vastartalmú kötőanyagot szolgáltatott: ez ragasztja össze a kavics görgetegeit.

Ha a czellulóz chemiai átalakulás következtében szénné válik, vagy pedig más szerves maradványokból chemiai átalakulás útján folyékony vagy szilárd szénhidrogén lesz, például a szerves testek szétbomlása alkalmával, miközben kén, foszfátok, glaukonit, pirit, mocsárércz, rézércz képződik, akkor is diagenézis megy végbe. Szapropel-ben bővelkedő meszekből bitúmenes (büdös) meszek keletkeznek. Az anhidrit vízfelvétel folytán gipsszé változik, miközben a térfogati megnagyobbodás következtében körülbelül 60%-ában gyűrődések következnek be (fodros kő, 231. kép).

408. kép. Sejtes dolomit. (Rauchwacke.)

A könnyen oldható alkotórészek felolvadnak és eltávoznak. Azokat az átalakulásokat, a melyek a sótelepekben átkristályosodás folytán mennek végbe, szintén a diagenézisekhez számítjuk (l. a Chemiai lerakodások fejezetét). Valamennyi víz, de különösen az édesvíz erősen megtámadja, korrodálja a mészhéjakat még az állatok élettartama alatt (korrózió). Az aragonit a mésznél gyorsabban oldódik (lásd a Megkövesülés czímű fejezetet). A nagyobb tengeri mélységekben ez a kovás maradványokkal is megtörténik, a vulkáni kirepült anyagok szétrombolódnak és csak a vörös mélytengeri agyag marad hátra.

409. kép. Üreges görgetegek.

Ha a löszből eltávozik a mész, akkor agyaggá változik, míg más helyeken a kilúgozott mész felgyülemlik és löszbábukat alkot.

A dolomitos mészben felolvad a szénsavas mész és lyukacsos sejtes dolomit (rauchwacke, 408. kép) marad hátra. A dolomitgörgetegek, a melyeket meszes czement köt össze, azokban a hasadékokban, a melyek a kőzetet átszelik, föloldódnak úgy, hogy üreges görgetegek keletkeznek, a melyekben a magneziumkarbonát pora gyakran arra vall, hogy a kalcziumkarbonát gyorsabban oldódott fel (409. kép). A meszes kötőanyag feloldása folytán a kvarczhomokkőből lyukacsos grauwacke keletkezik. A kőzet hasadékainak kvarczból való kitöltései még akkor is megmaradnak, ha a kőzet maga már egészen eltünt (410. kép). Az üledékekben igen gyakori jelenségek a konkréczióképződések, a melyeknél ugyanis oldható anyagok egyes helyeken összegyűlnek és többnyire golyószerű vagy szabálytalan gumós testeket választanak ki. Az anyagok kicsapódása valamely középpontból indul ki, a mely gyakran nem szerves, néha azonban szerves test is lehet, melynél a rothadás is közreműködik. Az agyagokban meszes konkrécziók vagy barit, foszforsavas mész, pirit, vaskarbonát, cölestin, tűzkő (flint) konkrécziók válnak ki (411. és 412. kép). A szilárd testeken bevonatok képződnek, vagy pedig a szerves maradványok, különösen a mészhéjak kitöltődnek. Néha az is előfordul, hogy a diffúzió a mészhéjak vagy csontok belsejét kristályokkal béleli ki (452. kép), vagy pedig geodák (üreges fészkek) keletkeznek. Szeptáriák-nak nevezzük azokat a konkrécziókat (413. kép), a melyeket többnyire sugarasan elhelyezkedő kiszáradási repedések metszenek keresztül; a repedéseket gyakran más ásványok töltik ki. A konkréczió belsejében levő laza darabok csörgő zajt adnak (csörgőkő, 414. kép). A mészkőben és márgában (szöges mészkő, tölcsérmárga) sztilolitek fordulnak elő (415. kép); ezek hosszúra nyujtott oszlopok és csapok, egyenesek vagy hajlítottak, 10 cm-ig terjedő hosszúsággal és behatolnak az alattuk fekvő rétegbe. Más vélemény szerint ezek valamely szilárdabb réteg részei, a melyek az alattuk fekvő puhább kőzetbe nyomultak volna, vagy pedig a csapok egyoldalú nyomás következtében orientált feloldódás által nyomultak volna be a szomszédos rétegbe. A száraz homokokban a beszivárgó vizek folytán fordított kúpalakú vagy golyószerű képződmények is alakulnak, részben duzzanatos gyűrűkkel, a melyek gyakran még világosan mutatják a rétegzést és a mész-, agyag- vagy vastartalmú kötőanyag folytán megszilárdulva megmaradnak. A szivacsok, radioláriák és diatomeák kovasava a szénsavtartalmú vizekben oldható, a szerves maradványok elkovásodnak vagy tűzkőgumókba záródnak be. A konkréczió-képződés chemiai folyamatairól még keveset tudunk, azonban a kolloidok (gélek) bizonyára nagy szerepet játszanak benne. Nem tudjuk, vajjon miért képződnek konkrécziók az egyik helyen, a másikon pedig nem és hogy a felgyülemlő ásványanyagok az anyakőzet félre tolása folytán milyen módon teremtenek helyet maguknak. A kristályképződéshez hasonlóan a növekedési nyomást kell itt számításba vennünk, a mely a konchyliák héjait is szétrepeszti, ha bennük konkrécziók keletkeznek. A növekedési nyomás következtében a sivatag homokjában nagy gipszkristályok és fészkek keletkeznek, miközben a homok kiszorul (416. kép). Erre vezethetjük vissza a Belemnitek szétszakadását is, a melyekben az egyes részek között az üregeket mészpát tölti ki anélkül, hogy a plasztikus pala oda be tudott volna hatolni (417. kép). A telérrepedések a kikristályosodó ásványok nyomása folytán kitágulnak.

410. kép. Hasadékkitöltés kvarczból; az eredeti kőzetet az elmállás eltávolította, illetőleg kidolgozta.

411. kép. Homokkő-konkréczió.

412. kép. Barnavaskő-konkréczió.

413. kép. Szeptária meszes márgából; kiszáradási repedésekkel átszőtt konkréczió.

414. kép. Csörgő kő, üreges barnavas-konkréczió laza maggal.

415. kép. Stilolitek, mélyebb rétegekbe lenyúló mész-oszlopocskák.

416. kép. Gipszkristályfészek Schott el Mreir sivatag talajából, Algír.

417. kép. Szétszakadás folytán megnyúlt Belemnit a máriavölgyi fedőpalákból, Pozsony vármegyéből.

Ennek a nyomásnak nagyon jelentékenynek kell lennie és a megfelelő kristályok szétmorzsolódási ellenállásával lépést kell tartania. Így érthető, hogy a Belemniteknek repedések folytán elválasztott törési darabjai egymástól eltolódtak anélkül, hogy kívülről valamely szétzúzó hatás érte volna őket. A laza üledékeknek kőzetekbe való átmenete, például az agyagnak márgába és mészbe, vagy a homoknak homokkőbe való átmenete gyakran akként megy végbe, hogy konkrécziók képződnek, a melyek egyre gyarapodnak, végre is szilárd padok gyanánt következnek egymás után (418. kép).

418. kép. Laza üledékből szilárd kőzetbe való átmenet, elkonkrécziósodás következtében.

A száraz, forró partvidékeken a tengervíz hajcsövesen emelkedik fel és a mészkőre átváltoztató hatást gyakorol, amennyiben a mészkőt feloldja és gipszet meg ként rak le (391. kép). A gipszpát pszeudomorfóza gyanánt lép föl kagylók és korallok után. Így megy végbe a Sinai partokon a mészhéjaknak és a mészzátonyoknak dolomittá való átváltozása, a melyben a magnéziumkarbonát, a víz sótartalma, hőmérséklete és a bomlási anyagok játszanak közre.

A kék agyagnak (a melyet a bécsi helyi kifejezés Tegel-nek nevez s rossz magyarsággal tályog a neve) színezése a finoman eloszlott pirittől ered. Ebben piritkonkrécziók is vannak s színe a szivárgó vizek következtében sárga- és rozsdabarna lesz. A szétbomlott kénkovandból vashidroxid képződik és ez okozza a színezést; a kéntartalomból kénsav képződik, a mely a mésszel, különösen a konchylia-mésszel gipszet szolgáltat. A gipsz a megváltozott színű felsőbb rétegekben kikristályosodik.

Bár az abisszikus mélységekben nagy nyomás honol, a mélytengeri üledékek nagyrészt mégis olyan lazák, gyakran annyira hígfolyósak, hogy a kutató cső vagy 1 méter mélységig beléjük sülyed. Bár a kötőanyagok kiválása (419. kép) és egyéb átváltozások ugyan már a tenger- vagy a tófenék talajvizében is végbemennek, mégis a nagyobb változások különösen az üledék szárazra kerülése alkalmával történnek és pedig, a mint már láttuk, a főszerepet ebben a szivárgó víz viszi, a mely hegyi nedvesség képében nagy mélységekbe nyúlik le. A bányanedvességből az agyag térfogatának 10%-át, az agyagpala csak 4%-át tartalmazza; nagy pórustérfogatú laza anyagban ez az érték sokkal nagyobb. A vízhatlan üledékek ennélfogva csak csekély mértékben vagy egyáltalában nem mennek diagenetikus változáson keresztül. Az üledékek megszilárdulását tehát nem tekinthetjük az idők közvetetlen működésének, mivel ismerünk egészen fiatal üledékeket is, a melyek erősen össze vannak tapadva, míg ősi üledékek, pl. a kambriumi anyagok Szt-Pétervár mellett még ma is plasztikus gyúrható állapotban vannak.

419. kép. Megszilárdult mélytengeri iszap, a melyen féreglyukak húzódnak keresztül, a Földközi-tenger keleti részéből.

Az üledékes kőzeteket sokszor lithoklázisok szelik át, a melyek részint nyomás következtében kívülről keletkeztek: exokinetikus hasadékok, részint magában a kőzetben kereshetjük eredetüknek okát, vagyis entokinetikus lithoklázisokkal van dolgunk. Most csak ez utóbbiakkal foglalkozunk. Vannak veszteség folytán keletkezett (száradási) hasadékok és pedig anyagveszteséggel összeköttetésben, a melyek még a víznek mechanikai elkülönülésével (kiszáradási hasadékok), vagy chemiai kiválásokkal (átváltozási hasadékok) kapcsolódnak. A kiszáradási hasadékok a felszínre merőlegesen illeszkednek és pedig vagy szabálytalanul haladnak, néha két egymást csaknem derékszög alatt metsző rendszerben, avagy pedig sugarasan vagy konczentrikusan rendezkednek. Beszáradó agyagban többször megfigyelhetjük ezeket (222., 387. kép). A kőzeteknek oszlopokra való szétválása petyhesztés következtében, vagyis a vízveszteség az eruptív kőzetekkel való kontaktusban szintén ide tartozik (420. kép). Az ilyen hasadékokat néha laterális szekréciók (a szomszédos kőzetből való kilúgozás és leülepedés) töltik ki különféle ásványokkal, mint pl. a kalczit, strontianit stb. Az átváltozott hasadékokat elváló lapoknak is nevezhetjük. Így például a szenesedési folyamat alkalmával térfogati csökkenés történik, s ezáltal a telepekben többé-kevésbbé egymásra merőlegesen fekvő hasadási rendszerek keletkeznek, a melyek nem nyúlnak bele a közbülső rétegekbe és minden egyes telepben másképpen helyezkednek.

420. kép. Petyhesztett, oszlopalakúan elkülönült márga, Trifail, Stájerországban.

A szenesedés közben a térfogati csökkenés meglehetős nagy, így pl. 1 m vastag pécsi liasz-korú szén körülbelül 2.5 m vastag tőzegtelepből képződött, tehát a fa-anyag térfogatának 40%-ára zsugorodott össze. Ezen zsugorodás folyamatát a hasadékok mutatják.

A kőzeteknek külső erők hatása következtében beállott változását metamorfózisnak nevezzük. Az elmállás esetei nem tartoznak ide, hanem csakis a nyomás és a magas hőmérséklet hatásai. Ezekben a folyamatokban a víztartalomnak, a mely hegyi nedvesség és zárvány gyanánt vagy pedig chemiailag megkötve fordul elő, mint erős oldóanyagnak nagy szerepe van. Új kristályos kőzetnemek keletkeznek, a melyeknek chemiai alkotása csak néha, ásványi összetétele és szerkezete azonban mindig megváltozik. Megkülönböztetjük a dinamometamorfózist. Ez a nyomás alatt beállott változás, a mely vagy a megterhelő rétegek alatt vertikális irányban, vagy pedig megtorlódás és a jobbára felszíni földkéreg összenyomódása gyanánt oldalt helyezkedve működik. A kontaktmetamorfózis az az átváltozás, a mely a megmerevedési kőzetekkel való érintkezés folytán keletkezik. Erről a fontosabbakat már a »Mélységbeli vulkánosság« fejezetében elmondottuk.

Csekélyebb mélységben, a hol a kőzetek merevek, gyakran az alkotórészek mikroszkópi szétrombolódása megy végbe, kataklászos szerkezet keletkezik és a töréses palásodás az erő irányára merőlegesen működik, tehát az új szerkezet gyakran a rétegzésre ferdén halad. A nagyobb mélységben a palásodás törés nélkül, átkristályosodás folytán megy végbe, ez a kristályosodási palásodás. Elméletileg a nyomás folytán beállott metamorfózisnak három mélységi fokozatát különböztetik meg. Gyakran felismerhetjük az üledéknek a metamorf kőzetbe való átmenetét és a váltakozó települést, néha még görgetegeket, valamint kövületeket is találhatunk benne. Az agyagos kőzetek elpalásodnak és muszkovit- meg kloritképződéssel selyemfényű fillitbe mennek át. Ha a változás növekedik, akkor kristályos csillámpala keletkezik muszkovittal és biotittel, későbben kétcsillámos gnájsz és végre biotitos gnájsz (üledékes- vagy paragnájsz). A gránit nagy mélységben merevedik meg és a nyomást gyakorló erők hatása alatt álló földkéregbe nyúlik, minek következtében a gránitot kristályos palásodás éri (gránitgnájsz). Muszkovit (kétcsillámú palás gnájsz) keletkezik, végre kataklászos-szerkezet és erős palásodás. Az ily módon keletkezett orthognájszt alig tudjuk az üledékes gnájsztól megkülönböztetni. A kristályos palák az egész Föld kerekségén a legrégibb kövületes formácziók feküi és igen erősen redőzöttek. Egyes hegységekben, így az Alpokban, a legrégibb formácziókat képviselik, sőt még a mezozoikumból is ismerjük őket. Tanulmányozásuk a petrográfia legnehezebb fejezetei közé tartozik és az utóbbi időben erősen kiépített munkatérré vált.

A kőzeteknek külső hatások okozta változásai közé számíthatjuk a villámcsapás hatását is. A szilárd kőzetben sugaras vetődések keletkeznek, a felszín néha megüvegesedik, a kvarczhomokban pedig néhány méternyi mélységre terjedő, elágazó fulguritek vagy villámcsövek keletkeznek (421. kép), a melyek elágaznak és a megolvadás folytán szilikátokká szilárdulnak.

421. kép. Villámcső (fulgurit), a mely villámcsapás következtében összeolvadt homokból keletkezett.

A lerakódási viszonyokból következik, hogy a mélyebben fekvő rétegek öregebbek és a magasabb fekvésűek fiatalabbak. Ennek megfelel a réteges kőzetek időrendje is, vagyis a rétegsorozat. Tudjuk tehát, hogy a zavartalan sorozatban fekvő kőzet öregebb vagy fiatalabb a másiknál és erre nézve mértékül kínálkozik az ezekbe a rétegekbe beágyazott szervezetek maradványainak fejlődési sorozata. Ezeknek a maradványoknak a tanulmányozásából tudjuk, hogy melyik fauna a régibb és melyik a fiatalabb és miután az élő-világ egész földtörténeti fejlődése nagy vonásokban ismeretes, az egyes rétegek korát a beléjük ágyazott szerves maradványok alapján megállapíthatjuk.

A réteges kőzeteknek nagyrészt ismertető jeleik vannak, a melyeket fácziesbelieknek neveztünk. Ezek lehetővé teszik, hogy a végbement változások ellenére is megállapíthassuk azokat a föltételeket, a melyek között a leülepedés megtörtént. Az azonos fácziesű, egykorú (homokron) réteges kőzeteket izopikusoknak nevezzük, mint a reczens képződményeket, míg a különböző fácziesűek a heteropikusok. Az egykorú kőzetek egyforma faunát rejtenek magukban, ha izopikusok; az ilyen szerves maradványokat vezérformáknak (vezérkövületeknek) nevezzük, a melyek a fácziesbeli különbségektől meglehetősen függetlenül, ugyanazon korszak lerakódásaiban találhatók. Nagy térbeli és csekély időbeli (vertikális) elterjedés jellemzi őket. Ha két egykorú rétegben nincs közös kövület, akkor egykorúságukat csak közvetett úton és azzal lehet bebizonyítani, hogy ezek egymásba átmennek, vagy pedig úgy a fekűjökben, mint a fedűjökben olyan rétegek határolják őket, a melyek páronkint ugyanazon korúak (422. kép).

422. kép. A rétegek azonos korának közvetett (indirekt) bizonyítása. A b réteg lassankint átmegy a tőle petrografiailag különböző b¹ és b² kőzetbe és csakis az a és c rétegek közötti fekvéséből lehet újra felismerni; a = fekű, c = fedű réteg.

A szárazföldek és a tengerek eloszlása a Föld felszínén nem állandó és így szemünk láttára olyan eltolódások mutatkoznak, a milyeneket az előidőkből nagyobb méretekben ismerünk. Vagyis a tenger a szárazföld fölött transzgredál és ismét visszahúzódik (regresszió) és így megtörténhetik, hogy az egyik esetben a nagyobb mélységű vizek lerakódásai a sekélyebb vizű lerakódások fölé kerülnek, míg a másik esetben fordított viszony következik be. A legszorosabb értelemben vett parti képződmények, a melyek egyébként csak keskeny övre szorítkoznak a part hosszában, durva anyagukkal benyúlnak a szárazföldi letarolási síkra és elborítják a szárazföld felszínét; ez a transzgressziós konglomerát. E fölött olyan lerakódások következnek, a melyek arra vallanak, hogy ezen a helyen a tenger mélyebb lett. Ha a tenger visszahúzódik, akkor az üledékek éppen olyan sorrendben következnek egymásra, mintha a tenger sikkérré válását feltöltés idézte volna elő. A batimetrikusan különböző képződmények egymás fölé való településéből felismerhetjük a vízburok mozgásait a Föld előző korszakaiban. A leülepedés transzgresszió alkalmával olyan keresztmetszetet szolgáltat, mint azt a 423. kép mutatja a hol a határok későbbi letarolás következtében eltörlődnek. A regresszió képét a 424. kép mutatja. Ennél azonban a mai kép megcsalhat bennünket és pedig akkor, ha a fiatalabb rétegek csakis az erózió folytán lettek csekélyebb kiterjedésűek, anélkül, hogy a partvonal valamely negatív elmozdulása bekövetkezett volna, a mint ez a Belső Alpesi Bécsi-medenczében történt. A sziklás tengerfenék azt jelenti, hogy leülepedés ott nincsen folyamatban. Ez paleontológiailag hiányt jelent a rétegsorozatban. Fácziesét néha az organizmusok fúrólyukairól ismerhetjük fel. Fölötte nehéz feladat a lerakódásokban mutatkozó hézagot a rejtett eróziós diszkordancziától megkülönböztetni.

423. kép. A rétegsorozat szelvénye transzgresszió alkalmával.

A terrigén és organogén leülepedés vidékeit, főképpen a litorális övet és a Földközi-tengereket úgy ismertük meg, mint a réteges kőzetek gyors és hatalmas képződésének területeit. Ilyen képződmények az előző korszakokból gyakran több ezer métert meghaladó vastagságban maradtak ránk. Ezen az egész rétegsorozaton keresztül a csekélyebb vízmélység üledékei követik egymást, a melyek csakis a fenék lassú utánasülyedése közben keletkezhettek. E mellett a mélyebb vizű üledékeknek nagyobb vastagságát találhatjuk, ellentétben a litorális lerakódásokkal. Így a Bécsi-medenczében a fiatal harmadkori üledékeknek körülbelül 1000 méteres vastagságával számolnunk kell, a melyek számára csak körülbelül 200 méteres vízmélységet vehetünk fel. Fel kell tehát tennünk, hogy a leülepedés itt lépést tartott a sülyedés értékével. Európa paleozoikumában, a mely 5000 m vastag, szintén hiányoznak a mélytengeri képződmények. Ha a tengerek eltolódnak és a litoszférának általuk elborított része a szárazra kerül, megérthetjük, hogy mindenek előtt a csekélyebb vízmélységek lerakódásai jutnak a felszínre. Ennek következtében a neritikus üledékek a szárazföld nagy felületeit foglalják el. Az agyagos, meszes és homokos kőzetek csaknem általában csekélyebb vízmélységben való képződésre utalnak és semmi bizonyítékunk nincsen arra nézve, hogy 1000 méternél nagyobb mélységű lerakódásokban általában kövesülést ismernénk. Az írókréta kokkolitjaival és foraminiferáival, különösen globigerináival főképpen a mészvázak és héjak porrá dörzsöléséből áll és a globigerinás meszek csekélyebb mélységben tudnak lerakódni, mivel az állatok planktonikusan élnek. Ugyanez vonatkozik a pteropodákban gazdag kőzetekre is. Egyes alpesi meszekben megtalálták az ammonitházak fedőit (aptichus), míg magának az állatnak semmi nyoma sem maradt (aptichus-meszek). Ennek magyarázatára föltették, hogy a kőzet nagyobb vízmélységben képződött, a hol a könnyebben oldható mészhéjak szétrombolódtak, azonban ennek a fácziesnek a jelentőségéről még semmi bizonyosat nem tudunk. A kovapalák, szarukövek, és radiolaritek, a melyeknek képződését kovavázak felhalmozódására vezethetjük vissza, ugyancsak inkább a nagyobb vízmélységre utalnak. A Kelet-Alpesi Júra ilyen radioláriákban gazdag, vörös kovásagyagjában mangángumókat találtak és ezt a vörös mélytengeri agyaggal hasonlították össze.

424. kép. A rétegsorozat szelvénye regresszió alkalmával.

Az előző korok üledékes kőzeteiből gyakran csak csekély maradványok maradtak meg, mivel a szárazföldeken, a melyeknek határai folytonosan eltolódnak, a letarolás mindenütt működik. Az egykor nagykiterjedésű üledékes takaróból gyakran csak egyes tuskók és görgetegek maradtak meg, mint utolsó nyomok, vagy pedig a petyhesztett kőzetek árulják el, hogy ott valamikor eruptiók voltak, a melyekből ma már mit sem láthatunk. Természetesen a letarolás hely és idő szerint változik, úgy hogy egyes rétegek itt a fiatalabb képződmények takarója alatt megmaradtak, míg ugyanazok más helyekről egészen eltüntek. A többnyire kevésbbé vastag és helyhez kötött, laza terresztrikus képződmények, mint az eolikus, vulkanogén, glacziális és fluviális képződmények, jóformán csakis a Föld legfiatalabb korszakaiból maradtak fenn. Vannak közöttük kivételesen vastag és nagykiterjedésű előfordulások, ilyenek pl. a tufák és a sivatagi képződmények, vagy a szárazföldi (belföldi) jég lerakódásai. Nagyobb kiterjedésben csak az olyan képződmények maradhatnak meg, a miket a vízmedencze betemet és megszilárdít, tehát a lakusztris és marin kőzetek. A sorr (Schorr)-képződmények többnyire szétrombolódnak, mivel a partvonal negatív elmozdulása alkalmával először a légköri hatások birodalmába jutnak; a pozitív eltolódáskor pedig a hullámverés martalékai lesznek.

A zavartalan üledékes kőzetek jobban megmaradnak, mint a hegységekké felgyűrődöttek, a melyeket a lithoklázisok az elmállás és letarolás részére előkészítenek és a melyek nagyrészt kopasz sziklatömegek gyanánt merészkednek fel. Nagymennyiségű letarolt üledéktömegekkel kell számolnunk. Amerikában a plioczén óta helyenként 100 méternél vastagabb, Bécs környékén 300 méternél több mioczénképződmény távolodott el abban az időben, a mely az első mediterrán emelet lerakódása óta telt el. Angliában a felsőkarbon 20000 lábnyira van letarolva és mégis úgy látszik, mintha a permi üledék minden diszkordanczia nélkül feküdnék rajta. Azt nem tudjuk, hogy a letarolás következtében mennyi távozott el, csak azt ismerjük, ami másodlagosan rakódott le. Ha föltesszük, hogy az összes üledékes kőzetek a tömeges kőzetekből származtak, akkor azt állíthatjuk, hogy az egész Föld felületét legalább 1000 métert kitevő letarolásnak kellett érnie. Az érték azonban sokkal nagyobb, mivel a teljes elárasztás többször megismétlődött. Ma úgy ismerhetjük meg legjobban a letarolás szörnyű munkáját, ha magunk elé képzeljük az üledékek takaróit, a melyeknek utolsó maradványait az egetverő dolomittornyok mutatják, vagy ha a zavartalan üledékeknek több száz méter magas falait látjuk a széles síkságok fölött kiemelkedni (425. kép), ha szemünk elé idézzük az eltünt magas hegységeket, a melyeknek talapzatán utazunk, anélkül, hogy csak valami mérsékelt kiemelkedést is találnánk.

425. kép. Az üledéktakaró eróziós maradványai a Green River-en. (W. H. J. & Co. Fotografiai fölvétele szerint.)

Gyakran jelentősége van annak is, ha a kőzetpadok felső oldalát az alsó oldaltól megkülönböztetjük, hogy abból a normális vagy inverz települést felismerhessük. Erre nézve a következő jelenségeket kell figyelembe vennünk: A bordás benyomatokon, hullámbarázdákon a gerincz sokkal élesebb, mint a barázda, a melyben még gyakran kisebb taréjok feküsznek, úgy hogy a lenyomatuktól tisztán megkülönböztethetők. Az álrétegzés fölfelé élesen le van vágva és fölötte új település helyezkedik el, míg lefelé tangencziális görbébe való lassú átmenetet találunk az alsó rétegfelületbe. Csaknem minden padban - mikroszkópon keresztül nézve is - a szemecskék fölfelé finomodnak és a pad alul durva szemekkel kezdődik. Sok padnak a felső oldalát konkrécziók szilárdítják meg. A kövületek többnyire a réteg felületén feküsznek nagy számmal, részben az üledékbe sülyedve, miközben alsó felükön részleges feloldásban volt részük és a rétegfelülettől el nem választhatók. (V. ö. a következő megkövesedésről szóló fejezettel.) A sókristályok, a melyek a sósvizek elpárolgásakor képződnek és a melyeknek belsejét a pszeudormorfózás agyaggal vagy finom homokkal tölti ki, jellemzik a réteg felszínét, valamint az esőcseppek mélyedései (249. kép), az állatok nyomai (436-438. kép) és a kiszáradási repedések (222. kép); ellenben a kiöntött mintázatú hálós léczek (403. kép), valamint a sókoczkák lenyomatai (426. kép) a fedőréteg alsó részét takarják. A folyási duzzadásokat többnyire sokkal élesebb barázdák választják el egymástól és tolják egymásra, míg ellenlenyomatuk egészen különbözőnek látszik.

426. kép. Sókristálykoczkák lenyomatai a réteg alsó oldalán.

Egyenes fatörzsek, az ásókagylók, pl. a Panopaea, Solen stb., a melyek szifóikkal fölfelé álló helyzetben a homokban rejtőzködnek, hasonlóképpen megmutatják a rétegek fekvését.

A diszkordans települést a következő jelenségek bizonyítják: 1. az erózió, deformáczió nélkül is (eróziós diszkordanczia); 2. a metamorfizmusban való különbség, ha ezt mindjárt litológiai különbségek okozzák is, továbbá palásodás a fekvő rétegben, bár ez az erő különböző hatásából is eredhet; 3. a fekvő- és fedőréteg különféle zavarodásai (tektonikai diszkordanczia); 4. intruziók a fekvőrétegekben, a melyek a fedőkből hiányoznak; 5. alapkonglomerát a mélyebb rétegek töredékeivel; 6. különbségek a kőzet mineműségben, pl. üledékes kőzetek a tömeges kőzeteken, intruzív hatás nélkül; különféle üledékes körzetek képződményeinek rátelepülései, a melyek nem mennek át egymásba; 7. hézagok a faunasorozatban; 8. olyan réteg hiánya, a mely más pontokon normális módon van beiktatva; 9. néha már a kőzetnek a felületen vagy pedig a geológiai térképen való elkülönülése is lehetővé teszi a diszkordáns sorozat felismerését.

ORIGINES hagyománya szerint a kolophoni XENOPHANES már Kr. e. 614-ben talált a hegyeken tengeri kagylókat, a parosi kőzetben babérlevelek lenyomatait és Málta talajában különböző tengeri bizonyítékokat és ebből azt következtette, hogy a szárazföldet időnkint árvizek borították el. A sardesi XANTHOS körülbelül 500-ban Kr. e. szintén ismert megkövesült kagylókat, a melyek távol a tengertől Arméniában, Phrygiában és Lydiában fordulnak elő és ebből a szárazulat és a víz váltakozását állapította meg. HERODOTOS ezekhez hasonló bizonyítékok alapján arra a gondolatra jött, hogy Alsó-Egyiptomot valamikor tenger boríthatta. A későbbi filozófusok tovább fejtegették ezeket az ismereteket, a melyeket azonban először csak LEONARDO DA VINCI Krisztus születése után 1500 körül erősített meg határozott módon, a mennyiben megmagyarázta, hogy ezek az állatok ott élhettek valamikor, a hol ma találjuk őket.

Azonban ezen állati maradványoknak jelentőségét a mi tudományunkra nézve akkor még nem ismerték fel. Valódi értékelésük csak a XVIII. század végén keletkezett, mikor SMITH W. fölismerte, hogy e maradványok az egymás után következő faunákhoz tartoznak és hogy ezek az időmértékei az egykorú és különböző korú rétegeknek és e miatt történelmi adatok gyanánt használhatók. SMITH 1799-ben tette közzé az angol formácziók sorozatának, táblázatát s ezzel a történeti földtan apja lett. Az állati maradványoknak ez az értéke azt vonta maga után, hogy a geológia behatóan kezdett foglalkozni ezekkel a kutatásokkal és ebből önálló tudományág, a paleontológia fejlődött ki. Ez a tudomány az előző korszakok szervezeteiről szóló tan: a petrefaktumok tudománya, kövülettan vagy őslénytan, a mely ma már a geológiával egyenlő értékű tudománnyá fejlődött. Az őslénytannak (paleontológia) két része van, ú. m. a paleophytológia (phytopalaeontologia), a fosszilis növényekről szóló tan és a paleozoológia (zoopalaeontológia), a fosszilis állatokról szóló tan. Mindkét tudomány mindinkább a botanika és a zoológia felé hajlik, mert csakis a mai élővilág ismerete lehet az elmult korszakok szervezeteivel foglalkozó kutatások kiinduló pontja.

Kövületeknek nevezzük általában a kihalt szervezeteknek összes maradványait és nyomait. A fogalmat nem lehet egészen élesen elhatárolni, mert azokat a formákat, a melyeket a történelmi időkben részben az emberek irtottak ki, általában nem tekinthetjük kövületeknek. Ilyenek pl. a Bering-tengerből a Steller-féle rozmár (Rhytina Stelleri), a dodo (Didus ineptus) Mauritius szigetéről és a Pezophaps Rodriguezről, Új-Zeeland moá-ja (struccz) és Európa óriás szarvasa. Míg a rétegsorozatban lefelé nincsen határa ennek a fogalomnak, addig a legfiatalabb rétegekben meg kell állapítanunk határait. Ezekben ugyanis olyan állat- és növénymaradványokat találunk, a melyek az egyes kövületektől semmiben sem, vagy csak nagyon csekély mértékben különböznek és olyan állatoktól és növényektől erednek, a melyek a ma is élő fajokhoz tartoznak. A tengerparton számtalan kagyló és csiga hever, a melyek be vannak ágyazva az üledékbe, azonban olyan fajokhoz tartoznak, a melyek ma még a szomszédos tengerekben élnek; az elhullott állatok csontjai a steppéken és a sivatagokon fehérednek, a kihalt őserdő-óriások a mocsarakban lignittömegekké halmozódnak fel. Ezek közül azonban egyik sem kövület s ezért az ilyen leleteket szubfossziliáknak nevezzük. Ezekkel szemben azonban kövületeknek nevezzük az olyan konchylia-héjakat, a melyek bár még a ma élő fajokhoz tartoznak, azonban például valamely plioczén faunával összekeveredve fordulnak elő. Van olyan vélemény is, a mely szerint a szerves maradványok ásványtani átváltozását kell a kövület ismertető jelének tekinteni. Azonban ezt sem fogadhatjuk el, mert pl. az a mammuthulla, a melyet Szibériában a Beresowka jegében találtak és a melynek húsát az eszkimó-kutyák felfalták, éppen olyan kövület, mint a Grypotherium elmúmiásodott bőre és borzas szőrmaradványa. Ez az óriás lajhár Patagóniában, az Ultima Esperanza-öböl egyik barlangjában még mint a kőkori ősember kortársa élhetett.

Éppen ezért ez a régi elnevezés: petrefaktum vagy megkövesedés, szorosabb értelemben véve nem azonos értelmű az ásatag fossziliával, mert föltételezi az ásványtani átváltozást, a szerves anyagoknak szervetlenekkel való pótlását, a kővé válást. Megkövesedett pl. a 427. képen ábrázolt fiatal macska hullája, a melyet egy régi falban találtak. A bekövetkezett kiszáradás (elmúmiásodás) után mész-impregnálás érte. Ezt az állati maradványt azonban mégsem nevezhetjük kövületnek, illetőleg fossziliának. Ezzel szemben az előbb említett mammuthulla fossziliás, vagyis ásatag maradvány, de nem megkövesedés (petrefaktum).

427. kép. Mumifikált és mésszel impregnált macskahulla. (Krahuletz-Múzeum Eggenburgban, HEISBERGER G. fotografiai fölvétele szerint.)

A geológusnak először is a szerves maradvány fosszilis állapotáról kell meggyőződni; ez azonban, a mint már említettük, csak a legfiatalabb rétegekben szükséges, miközben azonban különböző kritériumokat kell megfigyelnie. A geológusnak ismernie kell azokat a változásokat, a melyeken az állati- és növényi testek különböző részei a megkövesedési folyamat alatt keresztül mennek, tanulmányoznia kell a viszonyokat, a melyek kedvezők vagy kedvezőtlenek a maradványok fennmaradására nézve. Továbbá ezekből az eredményekből és azon rétegek mineműségéből, a melyekben a kövületeket találja, következtetnie kell azokra a folyamatokra, a melyek e maradványoknak az üledékbe való beágyazása alkalmával végbe mentek. A legközelebbi élő rokonság szervezetéből és létföltételeiből meg kell állapítania ezen egykori szervezetek életkörülményeinek természetét és meg kell fejtenie az összes biológiailag értékes viszonyokat is, a melyekből a rég letünt fauna élete tárul elénk. Itt szólnak bele ezekbe a kérdésekbe a geográfia, a klimatológia és a biológia, a melyeknek segítségével a Föld legtávolabbi multjába pillanthatunk be.

428. kép. A jégbe fagyott diluviális mammut hullája a megkezdett kiemelés után a Beresowkán, Szibériában. (A császári orosz tudományos akadémia mammutexpedicziójának fotografiai fölvétele 1901-1902. v. ö. a 341. képpel).

A légkör hatása alatt minden szerves lény a rothadásnak esik áldozatul. A levegőtől elzárva azonban chemiai folyamatok támadnak, a melyek a szerves szöveteket felbontják és helyüket új, ásványi képződményekkel töltik ki. A hús, zsiradék, porczogó és a szarunemű anyagok egészen elpusztulnak, a zsiradék néha bitumenné változik. A kemény részek, a melyek kovasavból, szénsavas, foszforsavas és fluorsavas mészből, valamint chitinből (csaknem oldhatatlan, nitrogéntartalmú anyag, a mely az ízeltlábúak pánczélját alkotja) állanak, maradandóak, miközben azonban a szerves anyagok kilúgozódnak. Ezeket ugyanis ásványi alkotórészek hatják át és kötik össze, mint a csontok enyve a csont földes alkotórészeit. Az ezen folyamatokra vonatkozó ismereteink még hiányosak.

429. kép. A kitömött Beresowka-mammut a szentpétervári császári geológiai múzeumban. (A múzeum fotografiai fölvétele szerint.)

A szervezetek részei csak nagyon ritka körülmények között maradtak meg változatlanul. Ez történt azokkal a mammutokkal és orrszarvúakkal, a melyek a szibériai jégkőzetbe fagytak s ott, mint valami hűtőkamrában konzerválódtak, úgy hogy szőrük, húsuk és zsírjuk is megmaradt, sőt még gyomruk tartalmát is meg lehetett vizsgálni az ételmaradványokkal együtt, mint valamely frissen leölt állatban (428. és 429. kép). Azt kell képzelnünk, hogy ezek az állatok a talaj-jég (tjäle) hasadékaiba zuhantak, vagy pedig a szibériai mocsarakba és iszapos homokba sülyedve ott fagytak be (341. kép).

Alaszkában a Yukon folyam mellett is találtak egy mammutot a jégbe fagyva.

Kelet-Galicziában Starunia mellett mammutcsontokat izomrészletekkel és bőrrészekkel együtt találtak, azután egy Rhinoceros antiquitatis elülső részére akadtak a megmaradt bőrrel és hússal együtt (430. kép); ezek egy petróleumtelep kőolaj-mocsarába fulladtak bele és a naftába és ozokeritbe ágyazva olyan állapotban maradtak meg, hogy a munkások bőrükből czipőt készítettek. Ezekkel a maradványokkal együtt bőröstül s csontostól egy béka is előkerült, ugyanott egy madarat is találtak bőrével, izmaival, idegeivel, zsigereivel és csapó tollaival együtt, továbbá számos rovart és puhatestű állatot, valamint kitűnően fennmaradt növényi, maradványokat.

430. kép. Orrszarvú maradvány ozokeritbe ágyazva, Staruniából, Galiczia. (Dr. NIEZABITOWSKI E. L. fotografiai fölvétele szerint.)

A tőzeglápokban sokszor nagyszerűen megmaradt állati és emberi hullákat (tőzeghullák) találtak, a melyeket a humuszsavak impregnáltak. Ilyen tőzeghullákat a kieli múzeumban láthatunk. Fölfedezésük alkalmával olyan friss külsejük volt, hogy a rendőrség is kezdett a lelettel foglalkozni, míg tudományos oldalról azt a tanácsot nem kapta, hogy jó lesz a bűnügyi kutatásokat megszüntetni, mert a holttestek évszázadok óta ott hevernek. Más mocsarakban a hús és a csontok egészen feloldódtak, míg a kicserzett bőr a szőrrel együtt épségben megmaradt. Ezek a példák azt bizonyítják, hogy a megkövesedés, helyesebben a fosszilizáczió alkalmával ilyen folyamatok keletkezhetnek.

A konyhasó és a fémsók oldatai a szerves maradványokat annyira impregnálják, hogy azok a rothadásnak ellentállanak. Így a sóbányákban a hallstadti korszakból származó állati bőröket és belőlük készült szállító kosarakat találtak; még egy történelemelőtti munkás holttestét is megtalálták. Ezekhez hasonló konzerválási folyamatokat a rézbányákban is ismerünk. A sóstavakból származó sóstalajokban csaknem változatlan testű halakat találnak.^[30]

A szerves anyag kiszáradás (mumifikálás) folytán is megmaradhat, a mint azt a Grypotherium bőrdarabjai bizonyítják. Mégis világos, hogy ez csakis korlátolt időn belül maradhat fenn és a maradvány későbben porrá esik szét.

A gyanta olyan teljes légmentességet idéz elő, hogy benne szintén elmarad a rothadás. Ez történik ma azokkal a rovarokkal, a melyeket mézgagyanta zár magába. Ha a gyantát feloldjuk, kipreparálhatjuk ugyan a rovarokat, azonban - a mint látni fogjuk - idővel a szerves anyag elpusztul.

A fosszilis molluszkahéjakban sokszor fordulnak elő szerves vegyületek, a melyek eredeti színüket megtartották. Ilyeneket azonban csak a geológiailag fiatal képződményekből várhatunk.

Növényi és állati anyagok szén és bitumen gyanánt konzerválódnak nagy tömegben és pedig olyan viszonyok között, hogy szerves voltukat igazoló szerkezetük egészen vagy részben veszendőbe megy, a melyről az üledékes kőzetekről szóló fejezetben a szén és földolaj kapcsán már szóltunk.

A tulajdonképpeni fosszilia (a szó szoros értelmében vett kövület) többé már semmiféle szerves anyagot sem tartalmaz, hanem benne a szerves anyagok helyét új képződmények, különösen szénsavas és foszforsavas mész, kovasav, szén, pirit vagy más fémvegyületek töltik ki; vagyis a szerves anyag megkövesedik. E szerint elmeszesedett, foszforittá változott, elkovásodott és elpiritesedett vagy elérczesedett fossziliákról beszélhetünk.

A csontok kalcziumkarbonátból, kalcziumfoszfátból és szerves anyagból állnak. Ha hosszabb ideig hevernek az üledékben vagy a levegőn, akkor a levegő és a víz, különösen pedig a vízben levő savak oldó hatására (kilúgozás) elveszítik szerves anyagukat és több kalcziumkarbonátot veszítenek, mint kalcziumfoszfátot. Azután többnyire a szilárd szövetrészek chemiai átalakulása következik be, miközben különösen szénsavas mész, kovasav, foszforsavas mész vagy fémvegyületek, pirit, hematit, vivianit (kékszínű, víztartalmú vasfoszfát) rakódik le. A kovasav néha kalczedon alakjában jelenik meg, a mint ezt az Észak-Amerika nyugati részein talált Dinosaurus-csontokon láthatjuk, a melyek kvarczban bővelkedő üledékekben feküsznek. Ilyen módon ásványi pszeudomorfóza keletkezik szerves képződmény után. Néha az edény- és sejtüregek üresek maradnak, a szerves szerkezet megmarad, azonban gyakran ezek is kitöltődnek úgy, hogy a csontok elveszítik szerkezetüket és tömött anyaggá válnak. A fosszilis csontok e miatt nehezebbek, mint a reczensek és a reczens csontok gyakran nehezebbek, mint a szubfosszilis csontok, mivel ez utóbbiakat csak kilúgozás érte és a további diagenézisen még nem estek keresztül. A fosszilis csontoknak van még egy ismertető jelük, a melyet azonban nem szabad teljesen megbízhatónak venni. Ez abban áll, hogy a fosszilis csontok a nyelvhez tapadnak, a mit nagyobb lyukacsosságuknak tulajdoníthatunk, míg a reczens csontok zsírosabb voltuk miatt nem tapadnak. Laza anyakőzetben többnyire porhanyósak a csontok s ezért rossz állapotban maradtak meg; megszilárdult anyakőzetben a csontok rendesen ellentállóbbak, azonban nehezebb őket ebből kiszabadítani.

A kalcziumfoszfát rendkívül nehezen oldható és így többnyire megmarad. A harmadkor egyes helyein talált czápafogakon (Oxyrhina, Carcharodon) vagy olyan példányokon, a melyek a mai tengerek mélytengeri agyagjába nyomódtak, a dentin egészen vagy részben föl van oldva és csak a zománczréteg maradt meg, a mely kalcziumfluorátból áll és csaknem oldhatatlan. Ez valóban azzal az erősebb oldással függ össze, a mely az óczeáni mélységekben uralkodik. A hasonló képződményekben az egyetlen csontmaradvány a czetfélék hallócsontja (a tympanoperioticum), a mely ellenálló csontszövetből áll, s a melyet cetolith néven ismerünk (431. kép).

431. kép. Cetolith, bálna-fülcsont maradványa a mélytengeri rétegekből.

A fosszilis csontok, különösen ha erősen megszilárdult üledékben feküsznek, többnyire össze vannak törve. Még az óriás Dinosaurus hatalmas czombcsontjain is éles, azonban többnyire ismét összeragadt törések, hasadékok vannak, a melyeken az egyes törési darabok különböző mértékben eltolódnak (432. kép). A koponyák többnyire félre vannak nyomva, gyakran erősen összenyomottak. Ezeket a deformácziókat az anyakőzetnek, a matrix-nak nagy nyomás alatt végbement mozgásaira vezethetjük vissza. Néha a csontoknak minden törés nélkül való deformáczióját ismerhetjük fel - ez a törés nélküli átalakulás -, a mi arra utal, hogy a maradvány az üledékben megpuhult. A maradványok változása különösen a szilárd mészkőben, homokkőben és palában a legnagyobb. Alakjuk és nagyságuk ezáltal olyan jelentékeny változáson megy keresztül, hogy egészen más külsejük lesz. A Titanotherium-nak a 433. képen ábrázolt felső czombcsontjai egy és ugyanazon individuumhoz tartoznak. Minthogy ezek a czombcsontok a nyomás irányára különböző helyzetben feküdtek, különbözőképp deformálódtak. Ezek a körülmények rendkívül megnehezítik a csontváz eredeti alakjának a felismerését. Különösen a palákban jelentékeny a csontok és egész csontvázak félrenyomódása, a mint azt a legkülönbözőbb formácziók halain és a jura Ichthyosaurus-ain is felismerhetjük.

432. kép. Rupturálisan hajlított és ismét összeragadt Dinosaurus-csont.

433. kép. Nyomás révén eltorzult Titanotherium-czombcsont. (HATCHER J. B. szerint.)

A csontok azonban gyakran már az üledékbe való beágyazásuk előtt megváltoztak volt. Ez történt azokkal az állatokkal, a melyek a szárazföldön pusztultak el és azután az áradás valamely vízmedenczébe sodorta őket. A csontok ilyenkor, a buroktól megtisztítva, el vannak fordulva, a csontváz egyes részei hiányoznak, az állkapocs és a fogak többnyire elvesztek. A szárazföldön való elrothadás alkalmával a dögevő állatok végzik pusztító munkájukat, vagy ha a rothadás zavartalan, avagy mumifikálás következik be, a csontok porrá hullanak szét. A konzerválás föltétele tehát az üledékbe való gyors beágyazás. Ha a hullákat a víz elsodorja, akkor ezek a fejlődő rothadási gázok következtében a felszínen úsznak. Ezenközben az izomrostok elpusztulnak, az állkapocs leválik és a fenékre sülyed, a test többi része pedig a parton vagy valamely sikér helyen ülepedik le; az alak eltorzításából azután felismerhetjük a szállítás módját is.

A csontok szétroncsolódása még erősebb azon állatok maradványain, a melyek a hullámverés körzetében éltek. Hulláik a hullámok játékai voltak és szétpattogtak. Alsó-Ausztriában, Eggenburg környékén a parti képződményekben gyakran találnak szirén-csontvázrészeket, a melyek le vannak gömbölyödve és minden szilárdságuk ellenére számos darabra törtek. A koponya hatalmas lemezes csontjai és az erős bordák gyakran kis darabokra zúzódtak.^[31] Ugyanez történt a delfinek hulláival is, a melyeket a hullámok a partra vetettek. Fonalgombák és más alacsonyrendű szervezetek a csontok felszíni szétrombolását okozzák, pl. szabálytalan, elágazó barázdák keletkezését idézik elő. Gyakran a rágcsálók munkáját is felismerhetjük.

A fosszilis csontok színezése, a mely az elhalványodott csontvázrészek fehérségétől kezdve az összes színárnyalatokon keresztül mehet, természetesen annak a kőzetnek a színétől függ, a melybe bele vannak ágyazva, tehát főképpen a fémek oxidácziós fokozatától, amitől a szín ered. Fehér, világos sárga szín a sötét sárgáig, rozsdaszín, világos barna a sötét barnáig és fekete szín fordul elő többnyire tarka váltakozásban. Így például Samos szigetén a plioczénkorú krétaszerű édesvízi mész csontjai fehérek, Perzsiában a maraghai vulkáni tufában levő csontok szürkés-barnák, Attikában, a pikermi vörös agyagban előforduló maradványokon vörös és fekete foltokat láthatunk. A diluviális barlangi agyagból származó csontok főképpen rozsdabarna színárnyalatúak. A csontok felszínét sokszor dendritek borítják.

A devonkorú pánczélos halak, pl. a Coccosteus, Cephalaspis és más halmaradványok, mint a skócziai alsó-devonkorú Palaeospondylus, néha szénné alakultak. Ez arra utal, hogy bőrvázuk legalább is részben valamely chitin-nemű anyagból volt. A csontos halak, különösen a palás mészben, csontvázuknak minden egyes részletét legfinomabban megtartották (434. kép).

434. kép. Halcsontváz a Monte Bolca közép-eoczénkorú palájában.

A halpikkelyek, a melyek foszforsavas mészből, dentinből és zománczból állanak, sokszor konzerválódtak; a durvább hámképződmények, mint a tüskék vagy a csontlemezek mindig megmaradtak. A madarak tollainak a lenyomata többnyire csak a nagyon finom, leginkább meszes üledékből várható, a szaruanyag eltűnik. A madármaradványok ilyen kedvező fennmaradása nagyon ritka. Ide tartozik a felső-júrabeli Solnhofen lemezes mesze az Archaeopteryx ősmadárral (435. kép), a florissanti oligoczén Coloradoban, a Green River eoczénkorú halpikkelyes palái Wyomingben és a szepesmegyei Gánócz diluviális édesvízi meszei Magyarországban.

435. kép. Az Archaeopteryx csontváza felső-júrakorú lemezes mészben, Solnhofen. (Gipszöntvényről készült fotografiai fölvétel szerint.)

Néha az állati test izomzata, a bőr, a röpülőhártya és az úszószárnyak legfinomabb részleteikben is megmaradnak. A Quercy foszforit testileg konzervált békáit és halait pszeudomorfózáknak kell tekintenünk, a melyekben a szerves anyagot ásvány helyettesíti.

A kitűnően fennmaradt fosszilis maradványok legcsodálatosabb előfordulása a felső-jurakorú lemezes mész (litografáló pala) Solnhofenben, az Altmühl-völgyben Bajorországban. Ez a mész ugyanis individuumokban szegény, fajokban azonban gazdag faunát szolgáltatott, a mely az akkori korszak csaknem valamennyi állatcsoportját magában foglalja. Itt ugyanis nem olyanok a viszonyok, mint a többi lelőhelyeken, a hol rendesen az egyik vagy másik formacsoport jól konzerválódott, a többiek azonban elpusztultak, hanem a medúzák, tengeri csillagok, tengeri liliomok, rákok, rovarok, halak, gyíkok, krokodilusok és más vízi hüllők, a repülő Saurusok, pl. a Rhamphorhynchus, Pterodactylus, Dorygnathus, kicsi dinosaurusok, pl. a Compsognathus, az Archaeopteryx ősmadár, valamint a növénymaradványok felülmulhatatlan jó állapotban maradtak meg. A hüllők, halak, lábasfejűek és férgek izomrészletei a legfinomabb sejteknek az összes hisztológiai részletekig való kitöltése folytán felismerhetők és foszforithoz hasonló, fluór-tartalmú kőzetté változtak.

436. kép. A Compsognathus longipes nyomai A solnhofeni felső-júrakorú palákon, ½ term. nagyságban. (WALTHER J. szerint.)

Úgy látszik, hogy a foszfor és a fluor a táplálékból, az izmok és a vér foszforsavas sóiból származnak, a foszforitok képződésében pedig a fölhalmozott ürülékek (exkrementumok) is részt vettek. A kőzet tömött, törése kagylós és elefántcsontszerű, néha leveles és rostos. A chemiai átalakulás aránylag gyorsan mehetett végbe, még mielőtt a puhább részek elpusztulhattak volna. A fossziliák az úgynevezett poshadt málladékban, a tiszta mész puha, agyagos közbülső telepeiben feküsznek. Az esőben gazdag, trópusi éghajlat alatt, a zátonylagunában (395. kép) a tenger váltakozó betörése és az édesvíz odaáramlása következtében fölötte finom mésziszap ülepedett le, a melyben a szervezetek legkisebb részletei is lenyomódtak. Csodálatosképpen az állatok nyomai is megmaradtak (436. kép). A szárazföldön lakó állatok (geobios), továbbá a planktoni és nektoni szervezetek hullái itt úgyszólván folytonosan az iszapfelületre sodródtak, abba gyorsan belesülyedtek és beágyazódtak, még mielőtt a dögfalók vagy baktériumok elpusztíthatták volna őket. Csak néhány állaton, pl. a kis molukki rákon: a Limulus-on ismerhetjük fel a halálküzdelmet (437. kép). Tíz méter hosszúságban lehetett ennek a ráknak a csúszási nyomait követni, míg megtalálták magát az állatot. Nyomaiból még azt is világosan ki lehetett olvasni, hogy halálküzdelmében mint csapkodta tövises farkával a talajt. E mellett a polipok gyengéd lenyomatai, a Dibranchiáták horgocskákkal fölfegyverzett karjai (438. kép) és a rovarok szárnyerezetei keltik fel csodálkozásunkat.

437. kép. Limulus-nyomok (molukki-rák) a solnhofeni felső-júrakorú palákon, ²/₃ term. nagyságban. (WALTHER J. után.) A kis rák halálküzdelmében tüskés farkával csapkodva 10 méternyire menekült az iszapban.

438. kép. Egy kétkopoltyus lábasfejű (Dibranchiata) csúszási nyomai a felső-júrabeli solnhofeni palákból ²/₃ term. nagyságban. (JAEKEL O. szerint, WALTHER J. könyvéből.)

Ehhez hasonló, fossziliákban gazdag litografáló palák Nusplingen mellett (Thüringiában, Sváb-földön) is előfordulnak és a württembergi Holzmaden liaszpaláinak kitűnő állapotban megmaradt Saurusaiból (Ichthyosaurus, részben bőrével, Plesiosaurus Teleosaurus stb.) nagy számmal jutott minden múzeumnak. Így az állami földtani intézet budapesti múzeumában egy bőröstül megmaradt Ichthyosaurus quadriscissus Quenst példánya látható.

A legtökéletesebb pszeudomorfóza a Trachodon annectens úgynevezett múmiája. Ezt a felső-krétakorú dinosaurust Converse County-ban, Wyomingben találták (439. kép). Az egyenesen álló, több mint 4 m magas állat csaknem teljesen megmaradt. A hátán fekszik, magasra húzott hátulsó lábakkal, kiterjesztett elülső végtagokkal, visszahajtott fejjel; hasa és mellürege fel van hasítva. Izmai és bőrtakarója egészen csodálatosan ép állapotban maradtak meg a nagyon finom homokú anyagban, mint valami öntvényben. Azt kell föltennünk, hogy az állat természetes halált halt s hullája sokáig száraz meleg hatása alatt állott, míg teljesen mumifikálódott. Ezután a múmia gyorsan beágyazódott a homokba és agyagba, s ezek az anyagok testének alakjáról tökéletes negatívlenyomatot létesítettek, még mielőtt a puha részeket és csontokat az átszűrődő víz felpuhíthatta volna. Ilymódon a kilúgozás már nem távolíthatta el a puharészeket és a kovasav ezek helyére nem is rakódhatott le. Hasonló kilúgozási folyamat következtében maradtak meg a Vezuv hamujában, illetőleg megszilárdult tufájában azok a csodálatosan pontos üreges benyomatok, a melyek az elpusztult Pompeji áldozatainak testétől származtak. Az üreges benyomatok alapján gipszöntvényeket lehetett a holttestekről készíteni. Ritkán fordul elő az az eset, hogy a gerinczes állatból testének lenyomatán kívül semmi sem maradna meg, úgy hogy összes kemény részei teljesen eltüntek volna, anélkül, hogy valamely ásványanyag helyettesítené azokat.

439. kép. Felső-krétakorú dinosaurusnak: a Trachodon-nak fosszilis múmiája Wyomingból, Észak-Amerikában. (OSBORN H. F. szerint.)

Különös jelentőségre tettek szert a lábnyomok, csapások, a melyeket az állatok a puha talajba, homokba vagy agyagba nyomtak. Az üledékek elborították ezeket a nyomokat és így megmaradtak. Ha azt a rétegfelületet, a mely az akkori szárazföldi felszínt állítja elénk, felfedjük, akkor a nyomokat a megszilárdult kőzetbe élesen bevésődve látjuk, a fedőréteg alsó oldalán pedig öntvényük maradt meg, a láb talpának mintázata. A gerinczesek nyomainak tanulmányozása, az ichnológia, az előző korszakok állatvilágának életviszonyaira nézve nagy jelentőségre tett szert. A devontól kezdve megtaláljuk ezeket a nyomokat azokban az összes formácziókban, a melyek megfelelő faciesbeli föltételeket - gyorsan elborított szárazföldi képződményeket - nyujtanak. Gyakran egyes rétegekben fölötte sok nyom maradt meg, mint pl. a germán triasz tarka homokkövében (Chirotherium-homokkő) és Észak-Amerika connecticuti homokos agyagjában, Bajorország felső-jurakorú lemezes meszében, Északnyugati-Németország wealdenében stb. Az a sajátságos, hogy ezen szintek közül egyesekben csontmaradványok nagyon ritkák, vagy pedig egészen hiányoznak. Föltételezik, hogy ezek az állatok a barátságtalan steppéken és sivatagokon keresztül vándoroltak, hogy jobb létföltételekre akadjanak. Ezekből a nyomokból megállapíthatjuk, vajjon ezek az állatok mind a négy lábukon jártak-e, vagy csak két lábon mozogtak, mint egyes dinosaurusok. Még az állat farkának a nyoma is visszamaradt, különösen a két lábon járó dinosaurus után. A farknyom egyenesvonalú vagy kígyózott és azokon a helyeken, a hol az, állatok lepihentek, gyakran megláthatjuk testük megfelelő lenyomatait (440. kép). A lábnyomokból az ismeretlen állat magassági viszonyaira következtethetünk és felismerhetjük járásának módját, vajjon lépésben vagy futva mozogtak-e, vagy pedig nyomaikat nyugalmi állapotban nyomták-e be. Ezekből a nyomokból az állatformáknak egész sorozatát állapították meg; azonban ez a módszer fölötte megbízhatatlan és annyi bizonyos, hogy sok típust kell majd egyesíteni, ha egyszer a hozzátartozó csontvázrészek ismeretesek lesznek.^[32]

440. kép. Ülő dinosaurus lábnyomai. (LULL R. S. szerint.)

A fosszilis gerinczesek lakóhelyének s építményeinek fennmaradására nézve csak néhány példa ismeretes, a melyek közül a legcsodálatosabbak a rágcsálók járási csövei (441-443. kép). Ezek Nebraska alsó-mioczén Harrison Bedjében fordulnak elő és Daemonelix (devils corkscrew) néven vannak leírva; csavar formájában tekerődznek és a vízszintesen települt rétegeket merőlegesen szelik át. Kiszélesedett kamrában végződnek, a melyet gyakran csekély hajlású folyosó köt össze a felszínnel. Ezeket az építményeket szilárd homokkő töltötte ki és így igen világosan megmaradtak. Eredetileg növénygyökereknek tartották őket, későbben azonban felismerték ezeknek a tasakos patkányok (Geomyinae) folyosóihoz való hasonlóságát. A tasakos patkány ma is él Észak-Amerika nyugati részein. Egyesekben hódszerű rágcsáló (Steneofiber fossor) csontvázát találták. Hasonló, de sokkal kisebb építményeket találtak Felső-Bajorország felsőoligoczénkorú félsósvízi rétegeiben.

441. kép. Daemonelix, alsó-mioczénkorú rágcsáló (Steneofiber) építménye Nebraskában, Észak-Amerika. (A Morill Collection of geological photographs, University of Nebraska egyik fölvétele után, OSBORN H. F. könyvéből.)

442. kép. Daemonelix, körülbelül 2½ m hosszú cső, a Steneofiber alsó-mioczénkorú rágcsáló megkövesedett lakása. (PETERSON O. A. szerint.)

443. kép. A daemonelix (rágcsáló lakás) végső darabja a Steneofiber csontvázával együtt. (PETERSON O. A. szerint.)

A fosszilis állatok települési helyeihez kell számítanunk a medve- és hiénabarlangokat, a melyekben ezeket a ragadozókat és zsákmányaikat gyakran nagy számmal találjuk a barlangi agyagban beágyazva. A zsákmányok csontjain a falási és rágási nyomok még láthatók. A Tischofer-barlangban Kufstein mellett Tirolban, a Lettenmaier-barlangban Kremsmünster mellett Felső-Ausztriában, a «Fuchslucken»-ben Eggenburg mellett Alsó-Ausztriában s a Bükk-hegység híres Szeleta-barlangjában találhatjuk az aránylag gyakori példákat.

Táplálkozás közben lepte meg a halál az Allosaurus-t, a melynek pompás csontvázát az erősen megrágott Brontosaurus-maradvánnyal együtt lelték meg. A felső-jura félelmes ragadozó dinosaurusa zsákmányával együtt felállítva a newyorki múzeum egyik legszebb látványossága (444. kép). A pittsburgi múzeum Diplodocus Carnegiei egyes végtagcsontjain is megláthatjuk a ragadozó állat fogainak nyomait.

444. kép. Az Allosaurus, felső-júrakorú húsevő dinosaurus, zsákmányán, a Brontosaurus hulláján. (Az American Museum of Natural History fotografiai fölvétele szerint.)

A barlangi medve maradványainak gyakori felhalmozódása azonban a földalatti vízfolyások összehordásán alapul. A barlang agyagába beágyazva sokszor (pl. az igriczi barlangban) több száz koponyát és más csontvázrészeket találtak, a melyek gyakran világosan mutatják a víz legömbölyítő hatását. Számos medvebarlangban megtalálhatjuk magát a diluviumbeli ember maradványát vagy nyomát is, a ki, igen helyesen, a megkívánt lakóhelyet birtokába vette és primitiv életének csekély nyomait, a diluvialis ragadozókkal együtt, a kultur-rétegben hátra is hagyta.

Nagyon kedvező körülmények között a fosszilis állatok gyomortartalma felvilágosítással szolgál az állatok táplálékára nézve, a mint ezt a szibériai diluviális mammut és orrszarvú gyomrában találták. Táplálékuk fűzfa, nyírfa és fenyők gallyaiból állott. Az ausztráliai diluvium óriás erszényese volt a Diprotodon australe, a melynek gyomorüregében a sóspuszták bokornemű növényzetének leveleit és ágait tudták kimutatni. Az Ichthyosaurusok testüregében vagy tíz fiatal példányt figyeltek meg. Az a kérdés merült fel, vajjon embryókról, vagy pedig elnyelt ivadékokról van-e szó? Úgy látszik, hogy mindkét eset előfordult. A württembergi liászból származó czápa testében 250 Belemnites-t találtak.

A fókák, madarak, különösen a nagy futómadarak és hüllők, pl. a krokodilusok köveket, többnyire kvarczgörgetegeket nyelnek el, a melyek az emésztés alkalmával a táplálék mechanikai felaprózására szolgálnak. Ezek a kövek a surlódás folytán és a gyomorsav hatása alatt is, nagyon fényes, mintegy csiszolt felületűek lesznek; gyomorköveknek, gasztrolit-eknek nevezzük őket. A fosszilis állatok, pl. a Plesiosaurus, Elasmosaurus, a dinosaurusok és madarak hulláiban találtak ilyen csiszolt köveket, a melyeknek nagysága a diónagyságtól egészen a négy hüvelyk átmérőjű idomig terjed és ezeket gyomorköveknek tekintették. Ha egyes esetekben valóban így is van, azért ezekben a meghatározásokban nagy gondot kell fordítani a lelőhelyre is, mert az észak-amerikai Utah felső-jurakorú dinosaurus-rétegeiben számos kvarcz- és szarukő-görgeteget találtak, a melyek zsír- vagy selyemfényűek, azonban oly nagy számmal fordulnak elő, hogy képtelenség valamennyit gyomorkőnek tekinteni, még akkor is, ha föltesszük, hogy a dinosaurusok a kovát, a madarakhoz hasonlóan, az ürülékkel együtt ismét kiadták volna. A sivatag közelsége arra vall, hogy itt csak »sivatagfénymáz«-zal van dolgunk, a mely éppen úgy képződött az előző korszakokban is, mint ma.

445. kép. Az Ichthyosaurus (liaszkorú hüllő) kövesült ürüléke, koprolithja.

A megkövesült ürülékek: a koprolithek (445. kép) egyes rétegekben fölötte gyakoriak, így különösen az úgynevezett bonebedben (csontmaradványok, fogak, pikkelyek stb. fölhalmozódásai), a mint ezek pl. a Schwab-triaszban és a különböző helyek foszforitjaiban találhatók (lásd a 390. A képet); ezeket fosszilis guanotelepüléseknek tekintik. A koprolithokból nagyon nehéz felismerni azokat az állatosztályokat, a melyeknek e koprolithok tulajdoníthatók. Gyakran nem lehet megállapítani, hogy vajjon hüllőktől vagy pedig halaktól származtak-e? Texas perm-jéből kitűnően megmaradt darabokat ismerünk, a melyek a Stegocephalusokhoz tartoznak és csavarformájú fordulatokat mutatnak. A koprolithokban, felismerhetjük a táplálék fölöslegeit, mint a csontokat, konchylia-héjakat, a foraminiferákat, a radiolariákat és a baktériumokat.

446. kép. A Diplodocus Carnegiei sérülés folytán összenőtt farkcsigolyái. (Gipszöntvény után készült fotografiai fölvétel.)

Sokszor traumatikus és patologikus sérüléseket láthatunk a csontvázon, így a koponya, a bordák, a végtagok és a farok gyógyult csonttöréseit. Így a Diplodocus Carnegiei csontvázán két farkcsigolya három helyütt is összenőtt (446. kép). Vajjon ezek a nyomok arra utalnak-e, hogy az állat a farkát fegyverül használta, mindenesetre kérdéses. A fosszilis és reczens bálnákon hasonló eseteket figyelhetünk meg. A Pikermi mellett talált fauna nagyobb állatainak végtagcsontjain éles törések vannak, a melyek közvetlenül a puharészek elpusztulása előtt keletkezhettek, úgy hogy ebből azt következtethetjük, hogy az állatok valamely magas partról való ugrás vagy bukás folytán a patak medrében elpusztultak. Azonban a törések talán a vadpatakok által szállított hullákon is történhettek.

A barlangi medve csontjain köszvény okozta csontnövedékek (exostosis) találhatók. Más csontbetegségek is felismerhetők, a nélkül, hogy a betegség nemét pontosan meg tudnók állapítani.

A harmadkori szirének között pachyosztózis vagy hyperosztózis fejlődött ki, a mi nem más, mint a csontok megerősödése védelmül a külső hatások ellen, pl. a hullámverésben való életnél, részben azonban betegségből is eredt és ennek továbbterjedését a fiatalabb formákban is felismerhetjük. Ugyanezek a jelenségek a bálnákon is mutatkoznak, pl. a Pachyacanthus Suessi csigolyáján, mely a bécsi medencze szarmata-emeletéből származik (447. kép). Még a halakon is megfigyelhetjük, a mint ezt a bécsi szarmataagyagból való Caranx carangopsis mutatja (448. kép).

447. kép. A Pachyacanthus Suessi ősbálna csigolyájának pachiosztózisa, a bécsi szarmata-korú rétegekből.

448. kép. Pachiosztózis a Caranx carangopsis nevű hal csontvázán a bécsi szarmata-korú agyagból.

A barlangi medve, a Mastodon és Mosasaurus fogszúját (caries) is ismerjük.

Különösen az előző korszakok elefántszerű állatai szolgáltattak fontos adatokat a fogak változására nézve. Ezeken ugyanis meg lehetett figyelni a még ki nem bujt pótló-fogakat. Azonban ezek az egyes egyéneken végzett ontogenetikai megállapítások természetesen még messze vannak a származástani (phylogenetikus) megállapításoktól.

Egyes fossziliákon felismerhetjük, hogy az állat csak halálküzdelme után ágyazódott az üledékbe, a mint ezt a hüllők és halak testének görcsös hajlása mutatja, vagy a mint azt a Limulus-on (437. kép) megfigyelték.

Ha a finomszemecskéjű és finomrétegzésű üledékekbe rovarok ágyazódnak bele, vagy ha a rovarok különösen meszes agyagba kerülnek - szabály szerint ugyanis csakis ebben maradhatnak meg, - akkor a chitin szenes anyaggá változik át, a mely vékony bevonat gyanánt fedi a rétegfelületet. A bevonat azonban gyakran hiányzik és csak a lenyomata marad hátra. Ily módon néha a leggyöngédebb rovarszárnyak is csodálatos módon konzerválódtak. Egészen sajátságos módon marad meg a folyékony fagyanta, a mely későbben megkeményedik és a maradványt a levegőtől tökéletesen elzárja. A fatörzsekről lefolyó és lecsepegő gyanta erősen megfogja és bezárja a kisebb állatokat, különösen a rovarokat és így megvédi őket a rothadástól. Ez történik ma is pl. a Canarium bengalense törzsén, a melynek gyantája kopál néven ismeretes. Ebben sokszor rovarok, pillangók, szúnyogok, bogarak vagy hangyák vannak bezárva, a melyek a gyanta feloldása után olyan frissen kerülnek napfényre, hogy éppen úgy lehet őket preparálni, mint a frissen fogott példányokat. Hosszabb idő mulva azonban a szerves anyag elpusztul és valami csekély kis por hátrahagyásával eltűnik. Ez történik a borostyánkőbe zárt rovarokkal is, a melyekből többé-kevésbbé a test legkisebb alkotórészeit is mutató üreg marad meg, a melyet fehér emulzió tölt ki; ebben kevés szenes port találhatunk. A borostyánkő a borostyánfenyőnek, a Pinus succinifera-nak fosszilis gyantája, a mely a felső-eoczénben bizonyára a Balti-tenger környékének nagy részét borította. Ezekben a borostyánokban körülbelül 2000 rovarfaj, különböző növénymaradvány, sőt még egy kis gyík is megmaradt, a melyekből azon korszak flórájába és mikrofaunájába nem remélt módon pillanthatunk bele.

A keményhéjú rákok többnyire elég jó állapotban maradtak meg, a chitin hiányzik, a pánczél teljesen elmeszesedett, elkovásodott, elérczesedett, gyakran konkrécziókba van zárva. A puhahéjú rákok gyöngédebb chitinpánczéljuk miatt csaknem egészen laposra nyomódtak, néha csak lenyomatuk maradt meg. A solnhofeni lemezes mészben a pánczél még mint fényes, világosbarna, nagyon kemény (hihetőleg még chitines) anyag maradt meg.

A Gigantostracák, a melyek csaknem egészen a szilur- és devon-formáczióra szorítkoznak, részben öntvények alakjában maradtak fenn. Ezek a pánczél felszínének legfinomabb részleteit is megörökítik; pánczéljuk részben szenes bevonat alakjában maradt meg, vagy pedig egyes esetekben csak barnás fényű bőröcskét láthatunk belőle, a mely valóban csak ásványbevonat. A Trilobiták-nak vékony pánczéljuk van, mely a foszforsavas és a szénsavas mész váltakozó településéből képződött. Sokszor megmaradt ez a pánczél, gyakran azonban csak öntvény alakjában fekszik előttünk. A foszforsavas mész talán másodlagos képződmény. A Trilobiták fejlődését a ránk maradt Trilobita-pete- és lárvaleletek alapján elég jól ismerjük. A legtöbbnek meg volt az a képessége, hogy összegöngyölődjék és így védje alsó részének puha részeit és ízelt tagjait.

Miután az összegöngyölődött állatokat keresztcsiszolatok segítségével fölfedezték, sikerült ezen testrészek szervezetét egészen pontosan tanulmányozni. Későbben a különösen kedvező leleteken a finom végtagokat, csápokat stb. is ki lehetett mutatni. A kacslábú rákoknak (Cirripedia) mészpát-héjuk van, a melyek nagyrészt változatlanul megmaradtak.

Az alsóbbrendű állatosztályokon a fosszilis maradványok konzerválására nézve nagyon fontos a mész módosulatainak a megkülönböztetése; ugyanis ezeknek szilárd testrészei mészből vannak fölépítve. Kalczit és aragonit fordul elő, bár szerves anyag hozzákeveredése következtében eltérő állapotban és ezért bizonyos időn keresztül egyesek conchit-nak nevezték. A kalczit nehezebben oldható és ezért a belőle álló vázrészek többnyire megmaradtak. A fosszilis maradványokból azonban minden további nélkül nem szabad az eredeti héj mineműségére következtetni, mert többnyire valamely chemiai változás következett be, pl. az aragonit helyére kalczit rakódott le. A különböző állatosztályok mészhéjainak kutatása a következő eredményre vezetett:

A kétkopoltyús lábasfejűek (Dibranchiata) sorában a Belemniteknek kalczitból álló szilárd mészhüvelyük (rostrum) van, a mely csaknem mindig jó állapotban maradt meg. Néha a mész erősen bitumenes. A mészhüvelyek (rostra) néha el vannak szakadva és torzítva, belső szerkezetük azonban többnyire pontosan tanulmányozható. A tintahalak belső héja aragonitból képződött, részben szarutelepekkel és ezért lyukacsossága következtében ritkán maradandó. A nagyon finom szemecskéjű anyagban a belső héj gyakran csak lenyomat alakjában figyelhető meg, éppen így a puharészek is, az állat törzse, feje és karjai. Néha a tintazacskó is megmaradt és tartalma sűrű, szénszerű anyaggá változott. Nagyon feltűnő, hogy eddig a fosszilis, négykopoltyújú lábasfejűek (Tetrabranchiata) állatjának semmi nyomára sem akadtak, bár a számtalan Nautiloida és Ammonoida oly sok formáczióban fordul elő s az egész világon el van terjedve. Erre nézve kimerítő magyarázatot még nem találtak. A mai Tetrabranchiatá-k héja, az Argonauta kivételével aragonitból áll, mint a Nautilus-oké és azt kell föltennünk, hogy így volt ez a fosszilis formákon is, a melyeknek héjai ritkán maradnak ránk eredeti összetételükben. Úgy látszik, olyan esettel van itt dolgunk, mint a mikor olyan gyöngyházréteg marad meg, a mely még színjátékot mutat. Egyes fosszilis héjak kalczitból állanak. Gyakoriak a piritté vált ammonitek, a melyeknek háza elérczesedett.

Az ammonithéjak zárófedelei (aptichus) mészből állanak, belső oldalukon szarunemű réteggel. Gyakran rengeteg számmal fordulnak elő, míg a héjaknak ugyanott semmi nyoma sincsen. Ennek alapján azt kell föltennünk, hogy ezek a zárófedelek kalczitból voltak és megmaradtak, míg a héjak feloldódtak és a mész a kőzettömeg (aptichus-mész) gyarapítására szolgált. A szaruköves réteg egyes kőzetekben, különösen a palákban, szenes bevonat gyanánt maradt meg. Ennek alapján állították föl a Cornei-csoportot - a szarunemű aptichusok csoportját -, ez azonban tévedésen alapul. Ritkán találtak olyan ammonithéjakat, a melyeknek szájnyílását aptichusok zárták be. A héjak többnyire teljesen feloldódtak, csak a kitöltés, belsejük modellje, a kőmag maradt meg. Ezeknek a feloldásoknak és chemiai átalakulásoknak alapján föl kell tennünk, hogy a szerves maradványokhoz víz szivárgott felülről. Ha azonban valamely vízhatlan agyagban, ha nem is egészen, de mégis nagyon meg van akasztva a víz hatása, akkor azok a változások, a melyeken a fosszilis maradványok átesnek, sokkal csekélyebbek és a maradványok sokkal jobb állapotban maradtak meg. A konchyliákat a homokban a szivárgó vizek kilúgozzák, először a színüket veszítik el, azután a konchiolint, majd krétaszerűek és törékenyek lesznek és ha a szétrombolódás még tovább halad, a mészhéj egészen eltűnik. Eközben a héj mészanyaga rendesen az anyag megszilárdítására szolgált, úgy hogy ezek a szilárd kőmagok többnyire a megszilárdult üledékben is ott rejtőznek (449. kép). Ily módon megy végbe az elkonkrécziósodás és a szilárd padok képződése. A nagyon vékonyhéjú konchyliák kőmagjai gyakran a felszínnek csaknem összes diszítményeit feltüntetik. Ha az üledékben a héj feloldása következtében a külső oldalról lenyomat keletkezik, a melyet finom szemecskéjű anyag tölt ki, akkor a mészhéjról pontos modell készül; ez az úgynevezett díszítményes kőmag. Ez az eset különösen a mészben gazdag üledékekben fordul elő. Ezek a folyamatok az ásványok kiszorítási pszeudomorfózájára emlékeztetnek, a melyekben a kovasav, mészkarbonát és fémes vegyületek, különösen a pirit is közreműködnek (450. kép).

449. kép. Kagylók kőmagjai és lenyomatai homokkőben.

450. kép. Júrakorú ammonit (Stephanoceras sp.) díszítményes kőmagja. A héj részei is láthatók.

Ha valamely cephalopoda-héj az üledékbe ágyazódik, akkor az állat elrothadása után az üledék először is a lakóüreget tölti ki és a szifó kis nyílásán keresztül behatol a levegővel telt kamrákba a nélkül, hogy a falakat megsértené. Ha ez az anyag megszilárdul és a héj feloldódik, akkor ezekről a levegőkamrákról igen pontos öntvényeket kapunk (451. kép). Ezeken a kőmagokon fel lehet ismerni a kamraválasztófalak hozzáfűzési vonalait, a melyek a formák meghatározására igen fontosak. Ezek a vonalak a héj belső falába (szuturák, lóbuszvonalak) vannak bemélyítve. Egyes darabokon megfigyelhető, hogy az üledék nem hatolt be a levegőkamrákba, hanem ezek üresek maradtak, vagy pedig ott a diffuzió következtében, mint valamely jegeczcsoportüregben, kristályok képződtek, a melyek az üreget kibélelik, vagy egészen kitöltik (452. kép).

451. kép. Júra-korú ammonit (Phylloceras) kőmagja finoman elágazó varratvonalakkal.

452. kép. Egy olyan ammonit keresztmetszete, melynek levegőkamrái részben mészpátkristályokkal vannak kibélelve, részben pedig üledékkel vannak kitöltve.

Azonban a héjből gyakran nem marad meg egyéb, mint egy könnyű domborművű díszítmény a réteg felületén. Többnyire a nyujtás is szétrombolja (172. kép). Ezeknek a díszítményeknek a vékonyrétegezésű, finomszemecskéjű kőzetekben, palákban, lemezes meszekben való keletkezése, gyakori megmaradási módja nagyon bonyolult. A héj eredetileg laposan feküdt a réteg felületén. Ez a héj egy kissé besülyedt az iszapba és az oldás látszólag legelőször a héj alsó felén következett be, mert a fossziliának a rétegfelülettől semmiféle elválása nem mutatkozik. Csak azután födte be az üledék teljesen a maradványt, a héj teljesen fölolvadt és a fedőréteg nyomása alatt keletkezett a domborzat lapos lenyomata. Ez néha a rétegfelületnek valamely talapzatszerű kiemelkedésén fekszik és a fedőrétegek bizonyos könnyű fölboltozást mutatnak. Ezt a jelenséget az állat rothadási gázának felhajtó erejével magyarázzuk.

A csigák (Gastropoda) héjai aragonitból állanak, csak kevés faj, pl. a Patella, Scalaria stb. héja áll kalczitból; az Ásólábú csigák (Scaphopoda) héjai szintén aragonitból állanak, továbbá ebből áll a legtöbb kagyló (Bivalva) héja is csekély kivétellel, pl. az Ostrea, Pecten, Anomia, Lima kivételével, míg mások, mint pl. a Pinna, Mytilus, Trigonia külső rétege kalczitból, belső rétege pedig aragonitból áll. A Pörgekarúak (Brachiopoda) héjai kalczitból vannak. Az előbb mondottak szerint a héjak jobb megmaradási módja az anyag szerint igazodik. A Pörgekarúak (Brachiopoda) héjai többnyire zárva vannak, a Kagylók (Bivalva) héjai ellenben, ritkán záródtak, amennyiben a héjak az állat kimúlása alkalmával, a záróizmok gyors pusztulása következtében, nagyrészt kinyílnak. A vízhatlan üledékekben többnyire az aragonithéjak is megmaradnak, míg más helyen krétaszerűen kilúgozódnak vagy egészen feloldódnak és csak a kőmag marad előttünk. A Puhatestűek (Mollusca) héjai apró darabokra vannak törve, gyakran kagylómorzsákká (Lumachelle) dörzsölődtek széjjel. A szétrombolás munkájában főképpen az ollótlan rákok és lapos halak a részesek.

Nem ritkán az is előfordul, hogy a héjak elkovásodnak, úgy hogy az elmállás alkalmával a kőzet felszínén előtünnek (453. kép). Az ilyen héjakat igen egyszerűen úgy tudjuk a többnyire könnyebben oldható anyakőzetből kiszabadítani, hogy az anyakőzetet hígított sósavval feloldjuk. Piritté való változás és más fémvegyületek is előfordulnak. Sok szilárd mészkőben azt látjuk, hogy a lábasfejűek, csigák, kagylók és pörgekarúak belseje diffúzió folytán fehér vagy világossárga kalczittal van kitöltve, míg az anyakőzet sötétszínű (454. kép). Ezáltal a fosszilis maradványok, különösen a csiszolt kőzetfelületen nagyon világosan kitűnnek és ezt a jelenséget különösen a díszítő köveknél értékelik. Néha a héj belseje is, a jegeczfészek-üregekhez hasonlóan, kristályokkal, különösen aragonittal van kibélelve. Némely alpesi mészben a nagy kagylók egy részének belseje vörös, más csoporté fehér mészkővel van kitöltve. Amennyiben a vörös színezést a terra rossa hozzákeveredésére lehetne visszavezetni, a leülepedés váltakozását kell föltenni. Egyes esetekben azokat az üregeket, a melyek a fossziliák feloldása folytán a már megszilárdult kőzetben keletkeznek, fiatalabb üledék tölti ki. Egyiptom eoczénkorú mokattám-meszében a fosszilia-héjak czölesztinnel vannak kitöltve, a mely néha a korallok vázát vagy a konchyliák héjait helyettesíti.

453. kép. Mészkőből kimállott konchilia-kőmagok.

A mohaállatok (Bryozoa) változatos telepei legalább részben (Ectoprocta) kalczitból vannak. A Tüskésbőrűek (Echinodermata) kemény részei általában mészpátból (kalczitból) állanak, ezért még a legrégibb formácziókban is kitűnő állapotban maradtak meg. Néha a mészpát helyére pirit ülepedett, mint a bundenbach-i devonpala (Hunsrück) crinoideás és asterozoás pompás lemezein. Kovásodás is előfordul.

A Serpula nevű gyűrűsféregnek mészpát-csöve van, mint hihetőleg a többi csöves féregnek is. A férgek, medúzák, tengeri ugorkák (Holothuria) és különböző Izeltlábúak (Trilobita, Merostomata, Malacostraca és Branchiopoda) puha részeinek egészen csodálatos megtartási módját ismerhettük meg Brit Columbia középső kambriumában, a hol a kovapalák a legfinomabb részleteket eddig ismeretlen és nem is remélt pontossággal adják vissza (455., 456. kép). A nagyon finom szemecskéjű pala nyugodt, iszapos vízben ülepedett le és kitűnően hasad.

454. kép. Ammonites-mészkő csiszolva. A héjak levegőkamráit részben fehér mészpát tölti ki, részben pedig kristályfészek-üregek.

455. kép. Gyűrűsféreg (Annelida) lenyomata a közép-kambriumi kovapalákból, kétszeresen nagyítva. (WALCOTT CH. D. szerint.)

456. kép. Rák lenyomata a közép-kambriumi kovapalákból, 3-szorosan nagyítva. A belső szervek a vékony pánczélon keresztül láthatók. (WALCOTT CH. D. szerint.)

A Graptolithek burka, a peridermis, valószínűleg chitinből állott és többnyire vékony, bitumenesen szenes, gyakran kénkovanddal impregnált héjacska gyanánt maradt meg, néha pedig zöldesfehér, selyemfényű szilikáttá (gümbelit) változott. Ily módon, különösen a finomszemecskéjű palákban, e polipok finom díszítményeinek minden részlete jól felismerhető.

A medúzákból többnyire csak lenyomatok maradtak meg, azonban, mint Solnhofenben és Kanada, középső kambriumában, néha sok részlettel együtt. A gyomorüregek kitöltései, soklebenyű testek alakjában, biztosan nem mindig mutathatók ki.

A hidrokorallok váza aragonitból áll, a koralloké részben aragonitból (Zoantharia és Heliopora), részben pedig kalczitból (Alcyonaria). Azonban gyakran chemiai átalakulás történik és a miként elkovásodott koralltömzsök előfordulnak, úgy gyakrabban a mészpát (kalczit) is kiszoríthatja az aragonitot, A korallmeszek eldolomitosodását már említettük. A mészszivacsok vázukat kalczitból építik föl, azonban fennmaradási állapotuk, a vázelemek könnyű szétrombolhatóságánál és szerkezeténél fogva, az előre haladó elmeszesedés folytán többnyire rossz. Rendesen csak egyes tűk maradtak meg, a melyek azonban gyakran kovafölddé változtak, úgy hogy az anyag mineműségéből a rendszertani helyzetre nem szabad következtetnünk, mert a kovaszivacsok vázrészei is elmeszesedhettek. A szaruszivacsok a megkövesedés folyamata alatt egészen szétrombolódnak. A kovaszivacsoknál az eredetileg amorf kovaföld kristályossá változott vagy felolvadt és helyére vasoxidhidrát települt. A Radioláriák váza akantinból (szerves anyag) vagy átlátszó, vagy amorf kovaföldből képződött. Csupán csak az utóbbi anyag képes megmaradni és a meszes vagy agyagos üledékben többnyire jól van konzerválva. A kovás üledékekben gyakori a föloldás. Sok szarukő, kovapala, jaszpisz és köszörűkő nagyrészt radioláriákból van fölépülve (radiolaritek). Néha ezekben a kőzetekben is változatlanul megmaradnak a vázak, vagy pedig mésszé, vagy valamely vasvegyületté változnak.

457. kép. Trilobita-nyomok, kambriumi homokkövön, Északamerikából. A természetes nagyság ¹/₈-ada. (WALCOTT CH. D. szerint.)

A Foraminiferák héjai közül a chitinesek nem maradnak meg, a kovások a homokszemecskéket szilárd burokká ragasztják össze, a legtöbb foraminiferának azonban meszes a héja (kalczit). Az átváltozások, különösen az elkovásodások ebben a csoportban is előfordulnak. Sok üledékes kőzetben maradtak fenn foraminiferák és néha, a mint már kimutattuk, annak összetételében a legnagyobb részük van. Vékony csiszolatokból még többnyire meg lehet őket határozni és fontos útbaigazítással szolgálnak az üledék korának meghatározására és fácziesbeli jelentőségére nézve.

458. kép. Egy féreg (Helminthoidea) csúszási nyoma.

Gyakran mint kőmagvak maradtak meg, a melyek glaukonitból (kálivasoxidszilikát), néha foszfátból állanak. A glaukonithomokok, a melyek úgy reczens, mint fosszilis állapotban olyannyira elterjedtek, főtömegükben Foraminiferákból képződtek.

A flörsheimi oligoczén-korú agyagból fölépített darázsfészkek ritka példát szolgáltatnak az alacsonyabb rendű állatok lakóhelyeinek fennmaradására nézve. A fiatalabb formácziók, különösen a harmadkor induziás meszei, többnyire a phryganida-lárvák meszes héjaiból képződtek, a melyeknek keletkezését még ma is megfigyelhetjük olyan patakokban, a melyekben mésztufa rakódik le.

459. kép. Hieroglifák, eoczénkorú réteglapon.

A fúrókagylók és csigák fúrólyukai a parti képződményekben igen gyakoriak. Egyes tuskók, a melyek a hullámverés körzetében feküdtek, egészen át vannak lyuggatva; ezek egészen pontos vízállásmutató gyanánt szolgálnak az akkori vízmagasságra nézve. Néha az állatok héjai még benn rejtőznek ezekben a járatokban, vagy pedig fiatalabb üledékkel vannak kitöltve.

460. kép. Fukoidák.

Némely vékonyrétegzésű, finom szemecskéjű kőzetben különféle állatoknak csúszási nyomai maradtak meg, így például a solnhofeni lemezes mészben a Limulus nevű rák, a kétkopoltyús lábasfejűek, Dibranchiata (436-438. kép), a Saccocoma úszó tengeri liliom stb. hagyták hátra nyomaikat. Észak-Amerika kambriumából férgek és trilobiták csúszási nyomai ismeretesek (457. kép) és sok más formáczió szolgáltatott ezekhez hasonló maradványokat, a melyeket azonban nem lehet mindig bizonyosan meghatározni.

461. kép. Fúrókagylók által összerágott fa.

Egyes kutatók nagyrészt az úgynevezett hieroglifákat és a régebben fukoidáknak (tengeri algák) tartott képződményeket is a férgek, csigák és más alacsonyrendű állatok csúszó-, faló- vagy ivadék-nyomainak és lakócsöveinek tartották. Ezek a hieroglifák és fukoidák az összes formácziókban előfordulnak, de különösen a krétakorú és eoczénrétegekben gyakoriak, a hol más fossziliák hiányában nagy jelentőségűek és a legkülönbözőbb néven írták le őket (a 458., 459., 460. képeken). Míg ezek a megállapítások kétségtelenül helyesek olyan alakokra nézve, a melyek a kőzetrétegeken végig keresztülhúzódnak vagy egymást keresztezik, viszont más formákra nézve nem olyan könnyű ezt a kérdést eldönteni. A fosszilis fákban a fúrókagylók (Teredo) fúrójáratai kőzettel kitöltve maradtak meg. A faanyagot gyakran egészen mész helyettesíti, a mely ezeket a féregalakú kitöltő képződményeket összeragasztja (461., 462. kép).

462. kép. A fúrókagylók fúrójáratai, a melyeket az üledék kitöltött és összeragasztott.

463. kép. Pleurodictyum problematicum Goldfuss alsó devonkorú korall, a vele szimbiózisban élő féreggel.

A fossziliák egyes közös lakótelepeiről is van tudomásunk, nevezetesen a férgek, korallok, mohaállatok, fúrószivacsok és fúrókagylók éltek olymódon, hogy a konchiliák héjaiban vagy azok tetején és az ollótlan rákok pánczéljain telepedtek le. Éppen így gyakran találunk olyan Balanus-fajokat, a melyek konchiliákon ülnek és utánozzák azok díszítményeit (mimetizmus). A valódi parazitizmus nagyon ritkán fordul elő. Élősdi férgek (Myzostoma-félék) megfúrják a tengeri liliomok (Crinoidea) nyeleit, mire hólyagformájú daganatok keletkeznek és ezekbe települnek az élősdiek. Ilyen esetek már a karbonból ismeretesek.

Az együttélésnek (symbiosis) eddig csak néhány példája ismeretes. Az Eifel alsó-devonjából egy koralltömzsöt ismerünk (Pleurodictyum problematicum), a melynek alapjába féreg sülyedt (463. kép). Ilyen eseteket a reczensek között is találunk és úgy látszik, hogy talán itt csak arról van szó, hogy a korall valamely féreg csövén nőtt fel. A kerunia (464. kép) a szimbiózisnak már biztosabb esetét tárja elénk. A keruniát Egyiptom eoczénkorú rétegeiből írták le. Ez tulajdonképp csigahéj, a melyen egy hydraktinia ül és ebben egy remeterák lakott volt. Teljesen hasonló eseteket ismerünk a ma élők között is.

464. kép. Kerunia; csigahéjra telepedett Hydractinia, a szimbiózishoz csatlakozott a remeterák, a mely a csiga házában élt. Egyiptom eoczénkori rétegeiből. (FRAAS E. szerint.)

A fosszilis maradványok vagy elsődleges telepen feküsznek, azon a helyen, a hol az állat élt, elpusztult és beágyazódott, vagy másodlagos telepen találjuk őket, valamely üledékkörzetbe szállítva, a mely az állat tartózkodása helyén kívül esett.

Csaknem kivétel nélkül mindig elsődleges telepen találjuk a tengerben élt összes állatosztályok maradványait, a legalacsonyabb foraminiferáktól kezdve, föl egészen a tengeri emlősökig. De az édesvízben élő formák is a nekik megfelelő fácziessel bíró üledékben feküsznek betemetve. A szárazföldi és folyóvízi eredetű fauna képviselői csak ritkán maradtak meg a megfelelő képződményekben fosszilis állapotban. Legközelebbi oka ennek az, hogy e képződmények a fauna konzerválására nézve nagyon kedvezőtlenek. Csakis az eolikus lösz zár magába nagyobb számmal szárazföldi csigákat és ritkább emlősállatmaradványokat, míg a sivatagi üledékek, a fluviatilis (folyóvízi), glacziális és vulkáni üledékek kövületekben nagyon szegények. A szárazföldi állatok csaknem mindig tengeri vagy tavi képződményekbe vannak beágyazva.

Aránylag ritkán fordulnak elő olyan esetek, a melyekben átmosott kövületmaradványok előfordulását figyelték meg, úgy hogy néha tévedések is történtek e maradványok, vagy pedig az üledék korának megállapításánál. Erre vonatkozó példa a diluviális emlőscsontok előfordulása az Északi-tengeri partvidék mai tengeri képződményeiben. Ezeket a Dogger-pad körzetében a tengeralatti diluviális képződményekből a hullámmozgások mossák ki és az áramlások vonszolják tovább. A reczens folyóvízi allúviumban gyakran találnak diluviális emlősmaradványokat a Nagy Magyar-Alföldön, a Tisza mentén. A miatskowo-i jura belemniteseit a Moszkva kimossa és tömegesen ágyazza bele a mai folyóképződményekbe; ugyanez történik a krétakövületekkel és az ó-harmadkor konchiliáival a belga partokon. Ezek az esetek azonban tévedésre alkalmat nem igen szolgáltathatnak. Nagyon ritkán tudjuk bebizonyítani és egész biztosan nem mindig tudjuk megállapítani az ilyen másodlagos behordásokat a régi formácziókban, a hol természetesen ezek könnyen sztratigrafiai hibákra vezethetnek. A 466. kép azoknak az alsóausztriai mioczénkorú nagy osztrigáknak több méter vastag, összehordott tömegét ábrázolja, a melyek a régebbi rétegekből kimosva, beleékelődtek a fiatalabbakba.

Valamely kőzet kövületes görgetegeinek előfordulása a fiatalabb üledékekben meglehetős általánosan van elterjedve, azonban bizonyos gondosság s a dolgok ismerete mellett mindig elkerülhetjük a hibákat. A balti vidéknek borostyánkőbe zárt eoczénfaunája és flórája behordva fekszik az alsó-oligoczénkorú »kék földbe« Kelet-Poroszországban beágyazva. A települési zavarodások folytán a kövületekben gazdag kőzetrészek különböző korú faunával léphetnek összeköttetésbe és tévedéseket idézhetnek elő. Ezen alapult a fiatalabb faunának egykor gyanított kolónia-képződése valamely régebbi fauna körzetében. A BARRANDE-féle kolónia-elmélet szerint az E-jelzésű felsőszilur fauna a D-jelzésű alsószilur faunával egyidejűleg szomszédos tengerekben fejlődött s az E-fauna időnként egyes rajokat, kolóniákat bocsátott a csehországi szilur-tengerbe. Az újabb kutatások azonban kiderítették, hogy a magasabb E-színtáj vetődés folytán került a mélyebb D-szintbe.

A mi az előfordulások számát, mennyiségét illeti, ebben a tekintetben a fosszilis maradványok nagyon különbözők. Míg egyes rétegek kövületnélküliek és mások csak egyes kövületeket tartalmaznak, addig vannak olyan rétegek is, a melyek fossziliákban rendkívül gazdagok. E mellett egészen mellőzzük a szerves maradványok későbbi szétrombolódását, a mely a konchiliahéjak felhalmozódásából kövülettől mentes márvány képződésére szolgáltat alkalmat. Már a szerves testeknek az üledékben való eredeti eloszlása is fölötte változó. A mint láttuk, a sivatagi éghajlatok és a glacziális üledékek képződményei nagyrészt kövülettől mentesek; a folyóvízi és vulkáni üledékek csak nagyon kevés fossziliát tartalmaznak.

Rendkívül bonyolult, bionomiai kérdések azok, a melyek a faunáknak a különböző tartózkodási helyeken való megjelenését szabályozzák. Azonban ezekbe a kérdésekbe való elmélyedés már kívül áll e könyv keretein. Bár értékes kutatásokat végeztek ebben az irányban, még az alapkérdésekre sem tudtak megfelelni. Csakis a tengeri és tavi üledékekben jelenhetnek meg a kövületek nagy tömegekben. A Föld történetében sokszor és ismételten fordult elő a legkülönbözőbb állatosztályokban a tömeges előfordulások példája. A szénmeszekben a Foraminiferáknak fajokban és egyénekben olyan gazdag faunája található, hogy egész mészkőüledékeket alkot; közöttük különösen a Fusulina, Schwagarina, Saccamina, Endothyra stb. fajokat említhetjük. A felső alpesi triaszban globigerinás meszek fordulnak elő, a fehér írókréta nagyrészt a Textularia, Rotalia, Cristellaria, Globigerina és Miliola héjacskáiból áll; a Calcarina, Orbitolina és Alveolina szintén a krétakor sziklaképzője. Az eoczénben a Nummulitek Dél-Európától egész Kelet-Ázsiáig húzódó hegyvonulatokat alkotnak, Miliolidák építették föl Párizs épületköveit és az Alveolina, Operculina, Orbitolites és Orbitoides főrészesei a mészkövek összetételének. A fiatal harmadkorban az Amphistegina héjai padokat alkotnak, a Globigerinák nagykiterjedésű tufás meszeket ragasztanak össze. A Diatomeák és a Radioláriák a régebbi formácziók kovapaláinak, jaszpiszának és szarukövének (radiolaritek) főalkotórészei; éppen ilyen kőzetalkotók a mioczén- és pliocén-kor tripoli palái.

A szivacsmeszeket - szivacszátonyokat - a Frank-, Sváb- és Svájczi felső jurában szivacsok (Spongia) alkotják, sőt még néha a krétában is szerepelnek a kovaszivacsok és mészszivacsok az üledékek fölépítésében.

Sokkal fontosabb kőzetalkotó lények a korallok, a melyeknek még a mai tengerekben is nagy szerepük van.

Gotland, Dagoe felsőszilur zátonyait, az angol és észak-amerikai felsőszilur telepeket négysugaras korallok építik föl és pedig a Cyathophyllum, Heliophyllum, Omphyma, Ptychophyllum, Strombodes, Acervularia, Aulacophyllum, Cystiphyllum stb. fajokkal. Ugyanezt a gazdag kifejlődést mutatják más alakok az Eifel, Wesztfália és sok más pont középső és felső devonjában. A triaszban a hatsugaras korallok jelennek meg mint zátonyépítők, különösen a Déli-Alpokban (Astraea, Amphiastraea, Fungia, Porites és más fajok), Angliában, Luxemburgban és Lotharingiában pedig liaszkorú korallzátonyok ismeretesek. A dogger- és a legfelsőbb jura, a turon- és a szenon-emeletek Európa legkülönbözőbb helyein nagy számmal tartalmaznak korallzátonyokat. A régebbi harmadkorban korallzátonyok kísérték a régi Földközi-tenger partjait a Pyreneusoktól Kelet-Indiáig és az amerikai Nyugat-Indiában szintén megtalálhatjuk ezeket, míg a fiatalabb harmadkorban jobban visszahúzódtak a délibb szélességek felé és Jáva szigetén, a Vörös-tengerben és Japánban terjedtek el, miközben mindjobban közeledtek a jelenleg uralkodó nemekhez.

465. kép. A Serpulit nyomai, a bécsi medencze szarmatakorú rétegéből.

Még a finom szerkezetű Graptolitek is nagyszámmal fordulnak elő egyes palákban, a felsőkambriumtól a középdevonig és a rétegek felületét takarják. A palák sötét (szenes) színezetét chitines anyagukkal bizonyára ezek a graptolitek okozzák.

A Tüskésbőrűek közül csak a tengeri liliomok (Crinoidea) a kőzetalkotók egyes formácziókban, pl. a cseh középdevon mnenian-i meszeiben vagy a német kagylómész trochitameszeiben.

A férgek közül azokat a fajokat, a melyek egész rétegeket töltenek ki, a Serpula-nembe tartozó féregfajok képviselik. Ilyen rétegek a braunschweigi alsókréta szerpulitmeszei, Szászország szerpulithomokja, a szerpulithomokkő Skótország alsó-kambriumában, Északnyugat-Németország felső-jurájának és a bécsi medencze szarmata-emeletjének (465. kép) szerpulitjai.

A Pörgekarúak (Brachiopoda) a legkülönfélébb formácziókban olyan tömegben jelennek meg, hogy egész padokat építenek föl és a puhatestűek (Mollusca) héjaival együtt ezek a legfontosabb mészalkotók. Az Orthis, Strophomena, Productus, Atrypa, Spirifer, Uncites, Pentamerus, Rhynchonella, Stringocephalus, Terebratula a legfontosabb nemek s azonfelül más nemek is egyéni és faji gazdagságukkal tűnnek ki.

466. kép. Összehordott osztrigákból képződött 3 m vastag pad. Mioczén, Nodendorf, Alsó-Ausztria.

Csekélyebb jelentőségű kőzetképzők a Mohaállatok (Bryozoa), a melyek egyébként nagyon el vannak terjedve. Thüringia Zechstein-jében bryozoa-zátonyokat találhatunk Fenestellák-kal és Phylloporák-kal, a Balti-vidék fehér írókrétájának főalkotórésze szintén bryozoa-dara, azonkívül bryozoás meszeket ismerünk Dánia felső-krétájában, Maestricht mellett és más helyeken. A délnémet Alpesi elővidék és Bécs (Baden) környékének mioczénjében bryozoás-rétegek vannak és Dél-Oroszországból, különösen a Kerts-i félsziget szarmata-rétegeiből is bryozoa-zátonyokat írnak le.

467. kép. Felsőkréta-korú Nerinea-mész, a Sengsen-hegységből. A csigahéjak részint üledékkel, részint fehér mészpáttal vannak kitöltve.

A kagylók mint vezérkövületek nagy jelentőségűek, a mit régi elnevezésük, a »vezérkagyló« fejez ki. Jelentőségük sokféleségükön, nagy kiterjedésükön és egyénekben való gazdagságukon alapul. A szilurtól kezdve az összes formácziókban megtalálhatjuk őket mint jelentékeny kőzetképzőket és nevüket rányomták az egyes, sztratigrafiailag legfontosabb szintekre és sok rétegtagra, a melyeket e kövületek jellemeznek. Az előző korszakok tengereiben a molluszkák élete hasonlíthatatlanul bujább volt, mint ma, mert a legtöbb mésztömeg, a mely a magas hegységek fölépülésében vesz részt, legnagyobb részben a kagylók s csigák héjainak fölhalmozódásából képződött. E mésztömegek fölépítésében a csigáknak (Gastropoda) kevesebb részük volt. Ellenben az összes formácziókban találhatunk olyan padokat, a melyek kagylókból állanak. E munka keretén kívül áll mindazoknak a fajoknak a felsorolása, a melyek mint üledékalkotók, nagy jelentőségűek. Elegendő lesz a következő nemek felsorolása: Posidonomya (alsó-karbon, jura), Pecten (harmadkor), az osztrigák (a jurától a jelenkorig), Perna, Mytilus, Congeria (harmadkor), Halobia, Myophoria (triász), Trigonia (jura, kréta), Megalodon (triász), Diceras (jura), Requienia, Caprina, a kréta Rudistái, Cardium (harmadkor), Cyrena és az öblösköpenyszélű kagylók (Sinupalliata) egész sorozata a harmadkorban. A csigák közül csak a Bellerophon-t és az Euomphalus-t említjük a szénmeszekből, továbbá a jura Nerineáit, az Actaeonellá-t a krétából, azután a félsósvízi és édesvízi típusokat. Ezek: a Cerithium, a Paludina, a Hydrobia és a Rissoa. Ezek valamennyien padképző (449, 466, 467, 468. kép) kagylók és csigák. A kagylódara (falun) jelentőségét már említettük.

468. kép. Dachsteini mészkő, a melynek csaknem egészében szürke üledékkel töltött fehér csigahéjak láthatók.

Feltűnő jelenség, hogy a legrégebbi formácziók mésztömegekben annyira szegények. A mésztömegek a szilurban kezdődnek és különösen a mezozoikumban érik el kifejlődésüket, a mely korszakban már a kőzetek között vezető szerepük van és felépítik a fiatal, felgyűrt hegységeket. A harmadkor kezdetén a minerogén üledékekkel szemben feltűnő módon egészen visszahúzódnak, csak a Nummulitidák szerepelnek mint kőzetalkotók. Valóban nem véletlen eset, hogy éppen ezekben a korszakokban megy végbe a héjas Cephalopodák fölvirágzása, el nem vitatható világuralma és hirtelen kihalása. A Nautiloidák az alsó-szilurban gazdag fajszámmal jelennek meg és a felsőszilurban érték el fejlődésük tetőpontját. Ezeket a Clymeniák és a Goniatitidák váltják föl, a melyek ismét a valódi Ammonitek-hez hajlanak. Az Ammonitek a mezozoikumban, a formák és egyének bámulatraméltó gazdagságában fejlődnek ki és aztán hirtelen kimulásukkal a paleontológiát egyik legnagyobb rejtély elé állítják. A sok formakörnek héjai alkotják azokat a hatalmas mésztömegeket, a melyek ma egész hegységeket alkotnak (454. kép), és még ha föl is tesszük, hogy a legkülönfélébb állatcsoportok vettek részt e mésztömegek fölépítésében, az akkori faunának cephalopoda-fajokban való gazdagsága még így is egyike a legcsodálatosabb jelenségeknek a földi élet fejlődésének történetében. A cephalopodák életmódját ma még csak gyaníthatjuk.

A legrégibb formácziókban a rákoknak (trilobiták) van nagy sztratigrafiai jelentősége; e maradványok tömeges előfordulása azonban ritka. Egyes kagylósrák- (Ostracoda-) fajok, pl. a Beyrichia az alsószilurban, az Entomis, Cypridina a devonban és a Cypris a fiatal harmadkorban egész padokat töltenek ki.

A tengeri életmódú gerinczesek-nek tömeges fölhalmozódása természetesen ritka jelenség és csak egyes halmaradványoknak nagy számban való előfordulására szorítkozik. Ilyenek pl. a Palaeospondylus Skótország Old Red-jében (devon), a Palaeoniscus és a Platysomus a Zechstein mansfeldi rézpaláiban, a Pholidophorus a raibli halpalában, Semionotus és Lepidotus a seefeldi aszfaltpalában, Leptolepis a solnhofeni lemezes mészben, a sahel-alma-i halpala a Libanonban és a comeni halpala Isztriában (kréta); az eoczén halpalái a vicentini Monte Bolcán és a harmadkor Amphisyle- és Meletta-palái. A halak bizonyára leginkább mint hullák sodródtak össze, egyébként a test görcsös elgörbülése elárulná a halálküzdelmet.

A halhullák szükségképpen ott halmozódhattak föl sokkal jelentékenyebb mértékben, a hol a kőolaj és az ebből származó aszfalt és ozokerit található, a melyek a ma uralkodó nézet szerint részben ilyen állati maradványok átalakulásából keletkezhettek. A hőmérsékletben és sótartalomban való hirtelen változások helyén a halak tömegesen elpusztulnak. Ugyanez történik a vizek megmérgezése alkalmával.

Egyes partokon ma is előfordul, hogy a tenger nagy számmal veti a partra a bálna- és halhullákat. Ez történt a fiatal harmadkorban Antwerpen partvidékén, a hol ezer meg ezer bálna maradványa fekszik eltemetve. Az előző korszakok tengerpartjainak egyes helyein, a hol hullámverés érte a partot, az üledékbe beágyazva nagy számmal találjuk a szirének csontvázrészeit, különösen a bordákat, a mint ezt a Keleti Erdőöv őshegység-masszivumán transzgredáló mioczénkori tenger legmélyebb rétegeiben, a bécsi medenczében megfigyelhetjük.

A szárazföldi életkörökben nagyon ritkán fordul elő az állatok tömeges fölhalmozódása. Tartós maradványaik az alsóbbrendű állatoknak vannak, ilyen kövületeket azonban nagyobb tömegben majdnem sehol sem találtak. A gerinczesek számra nézve annyira háttérbe szorultak, hogy a paleontológusok minden egyes leletet, bárminő csekélység is az, mint fölfedezést köszöntenek. A tömeges előfordulás, vagy csak több darab együttes előfordulása is a legnagyobb ritkaságok közé tartozik. Éppen ezért nagyon tanulságos legalább egyeseket ezek közül a példák közül megismerni, a melyek nagyjelentőségűek az előző korszakok életviszonyaira nézve.

Stuttgart mellett, a heslachi felsőkeuper homokkövében egy kőzetlapon a Aëtosaurus ferratus-nak 24 db csaknem teljes példányát találták meg. Ez a pánczélos repülőgyík 1.5 m hosszúságra is megnőtt. A csontok vivianittá változtak.

E hüllőtársaság halálának okát nem tudjuk biztosan megállapítani. Az állatok jelentékeny nagysága mellett nem fogadhatjuk el azt a magyarázatot, a mely szerint hullámtól homokkal beborítva pusztultak volna el. Valószinűbb, hogy azon a helyen talán elkábultak, vagy valamiféle méreg következtében elpusztultak és a nélkül, hogy tovább sodródtak volna, gyorsan beágyazódtak az üledékbe.

469. kép. Triaszkorú Aëtosaurus ferratus Württembergből. 24 példány, átlag félméteres őskrokodilus, 2 négyszögméter nagyságú homokkő-lapon, körülbelül 1/12 természetes nagyságban. (FRAAS O. szerint.)

Az Iguanodon-ok lelőhelye Bernissart-ban Mons és Tournai között Belgiumban rendkívül tanulságos példát nyujt a nagy gerinczes állatok előfordulására nézve. Itt, 322 m mélységben a felszín alatt, a szénbányaművek egyik kutatóaknájában, a karbon formáczióhoz tartozó alaphegység egyik mélyedésében, a melyet betemetett völgynek vagy óriás kimosási kürtőnek tartanak, réteges folyóvízi homokra és agyagra bukkantak, a melyeket az alsókréta wealdenképződményéhez számítanak. Ebben gazdag növényzet, számos édesvízi hal s néhány teknős van eltemetve. E mellett 23 Iguanodon-nak csaknem teljes csontvázát találták, a melyek többnyire 8-10 m hosszúak. A csontok pirittel vannak impregnálva és kívül csokoládé-barna színűek. Nagyrészt még összeköttetésben voltak egymással. Az állatok többnyire laposan, a hasukon feküdtek és végtagjaikat kinyujtották. Több szintben voltak egymás fölött, a mely szinteket 2-3 m vastag kövület-híjas réteg választott el egymástól. Mindezekből azt következtethetjük, hogy ezek az állatok talán valamely véletlen folytán élve, vagy pedig hullák gyanánt kerültek ebbe a mélyedésbe és az egyes kövületes rétegek lerakodása között hosszabb időközök teltek el.

Erdélyben, a hunyadmegyei Hátszeg környékén, BÁRÓ NOPCSA FERENCZ paleontológus a felső krétában hüllők maradványainak fészekszerű fölhalmozódására bukkant s az egyik ilyen fészekben 180 meghatározható csontot talált; a csontokon a lesúrolásnak különböző fokozatai láthatók és bizonyára valamely sikér tóban rakódtak le. Valószínűleg összesodródtak itt ezek a csontok, mert egy krokodilus előfordulásának nyomai nem elegendők ahhoz, hogy ezt a helyet a krokodilusok falóhelyének tartsuk.

Hasonlíthatatlanul nagyszerűbbek a Dinosaurusok lelőhelyei a felső jurában és az alsó krétában, a melyeket az Északamerikai Egyesült-Államok nyugati részében találtak. Közűlök említésre méltók a Canyon Citi a Coloradóban, a Wyoming több pontja, így Sheep Creek, a honnan a 27 méter hosszú Diplodocus Carnegiei származik, a melynek csontvázát azonban két fajhoz tartozó több példányból állították össze. Valamennyi lelőhely közül legnevezetesebb Vernal Utahban, mert ez az eddig ismert összes lelőhelyeket felülmulja kövületekben való gazdagságával és az óriás állatmaradványok megmaradási módjával.

»Itt fekszenek előttem az ősvilági Dinosaurusok óriás csontjai, ott egy lapoczkacsont, itt pedig a csigolyáknak egész sorozata, meglehetősen összenyomva, de azért teljesen. Itt éppen a hatalmas czombcsont került napfényre, amott befelé a kőzetbe terjeszkedik a nyak és bizonyosnak vehetjük azt, hogy a koponya még rajta ül. Egyik teljes csontváz a másik után kerül napfényre a durva homokkőrétegek lefejtése alkalmával; a porhanyó és szálkás csontokat gondosan átitatják enyvvel, összecsirízelik és gipszkötésbe teszik, a mikor is a kőzet egy részével együtt lehasítják, lepattantják. Fáradságos és kényes munka ez. Kilencz ilyen állatot találtak már a kőfejtőben, kisebbeket és nagyobbakat, különböző nemekhez tartozókat. Egyik közűlök, a mely még nem szabadult ki teljesen, bizonyára 35 méter hosszú lesz, 2 méter hosszú czombcsontja után ítélve. A csak néhány méter vastag réteget látszólag egészen kitöltik ezek az óriás fossziliák. A világon egyedül áll ez az előfordulás. Ez a kőzetpad a halmok hosszában terjeszkedik s alig egy kilométernyire innen, egy kis szurdokon túl, egyik sétám alkalmával százával láttam a kimállott csontokat a földön heverni és a kőzetpadok felszínén felismerhetjük a kiálló csontvázak nagy részét. Bárhová fordulunk is ezen rétegek körzetében, mindenütt megtaláljuk ezen óriás állatok maradványait. Százaknak kell itt eltemetve lenni és az egész világ múzeumait meg lehetne tölteni innen a legpompásabb darabokkal.« (Schaffer, 1912). Főképpen a Brontosaurus, a Diplodocus és legközelebbi rokonaik találhatók itt. Az előfordulás módja azt mutatja, hogy a hullák valamely tó lapos partjának erre alkalmas pontján sodródtak össze és ezek a körülmények hosszú időn keresztül fennállottak.

Az Egyesült-Államok nyugati részén azonban nemcsak ez az egy formáczió tűnik ki a fosszilis gerinczesek gazdagságával. A felsőkarbonképződménytől kezdve egészen a diluviumig a szárazföldi fauna nagy száma ismeretes itt, a melyek a hüllők és emlősök fejlődésébe soha nem sejtett bepillantást nyujtanak.

A legrégibb farkatlan kétéltűek a paleozoikum végén kerültek bele a mocsarakba és csodás alakjukat még a legelevenebb képzelet sem tudja felülmulni. Ezután a félelmes Saurusok (Dinosaurusok) korszaka következett, a melyeket kihalásuk után a felvirágzó emlősök váltottak fel. Ezek nem sejtett számmal, kitűnő állapotban és nagy változatosságban fordulnak itt elő úgy, hogy fejlődésüket olyan módon követhetjük, a mint ezt régebben alig reméltük. Egy könyv sem nyujt szélesebb látókörű leírást ezekről a gazdag lelőhelyekről, mint Sternberg Ch.-nak, a legeredményesebb kutatónak a könyve: »Life of a fossil hunter«. Az európai viszonyokhoz szokott paleontológusra olyan hatást gyakorol ez a munka, mint Münchhausen elbeszélései csodás kalandjairól.

A felső paleozoikumtól kezdve minden megszakítás nélkül, egészen a mai korig, Északamerika nyugati része nagy kiterjedésű szárazföld volt, a melyen a gazdag szárazföldi fauna kifejlődéséhez meg voltak a szükséges körülmények. A szárazföldön lakó gerinczes faunának csaknem valamennyi lelőhelye itt fekszik a Badland-ban, ezen a nyugati sivatagi és félsivatagi vidéken. Széles medencze ez, részben magas hegyvonulatok között, részben a keleti párkányláncz elé települve. Ezen a területen régi idő óta szárazföldi tavak állottak, alkalmilag ki is száradtak. Talaját hatalmas máladék és vulkáni üledék alkotja. Az anyag finom szemecskéjű, csak a régi partok közelében durvább. A rétegek zavartalanul feküsznek, de peremükön kissé felállítva. Csak délen fordulnak elő erősebb rétegzavarok. Az üledékek nagyon világosan láthatólag padozottak, rétegzésük vékony, gyakran finoman leveles, nagyrészt még laza homokok és agyagok az uralkodók. A megszilárdulás többnyire csak egyes padokra vagy szintekre szorítkozik. Az éghajlati viszonyok miatt és a kőzet mineműsége mellett az eróziós jelenségek nagyon sajátságosak (Badland-típus 352. kép). A fosszilis maradványok konkrécziókba vannak zárva, vagy pedig maguk el vannak meszesedve, részben kalczedonná változtak és üregeik acháttal vannak kitöltve, helyenként hematittá változtak. Kilúgozás alig fordult elő, mert éghajlata mindig a maihoz hasonlított, csekély csapadékkal, kevés szivárgó vízzel és mélyfekvésű talajvízzel. A földpátok épsége azt mutatja, hogy itten valami mélyreható szétrombolási jelenség nem történt. Úgy látszik, hogy az egyedekben és fajokban gazdag állatvilág olyan éghajlat alatt élt, a mely a hullákat a gyors elrothadástól megóvta és a mint a Trachodon példáján (439. kép) kimutattuk, ezeket kiszárította és mumifikálta. A sikér tavak medenczéibe a hullák besodródtak és az üledékek betakarták azokat, még mielőtt testük szétesett volna. Ezen idő óta semmiféle említésre méltó zavargás nem érte a rétegeket, az infiltráczió ásványi oldatokkal megszilárdította a maradványokat. A ma működő erős letarolás, lehordás kimossa a fosszilis maradványokat, a melyek a száraz éghajlat alatt csaknem határtalan hosszú időn keresztül változatlanul maradnak. Hozzá mindez olyan vidékeken történik, a melyek ma csaknem lakatlanok, a hol a maradványok érintetlenül várják a kövület-vadászt, mikor veszi útját a magány felé? Mind olyan viszonyok ezek, a melyeknél kedvezőbbeket elgondolni sem tudunk.

A fosszilis maradványok előfordulásának kétféle módját különböztethetjük meg ezen a vidéken: a) a maradványok egyenként vannak beágyazva egy bizonyos szintbe, b) vagy pedig egyes helyeken tömegekben vannak felhalmozódva. Az első esetet ismét kétféleképpen magyarázhatjuk. Az első magyarázat szerint az állatok nagykiterjedésű felületen hullottak el, valamely hirtelen bekövetkezett elárasztás folytán, a mint ez felhőszakadások után ma is előfordul, továbbá a puszta égése, vulkáni hamueső stb. következtében. A második magyarázat szerint a hullákat áradás, sodorta a széles medenczékbe, a melyekben itt meg ott a fenékre sülyedtek. A maradványok fölhalmozódását pedig azzal magyarázhatjuk, hogy az állatok még életükben találkoztak egymással, pl. valamely kiszáradt tó partján vagy pedig a mocsárban, a melybe belesülyedtek és ugyanazon a helyen el is pusztultak. Más magyarázat szerint a folyó bizonyos helyeken összehordotta a hullákat, vagy valamelyik tó partjára sodródtak (470. kép).

470. kép. Napfényre került mioczén-korú rétegfelület számos Stenomylus nevű teveformájú kis állatkával, Nebraska. (PETERSON O. A. szerint.)

Északamerika nyugati részében az idősebb harmadkor hatalmas rétegsorozata, a hamuesők következtében, főképpen vulkáni tufából képződött. A hamuesők erdős-, pusztai- és tóvidékekre hullottak. A középső eoczénben magában 550 m vastag ez a réteg egy országrészen keresztül. Egyes szintjei fosszilis gerinczesekben nagyon bővelkednek. Az állatok a hamueső alkalmával valószínűleg éhség vagy szomjúság következtében mentek tönkre, vagy pedig megfulladtak. Néha nagykiterjedésű vidéken látszólag egész faunák kivesztek, mire máshonnan újak vándoroltak helyükre. Patagóniában a (mioczén) Santa Cruz-formáczió is ehhez hasonló, kövületekben bővelkedő vulkáni tufaképződmény.^[33]

A legutóbbi években Német-Kelet-Afrikában a Tendaguru-hegyen, három, egymásfölött fekvő, önálló, 20-30 méter vastag rétegben, a melyeket közbülső telepek választottak el egymástól, számos csontmaradványt találtak, köztük óriás Dinosaurus-okat is, a melyek nagyság dolgában még az északamerikai óriás állatokat is felülmulják. A maradványok tengeri aestuarium-képződményekben vannak és az előfordulás e módja érthetővé teszi, hogy a csontvázak nem maradtak meg teljesen, mint Amerikában. A trópusi talaj mélyreható szétbomlása is nagy kárt okozott a csontmaradványokban. Az eddigi eredményeknek az a legnagyobb jelentősége, hogy olyan állatokkal ismerkedtünk meg, a melyek nagyság dolgában eddig felülmulhatatlanok. Míg a Diplodocus felsőkarcsontja 95 cm, addig a tendagurui legnagyobb állaté 2.1 m hosszú. A két állat nyakhossza 7 m és 12 m. Egész nyájakra bukkantak vagy 50 és különböző nagyságú állattal. Két helyen szűk térre szorulva és összehordva akadtak rájuk. Úgy látszik, hogy a tenger vízében, a parthoz közel, talán szökőár lepte meg ismételten e falkákat és ilymódon megfulladva maradhattak ott.

Európában az emlősállat-maradványok leggazdagabb lelőhelye Attikában van, Pikermi mellett, egy mélyen behasított patakmederben. Itt, a vörös agyagba beágyazva, az alsóplioczénkori fauna számtalan csontmaradványára bukkantak. Ez a vörös agyag a terra rossa egyik fajtája, görgetegek és homokok váltakoznak benne és 4-5 m vastag kavicsréteg települt rá. Három, körülbelül 30 cm vastag kövülettartalmú szint van benne, a melyeket fossziliahíjas márgarétegek választanak el egymástól. A csontok, különösen a magasabb telepekben, porhanyók, nagyon szét vannak rombolva és kibontatlan tömegekbe vannak összehalmozva. Színük fehér, vörös és fekete foltos. Látszólag részben a folyóvíz osztályozta a csontokat nagyság szerint. Egész csontvázak nem maradtak meg és úgy látszik, hogy az egyes csontok izületei, a végtagok kivételével, még az üledékbe való beágyazás előtt szétváltak. A hátsó végtagok többnyire csonttörést mutatnak éles szélekkel. A leggyakoribb maradványok lovakhoz hasonló állatoktól származnak (Hipparion), vannak köztük antilopok, orrszarvúak is, ritkábbak a Mastodonok és a hiénák, az egyéb húsevők, meg majmok. Vajjon a növényevő állatok élve rohantak-e bele a szurdokszerű folyómederbe, vagy elpusztulásuk után árvizek sodorták-e őket a völgybe, azt nem tudjuk eldönteni. Ezeken a hullamezőkön összegyültek a dögevők, a melyeket szintén meglepett az ár és ugyanazon a helyen pusztultak el, a mint ezt a sokkal jobban megmaradt maradványaikról leolvashatjuk. A hegyekről lesodort anyagok, homokok és görgetegek azután az egész társaságot gyorsan betemették, úgy hogy a csontok nem vonszolódtak tovább.

A csonttartalmú plioczénkori képződmények nagy kiterjedésében találhatók Samos szigetén, a hol különösen Mitylini falu mellett, a mélyen bevágott patakokban tárták fel ezeket. Eme képződmények főképpen fehér vagy sárgás, földes édesvízi meszek, a melyekben vulkáni anyag is előfordul, továbbá barna vulkáni tufák kőzettöredékekkel és agyagokkal. Különösen a meszekben és az agyagokban maradtak meg a csontok jó állapotban, a koponyák részben kissé össze vannak nyomva. A maradványok színe a meszekben többnyire tiszta fehér, különben színezett. Teljes csontvázak csaknem egészen hiányoznak; különböző fajok tarka egyvelegben vannak egymással összesodorva, részben csontbreccsiává összesülve (471. kép). Nagyon gyakoriak a hipparionok, antilopok, rhinocerosok, azután jönnek a gazellák, mastodonok, zsiraffok, hiénák, a Machairodus és számos más forma, azután nagy ritkaság gyanánt a földimalacz (Orycteropus) és az óriás teknősök. Az állatok pusztulását itt is a vulkáni anyagok kitörése okozhatta és a hullák tavakba ágyazódtak bele. Ma nem ismerjük ezen kitörések tűzhelyét, azonban tudjuk, hogy Samos akkor még nem volt sziget, hanem a leszakadt Égei-szárazföld egyik része.

471. kép. Összesült csontokból alkotott csontbreccsia, Samos-sziget plioczénkorú rétegeiből.

A plioczénkorú emlősök sok gazdag lelőhelyét találhatjuk Maragha mellett, az Urmia-tó nyugati oldalán Magas-Örményországban, a hol a csonttartalmú rétegeket 30 km hosszú és 5-6 km széles felületen mutatták ki. A rétegek vörösbarna, homokos márgából állanak, a melyek gyakran löszbe mennek át. Ez a fluviolakusztris képződmény vulkanogén anyagból áll. Szürke, fluviatilis folyóvízi homokok is vannak közöttük. A kövületek bizonyos társulással fészkekben feküsznek; így a rhinoceros-félék, a párosujjúak magukban vannak, a ragadozókat a kérődzőkkel találták együtt, a hipparionok azonban csaknem mindenütt előfordulnak. A nagy antilopok és a zsiraffok száma túlnyomó. A kövületekben gazdag rétegeknek két szintjét követhetjük; ezek 0.6-1 méter vastagok és homokréteg választja el őket egymástól. A csontok a felület közelében törékenyek, a mi kétségtelen elmállásra utal. Egész koponyák, vagy végtagok ritkák. A csontok színe fehér, szürke, kékes vagy csaknem fekete. Az is lehetséges, hogy a faunát részben a környék vulkáni kitörései pusztították el és az elhamvadt holttestek egyes helyeken összesodródtak és az üledékek betemették valamennyit. Ezzel a csontvázrészek különválását is megmagyarázhatjuk.

A fosszilis csontmaradványok egyes fölhalmozódásáról talán Bécs környéke is nyujthat felvilágosítást. Hundsheim kis község mellett, közel a magyar határhoz, a kőbányaüzemnél a mészkőben számos üreget fedeztek fel. Közöttük egy 12 m mély és 5 m széles tölcsért találtak, a mely részben elagyagosodott lösszel és kőzettörmelékkel volt kitöltve. Fenekén egy csaknem teljes Rhinoceros csontvázat találtak és rajta számos csontvázmaradvány feküdt részben csontbreccsiák gyanánt elszórva. E maradványok közül meghatározták az Elephas, disznó, őz, szarvas, kecske, vadjuh, bivaly, hiéna, farkas, sakál, medve, Machairodus, leopárd, vadmacska, görény, menyét, erdei egér, hörcsög, tüskésdisznó, nyúl, pele, vízipatkány, denevér, sün, vakond, cziczkány, nyírfajd, fecske, rigó, ölyv, kígyók, egy gyík és egy béka csontjait. A csontok szét vannak töredezve és más diluviális leletektől abban különböznek, hogy szénsavas mésszel vannak erősen impregnálva, ezért keményebbek. Ettől a ponttól nem messze, a Duna mellett, Deutsch-Altenburg-nál (134. képen D. A.) mészkőben ehhez hasonló agyaggal telt kürtőben olyan faunát találtak, a melyben a Hundsheimnél hiányzó lovak tünnek föl uralkodóan. Míg amott a hegyi fauna uralkodik, a második lelőhely pusztai faunát szolgáltatott. Azt már nem tudjuk biztosan megállapítani, vajjon ezek az olyan különböző életmódot folytató állatok még életükben estek-e bele ezekbe az üregekbe, mint valami csapdába, vagy pedig valamely felhőszakadás alkalmával élve vagy halva sodródtak-e össze ezekbe a karszt-tölcsérekbe. A fölhalmozódás mindkét módja szóba jöhet.

A Fossil Lake Oregonban egy kiszáradt tó körüli tragédiát tár fel; itt ugyanis az egykori vízmedencze agyagjában és homokjában az alsó diluvium számos emlős, madár és hüllő csontját találták meg, a melyek közül különösen az ősló megjelenése nagyjelentőségű (a Silver Lake vidék Equus zónája). Ezenkívül elefántokat, lámákat, kutyákat, hódot és Mylodon-t (óriás lajhár) is találtak itt. E kihalt fauna maradványaival összekeveredve, a ma élő formák maradványait is megtalálták, azonkívül kidolgozott tűzkőszerszámokat is találtak, így nyílhegyeket, a melyekből eleinte azt vélték, hogy az ember föllépése a kihalt faunával egyidejű volt. Az újabb kutatások azonban kimutatták, hogy a készítmények ezekkel a fosszilis maradványokkal eredetileg nem egyszerre ágyazódtak be, hanem a kettőt a könnyen szétrombolható tavi üledékek rétege választotta el egymástól. Ezt a réteget a szél eróziója eltávolította és így az ó-diluviális csontmaradványok összekeveredtek a talán csak 100 éves indián-eszközökkel.

Délkaliforniában, Los Angeles legközelebbi környékén, a sajátságos, különösen kedvező körülmények a diluviális faunák egyik leggazdagabb lelőhelyét teremtették meg. Ettől a várostól nyugatra, kilencz mérföldnyire, termékeny síkság közepén, a mely egészen a tengerig terjeszkedik, az ország egyik leggazdagabb kőolajmezője, petróleum-vidéke terül el. A fölszivárgó kőolaj az alaptalajnak diluviális képződményeit átitatja és az aszfalt, a mely ezen természetes desztilláczió folytán képződik, a talajt konglomerátszerű kőzetté szilárdítja. A hol aknát mélyítettek, ott a nyúlós aszfalt és kőolaj napfényre kerül és pocsolyává gyűlik össze. Ezekben a rétegekben, különböző helyeken, nagyszámú csontmaradványt találtak és pedig vagy elszórva, vagy csontbreccsiává összeragasztva. A maradványok nagyrészt kitűnő állapotban maradtak meg. A csontok gyakran teljesek, a koponya még összefügg az alsó állkapocscsal és kissé össze van nyomva. Az aszfalt infiltrácziója következtében a csontok gyakran nagyon törékenyek; felszínük többnyire finom, akár csak valamely frissen maczerált darabé és minden kis részlete fennmaradt. Minthogy a kerület kiterjedése jelentékeny és ennek a területnek különböző helyein találnak leleteket, mivel továbbá a csonttartalmú rétegeket több méter mélységben tárták fel, úgy látszik, hogy itt olyan fosszilia-gazdagságról lesz szó, a minőt eddig talán sehol sem ismerünk.

Ebben a faunában vannak növényevők is; ilyenek a Mastodon, Elephas, bölény, teve, egy Mylodon, antilop, rágcsálók, azután ragadozók: kutya, medve, a kardorrú tigris (Machairodus), más nagy macskák, továbbá 49 madárfaj, közöttük gázlók (kócsag), holló, bagoly, páva, ragadozó madarak, különösen a keselyű és a kondor, azonkívül alsóbbrendű állatok, különösen rovarok. A ragadozók és a ragadozó madarak uralkodnak közöttük. Ha valakinek alkalma nyílik arra, hogy ezt a lelőhelyet fölkeresse, e nagy állattársulás fölhalmozódásának módja nyomban világos lesz előtte. Szinte megelevenedik előttünk, a mikor a madarak és más kisebb állatok, baglyok, hollók, nyulak inni mennek. Ugyanis eső után ezekben a mélyedésekben pocsolyák keletkeznek s itt szeretnének inni az állatok, azonban a nyúlós földi viaszban, mint valami csapdában, fogva maradnak és hiába kísérlik meg a kiszabadulást, csak annál mélyebbre sülyednek. Így volt ez már a diluviumban is és ez a nagykiterjedésű állatcsapda hosszú időn keresztül mindig készen állott, hogy a szomjúságtól odahajtott vagy véletlenül odakerült állatokat megfogja. E vízállások körül valószínűleg gazdagabb növényzet is sarjadzott és a növényevők ennek a közelében tartózkodtak. A megfogott állatok és a rothadó hullák idecsalták a ragadozókat és a dögevőket, a melyek annál a kísérletnél, hogy zsákmányukat elérhessék, saját rablószenvedélyük áldozataivá lettek. A húsevők nagyobb számban vannak, mint a növényevők és a ragadozó madarak még aránytalanul többen vannak. Azt gyaníthatjuk, hogy nemcsak a hullaszag, hanem talán az aszfalt szaga is idecsalta a dögevőket.

Ehhez hasonló állatcsapdák a mexikóiak chapapoteras-ai, ezek aszfaltpocsolyákká változott kőolajforrások, a melyekben a kifolyó sósvizek által odacsalt emlősök és csúszómászók megrekednek és sírjukat lelik.

Ugyanez történt az írországi óriás szarvasokkal is, a melyeket a diluviális mocsarakban találhatunk. Ez volt a Diprotodon australe egyéneinek is a sorsa. Ezek a diluviális óriási fiahordók Délkeleti-Ausztráliában a Callabonna-tó sós mocsaraiban maradtak fogva, a mint ezt helyzetük elárulja. Testük üregében a táplálékmaradványokat a só annyira impregnálta és konzerválta, hogy tanulmányozni lehetett azokat.

Steinheim mellett, Heidenheim közelében, Württembergben az Alb platójába egy maarszerű üst sülyed. Ebben mészhomokot és kőmárgát találhatunk, a melyek édesvízi csigák héjaiból, különösen a Planorbis és a Paludina maradványaiból állanak. A hőforrásokból leülepedett mészszivárkövek is előfordulnak itten. Az édesvízi képződményekben a gazdag mioczénkori fauna nagyszámú maradványait találták meg kitűnő állapotban és pedig majmokat, kérődzőket, rágcsálókat, ragadozókat és vastagbőrűeket, madarakat, teknősöket és halakat. Az egyes individuumok csontjai többnyire egy helyen feküsznek, úgy hogy itt aligha gondolhatunk valamely távoli helyről való összesodrásra. Az állatok valószínűleg oázison éltek.

A szárazföldi állatokhoz hasonlóan, a vízi lakókkal is megtörténhetik, hogy valamely katasztrófa alkalmával hirtelen nagy számmal semmisülnek meg. Így tengerrengés után, vagy tengeralatti vulkáni kitörések alkalmával, valamint, ha a lávafolyam eléri a tengert, nagy számmal láthatjuk a döglött halakat a víz felszínén. Ha a tavakba és a mocsarakba a tengervíz behatol, akkor ezek faunája részben megsemmisül és a parti tó lakói a sósvíz behatolása alkalmával elpusztulnak. A hirtelen beálló hideg áramlások a stenotherm vízilakók megsemmisülését idézik elő. Néha, úgy látszik, hogy a mérges gáz-exhalácziók vagy ásványos források okozzák a halak pusztulását, pl. a diaszkorú rézpalákban Mansfeld körül, a Harzban, a hol a halak nagy számmal takarják a réteg felületét. Valószínű, hogy ott a réz- és ezüstsók mérgezték meg a vizet. A homokviharok por- és homoktömegeket fújhatnak a vizekbe és ott minden életet megsemmisíthetnek.

Már említettük, hogy a baktériumokat fosszilis állapotban a koprolithekben ismerték fel. Az egysejtű algák közül a Diatomeák-nak van geológiai szempontból nagy jelentőségük. Kovás pánczéljaik, bár mikroszkópi kicsinységűek, mégis kőzeteket alkotnak. Nagyon gyöngéd szerkezetük mellett többnyire csodálatos szépen megmaradtak és a laza anyagból iszapolás által könnyen elkülöníthetők. A Siphoneae verticillitae csoportba tartozó moszatok a kambriumtól kezdve sok formáczióban megvannak és elmeszesedett törzsecskéjük és ágaik (aragonit) egyes hegységek fölépülésében kiváló részt vesznek (Diplopora, Gyroporella). Vékony csiszolatokon szervezetük jól tanulmányozható.

A Florideák közül különösen a Lithothamniumokat (Nulliporák) kell kiemelnünk, a melyeknek gumói, pázsit- és faalakú képződményei úgy kövesedtek meg, hogy sejtközötti anyagukat állandóan mész (mészpát) hatolta át és helyettesítette. A konczentrikus hengeres mészlemezeket a fosszilis darabok elmállott felszínén vagy keresztmetszeteiben igen jól felismerhetjük (390/b. kép). A mészalgák nagy jelentőségét a kőzetképződésre nézve a »Biolitek«-ről szóló fejezetben már előbb hangsúlyoztuk. A Characeákat mészkéreg vonja be. Szilárd üledékeket alkotnak, a melyeken finom csövecskék húzódnak keresztül. Ezek az üledékben spirális bordákkal fedett bogyós gyümölcsökre emlékeztetnek.

A mésztufa- és vasoxidhidrát-üledékeket néha a finom csövecskék egészen átjárják. Ezek a fonalalgáktól erednek, a melyek a lerakódásokat idézték elő. Az úgynevezett Fukoideákat régebben növénylenyomatoknak tartották, vagy pedig domborzati rajzolatoknak nézték. Ez az állítás azonban újabban megdőlt s a fukoideákat nagyrészt a rákok, csigák és férgek csúszási-, evési- és ivadéknyomainak tartják. Az azonban már kétségtelenül bebizonyosodott, hogy magasabbrendű fosszilis algák vannak, habár többnyire csak rossz lenyomatok maradtak meg belőlük kevés szenes anyaggal, vagy pedig magas domborzatban.

A Föld üledékburkának legnagyobb része tengeri takaró alatt rakódott le és így nem csodálkozhatunk azon, hogy a magasabb szervezetű fosszilis növénymaradványok az állati maradványokkal szemben annyira háttérbe szorulnak. Az algák és néhány magasabbrendű növény kivételével, a melyek a sikér vizekben gyökereznek, valamennyi szárazföldi eredetű. Saját életkörzetükben nem konzerválódhatnak, mert gyorsan a rothadásnak esnek áldozatul, hanem idegenben kell lerakódniok, vagyis fennmaradásukhoz az elsodrás szükséges. E mellett csekély az ellentálló képességük és a mechanikai hatások következtében tönkre mennek. Fosszilis növényeket tehát csakis olyan vízi üledékekből várhatunk, a melyek a megkívánt finomságú szemecskékkel és rétegzéssel rendelkeznek és a növény helyének a közelében rakódtak le. Ezeket a föltételeket főképpen a szárazföldi tavakban és a tenger lagunáiban találhatjuk meg. Az egyenesen álló fatörzsek alkalmilag megmaradhatnak, ha pl. a szárazföld felszínét a víz elárasztja, vagy pedig egyenes helyzetükben is elsodródhatnak a fatörzsek és be is ágyazódhatnak, a mennyiben a gyökeresfa nagyobb súlyú és a gyökérzetben fennakadva, köveket is hurczol magával. Néha a gyökerek hiányoznak. Ilyenek a Taxodium-törzsek, a melyek Zillingsdorfban, Bécs mellett, a lignitek fölött fekvő homokban függélyesen állanak (385., 386. kép). Gyakran azt a meg nem fejtett jelenséget is megfigyelhetjük, hogy az egy méter átmérőjű törzsek egy szintben élesen le vannak vágva. Lehetséges, hogy ez a jelenség a víztükör fekvésével és a rothadással függ össze. A Sammamish Lake-ben, Seattle-től keletre, Washington államban, 50 acre területen elárasztott erdő fekszik; úgy látszik, hogy elárasztása talajsülyedés következtében történt. Rendellenesen alacsony vízállás mellett látni lehet a törzseket, felül élesen levágva, a mint négyláb magassággal állnak ki a vízből. Hasonló módon nagy szabályossággal tört le egy egész erdőt a Misszisszippi, a mikor az 1811. évi földrengés következtében kilépett a medréből úgy, hogy a fák szándékos ledöntésére is lehetett gondolni.

A tengeri üledékekben is találnak szárazföldi növényeket. Ezeket a vízfolyás és a szél hordta a tengerbe és az áramlások messzire szállíthatják őket. Port Elisabeth mellett Dél-Afrikában, Kelet-Indiából származó és odasodort gyümölcsöket találtak és Izland partjain trópusi növények fái hevernek. A mélytengeri képződményekbe szárazföldi növények és gyümölcsök ismételten belekeveredtek, úgy hogy ilyen fosszilis előfordulásokat is várhatunk. Így Angliában az alsó liaszkorú agyagban egy ammonit-et találtak tobzos fán ülve és a tengeri krétaképződményekbe ágyazott kovagumókban elkovásodott fákat figyeltek meg, a melyeken még a fúrókagylók fúrásai is láthatók. A sikérvízi képződményekben és az esztuáriumos üledékekben azonban az ilyen növényi előfordulások gyakoriak. A Bécsi-medencze lajtameszeiben konifera-tobozok fordulnak elő és igen gyakoriak az uszadékfák is, a melyeket a fúrókagylók (Teredo) egészen keresztül fúrtak. A 462. kép pedig egy fosszilis fát, a melyben a lyukakat meszes-homokos üledék tölti ki. A fa anyaga a megkövesedés közben egészen elveszett és mész helyettesíti a fát, a mész a csövek öntvényeit összeragasztja.

A fosszilis növények, különösen pálmák, egyik legnagyszerűbb előfordulását láthatjuk a Monte Bolca eoczénkorú lemezes meszeiben Vicentin-ben (472. kép), a melyek között csodásan megmaradt tengeri halak is vannak és csaknem minden formáczióból ismerünk hasonló példákat.

482. kép. Levéllenyomatok eoczénkorú márgatáblán, Monte Bolka, Vicentin.

A krétaformáczió homokkövében a fosszilis gyanta töredékei növénymaradványokkal együtt jelennek meg és az eoczénban a Balti-vidéken, a borostyánkőfenyő: a Pinus succinifera gyantájában növénymaradványokat és rovarokat zárt be.

A vulkáni tufákban többnyire csak fatörzsek fordulnak elő, azonban gyakran több olyan növényréteg maradt meg egymás fölött, a melyeket hamueső takart be (473. kép). Az édesvízi meszekben gyakran a levelek világosan megmaradt lenyomatait és az eltűnt ágak üregeit is megtalálhatjuk (379. kép), egyébként azonban a szárazföldi üledékes terület nagyon kedvezőtlen a növényfélék megmaradására nézve.

473. kép. Az Amethyst Mountain 600 m magas szakadéka, a Yellowstone Parkban, U. S. A., Északamerikában számos elkovásodott erdei növénnyel, a fiatal harmadkori vulkánoktól kirepített anyagban.

Ha az üledékbe ágyazott növénymaradványokhoz a légköri hatások hozzáférkőzhetnek és az üledék megszilárdul, akkor a maradványokból többé-kevésbbé csak a lenyomat marad hátra. Egyes esetekben, pl. a travertino-mészben fennmaradt nyomokból a fosszilis leveleket és virágokat kiegészíthetjük, ha a maradványokról viaszöntvényt készítünk. Más módon nem is konzerválódhattak volna jobban e maradványok. A törzsek, ágak és gyökerek üreges formáit gyakran mész vagy más üledék tölti ki és ebből öntvények keletkeznek, a melyek még a fának egyenes helyzetét is megőrzik. Éppen úgy állanak, mint a fa még életében állott. Ezek a kőmagok felszínükön néha szenes bevonatot mutatnak.

A kihalt növényrostok a légkör hatása alatt nagyon hamar elrothadnak és ahhoz, hogy egyáltalában fennmaradjanak, gyorsan kell konzerválódniok. A konzerválás már kiszáradás folytán is megtörténik. Évezredes fákat ismerünk, a melyek ilyen módon konzerválódtak. A kősó és az ásványsók is megóvják a fákat a rothadástól, a mint ezt a régi bányákban megfigyelhetjük. A levegőtől elzárva, tehát földi viaszban vagy borostyánkőben, vagy olyan víztakaró alatt, a melyből a baktériumok hiányoznak, a növényi maradványok sokáig változatlanul megmaradhatnak. Így maradhattak meg minden enyészet nélkül Caesar Rajna-hídjának pillérei egészen napjainkig úgy, hogy fáját a német császár udvari vonatának készítéséhez fel lehetett használni. A tőzeges mocsarakban a humuszsavak hatása konzervál.

474. kép. Megkövesült fatörzs (achát-híd) Adamana mellett, Arizonában.

Rendesen a már tárgyalt szenesedés útján megy végbe a szénanyag gyarapodása és a szenes maradványok az egykori flóra képét tárják elénk. Az ilyen leveleken és virágokon többnyire csak a reagencziákkal való kezelés után láthatók a legfinomabb mikroszkópi részletek, gyakran még a kőzetlapokról is levehetők és üvegre helyezhetők. Egyes rétegekben a levelek hámrétege (epidermis) jó állapotban maradt meg és csak megbarnult.

Néha a vasoxid (a Vogézek tarka homokköve), talkszerű (Svájcz szénformácziója) vagy más ásványok helyettesítik a cellulózt.

A növényi maradványok, különösen a fák belső szerkezete úgy marad meg, hogy a sejtfalak anyagát kovasav, mészkarbonát, többnyire vas- és magnéziumkarbonáttal, pirit, kalcziumfluorid vagy borostyánkő helyettesíti, miközben a sejtek is csaknem mindig kitöltetnek. A legkülönbözőbb formácziókból származó megkövesült fák sok helyről oly nagy tömegben felhalmozódtak, hogy megkövesült erdőkről beszélhetünk. A legszebb például szolgálhat erre az Adamana-fosszilis erdője Arizonában, a hol több száz más között egy 110 láb hosszú és 3 láb vastag törzs vízszintesen fekszik egy árok fölött és valóságos achat-hidat alkot (474. kép). Ismeretes a mokattami megkövesült erdő Kairo mellett (eoczén) és a slatini Radowenz erdeje Csehországban (perm), a hol 20000-30000 egyenes fatörzset, főképpen araucaritákat 11 méterig terjedő átmérővel számláltak meg körülbelül három holdnyi területen. A bécsi medenczében a Laaerberg plioczénkorú homokjaiban számos elkovásodott fát találtak.

Különösen az elkovásodási folyamat következtében a fa szövete egészen sűrű lesz és a különböző színű ásványanyagok rétegszerű üledékei a fa szerkezetének megfelelő tarka színezést adnak, a melyet a fa kereszt- és hosszmetszete gyönyörűen mutat (fa-achát, 475., 476. kép) Azt, hogy miképpen megy végbe az elkovásodás, a Yellowstonepark gejzirein lehet megfigyelni, a hol a fatörzsek a felszökő hőforrások szomszédságában, a kovasavtartalmú vizekkel való átitatás folytán, sokkal hamarabb kövesednek meg, mint ez máskülönben a régebbi geológiai korszakokban a szivárgó vizek csekély kovasavtartalma folytán történhetett. Ritka jelenséget tárt elénk az a diómag, a mely domborzati-kőmag gyanánt maradt fenn. Az érdekes lelet tisztátalan mészkőből származik, míg a héj csak üreges lenyomat képében maradt hátra. Ilyen megkövesedett diómaradványok, különösen a Carya ventricosa Brgt. (Unger) gyümölcsei, találhatók a budai Kis-Svábhegy felső eoczénkorú meszében (477. kép).

475. kép. Elkovásodott tűlevelű (Conifera) fa (fa-achát) hosszanti metszete a magyarországi Arka mioczénkorú rétegeiből.

476. kép. Elkovásodott tűlevelű (Conifera) fa (fa-achát) keresztmetszete, a magyarországi Arka mioczénkorú rétegeiből.

477. kép. Domború kőmag gyanánt megmaradt kövesült dió.

 

Ha valaki a tér és az idő keretein kívül állhatna, akinek szemei előtt ezer esztendő csak egy pillanat alatt telne el s ilymódon követhetné a Földet fejlődésében, akkor az illető a Föld képét állandóan változni látná. Az a könnyű megrezdülés, a melyet alkalmilag durván érző idegeinkkel földrengésnek ismerünk, a mely azonban finoman érző műszereinket már hasonlíthatatlanul gyakrabban hozza rezgésbe, ezerszeresen mutatkoznék előtte a földkéreg hulláma gyanánt. A számtalan mozaikkövecskének tarka változatban való eltolódása kaleidoszkópszerű képet nyujtana e figyelőnek. Ezekből van összetéve a Föld felszínének képe, a melynek megteremtésén az összes exogén és endogén erők folytonosan dolgoznak.

A nagy, állandóbb vonások, mint a szárazföldek talapzatának körvonalai, feltűnnének ezen a képen; e kontinenseket a könnyebb földkéreg összetorlaszolt rögeinek tekintik és ezek a nehezebb Sima-köpenyen úsznak, a mely az óczeáni medenczék alatt a litoszféra felszínének a közelébe ér (7. kép). Az epirogenetikus - kontinensképző - mozgások, a melyek ezeket a körvonalakat: voltaképpen a legnagyobb szabású töréseket, teremtették, látszólag már régen elhaltak. E mellett azonban a néző előtt orogenetikus változások fognak mutatkozni, ezeket a Föld felszínének finomabb domborzatai, a hegységek idézik elő. A nyugalom és a megállapodás korszakai a gyorsabb átalakulás periódusaival fognak váltakozni; ezek szoros következményeikkel azokra a katasztrófákra emlékeztetnek, a melyeken a régi világnézet a Föld történelmi fejlődését fölépítette.

A megismétlődő diszkordancziákból a Föld kérgének több, különböző korú felgyűrődési periódusát a könyv szerint ismerték föl. Míg a legrégibb üledékes kőzetek, a melyekhez az archaikus kristályos palák többségét számítjuk, az egész Föld felületén nagymértékben összegyűrődtek, addig közvetlenül rajtuk, nagykiterjedésű vidékeken, pl. Oroszország északnyugati részében, Déli Svédországban, Kelet-Szibériában, China egy részében, New-York államban stb. a legrégibb kövülettartalmú rétegek zavartalanul feküsznek, úgy, hogy ezek csak vertikális mozgásokat és némi elhajolást mutatnak. A földkéreg ezen régi, merev rögein kívül más zavargások is mutatkoznak. Ezek a Föld történelmének különböző korszakaiban érték a fiatalabb üledékeket, miközben a redőzés vidéke mindig szűkebb térre szorult, úgy, hogy ebből a redőző erő megbénulására következtethetünk, a mely erő azonban látszólag mindig ugyanazokat a vidékeket keresi föl. Amennyiben a régebbi hegységekből többé-kevésbbé csak a letarolási- és törési maradványok maradtak ránk, a redőzés jelenségeit a legfiatalabb redőzött hegységeken kell tanulmányoznunk. Ezekben többnyire a nagy vastagságú üledékes kőzetek tünnek fel (Rocky Mountains 18 km, Alpok és Himalaya még sokkal több). Ezek a hegységek tehát a Földnek azon kéregdarabjaiból keletkeztek, a melyeken a legnagyobb üledéktömegek - bizonyára megismétlődő sülyedések alkalmával - fölhalmozódtak. A mint láttuk, ilyen jelenségek a parti- és középtengerekben mennek végbe, a hol az üledékek csekély, 1000 métert alig meghaladó mélységben, aránylag gyorsan képződnek. Ezek a helyek az üledékek letarolt termékeinek gyüjtő teknői és geoszinklinálisoknak nevezzük őket. A régi, merev rögökkel szemben ezek mozgékony öveket, zónákat tárnak elénk, amiket a hegyképző folyamatok ismételten megtámadtak. A mozgékony övek minden időszakban megvoltak, minthogy azonban a Föld mai magashegység-vonulatait, a geoantiklinálisokat, a mezozoikumbeli üledékek hatalmas kifejlődései jellemzik, a geoszinklinálisokon röviden a mezozoikus-korszak azon tengerrészeit értjük, a melyek akkor az üledékes kőzetek gyüjtő teknői voltak. Főképpen két övet, különböztetünk meg. 1. A magashegység egyik öve Ázsia és Amerika paczifikus partszegélyét kíséri, az Antillák ívét is magába foglalva. 2. A másik pedig az Atlaszból indul ki és Dél-Európán, Dél-Ázsián keresztül egészen Uj-Kaledóniáig és Uj-Zeelandig húzódik. Mindkét öv a paleozoós-korszak óta megismétlődő redőzések színhelye volt (478. kép). Ezek az övek részint a kontinentális tömegek között feküsznek - egykori középtengerek gyanánt -, mint a Himalaya Magas-Ázsia és a Dekhan között, az Alpok Afrika és a franczia Központi Fennsík, Vogézek, Schwarzwald és Csehország régi redőzésű sasbérczei között, a Pyreneusok a spanyol Meseta és a franczia Központi Fennsík között, vagy pedig parti tengerek voltak valamikor, pl. Kelet-Ázsiában és Nyugat-Amerikában. A felgyűrt hegységek tengelye a redőzés csapásában és a geoszinklinálisok mélységi árkaiban halad; ebben az irányban terjeszkednek a váltakozó üledékek övei. Erre az irányra merőlegesen az üledékek mineműségének gyors váltakozását követhetjük s ez megfelel a redőző erők irányának is, mint a csekélyebb ellentálló képesség irányának. A mai magashegységek ennek megfelelően a parti- és középtengereket vagy az alföldeket szegélyezik - az alföldek ugyanis a medenczék feltöltéséből keletkeztek - és a régi szárazföldi tömegek külső oldalához sajtolódnak, mintha a redőző erő a sülyedt mezőkből indult volna ki. Ezt láthatjuk a Földközi-tenger nyugati részében, a Magyar-, a Lombardiai- és az Oláh-alföldön. A hegységek keletkezését ezért annak a nyomásnak tulajdonították, a mely a sülyedt területek leszakadása alkalmával felgyűrő erővé fejlődött ki. Más helyeken azonban a nagy óczeáni mélységek (óczeáni árkok), pl. Amerika paczifikus partjai, azután a Japán menti ív és a maláj-ív hosszában követhető mélység, vagy pedig a csekélyebb sülyedések, pl. a Perzsa-öböl és Mezopotámia, a lánczhegységek előtt feküsznek (elő mélységek). Vitás kérdés az, vajjon a hegységekben felismerhetjük-e egyáltalában a redőzés orientált mozgási irányát és így nem mondhatjuk ki határozottan, hogy a redőzés iránya törvényszerűen a szinklinális mélysége felé vagy ellenkezőleg halad. Azokban az országokban, a hol a transzgressziók lefolyását a Föld történelmének hosszú korszakain keresztül a legkönnyebben követhetjük, így Észak-Amerikában és Oroszországban két geoszinklinálist különböztetünk meg: ezek egyfelől Amerikában az Appalachi-hegység és a Kordillerák vonulata, másfelől Oroszországban az Ural és a Kaukázus. Itt a különböző korszakok alatt az irány ugyanaz maradt és ezek a geoszinklinálisok a Föld történelmének hosszú korszakain keresztül fennállottak.

478. kép. A Föld geoszinklinálisainak és földrengésöveinek vázlatos térképe. (SCHAFFER X. F. szerint.)

Természetesen sokat fejtegették azt a kérdést, hogy melyek a földkéreg orogenetikus változásainak mechanikai okai? A régebbi századokban a rétegek fölemelkedésének okát a földalatti tűzben keresték és ez a nézet, a melyet későbben ismét elejtettek, újabban megint követőkre talált, természetesen mérsékelt terjedelemben (plutonikus fölemelkedési elmélet). A legegyszerűbb eset abban áll, hogy a földkéreg egyik darabja a magma nyomása folytán belülről fölemelkedett, a mint ezt a lakkolitoknál láttuk, s egyes pajzsformájú felboltozásokat, dóm- és hátformájú hegyeket (32. kép) ilyen kriptovulkanikus folyamatokra vezethetünk vissza. Sasbérczek is kiemelkedhettek törésvonalak által határolt rögök gyanánt; ezt azonban egyes kutatók tagadják. A belső vulkáni folyamatok rögök sülyedését okozhatják, a mennyiben e sülyedések annak a tömegdefektusnak a következményei, a mely a magmakitörés alkalmával keletkezett. Ez a folyamat azonban csak helyi jelentőségű. A geoszinklinálisok leszakadására nézve és a földkéreg felgyűrődésének magyarázatához sokkal általánosabb okokat kell keresnünk.

Már különböző módon megkísérelték, hogy a geoszinklinálisok nagy üledékvastagságát és a felgyűrt hegységeket okozati összefüggésbe hozzák egymással. Ez azonban nem sikerült, mert ismerünk olyan rengeteg kifejlődésű üledékes vidékeket, a melyek nincsenek redőzve, pl. Északamerika középső és nyugati részén a Colorado fennsík. Hogy a felgyűrt hegységek keletkezését ezekből, az üledékfelhalmozódásokból megmagyarázhassák, föltették, hogy a rétegtömegeknek a laposhajlású talapzatra való csuszamlása összenyomást és redőzést okoz (Reyer csúszási-redőzési elmélete). A mint láttuk, a szárazföldek talapzatának szélein jelentékeny csuszamlások is keletkezhetnek, csuszamlás által azonban nem keletkezhetik hegység és az üledéktömegeknek csuszamlás folytán képződött összesajtolódása csak a legmélyebb árkokban mehet végbe. Más elmélet szerint a hatalmas üledéktakarók felhalmozódása és a geoszinklinálisok talajának sülyedése jelentékeny hőmérsékleti emelkedést okoz, ez ismét nagyobb kiterjedést idéz elő, a melynek következtében a mélyebben fekvő tömegek felsajtolódnak. Ugyanezt a behatoló magma is előidézhette. Ez a termikus vagy expanziós-elmélet, a mely szerint valamennyi hatalmas rétegrendszernek fel kellene gyűrődnie, ez azonban nem történt meg; továbbá a lerakódás tartama alatt a redőzésnek folytonosan folyamatban kellett volna lennie, miáltal az összes rétegek között diszkordancziának kellett volna keletkeznie, a mi szintén nem egyezik meg a tényekkel.

Azok a kísérletek, a melyek a redőzött zónákat a saját ható (aktív) erő vidékeinek tekintik, nem elegendők a jelenségek magyarázatához. E szerint a redőzött zónákat passzívoknak kell tekintenünk és oly erőt kell föltételeznünk, a mely azok megzavarását előidézi. A redőzések, az áttolódások és a rögök sülyedése következtében a földkéreg sávjai keskenyebbek lesznek, tehát a Föld kerülete és félátmérője megrövidül. E jelenség okául meglehetős általánosságban a Földnek hőveszteség következtében beállott összezsugorodását tartják. A mennyiben a merev földkéreg nem tud az összehúzódó földmag megkisebbedéséhez egyenletesen hozzásímulni, feszültségek keletkeznek benne, a melyek nyomásban nyilvánulnak. A nyomás iránya sugaras (radiális), ha pedig itt a feszültség feloldása nem lehetséges, akkor a nyomás tangencziális irányban nyilvánul és a földsugár megrövidítésére törekszik. Ez az ELIE DE BEAUMONT-féle kontrakcziós vagy zsugorodási elmélet. A földkéreg rögei oldalsó irányból sajtolódnak össze, mintha valamely csavar-készülék szorítóléczei között lennének. Az oldalsó nyomás a földkéreg rögeit redőkké tolja össze, hacsak törések mentén a rögök kitérése be nem következik. Hogy ez milyen módon történik, nagyrészt a kőzet mineműségétől függ, a mint ezt már kimutattuk. Föltételezhetjük, hogy a plasztikus, nagy nyomás alatt álló kőzetek, tehát különösen a nagyobb mélységben levők, könnyebben redőzhetők, míg a felszín merev kőzetrétegei, a melyek nagyobb ellentállást fejtenek ki és könnyebben kitérhetnek a nyomás elől, inkább rögökre bomlanak fel és függélyes vagy vízszintes irányban mozdulnak el. Azt, hogy hogyan működnek ezek az erők, nem tudjuk, mert a mechanikai alapokat csak sejthetjük. A tangencziális boltozatnyomást kétségbe vonják, mert ez a kőzetek csekély nyomás-szilárdsága miatt nem tudna tovább fejlődni. A mint már az egyik bevezető fejezetben láttuk, a nagy földrögök vertikális mozgásait nem tudjuk összeegyeztetni a nehézségi mérésekkel. Az egyoldalú orientált nyomás vagy taszítás tana is a legnagyobb mértékben tarthatatlan, mert nem tudjuk elképzelni, hogy miképpen tudna a kőzet törési szilárdságával a redőző erővel szemben oly sokáig ellentállást kifejteni, míg az egy nagy rögöt redőzne vagy áttolna, a nélkül, hogy teljesen össze ne morzsolódnék és szerkezetében másféleképpen ne deformálódnék. Az egy ponton vagy egy felületen támadó erő sohasem tudja megmagyarázni a rétegnyalábok azon nagy horizontális mozgásait, a melyeket ma ismerünk.

A Földnek pentagonaldodekaeder- és tetraeder alakjáról szóló tant többé-kevésbbé a kontrakcziós elmélet sajátságos kinövésének kell tekintenünk. E tanok szerint a szárazföldek és tengerek, valamint a lánczhegységek eloszlása az említett kristályalakok valamelyikének felelne meg.

Ama szemlélődések szerint, a melyek legjobban megvilágítják a szilárd földrögök mozgásait, azt kell föltételeznünk, hogy az erő támadása a mozgó tömeg minden egyes részecskéjére van irányítva. Leginkább a nehézségi erő következtében beállott csuszamláshoz hasonlíthatjuk. Ezen az ismereten alapul az izosztázia elmélete (Dutton) az egyensúly állapotáról, a mely szerint a földarabolt szilárd földkéreg a magma-zónán úszik és arra törekedik, hogy a geoid alakot mindannyiszor visszakapja, ahányszor az izosztázia állapota megzavarodik. Ez akkor következik be, ha az egyik vidéken letarolás, a másikon pedig lerakódás megy végbe, vagy pedig egyenlőtlen kontrakczió történik. Más módon is bekövetkezhetik ez, miközben az egyik pont sülyedése megfelel a másik pont emelkedésének, a mi a nyomás kiegyenlítődésének folyománya. Feltételezzük, hogy a szomszédos rögök egymástól függetlenül is mozoghatnak; a rögök sülyedése következtében átmenetileg geoszinklinálisok keletkezhetnek, a melyek e szerint különösen a szilárd rögök széleire szorítkoznak. Így találjuk meg a szilárd rögök azon állandó sülyedéseinek magyarázatát, a mely sülyedések a folytonosan folyamatban levő fölhalmozódások közben történnek, miközben több ezer méter vastagságú hasonló nemű üledék képződik. Azt az egyetlen erőnyilvánulást, a mely a Föld kérgét mozgatja, a kontrakczióból és az izosztáziából, tehát a nehézségi erőből vezethetjük le. Ilyen módon megérthetjük az epikontinentális transzgressziók látszólagos szabálytalanságát. Az epikontinentális transzgressziók, vagyis a szárazföldi rögök sikér elárasztásai nem mindig váltakoznak a két féltekén és nem jelentkeznek mindketten egyidejűleg, a szélességi fokokra sem szorítkoznak és éppen olyan kevésbbé jelennek meg általánosan, a mint ennek be kellene következnie, ha közvetlenül valamely endogén vagy exogén erő működésétől függnének. Így tehát azt látjuk, hogy az orogenetikus mozgások a száraz földeken levő geoszinklinális transzgressziókban és regressziókban úgy jelentkeznek, hogy az egyik helyen levő pozitív fázis összeesik a másikon levő negatív fázissal, és fordítva. A szárazföld-rögök az aktív geoszinklinálisok mozgásainak passzív ellentétét mutatják, a melyet durva vonásokban úgy állíthatunk magunk elé, mintha a geoszinklinálisok a víztömegeket egyszer magukba vennék és azután a redőzés alkalmával a merev rögökre epikontinentális transzgresszió gyanánt kiöntenék. Éppen ezért a régi szárazföldi tömegek a neritikus és kontinentális képződmények hiányos rétegsorozatát aránylag csekély vastagságban mutatják, míg a geoszinklinálisokban a rétegsorozat többé-kevésbbé teljes és nagyobb vízmélységek hatalmas üledékei, jelennek meg.

479. kép. A pontok eltolódása a Föld felület egyik meridionális kvadransán, az azonos tartalmú gömbbe való átmenetnél (BÖHM A. után). Magyarázat: C a Föld középpontja; A (az egyenlítőn) B után, A' (a póluson) B' után, a a' után b b' után következik.

Arra is tettek már kísérletet, hogy a hegyképződés okául a földtengely ingadozását (pólus-ingadozás) szerepeltessék, a mennyiben ez a Föld alakjának megváltozását és azután a földkéreg mozgásait idézte volna elő. Ehhez azonban még nem találtak geológiailag értékes alapot, sőt ellenkezőleg, a Föld történelmének összes tapasztalatai ellenkeznek ezzel a föltevéssel.

Nagyon ügyesen vezeti be BÖHM a Föld tengelyforgási sebességének csökkenését - ez az árapályfékezés következménye - a földkéreg mozgásának elméletébe. Ez okozza azt, hogy a geoid a gömbalak elnyerésére törekedik, a mi állítólag a rotáczió teljes megszűnésénél következik be. Ebből a Föld tömegeltolódásai származnak és pedig a félátmérők az egyenlítőtől körülbelül a 35. szélességi fokig fogyó mértékben megrövidülnek, a 35°-tól egészen a sarkig növekedő mértékben meghosszabbodnak (479. kép). Ez a folyamat a földkéreg részecskéinek tangencziális, sark felé irányított eltolódását idézi elő, a melynek maximuma a 45°-ra esik. A 35° és 55° közötti zóna a legerősebb tangencziális nyomás vidéke, a mely minden egyes részecskét magával ragad, tehát tulajdonképp folyás. A mennyiben a lapultság valamikor a mainak többszöröse volt, ezen az úton jelentékeny eltolódásoknak kellett bekövetkezniök. Mivel a szilárd Föld nem tud azonnal az új rotácziós alakhoz símulni, a mely a mindenkori forgási sebességnek felel meg, míg a hidroszféra, ezt szakadatlanul megteszi, azért a tenger tükre az alacsony szélességekben sülyed és a sarkok felé emelkedik. A kéreg a maga, merevsége folytán ezt a mozgást csak akkor végezheti, ha a megfeszült energiák a kéreg szilárdságának ellenállását le tudják győzni, miközben a partvonalnak ellentétes, de gyorsabb mozgásai következnek be. Ezáltal a magasabb szélességi fokok alatt lassú transzgresszió és gyorsabb regresszió keletkezik, a mint azt a Föld történelméből ismerjük. Az alacsonyabb szélességi fokok alatt mindennek fordítva kell lennie. Nagyon feltűnő, hogy a 35° és 55° északi szélesség között mutatkoznak a legnagyobb, tangencziális eltolódások, redőzések és áttolódások, tehát a nagy tektonikai zavarodások. A déli félgömböt ezen szélességek alatt, csaknem kizárólag tenger födi. Az északi féltekén ebben az övben feküdt a Föld fejlődésének csaknem az egész történelmi korszakán keresztül a czentrális Földközi-tenger, a legnagyobb geoszinklinális. Mivel azonban a parallel-körök kerülete a sarkok felé kisebbedik, így a sarkok felé tolt kéregdarabok szintén ebben az irányban sajtolódnak össze és így olyan nyomás keletkezik, a melynek meridionális redőzést kell előidéznie. A lapultság föltevésének a kontrakcziós elmélettel szemben az az előnye, hogy a szilárd Föld és a tenger mozgásai nem egyenletesen folytatólagosan mennek végbe, úgy hogy a hegyképződés rövid periódusai és az ettől független nagykiterjedésű átmeneti transzgressziók is megmagyarázhatók. Ezek után az alacsonyabb szélességi fokok alatt a magmának nyomás folytán beállott erősebb kitöréseit is megérthetjük. Ez azt mutatja, hogy a hegyképződés a régebbi időkben általánosabb volt, mert akkoriban az erősebb lapultság gyorsabban kisebbedett. E szerint a Holdat, az árapály surlódás okozóját, kell a hegyképződés megindítójának tartani. A lehűlés és összehúzódás folytán támadt térfogatkisebbedés, a tengelyforgásnak ezáltal előidézett csekélyebb gyorsulásával együtt, nem elegendő ahhoz, hogy a lapultság csökkenésének következményeire hatást gyakorolhasson.

Bár elmondhatjuk, hogy a földrengések az összes szélességek alatt előfordulnak és a földkéreg fölépülésétől is függetlenek, tehát a Föld felszínének egy pontja sem mentes a földrengésektől és még kevésbbé van biztosítva a rázkódások ellen, mégis egyes vidékek a szeizmikus jelenségek gyakoriságával és hevességével tűnnek ki, vagyis - mint mondani szokás - nagy a szeizmiczitás-uk. Ezek a habituális rázkódási területek, a mint már említettük, többnyire a földkéreg határozott zavargási vonalai mentén feküsznek; ilyenek a Gardató-Etsch-vonal, a Mürz-vonal (Velencze, Villach, Mürzvölgy). Különösen az ilyen szeizmotektonikus vonalak keresztezési pontján és a sülyedt mezőkön találjuk e rázkódási területeket, pl. a Bécsi medencze peremén (190. kép), Laibach mellett, a Felsőrajnai- és Sziriai-árokban, a japáni Fossa magnában, stb. A völgyek sokszor bővelkednek a földrengésekben és akkor tektonikailag elő vannak rajzolva (Mürzvölgy, Rajnavölgy). Olyan pontokon, a hol nagy kiemelkedések vannak a jelentékeny oczeáni mélységek szomszédságában (pl. Japán, Amerika paczifikus partjai 11-14 km. magasságkülönbséggel), a hol tehát a nagy epeirogenetikus mozgások történtek, ott különösen mutatkozik a szeizmikus működés. Még vulkáni rengések alkalmával is erősebben rázkódnak a tektonikus vonalak, a melyeket hőforrások és fumarolák jeleznek. Így történik ez Ischia szigetén (Nápolyi-öböl). Sok rengés megfigyelésének összefoglalásából ahhoz az eredményhez jutottak, hogy a földrengések góczpontjainak többsége a Föld felületének olyan vidékeire esik, a melyek a domborzat legnagyobb egyenlőtlenségeit mutatják, tehát mindenekelőtt a fiatal magas hegységekre. Különösen ott látjuk ezeket, a hol tektonikai vonalak szelik át, vagy pedig alföldekből vagy oczeáni mélységekből emelkednek ki, a hol tehát nagy diszlokácziókat kell föltételeznünk. A 69.315 földrengés közül, a melyeknek helyét így megállapították, 86.4% esik a harmadkori redőzött hegységekre, az alpes-himalayai és az andesi ívekre. Egyes vidékek, pl. Japán, különösen rengékenyek (itt évenként körülbelül 600 rengést számlálnak), Közép-Amerika éppen ilyen erősen szeizmikus (krónikus rázkódási) terület. San Salvador völgyében a rázkódások úgyszólván mindennaposak, úgy hogy a vidéket »Cuscutlan«-nak, függőágynak nevezték el. Ezzel szemben nagy területeken kevés a rengés, ha mindjárt nem is egészen aszeizmikusok, mint pl. az Orosz tábla, Afrika az Atlasztól délre, a Nagy árok sülyedt mezejének kivételével, Kanada a Kordilleráktól keletre, Brazilia stb. Ezeket a vidékeket csak ritkán, vagy egyáltalában nem érik az érezhető rengések, azonban a finom készülékek itt is mikroszeizmikus zavargásokat jeleznek. Évenként körülbelül 4000-5000 rengést jegyeznek föl, eltekintve attól a csaknem állandó rezgéstől, a melyet a szeizmografok jeleznek, úgy hogy Földünket semmiképpen sem tekinthetjük a nyugalom jelképének, hanem ellenkezőleg azt látjuk, hogy a Föld megszakítás nélkül vonaglik és remeg, mintha hideglelés rázná.

A földrengések földrajzi elterjedését MONTESSUS DE BALLORE tanulmányozta a legbehatóbban. Az ő tanulmányai alapján nagyon jelentékeny bepillantást nyerünk a földkéreg fölépülésére nézve, a mely felöleli azokat a változásokat is, a melyeket a Föld felszíne fejlődésének folyamán tanúsított.

Az összes földrengések 91%-a abban a két keskeny zónában fekszik, a melyek a Föld fiatal redőzött hegységeivel esnek össze. Ezek a zónák nem egyenletesen aktívok; az erősebb szeizmikus működések vidékei nagy, nyugalmas vidékekkel váltakoznak és a heves vulkáni jelenségek, a melyek ugyanazon vonalakhoz vannak kötve, nagy kiterjedésű országrészeken teljesen eltörlik a vulkáni és diszlokácziós rengések között a különbségeket. Vessünk egy pillantást a 478. képen ábrázolt térképre. Ebből azt láthatjuk, hogy az északi féltekén a történelmi időkben csaknem valamennyi katasztrofális földrengésnek vidékei közel azonos, 30-40° között levő földrajzi szélességekben feküsznek: így Nippon szigete, Wernoje, Schemacha, Örményország, Kis-Ázsia, az Archipelagus, Peloponnesos, Dél-Itália, Dél-Spanyolország, Lissabon, Charleston, Memphis, San Francisco; ehhez illeszkednek még az Azori-szigetek, a melyeknek környékére jellemzők a tengerrengések. A déli féltekén is ezekhez hasonló viszonyokat találunk. Heves rázkódási zóna húzódik végig Dél-Amerika nyugati partján egészen a 40. szélességi fokig délfelé, Montevideo és Buenos Aires a 35. fok alatt az Atlanti partok rengési góczpontjai. Dél-Afrika legkülsőbb vége szeizmikus és a határos tengerrészek tengerrengéseket mutatnak (35° déli sz.). Ausztrália déli csúcsa és Tazmánia, a melyek körülbelül a 40. fok alatt feküsznek, csaknem aszeizmikusak. Hasonló szélességi fok alatt fekszik a Cook-szoros, a mely Új-Zeeland két szigetét választja el egymástól és egyike a legfélelmesebb földrengési góczpontoknak.

A szeizmikus tengeri vidékekhez tartoznak még az Atlanti óczeán ekvatoriális részei, különösen Szent Pál és Azori-szigetek környéke, a Portugáliáig terjedő vidék, Nyugat-India, a Virginia mélység a Kis-Antillák és Puerto-Rico északi részében, továbbá a Délatlanti-hátság Szent Ilona, Ascension és Tristan d'Acunha felé. A Földközi-tenger nyugati részében és még inkább keleti felének északi részén nem ritkák a tengerrengések. A további szeizmikusan mozgékony területek: a Karibi-tenger szigetvilága, az Andamanok, Nikobarok, Szumatra, Jáva környéke, a kis Szunda szigetek, a Bengáli-öböl, továbbá a Csendes-óczeán Észak-Amerika és Hawaii között, az Új-Zeelandtól keletre levő tengerrészek, a Csendes-óczeán egész partközeli vidéke, különösen Valdivia és Callao között, Közép-Amerika, Kalifornia, Alaszka, Polinézia, Japán és az Aleuták szigetsora.

A Föld felszínének azon vidékei, a melyeket a katasztrofális rengések ritkán, vagy sohasem keresnek fel, az északi szélesség 40. fokától északra és a déli szélesség 40. fokától délre feküsznek. A kivételek közé tartozik Alaszka az 1899. évi katasztrófával és az Aleuták, a hol a fiatal redőzött hegységek oly magas szélességi fokig nyulnak fel.

A földrengések öve körülbelül a 40. északi és déli szélességek között húzódik a Föld körül és a heves szeizmikus folyamatok csaknem kizárólag erre szorítkoznak. E mellett a krónikus rengési góczpontok fölhalmozódásai ennek az övnek határain félre nem ismerhetők. A szeizmikus jelenségek maximumai oda vannak helyezve, a hol a rengési öv szélei a fiatal redőzött hegységeket metszik, vagy azokat érintik. A Csendes-óczeán körüli zóna négy metszési pontját San Francisco, Valparaiso, Nippon és a Cook szoros jelzik és az alpesi redők Lissabon meg Wernoje között haladnak az öv északi határa mentén (478. kép).

Bizonyára nem a véletlen műve, hogy a földrengési öv az egyenlítőhöz képest szimmetrikusan fekszik. A földrengés öve bizonyára összefügg azokkal a változásokkal, a melyek a Földgömböt az árapály-fékezés és a lapultság csökkenése folytán beállott lassúbb tengelyforgása következtében érik. A mint előbb kimutattuk, a legerősebb tangencziális nyomás öve gyanánt éppen a 35. és 55. északi szélességi fokok között elterülő zónát jelölték ki a 45° maximummal. Ez zárja magába a legnagyobb hegységfelboltozásokat. Egyúttal megmagyarázza a fiatal redők és rengések összeköttetését is. A Föld felszínének azon területei, a melyeket a legfiatalabb korszakban a legnagyobb tektonikus változások érték, természetesen a földkéreg legmozgathatóbb részei és a mint azt már annyi bizonyíték kimutatta, még folytonos orogenetikus mozgásban vannak. Szép példát szolgáltatott erre nézve a Karawanka-alagút, a melyben még ma is felismerhetők az északkelet felé irányított redőző mozgások.

A Föld zavargási öve feltűnően hasonlít a Nap királyöveihez, a melyekben a napfoltok a maximumok idején a 40. északi és déli heliográfiai szélességig érnek, míg azon túl csak elszórva fordulnak elő.

A vulkánizmus fejlődése a Földön azt mutatja, hogy legelőször az általános lassú gáztalanítás reumatitikus termékei törtek elő és ezt a paroxizmikus jelenségek követték. Ez az egymásután egy-egy vulkánindividuum életfolyamában is gyakrabban mutatkozik; legelőször többnyire lávát szolgáltat és csak későbben szórja ki a klazmatikus anyagot. A hasadékokon át való kiömlések eredeti jelenségek, a Hawaii-tipus vulkánjai a régebbi, már csaknem kihalt vulkánformák.

Idővel még a napfényre kerülő magma chemiai összetétele is megváltozik, a mennyiben a kovasavtartalom változik. Így a Somma lávája savanyú, trachitos, a mai Vezuvé azonban kovasavban szegény, leuczitláva. Néha a kitörés alatt is ingadozik a magma savassága. Továbbá felismerték a geológiai történelem folyamán a kovasavtartalom változását a Föld különböző pontjain (RICHTHOFEN acziditás-sorozata). Így pl. a magyarországi harmadkori vulkánokban bázisos kőzetek (piroxénes andezit) nyitják meg a sorozatot, erre mind savasabb lávák (biotitos amfibólos andezit) ömlenek ki, míglen a kovasavban leggazdagabb (riolit) magmák törnek elő és végül ismét bázisos kőzetek (bazalt) zárják le a vulkáni lávák sorozatát. A mélységben tehát egymástól elválasztva, valamiképpen slirszerűen váltakozva, szükségképpen különböző magmáknak kellett együtt lenniök és egymás után a napfényre jutniok. Talán az is szóba kerülhet, hogy a magmák fajsúlyuk szerint zónákra emlékeztető sorrendben lehettek elhelyezve, úgy hogy a könnyű, savas kőzetek a magasabb, a nehezebb, bázisos kőzetek a mélyebb zónákból származhatnak.

A Föld felszínének vulkáni jelenségei a Föld történelmének folyamán sokféle változáson mentek keresztül. Az eredeti megmerevedési kéreg (pánczéltakaró) vastagsága areális erupcziók és hasadási kiömlések folytán megnagyobbodott, miközben kizárólagosan lávák kerültek a napfényre. A paleozoikumot különösen a vége felé (karbon, perm) a tömeges kiömlések jellemezték, míg a mezozoikum az aránylagos nyugalom korszaka volt. Ez a nyugalom a harmadkorban ért véget, a mikor is a vulkáni erők újjáébredése az egész Földön észlelhető. A vulkáni jelenségek azóta napjainkig észrevehetően folyamatban vannak. Nagyon feltűnő, hogy a fokozottabb vulkáni működés mindkét periódusa összeesik a hegyképződés korszakaival, a melyeknek a szárazföldek mai domborzatuk főbb vonásait köszönhetik.

Régebben arra is gondoltak, hogy a vulkánizmus és a tengerek eloszlása összefügg egymással és ebből kifolyólag a víz infiltrácziójának okozó szerepet tulajdonítottak. Valóban a legtöbb jelenleg működő vulkán az óczeánok közelében fekszik. Ezek a távolságok azonban sokszor olyan nagyok, hogy a közvetetlen hatást alig tudjuk elképzelni. Így az Andok vulkánjai a partoktól vagy 350 km-nyire feküsznek, a Kolorado-fennsík vulkánjai 500 km-nyire, az egyik Mandschuriai vulkán 800 km-nyire és a belső afrikaiak a tenger partjától még messzebbre feküsznek (480. kép).

480. kép. A működő vulkánok eloszlása a Föld felületén. (MERCALLI G. olasz vulkanológus szerint.)

MERCALLI G. vulkanológus szerint a történelmi időkben 367 vulkán működött. A működő vagy kialudt vulkánok gyakran nagy számban szűk területen vannak összeszorítva, mint pl. a Jáva-beliek, vagy az Alsó-Rajnamenti hegységben, a hol az Eifel 200, a Westerwald 410 bazaltkúpot és 45 telért mutat. Az összes működő vulkánok kétharmada - 250 - két ívalakú meridionális sorban a Csendes-óczeán körül fekszik (paczifikus tűzkör, vagy vulkánkoszorú). Ezeken a zónákon kívül egy keletnyugati zónát is ösmerünk, a mely Dél-Európán és Észak-Afrikán keresztül Kelet-India felé csap, éppen úgy, a mint azt a Föld földrengéses zónáinál láttuk. Azt már régen fölismerték, hogy a vulkáni jelenségek az egyenlítő mindkét oldalán sorakoznak és a sarkok felé kihalnak, elenyésznek. Ezt BÖHM lapultsági elmélete magyarázza meg.

Azt már kimutattuk, hogy a nyugodt lávakiömléssel összekötött Hawaii-féle kitörési típus és a hasadási kiömlések olyan kitörési formákat állítanak elénk, a melyek ma a ritkaságok közé tartoznak, azonban, úgy látszik, hogy az előző geológiai korszakokban a hasadékvulkánok általánosan el voltak terjedve. A Föld mai korszakát olyan heves gázkitörések jellemzik, mint a Vezuvé és a Krakatau-é. Ebből azt a következtetést vonták le, hogy a lehűlésnek és a földkéreg vastagságának növekedése folytán ezek a kitörések egyre ritkábbak lesznek, azonban hevességük csak növekedni fog. Ezért bolygónk jövőjére nézve katasztrofális erupcziókat jövendölnek, a melyek Földünket esetleg romokká tudnák szétrobbantani; olyanképpen, a mint ezt a planetoidákra nézve föltételezik, a melyeket valamely szétrobbant bolygóból származtatnak.

Ha a redőzött hegységek vonulatát és a vulkánok eloszlását tekintjük, akkor felismerhetjük, hogy sok vulkán fekszik a redőzött hegységekben, mint pl. az Andok ívében, továbbá a Demavend (5870 m) az Elburz hegységben (a Kaspi-tó déli peremén), vagy a Kaukázus kihalt vulkánjai (Elbrusz 5629 m, és a Kazbek). Ezek a vulkánok azonban jobbára csak mellékjelenségek a felszíni formák képződésében és a hegységek fölépülését gyakran alig zavarják. A redőzési zavarodások éppen nem nyulnak olyan mélyen bele a földkéregbe és a vastag üledéktakaró megnehezíti a magma napfényre jutását. Ez könnyebben megy a röghegységekben, mert a törési vonalak mélyre hatolnak. Ezzel összhangzásban van az a megfigyelés, hogy a redőzési rengéseknek nincsen olyan mélyfekvésű góczpontjuk, mint a törési rengéseknek. Sok hegységből, pl. az Alpokból, a Himalayaból, az Apenninekből stb., csaknem vagy egészen hiányoznak a vulkánok és csak ott kerülnek elő, a hol két hegyvonulat találkozik (csoportosul), a hol tehát a szilárd Földet sokkal erősebb zavargások érték, így a Központi Fennsík (Plateau Central) Francziaországban, Örményország stb. Az elővidéken, a melyben összetolódás folytán, vagy már eredetileg is, vastag üledékes kőzettakaró fekszik, nincsenek vulkáni jelenségek. Ezzel szemben gyakran láthatjuk a vulkáni jelenségeket a redőzött hegységek belső oldalán, pl. az Alpok, Kárpátok, Apenninek déli peremén; a leszakadt hátsó vidéken, az árokalakúan lesülyedt területeken (Rajna-árok, Afrika-Syriai-árok, a Hussavik-árok Islandban, a Fossa Magna Japánban stb.) A vulkánok itt többnyire a sülyedt terület peremén ülnek, gyakran a zavargási vonalak mentén párhuzamos sorokban. Azokon a törésvonalakon is, a melyek a redőzött hegységeket a csapás mentén vagy keresztben átszelik, gyakoriak a vulkánok.

Sok esetben megállapíthatjuk, hogy a vulkánok olyan zavargási vonalak mentén feküsznek, a melyek gyakran száz, sőt ezer kilométernyire is követhetők, éppen úgy, a mint ezt a földrengések elterjedésénél tapasztaltuk. Ha a szárazföldek széleit nagyrészt olyan öveknek tekintjük, a melyekben az izosztatikus zavargások kiegyenlítődnek, akkor érthető, hogy a vulkánok nagy számmal feküsznek a tenger közelében. A tengeri medenczék széles leszakadt mezők, a melyek mélységei folyékony elemekkel vannak kitöltve.

Bizonyára túllövünk a czélon, ha a vulkánokon keresztül vázlatosan a törési vonalak egész rendszerét fektetjük, mert ezt nem tudjuk bebizonyítani. Azon sem csodálkozhatunk, hogy ez a túligyekezet reakcziót idézett elő, a mely a vulkáni jelenségeknek a hasadékoktól való függetlenségét szeretné kimutatni. Az igazság bizonyára ismét a középúton halad. Ismerünk vulkánokat, a melyek hasadékokhoz vannak kötve, a hasadékokat azonban nem a vulkáni működés teremtette, hanem már előbb megvoltak és megkönnyítették a magmának a Föld felszínéhez vezető útját. A mai kitörési középpontok többsége bizonyára ehhez a típushoz tartozik. Azonban olyan vulkánok is vannak, a melyek minden előre jelzett út nélkül teremtették meg a felszínre vezető útjokat. Úgy látszik, mintha a redőzött hegységek csak nagyon felszíni jelenségek volnának, de zavargásuk nem nyulna mélyen bele a Föld vázába; és csakis a radiális zavargások, a törésvonalak hatolnak mélyebben a Föld kérgébe, a hol elérik a vulkáni erők székhelyét és feloldják azokat. A földrengések eloszlása bepillantást nyujt a szilárd Föld rengésének nagy, általános okaiba és most pillantásunkat ugyanabba az irányba fordítjuk s olyan összefüggéseket sejtünk, a melyekre tudatosan még nem gondolhatunk. A földrengésvonalak legnagyobbrészt ugyanazok a zavargások, mint a fiatal vulkáni jelenségek, a melyeknek nagy általános okai természetesen még nincsenek feltárva előttünk.

Azok a petrográfiai kutatások, a melyek messze vidékekre kiterjeszkednek, látszólag új szempontokat nyujtanak, a melyekből ezeket a kérdéseket tárgyalhatjuk. Már régebben felismerték a petrográfiai provincziákat, a melyeknek azonoskorú erupcziós kőzetei ugyanolyan ismertető jeleket mutatnak és pedig bizonyos ásványok sorozatát és chemiai tulajdonságokat. A legújabb időben azt tapasztalták, hogy a Paczifikus Vulkánkoszorúnak, a Sunda-ívnek és az ó-világ nagy redőzött hegységeinek eruptív kőzetei földpátot és kvarczot is tartalmaznak, míg Európa és Afrika röghegységeinek vidékén hiányzik a kvarcz és a földpátokat részben kovasavban szegény nephelin és leuczit pótolja. Ezeket paczifikus és atlanti származású eruptív-kőzeteknek nevezzük. Az atlanti típusú kőzet nagyobb atomfajsúlyú alapelemekben (kálium, kalczium, vas) gazdagabb, míg a paczifikus kőzetben a könnyebb elemek a túlnyomók. Ezért a paczifikus kőzetsorozatot könnyű sorozatnak, az atlantit pedig nehéz sorozatnak nevezzük. Az atlantikus kőzet a paczifikus kőzeteknél mélyebb, sűrűbb magma-zónából ered és rögös vidékekhez van kötve, a melyek törésvonalak következtében keletkeztek, míg a paczifikus kőzetek olyan redőzött hegységekben fordulnak elő, a melyek keletkezésüket tangencziális, felszíni zavargásoknak köszönhetik. Ezt a megkülönböztetést jelenleg még nem tudjuk élesen alkalmazni, azonban mégis ráutalhatunk az említett nagy, összefoglaló vonásokra, a melyek idővel bizonyára további felvilágosítással szolgálhatnak.

A »Föld melege« czímű fejezetben ismertettük az európai legmélyebb fúrásokat, s említettük, hogy az összes megfigyelések között a mélyfúrásokban végzett hőmérések a legmegbízhatóbbak, a melyek alapján az egész Föld közepes geotermikus mélységi fokát 33 méterben állapították meg.

Hazánkban az utolsó félszázadban részint artézivizek, részint bányakutatások czéljából ezrekre menő mélyfúrást végeztek. Csupán a Nagy Magyar Alföldön több mint 5000 artézi kutunk, közöttük számos 500-800 méteres fúrásunk van. Azonkívül felvidékeinken ásványos vizek-, földgáz-, földi olaj- és kőszénkutatások czéljából ugyancsak több ezer fúrást végeztek. Többek között a sárosmegyei Zborón 1905-ben petróleumkutatás czéljából 1100 és 1200 méteres fúrásokat mélyesztettek az eoczénkori rétegekbe. Földgázkutatás czéljából készült 1912-ben a marosugrai V. számú mélyfúrás, a mely 1282 m mélységig a mioczénkorú rétegekben haladt, s ezidőszerint hazánk legmélyebb fúrása.

Mindezek között csak két olyan fúrásunk van, a melyben hőmérsékleti megfigyeléseket végeztek és pedig a budapesti városligeti artézi kút, valamint a nagysármási I. sz. fúrás. A többiekben csak a kifolyó víz hőmérsékletéből következtethetünk a mélységbeli hőfokra, a mi pedig, miként látni fogjuk, nagyon bizonytalan adatokat, szolgáltat.

A) A városligeti artézi kút Budapesten. A budapesti Andrássy-út tengelyében, a milleniumi emlék arkangyalos oszlopa előtt, a városliget szélén van az a nevezetes artézi kút, a melyet ZSIGMONDY VILMOS bányamérnök 1868-1878 között készített. A mélyfúrás helye a tenger színe felett 106 m magasságban és a Duna 0 pontja felett 10 m magasan van; mélysége 970.48 méter. Geológiai szelvénye a 481. képen látható.

481. kép. A budai Sas-hegytől a városligeti artézi kútig terjedő vidék geológiai szelvénye, a mely Budapestnek a hévvizektől átmelegített altalaját ábrázolja. (SCHAFARZIK FERENCZ ÉS ZSIGMONDY VILMOS munkái nyomán szerkesztette PAPP KÁROLY.)

A mélyfúrás a következő rétegsorozatot szelte át:

0-5 méter között	agyagos homok, holoczén	Allúvium
5-15     "       "	durva kavics pleisztoczén	Dilúvium
15-345   "       "	sárga agyag és kavics vindoboniai	K. Mioczén
345-580   "       "	agyag és homok kattai emelet	F.Oligoczén
580-905   "       "	kisczelli agyag (gáznyomokkal)	A.Oligoczén
905-916   "       "	bryozoás mészmárga	Eoczén?
916-917   "       "	0.85 m vastag széntelep
917-970   "       "	fődolomit, hévvízzel	F. triasz

A dolomitból 74C° hőfokú víz fakadt, a mely kezdetben 13 m magasra szökött s naponkint jelenleg is 12000 hektoliter hévvizet szolgáltat az artézi fürdőnek, a hová csövekkel vezetik el. A fúrás alkalmával ZSIGMONDY VILMOS leeresztett hőmérőkkel az iszap hőfokát rendszeresen mérte, s azt tapasztalta, hogy a hőmérséklet lefelé rohamosan emelkedett. Így 100 m-ben 23.2C°, 200 m-ben 31.8C°, 300 m-ben 36.8C°, 400 m-ben 46.8C°, 500 m-ben 51.8C°, 600 m-ben 61.5, 700 m-ben 70.2C°, 800 m-ben 76C°, 900 m-ben 80.9C° és 904 m mélységben az iszap 81C° hőfokú volt. Olyan magas hőmérséklet ez, mint a milyet a paruscsovitzi fúrás 2003 méter mélységben sem ért el és a melyet a czuchovi fúrás is csak 2100 m mélységben mutatott. Ha a budapesti fúrásból a geotermikus grádienst kiszámítjuk, feltűnő alacsony mélységi fokozatot kapunk. Budapest évi közepes hőmérséklete 10C°. Ha ezt a mélységbeli 81C°-ból levonjuk, marad 71C°. Ha továbbá a 904 m-ből a neutrális rétegnek megfelelő 19 m-t levonjuk, marad 885. Ez a 19 m mélység az a zóna, a melyben Budapesten a Nap hősugarának hatása a Föld kérgére megszűnik. Eredmény gyanánt 885:71=12.4 métert kapunk, a mely a földmelegségi mélységi fokozatot tárja elénk. Maga ZSIGMONDY, minthogy középhőmérsékletül 11C°-ot vett fel, a grádienst 12.61 m-ben állapította meg. Ha ZSIGMONDY ezeket a pontos méréseket nem végezte volna, akkor a mértéket csak a kiömlő víz hőfokából számíthatnók, a következőképp: 970 m mélységből levonva kereken 20 m felső zónát, 74C°-ból levonva az évi közepes 10C°-t; 950:64=14.8 m. Vagyis a kiömlő víz hőmérsékletéből számított grádiens (14.8 m) magasabb a valóságos (12.4 m) grádiensnél.

Az európaszerte átlagos 33 m-rel szemben Budapest alatt a hőmérséklet minden 12.4 m-nyire emelkedik 1-1C° hőfokkal. A hirtelen melegedés okát a mélységbeli hévvizekben kereshetjük. A Budai-hegység - SCHAFARZIK FERENCZ vizsgálatai szerint - felső triaszkorú dolomitokból, meszekből és ezekre települt harmadkori rétegekből áll, a melyeket vetődések zavarnak meg. A rögösen összetöredezett hegység a budai Gellérthegy alatt hirtelenül a mélységbe sülyed, úgy hogy alig 5 km-nyi távolságban a városliget alatt már 917 m mélységbe kerül. Ehhez hozzávéve a Gellérthegy 135 m relatív magaslatát, a Budai hegység dolomitja Budapest alatt több mint 1 km mélységre vetődött (481. kép). A Budai hegység hasadozott dolomitsziklái az összes meteorikus vizeket elnyelik s ezek a dolomit feküjében levő kőzetekig, az ősi hegységbe leszivárognak, a hol a mélységbeli hőmérsékletet felveszik. A hévvíz azután a hidrosztatikai nyomásnak engedve és a hőség okozta nagyobb kiterjedéstől támogatva, a hasadékokon fölfelé hatol s a Duna mentén a vetődésekben, hévforrások sorozata gyanánt tör elő. Minthogy a pesti oldalon oligoczén- és mioczénkori rétegek zárják el a feltörő hévvizet, azért ez csak fúrással megnyitva juthatott a felszínre. Az oligoczénkori agyag - mint rossz hővezető - hőakkumulátor gyanánt tekinthető. Mindezekből kitűnik, hogy a mélységben nagy nyomás és magas hőfok alatt levő artézi vizek melegítik fel fővárosunk altalaját, minek következtében Budapest alatt szokatlanul magas a hőfok emelkedése és ennek megfelelően feltűnő alacsony a földmelegségi mélységi fokozat.

482. kép. A sármási mélyfúrások a Mezőség közepén, Kolozs vármegyében. A fúrásokkal feltárt szelvény közepén az altalaj hőmérsékleti viszonyait látjuk. Magyarázat: A geológiai metszet az I. sz. és II. sz. fúráson halad át és 4 kilométernyi távolságot ölel fel. A Czigány-hegy tövén ábrázolt fúrás az I. sz. és III. sz. fúrás adataiból kapott földmelegségi hőmérsékleti viszonyokat mutatja be. A szelvény szélein, a függélyes mérővessző mellett levő számok, a tengerszint fölött és tengerszint alatt levő magasságokat jelzik, méterekben. Az 5°-8°-15°-45° stb. jelzések a rétegek dűlési szögét mutatják, úgy, a miként ezeket a magfúrások megállapították. A pontozott rétegek laza homokköveket ábrázolnak. A feltárt rétegsorozat a mioczénkorú ú. n. mezőségi rétegek csoportjába tartozik. (PAPP KÁROLY szelvénye szerint.)

B) A nagysármási mélyfúrások. Az erdélyi Mezőség közepén a kolozsmegyei Nagysármás vasúti állomása mellett, 320 m t. f. térszínen készült az I. sz. erdélyi mélyfúrás (helye az 500. képen I o-val jelölve). Az I. sz. fúrás végig a mioczénkorú, ú. n. mezőségi márgában haladt és 627 m mélységet ért el. Ebben a fúrásban BÖHM FERENC bányamérnök és NEUMAYR JÁNOS hallei gépészmérnök 1908-ban számos tudományos mérést végeztek s a többek között négy helyütt a talaj hőmérsékletét is mérték (482. kép). E mérések eredményei: 300 m-ben 17.9C°, 350 m-ben 17.5C°, 380 m-ben 20.2C° és 500 m-ben 22.35C°. BÖHM FERENC szerint legmegbízhatóbb a 380 m mélységben talált 20.2C° érték, mert ekkor legtovább maradt a geotermométer a fúrólyukban s a legközelebb állott a fúrólyuk fenekéhez. Egészen a fenékre ugyanis nem lehetett a műszert lebocsátani, mert a magas vízoszlopból leülepedő iszap eltemette volna. Megfelelő értéket adott a III. számú mélyfúrás is, a melyet az I-től ÉNy-felé alig 2 km-nyire, 330 m t. f. 1910-ben 974 m mélységre mélyesztettek. Ezen fúrás 414 méterében 20.2C°-t mutatott a geotermométer, a mi megegyezik az I. sz. fúrás 380 m mélységében talált eredményével.

Ha az 500 m-ből levonjuk a felső 20 m-t, mint neutrális zónát s a 22C°-ból levonjuk Sármás évi közepes hőmérsékletét, 9C°-ot s a maradékokat osztjuk, akkor 480:13=36 m grádienst kapunk.

A nagysármási I. sz. fúrás 580 m mélységéből sós víz szökött fel, melynek hőfoka csak 14.6C° volt. Az ebből kiszámított érték 100 m grádienst adna eredményül, tehát a valóságos grádiensnek csaknem háromszorosát. A sármási fúrásokból megállapíthatjuk, hogy a Mezőség altalaja meglehetős hideg; a mit a mélységbeli gáztartó rétegekből magyarázhatunk. Miként a mezőségi földgázról szóló fejezetben látni fogjuk, a metán a kissármási fúrásból 4C° hőmérséklettel tör fel. Ugyanis a nyomáscsökkenés következtében a gáz kiterjed és erősen lehűl. Minthogy a lehűlés már a repedésekben a kút fenekén kezdődik, azért a gáz lehűlése a környező mélységbeli rétegekre is kihat, vagyis a mélység felé történő hőnövekedést késlelteti.

C) Az alföldi artézi kutak hőmérsékleti viszonyaira csakis a kifolyó víz hőmérsékletéből következtethetünk. Miként a budapesti és a sármási fúrások adataiból láttuk, még hogyha a kifolyó víznek pontos mélységi eredetét ismerjük is, még ekkor sem vág össze a víz hőmérséklete a talaj valóságos hőmérsékletével, azért, mert a víz a csőben való felszállás közben lehűl. Ezért a kifolyó víz hőmérsékletéből számított grádiens mindig nagyobb a valóságos grádiensnél. A legtöbb artézi kútban azonban egyáltalán nem ismerjük azt a réteget, a mely a vizet szolgáltatja, mert a fúrómesterek gyakran 4-5 homokos réteget is megcsapolnak, olyképp, hogy a csöveket utólag meglyukasztják.

Az alábbi táblázatban a budapesti és sármási fúrásokon kívül összeállítottam nyolcz olyan alföldi fúrást, a melyekben a víz nagyjából a kút mélyéről ered, s ily módon kiszámítottam a grádienseket. Meglepő a Nagy Magyar Alföld altalajának tetemes melegsége, melynek eredménye a csekély grádiens.

A fúrás helye	Teljes mélység	Észlelés mélysége (m)	Kifolyó víz hőfoka	Észlelt mérés hőfoka	Évi közepes hőmérséklet		Víz hőfokából szám. grádiens	Észlelt valóságos gr.
	m	m	C°	C°	C°		m	m
I. Budapest városligeti artézi kút	970	904	74.0	81.0	10.0		14.8	12.4
Nagy Magyar Alföld:
II. Nagyrábé, Bihar m., gázkút	312	-	26.0	-		10.4	18.7	-
III. Szeged, Mars-téri artézi kút	230	-	21.0	-		10.5	20.0	-
IV. Hódm.-Vásárhely, Nagy András-kút	252	-	21-0	-		10.4	21.9	-
V. Mezőtúr, Kossuth-kút	442	-	28.8	-		10.4	22.9	-
VI. Mezőhegyes, Pazár-féle gázkút	507	-	31.0	-		10.5	23.8	-
VII. Szentes, főkút	313	-	22.7	-		10.5	24.6	-
VIII. Zombor, artézi kút	381	-	22.8	-		10.4	29.0	-
IX. Czinkota, Mátyásföldi kút	194	-	13.7	-		9.8	44.6	-
Erdélyi Mezőség:
X. Nagysármás, I. sz. fúrás	627	500	14.6	22.35		9.0	100.0	36.0

Az alföldi 18-29 méteres grádiens tetemesen alatta marad az európai 33 m átlagnak. Azonban az Alföld szélein, a dombságon már a normális földmelegségi fokozat mutatkozik, mint pl. a czinkotai Mátyásföldön (a fenti táblázatban IX. számmal jelölve). Ennek kútja a kifolyó víz hőfokából számítva 44 m grádienst ad, a mi körülbelül 34 m valóságos grádienssel egyenlő.

A vulkáni kitörések működésének típusairól szóló fejezetben említettük, hogy a primitív vulkánok gyönyörű példája hazánkban a Szent Anna-tó, a Hargitta déli peremén, Csík vármegye határán. A primitív tűzhányókat vulkáni embrióknak is nevezzük, vagyis olyan vulkánoknak, a melyek egy-két kitörés után működésüket beszüntették és így tulajdonképp a vulkáni működés bevezetését jelentik. Egykori primitív vulkánok a németországi maar-tavak, azután az Albanoi-hegység apró tavai, továbbá a történeti időben keletkezett Monte-Nuovo és az Avernusi-tó, a mely utóbbiak kitűnő példái a monogén, vagyis egy kiömlésből keletkezett vulkánoknak. Mindezek az egyszerű vulkánok egyetlen explózió termékei s éppen ezért megtartották egykori kráter-alakjukat.

A Szent Anna-tó üstszerű mélyedése a köröskörül vivő Csomáli-gerinczen mintegy 1½ km átmérőjű kráterperemet mutat 1100-1300 m. t. f. fekvésű gyűrűvel, s a kráter fenekén 950 m t. f. szinten. Tehát átlag 200 m mély kürtőben, gyönyörű keretben van a tiszta vizű sekély tavacska. A tavacskától északkelet felé, 100 m-rel magasabb szintben van a kiszáradt, tőzeges Mohos-tó, a melyet ugyancsak egy másik vulkán kráteréül tekinthetünk. A Szent Anna-tó a szomszédos Mohos-tó tőzeges lápjával ugyanolyan viszonyban van, mint a mélyvizű Lago di Nemi (66. kép) a száraz Valle di Ariccia mellett az Albanoi-hegységben.

A tavacska annak a hatalmas harmadkori vulkáni hegységnek a tartozéka, a mely a Kelemen-hegység és a Hargitta vonulatán 150 km hosszaságban, 30-50 km szélességben északról délre húzódik, s a melynek főkitörése a pontusi-pannoniai időkre esik. Ez a régibb kitörés bázisosabb piroxénes, amfibólos andeziteket ontott, melyeknek tufái és breccsiái - a Hargitta-típus kőzetei - közvetlenül az alsókárpáti homokkövekre szóródtak. Miként KOCH ANTAL kimutatta, a régebbi hargittai tufákra a fiatalabb biotites-andezit kitörései következtek, a melyeket Büdöshegyi-típusnak nevezhetünk. A biotites-andezit amannál savasabb kőzet, s a legközelebbi rokonságban van a dacittal. A biotites-andezit már fiatalabb eredetű, s valószínűleg a levantei korban tört ki, nagyobbrészt láva, kisebbrészben tufa, breccsia és lapilli alakjában.

A Szent Anna- és Mohos-tó ennek a biotites-andezitnek explóziós krátere, a melyből ferdén délkelet felé robbant ki a magasba a hamu és a lapilli. Bükszád és Bálványos felé igen alacsony a kettős kráter pereme, s lejtőin vastagon fekszik a horzsaköves tufa. Tusnád fürdő közelében - LÓCZY LAJOS szerint - küllős árkok, valóságos barrankók nyílnak, a melyekben kenyérszerű bombák hevernek, a melyek az Eoli-szigetek volcanoi bombáinak hasonmásai. A Szent-Anna-tó kerülete telve van a biotit-andezit mogyorónyi, ökölnyi törmelékeivel és fejnagyságú, bombáival. A két mélyedést magában foglaló kráter nem olyan rövid kitörés eredménye, mint pl. egyik-másik eifeli maar tavacska, hanem hosszasabban, talán évtizedeken át működő vulkán terméke, azonban egyetlen erupcziós cziklus alkotta a kettős vulkáni krátert. Az évtizedeken át tartó működést bizonyítják a vulkáni falak tufás padjai s kifelé hajló periklinális dűlésű rétegei, a melyek lávás padokkal váltakoznak. A köröskörül lejtő rétegek az egykori kráterek csapadékvizeit is levezetik, a mit az bizonyít, hogy a bükszád-bálványosi völgyben a tufákból a legtöbb forrás bő vízzel tör elő. A tónak és környékének geológiai szelvényét a 483. képen látjuk.

483. kép. a Szent Anna-tó vulkáni krátere, Csík vármegye déli határán. A geológiai szelvény a Hargitta-hegység déli nyulványán, nyugati-keleti irányban halad keresztül, s egyrészt a Szent Anna-tó és Mohos-tó egyszerű vulkánjait, másrészt a Büdös-hegy posztvulkános tüneményeit ábrázolja. (IDŐSB LÓCZY LAJOS és a saját vizsgálatai alapján szerkesztette PAPP KÁROLY.)

A Szent Anna-tó - GELEI JÓZSEF tanulmánya szerint - a világ legtisztább tava, mert 100 cm³ vize csak 0.002 gramm szilárd maradékot ad. Összegyűlt eső és hóvíz ez, mely helyenként 8-9 m, átlag azonban csak 4 m mélységű tavacskát alkot. Hossza 680 m, szélessége 470 m, területe 213910 m² s összes víztartalma 900000 m³. A tavacska - görög amfiteatrális keretével - hazánk tengerszemeinek egyik legbájosabb természeti ritkasága.

A vulkáni utóhatások tárgyalása közben kiemeltük a torja Büdös-barlang környékének gyönyörű posztvulkános tüneményeit. A vulkáni exhaláczióknak és utóhatásoknak általában három típusát ismerjük, ú. m. a fumarola-, szolfatára- és a mofetta-működést, a melyek közül a két utóbbi tartozik a posztvulkános jelenségek sorába. A) A szolfatára típusa a Pozzuoli fölött emelkedő Solfatara félig kialudt vulkán krátere, a melynek hasadékai közül főképp a Bocca della Solfatara működik. Legfőbb hatóereje a vízgőz (H₂O) melynek kondenzált tömege naponként 20000 litert tesz ki. Egyéb gázai H₂S, SO₂ és CO₂. Legfeltűnőbb jellege a kénes kigőzölgés, amiért is kénhidrogén szaga már messziről érezhető. A gőzölgés hőfoka 97-99C°. B) A mofetta típusa a Nápoly mellett levő kutyabarlang (Grotta del cane), a melynek ható ereje a szénsav (CO₂). A száraz szénsav exhaláczió 20-29C° hőfokú. A Laachi-tó vidékének ugyancsak száraz kilehelései 30-32C° hőmérsékletűek.

484. kép. A torjai Büdös-barlang, Bálványosfüred és futásfalvi Pokol-völgy vidékének geológiai térképe (Háromszék vármegyében). I-VIII. = a Büdös-hegyből kiágazó repedések, a melyek mentén a mélységbeli, posztvulkános gázok a felületre törnek. (PAPP KÁROLY felvétele.)

A torjai Büdös-barlangnak, s a szomszédos üregeknek gázai általában a mofetta-jelleget mutatják, azonban csekély kénhidrogén- és vízgőztartalmukkal még a szolfatára-tünemény végső nyilvánulására utalnak. E barlangok gázait ILOSVAY LAJOS behatóan ismertette és elemezte 1895-ben.

A Büdös-barlang 1052 m t. f. magasságban, az andezitfalba nyúló 10 m hosszúságú üreg, a melyet körülbelül 1 m magasságig szénsav tölt meg. A barlang belső részén a gázt tölcsérbe engedik, a mely azután ólomcsővezetékben folytatódik. A csövön a veszélyes, nehéz gáz lefolyik a bálványosi völgyfejen épített szénsavgyárba, a mely 275 m-rel mélyebb szinten a barlangtól DK-felé 1.4 km távolságban van. A BÁRÓ APOR GÁBOR tulajdonában levő szénsavgyár, sajnos, újabban nem dolgozik. A Büdös-barlangból ILOSVAY LAJOS számítása szerint évenként 1448000 kg széndioxid és 4340 kg hidrogénszulfid ömlik ki. A gáz hőmérséklete 11.4-12.3C° között váltakozik a különböző helyeken felszálló anyag szerint, a mi ezen a magas fekvésű, hideg vidéken meleg gáznak tűnik fel. Ugyanis Bálványosfüred évi közepes hőmérséklete csak 6.5C°. A levegővel érintkező hidrogénszulfidból a szabad kén finom sárga por alakjában kiválik és a barlang falait bekérgezi. Másrészt a szomszédos erdőkben kiáramló kénes gázokat az erdő humuszának nedvessége elnyeli és a humuszsavak a ként kicsapják. Ily módon helyenként félméteres kéntelepek keletkeztek, a melyeket hajdan bányásztak is. A Büdös-hegyből nyolcz főrepedés (a 484. képen I-VIII.) sugárzik ki. Ezek a repedések csaknem függélyesen hatolnak lefelé és nemcsak az andezitet hasítják meg, hanem az alatta levő kárpáti homokkőben is folytatódnak a mélységbe. (A 483. képen. 6, 6a V-V. jelekkel ábrázolva) A nyolcz repedési vonal mentén egész sorozata jelentkezik a különböző gázömléseknek, a melyek az andeziteket egészen elhalványítják, különösen a Büdös-, Timsós- és Gyilkos-barlangok táján. Hajdan a Büdöshegységnek jóval erősebb gázömlései voltak, s hőfokuk is tetemesebb volt. A Hargitta utolsó láva-ömlése óta, a melynek végső lánczszeme a Büdös-hegyben van, mintegy 300000 év telt el, s íme a levantei idők utolsó vulkánjának legvégső működése még ma is szemünk előtt van. A Büdös-hegytől délre 4 km távolságban a VIII. főrepedésbe esik a Pokolvölgy, a melyből mintegy 12 hasadékon át áramlik ki a száraz szénsav, ú. n. gőzlő- vagy gázfürdő, s emellett több gazdag ásványos víz fakad (v. ö. PAPP KÁROLY: A futásfalvi Pokolvölgy Háromszék megyében; Földtani Közlöny, 1912. évi 42. köt., 10 ábrával). A vidék geológiai alaprajzát a 484. kép, szelvényét pedig a 483. kép mutatja.

A Földrengések czímű fejezethez pótlólag fel kell említenünk az újabb adatokat. Ezek szerint a földkerekségen évenként átlag ötezer olyan földrengés van, a melyet az emberek éreznek és a műszerek följegyeznek; ezekből mintegy 10-12 katasztrofális hatású, vagyis építményeket, embert s állatot egyaránt pusztít. Japánban átlag hatszáz földrengés esik egy évre, utána Dél-Olaszország következik, mint a melynek vulkánokkal jelzett hasadékain ugyancsak mindennaposak a rengések. Ilyenféle állapotok voltak hazánkban a harmadkorban, a mikor a mai Alföld peremén működő vulkánok impozáns földrengésekkel kapcsolódtak. Ma azonban már hazánk szerencsés helyzetben van, minthogy évenként alig harmincz-negyven rengést jeleznek a műszerek s ezek általában szelídebb jellegű rengések. A történeti időkből hazánk legrégibb földrengése - RÉTHLY ANTAL munkája szerint - Szombathelyről van feljegyezve. A keleti gótok uralkodásának kezdete (Kr. u. 455.) végzetes volt Savariára, mert ekkor a várost a földrengés teljesen elpusztította. SZENT ISTVÁN korából mindössze három rengésről van szó, épp ilyen szórványosak adataink a XII-XIII. századból is. A XIV. századtól máig RÉTHLY ANTAL háromszázötven helyről egyezernégyszázhúsz földrengést számlált össze s ezek főrésze az utolsó két századra esik. Nevezetesebb rengések: az 1763. évi komáromi, az 1810. évi móri, az 1858. évi zsolnai, az 1868. évi jászberényi, az 1879.-i ómoldovai, az 1880. évi zágrábi, az 1906. jókeői és végül az 1908-1911. évi kecskeméti földrengések. Hazánkban már száz évvel ezelőtt tudományosan foglalkoztak a földrengésekkel, így KITAIBEL és TOMTSÁNYI térképet készítettek az 1810. évi móri-isztiméri rengésről. Jelenleg SCHAFARZIK FERENCZ, KÖVESLIGETHY RADÓ, továbbá RÉTHLY ANTAL és SZIRTES ZSIGMOND európaszerte ismert művelői a földrengéstan különböző ágainak.

Magyarország szeizmikus tekintetben a mediterrán geoszinklinálisba tartozik s földrengései két nagy csoportba oszthatók, ú. m. a Kárpátok övére és az Alföldek rengés területeire. A Kárpátok erősebb rengésterületei közé földrengésmentes részek ékelődnek be, így a Magas-Tátra őscsoportja aszeizmikus rög. A Közép-Kárpátok legjelentősebb földrengése az 1858. jan. 15.-i zsolnai földrengés volt, a melynek erőssége az epicentrumben a Rossi-Forel-féle skála VIII°-át érte el. Ehhez sorozható az 1906. januárius 10.-i jókeői rengés is, epicentrumában IX° erősségű fokkal. A zsolnai földrengés fészke a Mincsol granitmagjára s a Brezova hegységre mutat. A nyugatkárpáti földrengési epicentrumok egész a Dunajecz-völgyig terjednek, a hol az alaphegység varisztikus reliktumaival a mélységbe leszakad. Az Északkeleti Kárpátokban a kristályos maghegység ismét a felszínre bukkan és a variszkusi maradványok folytatódnak a Radnai Havasokban. Szeizmikus tevékenységüket a beszterczei és magyarláposi rengési fészkek bizonyítják. A Gyergyói- és Csíki-Havasokban ismét aszeizmikus rögre bukkanunk, a melyet a Bárczaság-Háromszék földrengéses vidéke vált fel. Ennek szeizmikus vonulata feltűnő hasonlóságot mutat a japán-tokiói rengés területéhez. A Keleti Kárpátok déli részében ugyanis a kárpáti gyűrű hirtelenül nyugat felé fordul; a mészkővonulat szétágazódása hatalmas törésekre mutat, melyeknek kereszteződésén jelentős földrengések történtek. A Déli Havasokban viszont egész a Retyezátig ismét aszeizmikus terület van, kétségtelen nyugalomban. Már HOBBS rámutatott arra, hogy a folyóvölgyek mentén, a melyek a földkéreg hasadási irányát követik, nagyobb szeizmikus tevékenység fejlődik ki. Ez a jelenség gyönyörűen mutatkozik a Maros kelet-nyugati és a Duna észak-déli irányú völgyrészletében, a melyek mentén gyakoriak a földrengések.

A Nagy Magyar-Alföld lezökkent medenczéjét RÉTHLY ANTAL három működő és egy nagy nyugodt területre osztja. Az egyik működő vidék a Duna-Tisza között Jászberény-Gomba-Kecskemét öve, a második az Érmellék-Ecsed-Nagyvárad s a harmadik a Béga völgy öve. Eme három rengési terület között földalatti hegyhát vonul ÉK-DNy irányban. Nagykállótól Apatinig, 21000 km²-yi hosszas alakú aszeizmikus nyugodt terület, a mely ferdén vonul át a Tisza síkja alatt. A Dunántúl a Bakony s Vértes rögei földrengéstől mentes területek, de annál gazdagabb rengésekben a köztük levő Móri hasadékvölgy. A Balaton árka a Bakony és a Somogyi dombvidék aszeizmikus területeit választja el egymástól. A Kapos-Koppány között ismét földrengéses vidék van, míg délen a Somogy-Baranyai dombvidék aszeizmikus területét látjuk. A Mecsek déli pereme és a horvátországi Kálnik-Zágráb vonulata ismét gazdag rengéseivel tűnik ki.

A Duna-Tisza közének említett öve, Kecskemét-Gomba és Jászberény között, földrengéseiről már régóta ismeretes. RÉTHLY ANTAL munkái szerint Kecskeméten 1561. február 12.-én és márczius 1-én katasztrófát okozó rengés volt, majd 1783. április 22-én s később 1810. januárius 14.-én, a móri rengéssel egyidőben, a puszták lakosait riasztotta fel a rengés. 1829. január 25., 1865. január 19. és 28.-án, majd 1868-ban a jászberényi rengés hullámai egész Kecskemétig elhatottak. Századunk hajnalán az 1908. év szeizmológiai tekintetben igen jelentős év volt s ennek tavaszán köszöntött be az első kecskeméti földrengés, melyet pár hónap mulva a második és három év mulva a harmadik földrengési raj követett.

Az I. rengés 1908. márczius 7-én volt Kecskeméten. Majd 1908. márczius 15.-én Gödöllő, Monor és Gomba vidékén a Cserhát elődombjai rázkódtak meg este 7 órakor, Tápióság, Zsiger, Káva és Úri határáig, körülbelül a VI° MERCALLI-CANCANI-féle^[34] erősségi fokkal.

A II. rengés 1908. május 24.-én kezdődött és május 28.-án (IIa) folytatódott, a melyet egész raj követett. Ugyanezen év október 6.-án volt az erdélyi földrengés, a mely egyik legnagyobb területű európai rengésünk sorába tartozik.

485. kép. A kecskeméti 1908-1911. évi földrengések izoszeisztáinak térképe, kombinálva az egyenlő nehézségi zavarok vonalaival. (BÁRÓ EÖTVÖS LÓRÁND és RÉTHLY ANTAL munkái alapján szerkesztette PAPP KÁROLY.)

A III. földrengés 1911. július 8-án hajnali két órakor a Duna-Tisza közét egész a fővárosig megremegtette. Ezt a III. főrengést két előrengés vezette be és pedig (IIIa) 1918. június 1-én hajnali 6^h 40'-kor (IV° erősségű 700-km³ megrázott területtel), majd (IIIb) 1911. június 18.-án éjjeli ½12^h-kor, június 12.-én 3^h-kor és 19.-én 4^h 21'-kor, a mely utóbbinak erőssége VIII°-IX° között volt s az összes európai szeizmográfok megérezték. Ezt a rengést azonban a kecskemétiek a készülő gazdakongresszus miatt eltitkolták. Tizenhét napi nyugalom után a III. földrengés 1911. július 8.-án következett be. Hajnali két órakor két intő lökés után 2^h 3'-kor volt a főlökés. Ezt hosszantartó moraj vezette be s a főlökés előtt a piaczon levő lovak nyugtalankodtak s ugrándoztak. A főlökéskor a föld inogni kezdett s utána még hosszú ideig mozgott. A város épületei erősen megrongálódtak, a boltívek összetöredeztek, szétnyíltak, a kémények ledűltek. A rengés epicentrumát RÉTHLY ANTAL a Kecskemét szélén levő BARANYI-tanya mellett állapította meg, a Kisnyír és a Mária-kápolna között (a 485. képen E betűvel jelezve), a hol a Csorna-tanyától nyugatra 200 m-nyire két m átmérőjű iszapvulkán öt m mélyből homokos vizet szórt ki. Itt a földrengés a MERCALLI-CANCANI-féle skálán csaknem X° erősséget ért el. Az epicentrális terület magában foglalja Kecskemét város nyugati és északi részét, a Kisnyírt, Úri-hegyet, Mária-hegyet, Katonatelepet s terjedelme 90 km² körül van. RÉTHLY ANTAL szerint (Földrajzi Közlemények, 39. köt., 1911.) a kecskeméti földrengés izoszeisztáinak erőssége és területe a következő:

Epiczentrális terület	IX-X° erősséggel	90 (km2) terület
Első pleisztoszeiszta öv	IX°      "	380    "        "
Második	VIII°      "	2500    "         "
Harmadik izoszeiszta	VI-VII°      "	9100    "         "
Negyedik	V°      "	26200    "         "
A teljes rengés területe	III-IV°      "	69300    "         "

A teljes rengés területe 26 vármegyére terjedt, a melynek szélső pontjai: északon Rimaszombat (161 km), keleten Nyírbakta (213 km), délen Nagybecskerek (182 km) és nyugaton Ormándpuszta a Balaton déli partján (204 km). A rengés hullámait a műszerek 2500 km-nyi távolságban még jegyezték, de 2800 km-en túl a szeizmográfok már mit sem jeleztek. A mikroszeizmikus rengési terület eszerint 4900000 km²-re rúg. Nevezetes, hogy a budapesti WIECHERT-inga tűje az erős lökés következtében csapágyából kiesett, s így a kecskeméti földrengésről mit sem jelzett. Jobban jegyezte volna ezt a GALITZIN-féle horizontális inga, a mely 110 kg tömegével a talajmozgást 50-szer nagyítja.

A fészek mélységét RÉTHLY ANTAL a KÖVESLIGETHY-CANCANI-féle egyenlettel 4 km-nek számította ki. A kecskeméti földrengés két szeizmotektonikai vonalnak (ÉNy-DK és ÉK-DNy) kereszteződésén pattant ki, s ezt a rengést az Alföld egyik nagyobb mélységbeli rögének lezökkenése okozta. A 485. képen látható izoszeiszta térkép, melyet RÉTHLY ANTAL munkája nyomán készítettem, s melyen BÁRÓ EÖTVÖS LÓRÁND értekezése alapján (Über Arbeiten mit der Drehwage, 1912.) az egyenlő nehézségi zavarok vonalait is feltüntettem, szemlélteti a földrengések és a mélyebben fekvő földkéregnek felépítése között az összefüggést. BÁRÓ EÖTVÖS kimutatta, hogy Kecskemét nyugati szegélyén tömeghiány van, a melyet három különböző mágneses tulajdonságú tömeg vesz körül. BÁRÓ EÖTVÖS LÓRÁND a következőképp jellemzi ezt az érdekes földalatti jelenséget: «Kecskeméttől nyugatra nagy mélyedés fekszik, e mélyedés szegélyezve van nyugaton Lajosmizse és Kerekegyháza felé egy széles alapon emelkedő hegygyel, keleten egy nagyobb platószerű emelkedéssel, délen egy keletről nyugatra húzódó sánczczal. A nehézségi megfigyelésekkel együtt végzett mágneses megfigyelések kétségtelenül kimutatták ezenkívül azt is, hogy ez a nyugati plató mágneses hatású» (Földtani Közlöny, 1912. évi 42. köt., 138. lap). Ezt a tömegelosztódást olyképp képzelhetjük, hogy a nagy kiterjedésű homoktakaró alatt katlanszerű mélyedés helyezkedik. A földrengések ismétlődésében nyilvánuló változások fészkét a katlanba helyezi, noha a rengés epicentruma RÉTHLY szerint nem a katlan közepén, hanem annak szélén fekszik. Ennek okát SZIRTES ZSIGMOND abban keresi, hogy a földrengés okozta rugalmas hullámok a különböző kőzetfajokban másként helyezkednek el. Ezeket a rugalmas hullámokat a homokos talaj erősebben nyeli el, mint pl. a gránit, vagy más archaikus kőzet, a mely esetleg a mélységben gyanítható. A nehézségi zavarok és földrengések között az összefüggés kétségtelen. A rengés jóslásában kiváló segédeszköz lehet a BÁRÓ EÖTVÖS-féle graviméter, melynek jelentőségét már az orosz földrengési bizottság is hangsúlyozta.

A tektonikus földrengést bizonyos feszültség hozza létre, a mely a Föld rétegeiben utóhatással jár. Ezt a rugalmas hatást KÖVESLIGETHY RADÓ szeizmikus hyszterezis-nek nevezi. A földrengések megjósolását, az anyagok hiszterezises tulajdonságai alapján, KÖVESLIGETHY meglepően kutatja, s a régebbi rengéseknek utórengései alapján végzett számításai határozott eredményekkel biztatnak.

A «Források» fejezetében jeleztük, hogy a Nagy Magyar-Alföld artézi kutakban Európa leggazdagabb medenczéje. Alföldünk artézi kútjaival kapcsolatban, a teljesség kedvéért meg kell emlékeznünk a dombságok és hegyvidékek artézi forrásairól is. Hazai artézi kútjainkat eredetük tekintetében 3 csoportra oszthatjuk, ú. m. a) tektonikus, b) thalasszikus, c) alföldi medenczékből eredő artézi vizek csoportjára.

A) Tektonikus eredetű artézi vizek. Rögösen összetöredezett hegységeinkben s azok peremén meleg ásványos vizek fakadnak, a miket ha mesterségesen megnyitunk, úgy artézi víz módjára szöknek fel. Mélyen leérő repedések szolgáltatják ezen hévvizeket, a melyeknek felhajtó erejére vonatkozólag többféle vélemény is van. A régibb nézet szerint a felszínről leszivárgó csapadékvíz a rögös, széttöredezett kőzeteken át a mélységbe szivárog, itt felveszi a mélységbeli magas hőmérsékletet s azután a hegység szélén, a hol a reátelepülő tömeg már vékonyabb, a repedéseken és vetődéseken át ismét a felszínre kerül. Ily módon magyaráztuk a budapesti városligeti artézi víz eredetét is a Függelék I. fejezetében (481. kép).

SUESS EDE 1902-ben a hévforrásokról új elméletet állított fel s ezeket eredetük szerint a) juvenilis, b) vadózus és c) kevert eredésű vizekre osztotta. A juvenilis vizeket aszczendáló forrásoknak is nevezi, a melyek nagy mélységekből szállnak fel s ritka anyagokat tartalmaznak. Ez a juvenilis, vagy plutónikus eredetű hévvizelmélet azonban legfőbb támasztópontját a gejzirekben elveszítette, minthogy kiderült, hogy az összes gejzirek tk. talajvizek, a miket a posztvulkános gőzök és gázok hevítenek föl és löknek a magasba. Ezért legújabban a SUESS-féle juvenilis ősvíz-elméletet éppen a vulkanológusok nagyon is óvatosan használják. Miként a juvenilis elnevezés (juvenilis=fiatal; a. m. ősi eredetű víz) SUESS-től ered, azonképp a vadózus kifejezés POSEPNY FERENCZ cseh geológustól származik. POSEPNY vadózus czirkuláczió-n(vadosus=sekély) azt a talajvízmozgást érti, a melynek folytán a víz az esési és nyomási viszonyok következtében a beszivárgási területről a forrásvidékre siet.

Legújabban az amerikai és német geológusok a víz különböző szintjeit a következőképpen szabják meg felülről lefelé haladó sorrendben:

1. Felületi víz, a mely többnyire ihatatlan. A csekély mozgású talajvíz szintje felett a kőzet pórusai száraz időben levegővel, a szint alatt vízzel vannak megtöltve.

2. A mélyebb talajvízáramlás (vadózus czirkuláczió), a mely hosszabb földalatti pályáján önnönmagát tisztítja.

Az 1. és 2. szint POSEPNY vadózumja, vagy vadózus vízszintje.

3. A mélységbeli víz zónája, stagnáló talajvíz, vagy az álló talajvíz-óczeán mélyebb szintje. Ez POSEPNY profundus-zónája (profundus=mély). A talajvíz-óczeán alsó részében a különböző felmelegedés következtében lassú áramlások vannak. DAUBRÉE kísérletei szerint a víz a kőzetek hajcsövessége folytán a földkéreg felmelegedett mélységébe benyomulhat s a hasadékban és más nyitott üregben ismét felszállhat. A mélységbeli víz a különböző kőzetek anyagát kioldja, s ezeket a hasadékokban ismét lerakja. Ily módon magyarázzák az amerikai geológusok a termák és ércztelepek képződését a profundus zóna vizéből.

4. Hidrátvíz. A mélységből felszálló vízáramlás különleges forrása az üledékekben levő hidrátok víztelenítése, a miként ez nagy mélységekben és a kőzetrétegek erős felmelegedése mellett, mint dehidratizáló folyamat különösen a kristályos palák képződésében történik. Tömege ugyan csekély, de hatása tetemes, minthogy felszabadulásakor telített oldatok keletkeznek. A hidrátvíz tehát a régmult geológiai idők kötött vize, a mely a metamorf erők által felszabadul (hydratio=a kőzet vízfelvétele).

Az 1-4. zónák vize valamilyen formában egyszer már a felületen volt, s ezért ennek a négy szintnek a vize SUESS értelmében vadózus víznek nevezendő.

5. Magmatikus víz (SUESS juvenilis vize) az ősi víz, a mely H és O alakban ősidők óta a tüzes-folyékony Földben van elosztva s most felszabadul. A termális vizek nagy része ősidők óta a vulkáni magmában van lekötve s ennek megkeményedésekor felszabadul, a mikor is a víz földi körforgásába csatlakozik.

Számos hévforrás keletkezését magyarázzák a magmatikus vízből, bár kétségtelen, hogy a magmatikus vagy juvenilis víz útjában tetemes profundusz- és vadózus vízzel is keveredik.

A tektonikus eredetű artézi vizek legszebb példái a Budapest-Esztergom vidéki források, melyek közül a városligeti artézi kút eredetét - SCHAFARZIK FERENCZ magyarázata szerint - már megismertük. LÓCZY LAJOS és SUESS EDE értelmezése szerint viszont ezek a hévvizek eredetileg juvenilis vizek, azonban felszállásuk közben vadózus vizekkel keverednek s ilyképpen mint vegyes jellegű források jutnak a felszínre.

Az a tény, hogy a Budai hegység összetöredezett mészköve és dolomitja, minden felszíni vizet elnyel s a hegység szélein ismét mint hévvizeket küldi a felszínre, a feltörő hévforrások vízmennyiségét kétségtelenül megmagyarázza. A nélkül tehát, hogy a juvenilis vizek kétes elméletéhez kellene fordulnunk, csupán a felhajtó erőt kell megfejtenünk. A Budai hegység karsztos vizeinek felszíne - a szénbányák adatai alapján - 126-132 m t. f. magasságban van, a kibukkanó hévforrások és artézi kutak szintje pedig 104-110 m között. A két szint között mutatkozó 20-28 m magassági különbség magában még aligha adhatja azt a nyomást, a mely a hévforrásokat a felszínre s az artézi vizet ezenfelül még 13 m magasba szökteti. PÁLFY MÓR és KALECSINSZKY SÁNDOR kísérletekkel igazolták, hogy a közlekedő edény egyik szárában 12C° hideg víz 1 m magas oszlopa, a másik szárban 100C° meleg víznek 1.46 m magas oszlopával van egyensúlyban. Egyszóval a meleg víz tetemesen magasabbra kerül kiterjedése és kisebb fajsúlya következtében, mint a hideg víz. A felhajtó erőt tehát maga a felmelegedés megmagyarázza. A tektonikus hévvíz ezek szerint önerejéből a benne foglalt vízgőz és gáz segítségével is felemelkedhetik. Egyes budapesti hévforrásokban valóban van gáztartalom is. A városligeti artézi kútban is mutatkozott gáz a 676-917 m között. Ez a gáz 58% metánt, 32% nitrogént, 8% széndioxidot és 2% oxigént tartalmazott és földgáz jellegénél fogva meggyújtva égett is.

A Buda-Esztergom között elterülő hegység repedezett dolomitjain és mészkövein a felszíni víz a mélységbe szivárog, - valóban a Budai hegységben alig van felszíni vízfolyás - és a mélységben felmelegedett víz a hasadékokon, át részben a hidrosztatikai nyomás, részben a melegséggel járó kiterjedés folytán a felszínre száll. A Duna budai oldalán helyenként valóságos nyitott hasadékok vannak s itt jönnek ki a források. A pesti oldalon azonban a hasadékokat harmadkori rétegek födik el, úgy hogy a hévvíz itt csak akkor tört fel, mikor ZSIGMONDY VILMOS a Margitszigeten és a Városliget szélén a víztartó hasadékokat fúrásokkal megnyitotta (481. kép).

A Budapest-Esztergom között elterülő hegyvidék peremein naponként legalább 100000 köbméter hévvíz tör elő a triasz dolomit és mészkő hasadékaiból.

A tektonikus eredetű artézi vizekhez sorozhatók a Magyar-Alföld ellenkező, keleti peremén, Nagyvárad közelében, krétameszekből felszökő hévvizek, a melyek, között a Félix- és Püspökfürdő artézi kútjai rengeteg vízmennyiségükkel tűnnek ki (szelvényük a 488. képen). A Félixfürdő Bálintkútja naponként 170000 hektoliter 49C°-ú hévvizet szolgáltat. A püspökfürdői Szent-László-kút 41C°-ú artézi vizet ad. Ugyanebbe a csoportba tartoznak a ZSIGMONDY VILMOS-tól; (1866-ban) fúrt harkányi, a lipiki (1870-ben), ránk-herlányi (1875-ben) hévvizű kutak, a menyházai artézi kút Arad megyében stb.

B) Thalasszikus, vagy limnikus artézi víztartók. Egykori tengerek, vagy tavak medenczéinek peremén, lencsésen kiékelődő rétegekből fakadnak, s vizük a csőben csak ritkán szökik a felszínre, hanem legtöbbnyire a felszín alatt marad. Legszebb példáit a kőbánya-rákosi kutakban találjuk, a miket HALAVÁTS GYULA évtizedeken át tanulmányozott s 1910-ben »A Budapestvidéki neogén üledékek« czímű munkájában leírt. A Kőbánya-rákosvidéki fúrások a főváros pesti részének perifériáján félkörben sorakoznak. A Dunaparton a Sertésközvágóhíd kútjával kezdődnek s innét Rákoson keresztül Czinkota határáig sorakoznak. Nem kevesebb, mint huszonkét fúrás van ebben a félkörben s bár valamennyi a neogénkorú kavicsos és homokos üledékekből kapja vizét, mégis úgy a mélységük, mint hőfokuk rendkívül változó. Mert míg egyrészt a rákosi állomás kútjai aránylag csekély mélységben szokatlanul magas hőfokúak (I. kút 210 m mély 27C° vízzel, II. kút 107 m mély 21C° vízzel), úgy hogy jellegük szinte a tektonikus artézi vizekre utal; addig a dunaparti kutak nagyobb mélységből is csekély hőfokú vizet adnak (Sertésközvágóhíd kútja 320 m mélyből 13C° vízzel) s ugyanezt a jelenséget mutatják a czinkotai dombokon levő fúrások is. A kőbányai serfőzők kútjai normális jellegűek. Valamennyi között legmélyebb: 461 m mély a Ganz és Társa vagongyár kútja, a mely a 117 m t. f. térszín alatt 6 m mélységből szivattyúzva, naponként 6000 hl vizet ad.

486a) kép. Limnikus eredetű víztartók Kőbánya alatt. A szelvényből látható, hogy a neogénrétegek északról dél felé lankásan az Alföld felé dűlnek és a medencze felé vastagodnak. (HALAVÁTS GYULA szelvénye.)

486b) kép. Limnikus eredetű víztartók Kőbánya alatt. A kelet-nyugati irányú szelvény mutatja, hogy a neogén üledékek lencsés szerkezetűek, s míg a teknő szélein a rétegek kavicsból, homokból vannak alkotva, addig a medencze közepén finom agyaggá válnak. A teknő közepén a 461 m mély fúrás látszik. (HALAVÁTS GYULA szelvénye.)

Ha ezeket a kutakat észak-déli irányban átszelve tekintjük (486 a. kép), azt látjuk, hogy a neogén rétegek a fót-czinkotai domboktól kezdve Pest alatt az Alföld felé lankásan dőlnek. Világosan mutatja ezt a MÁV-Delta 107 m kútjától a Kerámiai gyár 206 m kútja felé lejtő rétegsorozat. Ha ellenben keletről nyugatra szeljük a kutakat (486 b. kép), azonnal kitűnik a limnikus üledékek lencsés szerkezete. Feltűnően látszik, hogy a 7 km távolságot felölelő szelvény közepén a rétegek lesülyedtek, szép teknőt alkotnak s ennek közepén, a 461 m fúrás mélyed. Míg az alsómediterrán korú burdigalieni emeletet nyugaton a budafoki dombokban homok és kavics alkotja s míg keleten a fóti dombokban homok és tufás kavics uralkodik, addig a Kőbánya alatt levő mélyedésben finom iszapból lerakódott agyagot hozott föl a fúró. Ez azt mutatja, hogy az egykori partokon folyókavics rakódott le, a mely a teknő belseje felé közeledve, homokká vált, míglen a teknő közepén finom iszap lebegett. A víztartórétegek főképp az alsó mediterránkorú kavicsos s homokos rétegekben vannak, de a víz seholsem ömlik ki önerejéből, hanem tükre 10-30 m mélyen marad a térszín alatt. Amint a fúrásokat szaporították, oly mértékben szállott alá a víz is a fúrás csövében. Így a Polgári Serfőző I. kútjában 1892-től 1912-ig a vízszín 17 m-ről 37 m mélyre sülyedt; a Részvényserfőző I. kútjában 1894-1912. között 8 m-ről 22 m mélyre szállott; vagyis ebben a két kőbányai kútban a vízszín 20 m, illetőleg 14 métert sülyedt és pedig azért, mert az altalajt közben több mint húsz fúrással csapolták meg.

C) A Nagy Magyar-Alföld artézi kútjai. Hazánk artézi kútjainak harmadik csoportját az alföldi artézi kutak alkotják, a melyeknek víztartó rétegei a felszínre nem emelkednek s a melyek megmagyarázásában a hidrosztatikai törvények cserben hagynak bennünket. Ugyanis a plioczénkorú levantei emelet, a melynek homokos rétegeiből a legtöbb artézi kút táplálkozik, az Alföld peremén felszínre nem igen kerül. Igaz, hogy helyenként vannak plioczén-kavicstelepek, a melyek esetleg az Alföld belseje felé homokos rétegekké válhatnak; de még abban az esetben sem nyernénk elegendő erőt a víz felhajtására, ha a levantei rétegek kapcsolódnának az Alföld szélein levő kavicstelepekkel. Az Alföld peremén a völgyek sziklafeneke 120 m-nél alig van magasabban s így a kavicstelepek beszüremkező felületéül is az átmetsző folyóvölgyek szintjét kell tartanunk. S a szélektől gyakran több száz kilométer távolságra az Alföld tengelyén 10-12 m magasra szökő artézi kútjaink is voltak. Ilyen távolságra a 20-25 m magassági különbségű nyomás már a súrlódás folytán is elvesztette volna felhajtó erejét.

Az alföldi artézi kutak felhajtó erejét ezért pusztán a hidrosztatikai nyomásból aligha magyarázhatjuk meg, hanem más erőknek kell tulajdonítanunk. Ilyen erők lehetnek: a víztartó rétegekre nehezedő földtömegek súlya, az alulról való felmelegedéssel járó kiterjedés, tehát a termikus eredetű fajsúlyváltoztatás, a gázok nyomása, sőt esetleg radioaktív eredetű fölmelegedés is. Mindezek alapján LÓCZY LAJOS (Földtani Közlöny, 1912. évi 42. kötet, 133. oldal) alföldi artézi kútjainkat a problematikus, vagy pneumatikus vizek csoportjába sorozza.

Feltűnő artézi kútjainknak magas hőmérséklete, a melyről a Függelék I. fejezetében szóltunk, sőt a táblázatban hőmérsékleti viszonyaikat is összeállítottuk. Minthogy Zombor és Czinkota már az Alföld szélére esnek, tk. csak a II-VII. rovatbeli kutak tekinthetők alföldi kutakul s ezek mélységbeli fokozata 18-24 m között van. A püspökladányi pályaudvar artézi kútja, a mely világító gázt is ad, 277 m mélységből 24C° vizet szolgáltat (fokozata 19 m); az aradi kutak még melegebbek, így a Simay-féle fürdőtelep (107 m t. f.) kútjának 338 m mélyéből földgáz kíséretében 28C° víz buggyan fel (fokozata 18 m), az aradi Neumann-gyártelep 423 m mélységéből ugyancsak gázzal 30C° víz ömlik ki (fokozata 20 m). Ha a több ezerre menő kút hőmérsékleti viszonyait tekintjük, azt látjuk, hogy földmelegségi fokozatuk 18-22 m között váltakozik. Míg Közép-Európában a grádiens 30 m körül van, addig a Magyar-Alföld alatt a hőmérséklet már minden 20 m-re 1C°-kal növekedik. Vagyis az Alföld talaja melegebb, mint Közép-Európáé s kétségtelen, hogy Alföldünk nagy hőmennyiséget rejt magában.

Alföldünk első artézi kútjait ZSIGMONDY VILMOS fúrta, a ki 1872-ben azzal okolta meg a fúrás szükségét, hogy az akkori nedves időjárás következtében megszaporodott árvizek miatt, a talajvíz levezetése czéljából szükség lesz elnyelő artézi kutakra. Az első fúrás sikerei után gyorsan szaporodtak artézi kútjaink, 1896-ban HALAVÁTS GYULA (Magyarországi artézi kutak) már 1325 fúrást írt le. Azóta LEJTÉNYI SÁNDOR (Aradi kutak 1905.), MELLINGER VILMOS (Államvasúti artézi kutak, 1903.), PAZÁR ISTVÁN (Gázkutaink, 1906.), LÓCZY LAJOS (Alföldünk artézi kútjai, 1912.), SZONTAGH TAMÁS 1918. évi előadásai, továbbá KOCH ANTAL, PÁLFY MÓR, HORUSITZKY HENRIK geológusok, de különösen HALAVÁTS GYULA örökbecsű munkái nyomán artézi kútjainkat meglehetősen ismerjük. Artézi kútjaink számát mintegy 5000-re becsülhetjük, a melyeknek helyzetét a 487. kép, szelvényét a 488. kép vázolja.

487. kép. Magyarország artézi kútjainak térképe, a földgázt (metánt) adó fúrások területének feltüntetésével. (HALAVÁTS GYULA, PAZÁR ISTVÁN és SZONTAGH TAMÁS

483. kép. A Nagy Magyar-Alföld átnézetes földtani szelvénye, az artézi kutakkal. Magyarázat: 1. = Ártéri, alluviális üledék; 2. = diluviális lösz és agyag, lencseszerűen betelepült homokrétegekkel; 3. = felső levantei-korú homok- és kavicslerakódások - artézi víztartók; 3a) = alsó levantei-korú agyagos rétegek; 4. = pannoniai-pontusi-korú agyag; 5. = krétakorú mészkő - alaphegység. (HALAVÁTS GYULA adatai alapján szerkesztette PAPP KÁROLY.)

Alföldi kútjaink legnagyobbrészt a levantei emelet homokos rétegeiből kapják vizüket. A levantei emeletet eddigelé csakis az Alföld altalajából ismerjük s legszebben a Délvidék kútjai tárják fel. Így a nagybecskereki fúrásban 0-21 m alluvium alatt 21-58 m között diluviális rétegek települnek, többnyire agyagokkal; 58-208 m között a felső levantei emelet homokos rétegei következnek artézi víztartókkal (a Vivipara Böckhi HALAVÁTS csigahéjaival); 208-452 m között a középső levantei agyagok (Unio slavonicus, levanticus kagylókkal). A legmélyebb szintben feltárt rétegek az újvidéki artézi kútban már magasabban (110 m körül) találhatók, míg a szlavóniai Csereviczen a felszínen vannak ezek a rétegek. Azonban a felületen kibúvó rétegek ma már teljesen el vannak vágva a mélységtől, köztük jelenleg kapcsolat nincs.

A Nagy Magyar-Alföld altalajában lefelé haladva, a vékony alluviális ártéri üledék alatt mintegy 200 m vastagságú diluviális lösz- és agyagrétegeket találunk, a melyekben lencseszerűen betelepedett homokfészkek vannak, mint egykori folyók hordalékai. A fedő diluviális rétegek alatt. 150 m vastagságú felső levantei korú homok- és kavicslerakódások szolgáltatják az artézi víztartókat. Még mélyebben az alsó levantei-korú vízrekesztő agyagos rétegek vannak s ezekből víz már nem igen szökik fel. HALAVÁTS GYULA újabb kutatásai szerint az Alföldön lemélyesztett fúrások közül a legmélyebbek, mint a szabadkai (601 m mély) és a debreczeni (837 m mély) fúrások is csak az alsó levantei rétegeket tárják fel, a pontusi emeletbe még nem érnek le. A pontusi-pannoniai rétegeket csak a medencze szélein, északon Gödöllő vidékén, keleten Nagyvárad mentén s délen Versecz környékén tárják fel az artézi kutak. Az Alföld közepén HALAVÁTS szerint a pontusi rétegeket mintegy 1500 m-es fúrással érnők el.

Régebben az volt az általános nézet, hogy az Alföld rétegei lencsésen kiékelődő homokbetelepülések, a milyeneket a diluviális agyagok között találunk. Újabban azonban mind valószínűbb lesz az a vélemény, hogy a felső levantei-korú homoktelepek összefüggő rétegek (488. kép). Ezt a véleményt támogatja az a tapasztalati tény, hogy a levantei rétegekből eredő kutak egymást gyengítik. Amióta ZSIGMONDY VILMOS 1875-ben az első alföldi artézi kutat megfúrta, azt tapasztaljuk, hogy a kutak vízmennyisége folyton csökken. Így pl. a verseczi artézi kutak kezdetben felszökő vizet adtak, a fúrások szaporításával a víz mind lejebb szállt a csőben, s mikor 1894-ben Verseczen a 80-ik artézi kutat megfúrták, valamennyi kútban leszállott a víz. Az igen mély fekvésű (85 m t. f. m.) Szegeden a rókusi állomáson fúrt 217 m mély kút 1890-ben naponként 400 m³ vizet adott 8 m magasra szökve és 1903-ban 7 m magasban már csak 200 m³-t. A csökkenés oka kétségtelenül az, hogy időközben Szegeden számos új kutat fúrtak. Épp így Szentesen, Karczagon s más városokban a néhány évtized előtt még felszökő artézi kutak ma már éppen csakhogy csorognak. HALAVÁTS GYULA 1892-ben azt találta, hogy az Alföldnek azon helyein, a melyek 102 m t. f. szinten alul vannak, minden kútból felszökik a víz, míg jelenleg csak az olyan helyeken van felszökő víz, a melyeknek térszíne a 98 m-t felül nem mulja. Vagyis a túlságos megcsapolás következtében az alföldi víztartók hidrosztatikai nyomása 25 év alatt 4 m-rel mélyebbre sülyedt.

A forrásokról szóló fejezetben az ásványvíztípusokat főképp az osztrák és német fürdőkönyvek alapján ismertük meg. Most lássuk hazánk gazdag és változatos ásványos vizeit.

THAN KÁROLY (Az ásványvizek chemiai konstitucziójáról, 1890.) az ásványos vizek önálló s új összehasonlítását ajánlotta a magyar orvosok balneológiai bizottságának, abból indulva ki, hogy az ásványos vizek chemiai jellege csakis az alkotórészek egyenérték-százalékainak összehasonlításából állapítható meg. A legismertebb külföldi és hazai 74 ásványos vizet csoportosította; ebből 44 hazai víz. E vizeknek csaknem fele savanyúvíz, a melyek kritériumát a következőképp állapította meg: «A savanyúvízben a szabad szénsav ekvivalense legalább is fele a bikarbonátok ekvivalensének, abszolut mennyisége pedig 1 kg-ban legalább 1 gramm. Közönséges hőfokon egy gramm széndioxid mintegy félig telíthet egy kilogramm vizet, de kivált bikarbonátok jelenlétében határozottan észrevehető savanyúvíz íze. »Részletes táblázatos csoportosításában a magyar ásványos vizek sorozata a következő:

I. Lúgos (alkálikus) savanyúvizek: 1. Szolyva, 2. Hársfalva, 3. Parádi Csevicze.

II. Földes savanyúvizek: 4. Németkeresztúr, 5. Szinyelipócz, 6. Borszék, 7. Lubló, 8. Véghles, 9. Moha, 10. Parádi Klarisse.

III. Vasas savanyúvizek (a vas abszolut mennyisége 1 kg vízben legalább 0.02 gr): 11. Szliácsi József, 12. Előpatak, 13. Buziási József, 14. Bártfa, 15. Ránkherlány, 16. Visk várhegyi forrás.

IV. Sós savanyúvizek: 17. Szántó, 18. Tárcsa.

V. Szulfátos savanyúvizek: 19. Balatonfüred, 20. Korytnicza.

VI. Lúgos bikarbonátvizek: 21. Luhi Margit, 22. Czigelka, 23. Bikszád, 24. Palics.

VII. Keserűvizek: 25. Hunyadi János, 26. Ferencz József, 27. Deák Ferencz, 28. Rákóczi (25-28. Budapest), 29. Felsőalap.

VIII. Haloidvizek: 30. Csízi új, 31. Csízi régi forrás, 32. Szobráncz.

IX. Hévvizek (hőmérsékletük 24C°-nál magasabb)

a) lúgos és sós hévvizek: 33. Lipik,

b) vasas hévvizek: 34. Vihnye, 35. Szliácsi tükörforrás,

c) kénes hévvizek: 36. Pöstyén, 37. Harkány, 38. Budapesti artézi kút, 39. Budapest-Margitsziget, 40. Herkulesfüredi Erzsébet-fürdő, 41. Herkulesfüredi Szapáry-fürdő, 42. Herkulesfüredi Lajos-fürdő,

d) vegyes hévvizek: 43. Herkulesfüredi Herkules-forrás, 44. Stubnya.

A THAN-féle szabatos összehasonlítás függetleníti az elemzéseket a vizsgáló kémikus azon önkényétől, hogy miképp kombinál némely alkotórészeket sókká. Sajnos, balneológusaink a Than-féle két elvet - t. i. az alkotórészek ekvivalens-százalékokban való kifejezését és az összes alkotórészek grammokban való megadását - máig sem valósították meg, mert fürdőkönyveink az ásványos vizek elemzését máig sókká csoportosítva tárgyalják s a szabad szénsav mennyiségét többnyire köbczentiméterekben adják meg, úgy hogy a vizek szabatos, összehasonlítása csakis hosszadalmas átszámításokkal lehetséges.

A Magyar Balneológiai Egyesület kiadványai alapján (PAPP SAMU és HANKÓ VILMOS: Ásványvizeink s fürdőhelyeink, 1907.), kapcsolatban geológiai eredetükkel, hazánk ásványos vizeit a következőképp csoportosíthatjuk:

A) Hévvizek. A 25-32C° hőmérsékletű vizek langyos, a 32-40C° hőmérsékletűek meleg, s 40C°-on felül levők forró hévvizeknek nevezhetők. Francziaországot kivéve, alig van Európában olyan ország, a hol annyi kénes és vasas hévvíz lenne, mint hazánkban:

I. Egyszerű és földes hévvizek. Az egyszerű hévvizek (akratotermae) ásványi alkotórészekben rendkívül szegények, 1 kg-ban alig 1 gr, a földes hévvizekben már kissé több földes sót találunk. Ilyen fontosabb forrásaink: 1. Budapest-Gellérthegyaljai források, a melyek a Gellérthegy dolomitjából törnek elő, meszes hévvizeknek nevezhetők; a Rácz-fürdő forrásai (43.5C° hőmérséklettel, 1 kg-ban 1.4 gr szilárd alkotórésszel); Rudas-fürdő (42.2C° hőmérséklettel, 1.8 gr szilárd alkotórésszel); 2. Hévvíz, Keszthely mellett, 33C° hőmérsékletű tóvízzel (109 m t. f.); 3. Rajecz-fürdő (Trencsén vármegye, 420 m t. f.) vizei 29-35C° hőmérsékletűek, 0.4-0.5 gr szilárd alkotórésszel, 89-142 cm³ szénsavval; 4. Stubnya-fürdő (Turócz vármegye, 518 m t. f.) hat forrása 40-46C° hőmérséklettel, 1.4-1.8 gr szilárd alkotórésszel (THAN szerint 44. sz. vegyes hévvíz); 5. Szklenó (Bars megye, 382 m) 5 forrása 37-53C° hőmérséklettel, 2.4-3.7 gr szilárd alkotórésszel; 6. Bajmócz (Nyitra vármegye) 50C°-os forró hévvízzel; 7. Görömbölyi Tapolcza (Borsod vármegye) forrásai közvetlenül a jura mészkő hasadékaiból fakadnak, I-IV. sz. langyos forrásai 25-32C° hőfokkal, 0.5 gr szilárd alkotórésszel; a szomszédos hideg források 9-10C° vízzel Miskolcz város vízvezetékét táplálják; a Héjő patakon naponként lefolyó 432000 hektoliter langyos víz mindjárt malmokat hajt; 8. Nagyvárad közelében levő hévforrások, ú. m. a) Szent László- vagy Püspök-fürdő, a Somlóhegy tövében (132 m t. f. m.) nyolcz forrása 35-41C° hőmérséklettel, az artézi Lászlóforrás 0.6 gr szilárd alkotórésszel és 41.5C° hőfokkal; b) Félix-fürdő artézi kútja Európa egyik leggazdagabb hévvízforrása, naponként 170000 hl 49C° forró vízzel, a mely 0.9 gr szilárd alkotórészen kívül 69 cm³ szénsavat is tartalmaz; 9. Algyógy-fürdő (Feredő gyógy, Hunyad vármegye, 356 m) három langyos forrása 30-33C° hőmérséklettel, 0.8-0.9 gr szilárd alkotórész mellett 0.3-0.4 gr szénsavval; 10. Menyháza (Arad vármegye) langyos forrásai 25-32C° hőmérséklettel, a 340 m mély artézi kút a triász dolomitból naponként 14400 hl 23C° langyos vizet ad, 0.1 gr alkotórésszel s csekély szénsavval, közömbös hévvíz; 11. Daruvár (Pozsega megye, 128 m t. f.) hat forrása alkálikus földes hévizet szolgáltat, 0.4 gr szilárd alkotórésszel, 38-44C° hőmérséklettel,^[35] naponként 19000 hektolitert szolgáltató meleg vizű tavában, épp úgy, mint Szent-László-fürdőn és Hévvízen, a hévvízi tündérrózsa (Nymphaea thermalis) díszlik; 12. Topuskó-fürdő (Horvátországban, 130 m t. f.) számos forrása, 0.4 gr szilárd alkotórészen kívül 90-120 cm³ szénsavval, 49-59C° forró hévvízzel.

II. Kénes hévvizek. A ként kénhidrogéngáz, karbonilszulfid (COS), ritkábban nátriumszulfid, kalcziumszulfid alakjában tartalmazzák, többnyire záptojásszagúak. Fontosabbak: 1. Budapest-Városligeti artézi forrás (THAN 38. sz., 1.7 gr szilárd alkotórésszel) 73.9C° hőfokú napi 12000 hl forró hévvízzel, Európa legmelegebb forrása; 2. Budapest-Szent-Margitszigeti artézi forrás (THAN 39. sz., 1.5 gr szilárd alkotórésszel) naponként 56800 hl 43.3C° vízzel; 3. Budapest Császár-fürdő nyolcz meleg forrása 58-65C° hőmérséklettel, 1.5-1.6 gr szilárd alkotórésszel; 4. Budapest-Szent-Lukács-fürdő 29-60C° hévvizel az iszapfürdőt táplálják; az ivókút 62C° hévvize 1.1 gr szilárd alkotórészen kívül 0.4 gr szabad széndioxidot és 0.001 gr karbonilszulfidot tartalmaz; 5. Pöstyén (Nyitra vármegye, 162 m, a Vág szigetén, THAN 36. sz.) 57-63C° hőmérsékletű hévvizekkel, 1.3-1.6 gr szilárd alkotórésszel, 0.0339 gr szénsav és 0.0026 kénhidrogénnel; 6. Trencsénteplicz (255 m t. f.) hat forrása 38-42C° hőmérséklettel, 2.9-3.1 gr szilárd alkotórésszel, ebben 0.2-0.3 gr szabad széndioxid, kénes-meszes hévvíz; 7. Alvácza (Hunyad megye, 285 m t. f.) öt forrása 30-36C° hőmérséklettel, 1.1 gr szilárd alkotórésszel, kénhidrogénszagot terjeszt, fúrott kútja naponkint 1600 hl 31C° vizet szolgáltat; 8. Herkules-fürdő (Krassó Szörény megye, 168 m) a Cserna szűk völgyében, négy főforrással (THAN 40-43. sz.) a Lajos, Szapáry, Erzsébet források 3.1-6.4 gr szilárd alkotórésszel, 0.02-0.03 gr kénhidrogénnel, 47-54C° hőfokú meleg kénes sósvizek, míg a Herkules-forrás, 2.8 gr szilárd alkotórésszel, 56C°, vegyes sós hévvíz; 9. Harkány (Baranya vármegye, THAN 37. sz.) artézi vize 1.1 gr szilárd alkotórészt tartalmaz, hőfoka 62C°.

III. Vasas hévvizek: 1. Lucski (Liptó megye, 600 m) két hévforrása 29-32C° hőfokkal, 3.3-4 gr szilárd alkotórésszel, ebben 0.4-0.9 gr szabad szénsavval; 2. Szliács (Zólyom megye, 360 m) tükörforrása THAN szerint (35. sz.) 33C° és 4.9 gr szilárd alkotórészt tartalmaz, többi forrásai 21-35C° hőmérsékletűek és 3.2-3.5 gr szilárd alkotórészt, magas hőfok mellett aránylag tetemes vasat (0.1 gr vasbikarbonátot) és szénsavat (1095 cm³) tartalmaznak; 3. Vihnye (Bars megye, 310 m) forrása THAN szerint (34. sz.) 1.7 gr szilárd alkotórészt, SCHELLE szerint 1.9 gr súlyrészt tartalmaz, 35-38C° hőmérsékletű vasas hévvíz; 4. Csíkszereda langyos forrása 21C° hőmérsékletű és 712 cm³ szénsav mellett 0.7 gr szilárd alkotórészt tartalmaz.

489. kép. A málnási Siculia artézi forrás Háromszék vármegyében, 635 m t. f. magasságban. A 156 m mélységből eredő, 16C° hőmérsékletű, lúgos, sós savanyú vizet a fúrásból kitörő szénsav az 1898. évben időközönként 34 m magasságra vetette.

IV. Lúgos és sós hévvíz (alkáliás hévvíz): Lipik (Pozsega megyében 200 m t. f. m.) 64C° hőfokú vizét 231 m mély kút ontja (THAN 33. sz.); 2.4 gr illetőleg 3.5 gr szilárd alkotórésszel; szíksón kívül jódot is tartalmaz, s így unikum.

B) Hideg ásványvizek. I. Savanyúvizek (szénsavban dús ásványosvizek):

a) Lúgos vagy alkáliás savanyúvizek: 1. Szolyva (Bereg megye, THAN 1. sz.) 8C° vize 12 gr szilárd alkotórészt tartalmaz s ebből 2.5 gr szabad szénsav; 2. Hársfalva (Bereg megye, 230 m, THAN 2. sz.) ugyancsak 8C° vize 4.1 gr szilárd alkotórésszel; 3. Luhi Margit (Bereg vármegye, THAN 21. sz. lúgos bikarbonátvizek típusa) ILOSVAY LAJOS elemzése szerint 5.5 gr szilárd alkotórészt tartalmaz, 11C°; 4. Bodoki Matild (Háromszék vármegye) 10.6 gr szilárd alkotórésszel, ebből 4.5 gr szénsav, ható alkatrészei ezenkívül nátriumbikarbonát s konyhasó, hőmérséklete 12C°; 5. Répáti-forrás Kászonimpér mellett (Csík vármegye) 6.1 gr szilárd alkotórésszel, 1380 cm³ szénsavval, 8C°; 6. Kászon-jakabfalvi forrás (Csík megye, 714 m) 4.6 gr szilárd alkotórésszel, mint kászoni borvíz ismeretes; 7. Zajzoni borvíz (Brassó megye, 565 m) 4 gr szilárd alkotórészen kívül 2 gr szabad szénsavval.

b) Alkáliás konyhasós savanyúvizek: 1. Vita-forrás Sóskúton (Vas megye) 1.8 gr nátriumhidrokarbonát, 2.2 gr szabad szénsavval, 12C° víz; 2. Czigelka (Sáros vármegye) Lajosforrása 12C° (THAN 22. sz.), lúgos bikarbonát vize ásványos alkotórészekben rendkívül gazdag, 25 gr 1 kg vízben; 3. Bikszád (Szatmár vármegye, 204 m) 11C° lúgos bikarbonátos vize (THAN 23. sz.) 10.5 gr, újabb elemzés szerint 11.5 gr szilárd alkotórészt tartalmaz; 4. Vámfalusi Máriavölgy (Szatmár megye) három forrása 4.6-10.2 gr szilárd alkotórésszel; 5. Avasújfalusi Oroszlán savanyúvíz (Szatmár megye) hőfoka 16C°, 4.3 gr szilárd alkotórészen kívül 1069 cm³ szabad szénsavval; 6. Oláhszentgyörgyi Hébe-fürdő (Besztercze-Naszód megye, 443 m) öt forrása naponként 430 hl 12C° vizet ad, 8.6 gr szilárd alkotórésszel és 2.4 gr szénsavtartalommal; 7. Sztojka-fürdő (Szolnok-Doboka megye, 360 m) 12C°-ú vize 7.4 gr alkotórészen kívül 3.5 gr szabad szénsavval; 8. Kovásznai források (Háromszék megye, 560 m), a Pokolsár, Sósfürdő stb. 10-15C° hőmérsékletűek, s HANKÓ V. szerint 7.4-16 gr szilárd alkotórészen kívül 1.1-2.1 gr szabad szénsavat tartalmaznak, a község pinczéi telve vannak szúrós szagú szénsavömléssel; 9. Málnási Mária-forrás (Háromszék vármegye) hőfoka 11C°, 14.7 gr szilárd alkotórésszel; 10. Málnási Siculia-forrás (Háromszék megye, 635 m), 156 m mélységű fúrásból CO₂ gázzal tör elő. A 3.5 légköri nyomású széndioxidgáz időnként 16-30 m magasra löki fel a 16C°-ú vizet, naponként 600 hl-t (489. kép). A szilárd alkotórészek összege 18 gr. Mindkét málnási víz a lúgos-sós savanyú vizek csoportjában hazánk elsőrendű gyógyvize;^[36] 11. Futásfalvi Pokolvölgy főforrása (Háromszék m., 710 m t. f. m.) 10C° hőfokú, 5.4 gr szilárd alkotórésszel, jódtartalmú lúgos és sós savanyúvíz; 12. Bálványosfüredi sós forrás (Háromszék megye, 920 m) hőfoka 11C°, 10 gr szilárd alkotórésszel, földeslúgos, erősen sós savanyúvíz; 13. Mikóújfalusi Hunnia-forrás (Háromszék megye) 19 gr szilárd alkotórész, ebből 3.2 gr szabad széndioxid; 14. Székely-Selters (Udvarhely vármegye) a Vargyas-patak oldalán 11C° vize 4.5 gr szilárd alkotórészen kívül 2.5 gr szabad széndioxidot tartalmaz.

c) Földes savanyúvizek: 1. Mohai Ágnes-forrás (Fejér vármegye, THAN 9. sz.) 30 m mély kútból eredő vize 11C°, 5.1 gr szilárd alkotórésszel, ebből 2.3 gr szabad szénsav; 2. Gánóc (Szepes megye, 635 m) 184 m mély artézi kútból 24C° langyos víz, naponként 3360 hl, 3.5 gr szilárd alkotórésszel és 689 cm³ szabad szénsavval, langyos meszes savanyúvíz; 3. Felső-Ruzsbach (Szepes megye, 758 m) hat forrása 21-24C° hőmérsékletű földes savanyúvizet ad, főforrása 2.7 gr szilárd alkotórésszel és 602 cm³ szabad szénsavval. Mindkét szepesi langyos savanyúvíz mésztufát rak le. 4. Salvator-forrás Eperjes mellett Szinye-Lipócz (THAN 5. sz.) völgyében, 12C°-ú pompásan foglalt vize 5.8 gr szilárd alkotórészt tartalmaz, ebből 2.3 gr szabad szénsav, vastól való mentessége keresett vízzé teszi; 5. Szulini forrás (Sáros megye, 408 m) 10C°-ú vize 4.5 gr szil. alkotórészen kívül 1.6 gr félig kötött szénsav, 1524 cm³ szabad szénsav- és lithiumtartalommal; 6. Singléri Szultán-forrás (Sáros megye, 479 m) 11C°-ú vize 2.5 gr szilárd alkotórészt és 1236 cm³ szabad szénsavat tartalmaz; 7. Véghlesi Vera-forrás (Zólyom megye, 560 m, THAN 8. sz.) 12C°-ú vize 3.8 gr szilárd alkotórészt tartalmaz; 8. Szántói savanyúvíz (Hont megye, THAN 17. sz.) 11C°-ú, 4 gr szilárd alkotórészt és 2.9 gr szabad széndioxidot tartalmaz; 9. Borszék (Csík megye, 882 m) savanyúvizei közül egyikben THAN KÁROLY (6. sz.) régebbi elemzése 6.8 gr szilárd alkotórészt s ebben 2.3 gr CO₂-t mutatott ki; HANKÓ VILMOS újabb elemzései 5 forrásban (7.4-9.6C° hőmérséklettel) 2.8-5.4 gr szilárd részt és 1.3-2.8 gr szabad szénsavat állapítottak meg; a főkút vize 4.6 gr szilárd alkotórészt és 2.8 gr szénsavat tartalmaz s millió palack-számra töltik; a borszéki vizek általában szénsavval túl vannak telítve; 10. Árkosi Glória-forrás (Háromszék megye) 2 gr szilárd alkotórésszel, 1.8 gr szabad szénsavval, a 10C° hőmérsékletű víznek feltűnő a lithium-tartalma.

d) Vasas savanyúvizek, a melyekben az Fe abszolut mennyisége legalább 0.02 gr hazánkban rendkívüli bőségben s változatosságban találhatók. A fontosabbak: 1. Tarcsa-fürdő (Vas megye 347 m) 11C°, nyolcz forrással; 2. Lublófüred (Szepes megye, 556 m) 7-8C°, négy forrással; 3. Bártfa-fürdő (Sáros megye, 318 m) THAN 14. sz. forrása 8.6C°, 7.6 gr szilárd alkotórésszel, négyféle ásványos vize is van 9-13C° hőmérséklettel, alkáliás sós és vasas savanyúvizek; 4. Visk várhegyi forrás (Máramaros megye, 400 m) THAN 16. sz. forrása 9.4 gr szilárd alkotórésszel, 11C° hőfokkal; 5. Gyertyánliget (Máramaros megye, 510 m); 6. Radna-Borberek (Besztercze-Naszód); 7. Bibarczfalvi Borhegyi és Baross források (Udvarhely megye); 8. Felsőrákosi Mária-forrás (Udvarhely megye); 9. Homoródi (Udvarhely megye) források; 10. Bálványosfüredi Károly-forrás vasas savanyúvíz, a Timsós-forrásban vasszulfát, aluminiumszulfát, s szabad kénsav is van; 11. Élőpatak (Háromszék megye, 624 m) a THAN-féle 12 sz. adat szerint 6.8 gr szilárd alkotórészt, HANKÓ V. szerint a főkút 4.7 gr szilárd alkotórészen kívül 1472 cm³ szabad szénsavat tartalmaz, hőfoka 11C°, újabban szénsavas vizeit fúrásokkal tárták fel; főforrásában a Fe tartalom 0.14 gr s kitűnő alkáliás vasas savanyúvíz; 12. Tusnád (Csík megye, 650 m) 9 forrása többnyire vasas savanyúvizet, a Rezső-forrás 23C° langyos, vasas sós savanyúvizet ad; 13. Tölgyesi Atilla-borvíz (Csík megye); 14. Buziási források (Temes megye, 132 m), a József-forrás (THAN 13. sz.) LENGYEL B. szerint 4.6 gr szilárd alkotórészt tartalmaz, 13C° hőmérsékű víz; az újabban fúrt Szent Antal-csodakút 102 m mélyből 40 m magasra szökő vizet ad, a mely 1.8 gr konyhasót, összesen 6.5 gr szilárd alkotórészt s ezenkívül 412 cm³ szabad szénsavat tartalmaz.

II. Kénes savanyúvizek, kénvegyületet, kénhidrogént, vagy karbonilszulfidot tartalmaznak változó egyéb alkotórészek mellett. Ilyenek: 1. Balf-fürdő (Sopron megye) hat forrása közül kettő kénhidrogéntartalmú alkáliás sós savanyúvíz 14C° hőmérséklettel; 2. Borosznó (Zólyom megye, 392 m t. f. m.) három forrása 18-21C° hőmérsékletű langyos, kénhidrogéntartalmú savanyúvíz; 3. Parádi Csevicze (Heves megye, gróf KÁROLYI MIHÁLY sasvári kastélya, mellett, 345 m) mioczénkorú konglomerátokból fakad s gázexhaláczió telíti ezt a ritka, záptojásszagú savanyúvizet (490. kép), FELLETÁR elemzése szerint 2.26 gr CO₂-t, 1.95 gr H₂CO₃-t és 0.01 gr H₂S-t tartalmaz, THAN a COS karbonilszulfid könnyű zamatos gázt is sejti a forrásban. A forrás naponként 10 hl-nyi 13C°-ú vizet szolgáltat. Környékén régebben több forrás is volt, de ezekben ma már csekély szénsav van; 4. Ránkfüred (Abaúj-Torna megye 392 m) telepen több savanyúvízforrás fakad. A híres ránkherlányi 404 m artézi forrás naponként háromszor tör ki 18 m magasra, a 16C°-ú víz a kitörés folyamán 21C°-ra emelkedik fel (THAN 15. sz. alatt a vasas savanyúvizek közé sorozza); 5. Suliguli-forrás (Máramaros megye, 861 m) 13C° hőmérséklettel; 6. Szobráncz (Ung megye, 130 m) számos forrása közül a főforrás vize (THAN 32. sz. haloidvíz) 6.4 gr konyhasót, 0.02 H₂S-t és 0.7 gr CO₂-t, összesen 10.3 gr szilárd alkotórészt tartalmaz; a kénes sós savanyúvíz hőmérséklete 14C°.

490. kép. A parádi Csevicze-forrás környékének helyszínrajza és földtani átmetszete nyugat-keleti irányban. A forrás Heves megyében, a Mátra északi lejtőjén, GRÓF KÁROLYI MIHÁLY sasvári kastélya előtt, mioczénkorú rétegekből ered. A homokkőből fakadó 13C° hőmérsékletű vadózus vizet mélységből feltörő, posztvulkános gázexhalácziók széndioxid-, kénhidrogén- s egyéb ásványos anyagukkal kéntartalmú lúgos savanyúvízzé alakítják. (PAPP KÁROLY rajza.)

III. Szulfátos vizek, igen különböző jellegű, részben savanyú-, részben timsós s részben keserűvizek.

a) Szulfátos savanyúvizek: 1. Baldócz (Szepes megye, 433 m) forrásai gazdag nátriumszulfát- és szénsavtartalmúak; 2. Korytnicza (Liptó megye, 847 m) régi forrása (THAN 20. sz.) 10C° hőmérsékletű víz 4.7 gr szilárd alkotórésszel, négy forrásában újabban HANKÓ V. 0.8-1.2 gr magnéziumszulfátot, 1.3 gr szabad szénsavat mutatott ki; 3. Balatonfüred (THAN 19. sz.) főforrása 15C° hőmérsékletű és 4.9 gr szilárd alkotórészt tartalmaz.

b) Vasgáliczos timsós vizek: 1. Erdőbénye (Zemplén megye, 237 m) 10C°, hőfokú, 0.8 gr szilárd alkotórésszel; 2. Parádi Aknalúg a Fehérkő alatt, arzéntartalmú fémes utóízű, fanyar ásványosvíz, a mely elhagyott timsóbánya helyén fakad; 3. Jegenyefürdő (Kolozs megye, 550 m) 11C° meszes vize vasgáliczos lápfürdőt táplál; 4. Bálványosfüredi Timsósforrás, Háromszék megyében, a torjai Büdös-barlang közelében, vasszulfát, aluminiumszulfát és szabad kénsavtartalommal. Szabad kénsavat a természetben eddigelé csupán Amerika néhány forrásában, Új-Granada melegforrásaiban, Tennessee és Jáva néhány vizében találtak. A torjai források posztvulkános eredetűek.

c) Keserűvizek. Hazánk keserűvizekben a Föld leggazdagabb országa. Főalkotórészük a kénsavas magnézium (keserűsó), azonfelül még kénsavas nátriumot (glaubersót) is tartalmaznak. Nevezetesebbek: 1. Budapest Hunyadi János keserűvíz a dobogói völgyben 10C° 48 gr szilárd alkotórésszel; 2. Budapest Ferencz-József-forrás az őrmezői völgyben 52 gr szilárd alkotórésszel ; 3. Erzsébet-sósfürdö a kelenföldi síkon 26 gr míg a Király-keserűvíz 52 gr szilárd alkotórésszel; 4. Pálma-keserűvíz Budaörs határában 46 gr a budaörsi Herkules-forrás 38 gr szilárd alkotórésszel. Mindezekben a budai keserűvizekben (THAN 25-28. sz.) a keserűsó és glaubersó egyenlő arányban van; 5. Igmándi keserűvíztelep Komáromtól délre pontusi homokból fakadó keserűvízkutakat tartalmaz, a melyek Európának keserűsóban leggazdagabb forrásai, 1 liter vízben 55 gr magnéziumszulfát, 14 gr nátriumszulfát, 2 gr klórnátrium, 0.1 gr szabad széndioxid, összesen 74 gr szilárd alkotórésszel; 6. Szegedi keserűvizek, a József főherczeg forrás 12C° 33 gr a Petőfi-forrás 13C° 26 gr szilárd alkotórésszel és 1.6 gr szabad szénsavval.

IV. Sziksós- konyhasós tavak: 1. Palicsi-tó Szabadka mellett (THAN 24.), 20-28C° hőmérsékletű vize 2.5 gr szilárd alkotórésszel, felülete 160 km²; 2. Melenczei Ruszánda-tó (Torontál megyében, 82 m t. f. m., 6 km² vízfelülettel) az 1866. évi száraz nyáron 62 gr szilárd alkotórészt tartalmazott, szinte telítve nátriumsókkal, úgy hogy már átmenet a tömör sósvizekhez.

V. Konyhasós (haloid) ásványvizek: 1. Csiz (Gömör megye, 174 m) régi forrása 18 gr szilárd alkotórészt (THAN 31. sz.), újabb 13C°-ú forrása 18 gr konyhasót, összesen 20 gr szilárd alkotórészt tartalmaz; 2. Felsőbajom (Bázna, Kisküküllő megye, 291 m) két forrása 37-50 gr szilárd alkotórészt, főképp konyhasót tartalmaz, csekély jód-, bróm- és lithiumtartalommal; nevezetessége a metánömlés, melyet ősidők óta gyújtogattak s újabban földgázkútjáról híres; 3. Kolozsi sósfürdő Kolozs megyében, elhagyott régi sóbánya helyén, kicsiny tó 18C° hőmérséklettel, 1 kg vízben 226 gr sóval, hazánk legtöményebb sósvize; 4. Tordaaknai sóstó 131 gr a római fürdő 46 gr sóval; 5. Szovátafürdő (Maros-Torda megye) Medve-tava 520 m t. f. m., sósziklák között, 34 m mély tó, a melynek felső édesvízrétege a Nap hősugarait összegyűjti s ilymódon a tavat felmelegíti; a tó felületén a víz 83 gr 12 m mélyben 250 gr sót tartalmaz s hőmérséklete másfél méter mélységben 65C°, míg a tó fenekén 21C° (KALECSINSZKY: Naptól fölmelegedő sóstavak); 6. Vízakna (Alsó-Fehér megye) 484 m magasan, régi sóbányái helyén öt sóstóval, a Thököly-tó 33 m mély, 25-32C°-ú vize 157 gr konyhasót tartalmaz; 7. Korond (Udvarhely megye, 534 m t. f. magasságban) sósforrása 18C°-ú, 153 gr konyhasót, 1.1 gr kalcziumszulfátot, 0.1 gr vasbikarbonátot és 1 gr szabad szénsavat tartalmaz; ivóforrásában pedig 2.4 gr szabad szénsav van. A korondi sósforrás unikum, minthogy benne, a sósvizekben szokatlanul, sok szabad szénsav, vas- és nátriumbikarbonát van; 8. Marosújvári aknafürdő (252 m t. f. m.) a hírneves sóbánya fölött (v. ö. a 366. képpel). A bányából felemelt 12C°-ú sósvíz 26% konyhasót tartalmaz, s ebből a töményvízből hígítják a marosújvári fürdők víztükrét.

A fentiekben megismertük Magyarország 100 legtípusosabb ásványos forrását, a melyekből 26 a hévvizek, 51 a különböző savanyúvizek és 23 a szulfátos-, keserű-, sziksós- és konyhasós ásványos vizek csoportjába tartozik. Ásványos vizeinket áttekintve azt látjuk, hogy A) hévvizeink körös-körül a Nagy Alföld peremén, a hegységek leszakadásain törnek elő. Így Keszthelyen, a Bakony végnyúlványán, Budapesten a Budai hegység végtörésén triaszkori dolomitokból, a miskolcz-görömbölyi meleg források a jura mészből fakadnak. Az Alföld túlsó felén, Nagyvárad közelében, a püspök- és félixfürdői hévvizek a Király-erdő végső nyúlványán kréta mészből, délen a lipiki, daruvári, harkányi meleg források az alaphegység mélybe szakadásán sorakoznak. Ugyancsak a Kis-Fátra Ny-i peremén a trencséni, pöstyéni hévvizek, s az Alduna közelében a Csernapatakkal jelzett É-D-i törésvonalon a herkulesfürdői hévvizek fakadnak. Mindezek mélyből eredő források, - részben juvenilis, de főképp hidrát és profundusz eredetű vizek. B) A hideg ásványosvizek kivétel nélkül vadózus vizek. Az I. savanyúvizek legnagyobbrészt a harmadkori andezitek s egyéb eruptív eredetű hegyvonulatok szélein, posztvulkános hatásokból származnak. A fiatal hasadékokon feltörő mofetták szénsavgázaikkal a talajvizet savanyúvizekké változtatják. A II. kénes savanyúvizek mintegy összekötői a profundusz és vadózus vizeknek, amennyiben a mélyebbről eredő langyos vizet posztvulkános eredetű szénsavgáz löki fel időnkint a felszínre; ilyen a ránkherlányi, vagy a buziási időszakos langyos forrás. A III. szulfátos vizek közül a) szulfátos savanyúvizek vadózus eredetűek, a melyeket a posztvulkános gázok alakítanak savanyúvízzé; a b) vasgáliczos vizek teljesen felületi vizek, a melyek az alunitos eruptív kőzetekből oldják ki ásványos anyagukat; a c) keserűvizek ugyancsak felületi, és pedig stagnáló talajvizek, a melyek a talaj sóiból főképp a keserűsót és glaubersót halmozzák fel, s főképp a Dunántúl gyakoriak. A IV. sziksós-konyhasós tavak lefolyástalan talajvizek, a melyekben a sziksó, s itt-ott a konyhasó is felhalmozódik, főképp a Nagy Magyar-Alföld sajátos képződményei. Az V. konyhasós ásványvizek semmi egyebek, mint a mioczénkorú kősónak oldatai. Az erdélyi sóstavak kivétel nélkül a kősóbányák, s kősósziklák fölött vannak; a legtöbb sóstó oldalain a sósziklákat szálban találjuk. E sóstavakon (lefolyástalan sósvizű gödrökön) kívül az erdélyi Mezőségen több száz sós forrást is találunk; ezek olyan talajvizek kibukkanásai, amelyek útjokban a sósagyagrétegekből a sótartalmat lassankint kioldják, s mint sósforrások kerülnek a nap színére.

Ásványos vizeink közgazdasági jelentőségét legjobban megítélhetjük abból, hogy a béke éveiben évenkint átlag 230000 métermázsa ásványosvizet szállítottunk külföldre, és pedig a világ minden tája felé, s ezzel szemben külföldi víz hazánkba átlag csak 70000 métermázsa jött be.

Ha összes forrásainkat tekintjük, azt látjuk, hogy Magyarországban ezernél több ásványos forrásvíz fakad. Ezeknek kihasználására eddig 232 fürdőt alapítottak, a melyek közül az 1916. évben 74-nek volt 450-nél több állandó vendége. A felsorolt ásványosvizek kihasználására 51 nagyobb fürdőtelepünk létesült, a melyeken a béke éveiben 86000 állandó és 83500 átmenő vendég tartózkodott. Az állandó vendégek tartózkodását pénzértékben kifejezve, ezen fürdővendégek az 51 fürdőn 93 millió korona évi forgalmat biztosítottak.

Magyarország érczekben a földkerekség egyik legváltozatosabb országa, mert hegységeinkben, - a platinát kivéve, - az aranytól kezdve a vasig csaknem az összes érczeket megtaláljuk. Érczeink főképp három kiképződésben fordulnak elő, ú. m. telérek, tömzsök és teleptelérek alakjában.

A) Ércz-telérek. Legjobban feltárt érczteléreink Selmecz- és Körmöczbánya vidékén, fiatal harmadkori eredetű eruptív kőzetekben vannak, a mely kőzetek a telérek közelében elváltoztak, s az ú. n. propilitesedést, zöldkövesedést mutatják. A Felvidéki Érczhegységen kívül a Vihorlát-Gutin és az Erdélyi Érczhegység andezitjeiben találunk gyönyörű teléreket.

1. Selmeczbánya nyolczszázéves bányászata 10 község határa alá terjed, s ha összes tárnáit egy végbe tolhatnók, ezek 360 kilométer hosszaságra nyúlnának. Mindezek a tárnák a telérek mentén húzódnak, a melyeket keresztben szel a II. Józsefről nevezett altárna. A 16½ km hosszú altárna, a mely 1782-1878. között 10 millió korona költséggel készült, a Garam völgyéből indul ki, és így valamennyi bánya vizét a Garam völgyébe vezeti (491. kép). Nem kevesebb, mint 20 főtelér húzódik ezen a vidéken ÉÉK-DDNy-i irányban, s ezeken kívül több apró ér ágazza be az andezit-hegységet. Keleten látjuk a Zöld-eret, a mely mintegy 6 km hosszaságban nyomozható, itt-ott a felületen is kibukkan, de többnyire a mélységben húzódik. Átlag 1-2 m széles repedése helyenkint 25 m-nyire is kihasasodik. Ezt a telért több száz éve művelik, de csak 1857-ben emelkedett jelentőségre, amikor felülről a Ferencz-József aknát mélyesztették le rája 364 m mélységre. Valamennyi telér között a legnagyobb az Ispotály-ér (a 491. képen 4. számmal jelölve), a mely repedések szövevényes labirintusa és ÉK-ről DNy felé 12 km hosszaságban húzódik. Egyes lapjai helyenkint 10 m vastagok és összes vastagsága gyakran az 50 m-t is meghaladja. A telér 40-50°-val DK felé dűl, de helyenként oly meredek, hogy dűlése itt-ott a 80°-ot is eléri. Az Ispotály-telér Selmeczbányán mintegy 600 m tengerfölötti magasságban a nap színére is kibúvik, s lefelé több mint 400 m mélységig van feltárva. Ha Selmeczbányán valamelyik telér felé közeledünk, azt látjuk, hogy az üde eruptív kőzet mindinkább zöldes színűvé válik, minthogy színes, alkotórészeiből klorit, epidot és szerpentin képződött. Az elváltozás későbbi szakában limonitosodás történt, miáltal a kőzet barna színű lett. A végső szakot fehérszínű, kaolinos kőzet jelzi. Ha viszont a telértől távolodunk, a kőzetek elváltozása csökken, hogy azután egy másik telérhez közeledve, ismétlődjék az előbbi sorrend. A selmeczi ércztelérek ÉÉK-DDNy-i irányban, csapó hasadékrendszerek, a melyeken fölfelé törtek a posztvulkános gőz- és gázexhalácziók; a mélységből feltörő fumarolák és szolfatarák idézték elő nagyrészt a zöldkövesedést, s töltötték meg ásványokkal a teléreket (SZABÓ JÓZSEF, BÖCKH HUGÓ és VITÁLIS ISTVÁN tanárok munkái nyomán). Az újabb kutatások szerint a zöldkövesedés még a magma megszilárdulása előtt, a mélységben történt, míg a posztvulkános hatások csak kaolinosodást okoztak. (PÁLFY MÓR: Az erupcziós kőzetek zöldkövesedése; Földt. Közl., 1916.) A zöldkövesedett kőzetek telve vannak pirittel, míg a hasadékrendszerekből alkotott teléreket kvarcz, mészpát és aranyos, ezüstös ólomérczek töltik ki stefanit, galenit, polibazit, pirit, chalkopirit stb. ásványokkal. A selmeczbányai teléreken Kr. u. 745 óta állandóan bányászkodnak, s például 1535-ben 4000 ember dolgozott itt, akik 5700 kg ezüstöt termeltek. A selmeczi fémbányászat jelentőségét az 1790-1890. között termelt fémmennyiségből ítélhetjük meg. Ugyanis 100 év alatt 14110 kg aranyat (46 millió korona értékben), 656508 kg ezüstöt (118 millió korona), 556072 métermázsa ólmot (17 millió korona) és 3154 métermázsa rezet (1 millió korona értékben) termeltek, vagyis ezek a telérek az akkori értékben is 182 millió korona árú fémmel gazdagították a magyar kincstárt. Sajnos ma már mindezek a selmeczvidéki telérek kimerülőfélben vannak, s bányászatuk aligha fog többé haszonnal járni.

491. kép. Selmeczbánya érczes teléreinek vázlata 1. Zöldér (Grüner-Gang), 2. István-, 3. János-, 4. Ispotály-, 5. Hódosér (Bieber-Gang), 6. Terézia-, 7. Ökörfeji-, 8. Amália-, 9. Hollókő-, 10. Hofer-, 11. József- és Mindszent-ér, 12. Miklós-, 13. Sötétvilág-, 14. Brenner-, 15. Erzsébet-, 16. Nepomuki János (Schöpfer-ér), 17. Colloredo-, 18. Háromkirály-, 19. Páduai Antal-, 20. Benedicti-érczes telér.

492. kép. Nagybánya vidékének érczes erei. Szelvény a borpataki, veresvizi és kereszthegyi bányákon keresztül. (SZELLEMY GEYZA és PAPP KÁROLY szerint.)

2. Körmöczbánya telérei főképp aranytartalmukkal tűnnek ki. A bányaművelés itt 3600 m hosszú és 1200 m széles propilites andezittömegben van, a melyben itt-ott 50-60 m vastag telérek is vannak. Az ércz anyaga kvarcz, a mely a pirit mellett tonnánként 2-5 gr szabad aranyat is tartalmaz. A kincstári bányászat 1910-ben 42 kg aranyat és 90 kg ezüstöt termelt.

3. Nagybánya és Kapnikbánya vidéke a Vihorlát-Gutin andezit hegyeiben leggazdagabb fémbányaterületünknek mondható. A XIII. század óta bányászkodnak itt, s a magyar királyok temérdek kincset szedtek ki innét a századok folyamán. Egyedül a kereszthegyi bányából ezer millió korona értékű aranyat és ezüstöt termeltek eddigelé. A nagybányai Veresvíz alatt 12 főtelér húzódik, vastagságuk átlag 3-4 m, a telérek találkozásán azonban a 10 m-t is eléri. A Kereszthegy alatt levő Csóra-telér északról délre csap és 75°-kal nyugat felé dűl. Eddigelé a mélység felé 400 m-nyire tárták fel, úgy hogy az akna talpa már jóval a tenger színe alatt van (492. kép). A Gutin ércztelérei szövevényes hálózatban terjeszkednek ÉK-DNy-i irányban, főtöltelékük pirit, chalkopirit és galenit. A kalczedonos kvarczban ezüstös fakóércz és tetemes szabad arany található. A borpataki telérek vastagsága 10-12 m, ezek közül a Lipót-ér helyenként 50 m-re is kiszélesedik és aranytartalomban gazdag, hatalmas tömzsöket alkot. Az ércztelérhálózatnak még ¼ része sincs itt feltárva, s különösen az eredeti, elsődleges zóna a mélység felé még ismeretlen.

493. kép. Az Erdélyi Érczhegység aranytermő vidéke, Alsófehér és Hunyad vármegyék határos részein. (PAPP KÁROLY szerint.)

4. Az Erdélyi Érczhegység aranytermő telérei (493. kép). Az Erdélyi Érczhegység aranytermő vidékét abba a szabálytalan négyszögbe foglalhatjuk, melynek sarkpontjai Aranyosbánya (Offenbánya), Zalatna, Nagyág és Karács. Ez a 800 km²-nyi terület Alsófehér és Hunyad vármegyék határos részein az andezit és daczit vulkanikus kúpjainak egész lánczolatát tárja elénk.

Az érczes erek általában északnyugatról délkelet felé húzódnak. Kétségtelen, hogy az egykori harmadkori vulkánok és a mai érczes erek között szoros a kapcsolat. Azonban az is tény, hogy az aranytartalmú telérek nemcsak az eruptív kőzetekben, hanem távol ezektől, a homokkövekben is megvannak, pl. Botesen és Facebáján. Ha az Erdélyi Érczhegység geológiai térképére tekintünk, azt látjuk, hogy az offenbányai és nagyági kristályos palahegység végpontjain van az aranytermő vidék északi és déli pontja. Itt is, ott is az andezit és a daczit közvetlenül a kristályos palák közül tör ki a felszínre. A két kitörésnek érczei bámulatosan hasonlítanak egymáshoz, t. i. itt találjuk az arany érczeit, a melyek igen ritkák, s a miket az újabb időkig csakis Nagyágról s Offenbányáról ismertünk.^[37] Ezek a) a ritka szilvanit (írásércz; 27% arany, 11% ezüst, 3% ólom és 59% tellur vegyülete), b) a nagyágit (6% arany, 60% stibium, 6% ólom, 18% tellur és 10% kén vegyülete) és c) a krennerit (34% arany, 6% ezüst, 2% vas és 58% tellur vegyülete). Offenbánya (Aranyosbánya) elhagyott bányászata papírosvékonyságú teléreken mozgott. Nagyágnak ma már szintén letünt bányászata a Szekeremb-hegy 40 főtelérén folyt 1780 óta a mult évtizedig. A nagyági zöldköves daczit 1 km hosszú, 600 m széles és 500 m mély öve (300-750 m t. f. szintben) száz meg száz érczes telérrel van átszőve, a melyeknek ércze tonnánként 177 gr aranyat és 244 gr ezüstöt tartalmazott. A 40 főtelér és több száz mellékér másfélszáz év alatt körülbelül 460 métermázsa aranyos ezüstöt adott 62 millió korona értékben.

Offenbányán és Nagyágon kívül tellurérczet csak két helyről ismerünk; ezek a botesi hessit (63% ezüst és 37% tellur vegyülete) és a faczebájai terméstellur és tellurarany. Faczebája Erdély legtisztább aranyát szolgáltatta, ugyanis a faczebájai Mária Loretto tárna 23 karátos, vagyis 95% finomságú termésaranyat adott. Az Erdélyi Érczhegység keleti részén Offenbánya, Botes, Faczebája és Nagyág között közelíti meg leginkább egymást az északi és déli kristályos palahegység, úgy hogy ezen a 45 kilométeres vonalon kereshetjük azt a gátat, a mely észak és dél között legtovább fönnállott. Az első nagyobb lesülyedés a jura előtt az augitporfirit- és kvarczporfir-kitöréseket eredményezte, a második zökkenés a kréta végén történt granodiorit-dejkokkal, s a harmadik nagy sülyedés a fiatal harmadkorban volt, a mikor ÉNy-DK-i s erre merőleges irányokban a riolit-, andezit- és daczit-vulkánok törtek elő. A harmadkori vulkánosságot követő utóhatások, s a nagyarányú termák, a nem nagy mélységben levő kristályos palákból oldották ki a nemes fémeket és hozták felszínre a telérrepedéseken az aranyat és a ritka fémeket.

Az Erdélyi Érczhegységben az ércz eloszlása olyan, hogy a hegységet többszáz méter mélységig átszelő telér legfelső részein tartalmazza a legtöbb aranyat, s lefelé a nemes fém tartalma mindinkább csökken. PÁLFY MÓR elmélete szerint arany csak azokban a telérekben fordul elő, a melyek az egykori vulkáni csatornát metszik, s lefelé az aranytartalom a szerint szorul mind kisebb és kisebb területre, a mint lefelé a vulkáni kürtők elkeskenyednek. A konczentrácziós elmélet, a melyet STELZNER-BERGEAT 1905-ben s KRUSCH berlini geológus 1907-ben a délafrikai aranybányák viszonyai alapján kifejtett, zónák szerint magyarázza az arany és általában a nemesfémek elterjedését. E szerint a teléreknek abban a zónájában, a mely a felső oxidácziós szint és az eredeti mélységbeli érczesedés szintje között van, a nemes fémek felhalmozódnak. Ugyanis a szulfidoknak redukáló hatása következtében az ú. n. czementácziós zónában a nemes fémek kicsapódnak és konczentrálódnak.

494. kép. Az Aráma (arany-, ezüst-, rézbánya) vegyes teléreinek szelvénye, az elsődleges, a másodlagos, (czementált) és a felső (oxidált)zónák feltüntetésével.

A zónabeli elkülönülést gyönyörűen mutatja a bucsonyi (bucsumizbitai) Aráma bánya (494. kép). I. E bánya legmélyebb szintjén, az altárnában feltárt kvarczos telér főképp piritet tartalmaz, csekély chalkopirittel; az ércz réztartalma 5%, az ezüst 140 gr az arany 4 gr tonnánként. A telérnek ez a része, a mely állandóan a talajvíz alatt áll, az elsődleges (primer) zóna. Ezt az elsődleges zónát a 740 m t. f. magasságú szinttől az altárna 840 m t. f. magasságáig, kereken 100 m függélyes közben ismerjük. II. Másodlagos, konczentrált vagy czementált zóna. Az Aráma teléreinek 840 m t. f. magasságú szinten felül eső részletében a szulfidok redukáló hatása következtében a czementált érczek képződnek. A chalkopirit, galenit és szfalerit túlsúlyba lép s a telérben úgy a réz, mint az ezüst- és aranytartalom növekedik. A réz 10%, az ezüst tonnánként 300 gr-ra, az arany 50 gr-ra szökik. Még magasabbra hágva, a Szentháromság tárna szintjén a réz 20%-ra, az ezüst 500 gr-ra és az arany 100 gr-ra emelkedik, itt találjuk a termésaranyat és a hazánkban oly ritka termésrezet is. E gazdag zóna 840-990 m t. f. között 150 m közben ismeretes. III. Oxidácziós zóna, az Aráma bánya felső szintjein 990 m t. f. magasságban kezdődik s az 1020 m magasságú tetőkre terjed. Ebben a felső zónában a barnavaskőkalap, az oxigénsók és kloridok halmozódnak fel, limonit, piroluzit, malachit, azurit kryzokolla és melakonit ásványokkal.

Az Aráma telérei mintegy 200 mélységű közben tárják elénk az elsődleges, másodlagos és felső zóna érczeit s így a konczentrácziós elmélet gyönyörű példái. Az Aráma oláh szó, rezet jelent, ugyanis a bánya nemcsak gazdag arany- és ezüstérczet tartalmaz, hanem igen szép rézérczeket is szolgáltat. Az érczet a zalatnai kohóban olvasztják, s az 1913. évi termelés átlagosan tonnánként 60 gr aranyat, 318 gr ezüstöt és 10% rézfémet szolgáltatott. Ez a bánya - gyönyörű ásványaival - a Krusch-féle vegyes telérek egyik legszebb példája és a termésréz ritka lelőhelye.

Valaha az Erdélyi Érczhegység az akkor ismert világ leggazdagabb aranybányavidéke volt. Kr. u. a II. században TRAJANUS császár az arany miatt foglalta el Dácziát, s a hisztorikusok szerint naponként másfél font aranyat termeltek a rabszolgák Dácziában. A másfélszázados római uralom alatt Dáczia körülbelül 10000 métermázsa aranyat adott a büszke Rómának, a mi mai pénzünk szerint legalább 4 milliárd koronának felel meg. A középkoron át a felső szintekből még ökölnyi nagyságú aranyhömpölyöket mosott ki a patakok vize, sőt még a mult században is tetemes szabad aranyat adott az Érczhegység. Így 1891-ben a muszári bányában Brád mellett 58 kg-os aranytömegre bukkantak, a mely mohaszerű kristálykákból összeszövődött termésaranytuskó a konczentrácziós zónából került ki. Aranytermelésünk 70%-a az Erdélyi Érczhegységből, 24%-a Nagybánya vidékéről származik. Legnagyobb aranybányánk a Brádon levő Rudai 12 Apostol Társulat, a mely a háború előtt 13 q, s még 1915 ben is 10 q termésaranyat termelt 70% aranytartalommal. A mult és jelen század aranytermelésében az 1906. év vezetett, a mikor hazánk 30 q nyersaranyat termelt 12 millió korona értékben. Bár leggazdagabb teléreink a római uralom óta a folytonos rablóműveléssel már kimerültek, de a legmélyebb zóna még sehol sincs művelés alatt; pedig az északamerikai és délafrikai bányák azt bizonyítják, hogy kellő szakértelemmel az elsődleges zóna is haszonnal művelhető.

B) Ércztömzsök. Hazánk legszebb ércztömzseit a Maros és Fehér Körös, között levő trapp-hegységben találjuk. Apró, néhány ezer mázsás érczfészkek. ezek, a melyek különösen olyan helyeken jelentkeznek, hol a régebbi diabáz- és augitporfirit kőzeteket vagy egykorú, vagy fiatalabb eruptív kőzetek törik át. Egyik legnagyobb ilynemű tömzs a kazanesdi kénkovand-bánya Hunyad megyében (495. kép). Itt az alapkőzet diabáz, melyet a Ponor és Kazanesd patakok, találkozásán kvarczporfir tört át. Ezenkívül gabbró, sőt fiatalabb kitörésű granodiorit is található ezen a helyen. A kőzetek találkozásán levő négy piritfészek közül a legnagyobb is csak 50 m hosszú és 22 m széles volt, míg a völgy talpa alatt alig 30 m mélységre terjedt. A fészkek összes érczkészlete 40000 köbméter, súlyban 2 millió métermázsa volt, a melyet 20 év alatt teljesen ki is fejtettek. A pirittömzs felsőbb részein kevés chalkopirit is települt - mint czementált ércz - s átlag az ércz a 48% kén mellett 48% vasat és 4% rezet tartalmazott. Egy másik kicsiny tömzs a szomszédos Csungány községben a Cserbojai kovandtömzs, alig 5000 métermázsa érczet szolgáltatott. Az ércz réz- és nikkeltartalmú vaskovand volt, a mely gyönyörű tömött voltával a svédországi magmatikus kiválású érczekre hasonlított. A gömbös diabázban települt tömzs ma már ki van fejtve. Számos ilyen kisebb-nagyobb tömzsöt találunk Rossia határában és a Maros mentén Soborsin környékén a diabáz, kvarczporfir s gabbró kőzetekből alkotott hegységében. Ha ezen apró fészkek és lencsék sorakozását követjük, úgy bizonyos szabályosságot találunk irányukban, ezért nagyban tekintve telérek, illetőleg hasadékok gyanánt foghatjuk fel az érczfészkek sorakozását. Vannak azonban közöttük olyan tömzsök is, a melyek teljesen elszigetelt helyzetben - mint magmatikus kiválások - keletkeztek.

495. kép. A kazanesdi kénkovand-tömzs alaprajza és szelvénye. A hunyad megyében fekvő, már leművelt bánya a diabázhegységben, régi eruptív kőzetek találkozásán négy érczfészket (A-D) tartalmazott, a melyek összesen 2 millió métermázsa piritet szolgáltattak. (PAPP KÁROLY rajzai.)

Kontakt településű ércztömzsök a Krassószörényi Érczhegység granodiorit vonulatának vasércztelepei. A régi Bánság banatit (=granodiorit) kitörései a Föld felszínére nem jutottak, hanem a repedésekben merevedtek meg, s felszínre csak később az erózió következtében kerültek, vagyis itt plutónikus eredetű lakkolitekkel van dolgunk. Ezek a banatit néven ismert kőzetek, a melyek ROZLOZSNIK PÁL tanulmánya szerint a kvarczos diorit, gabbro-diorit és szienit-diorit csoportjába tartozó granodioritek, az Aldunától észak felé 80 km hosszú vonalon követhetők Karánsebes vidékéig, sőt ezek a Pojána, Ruszkán és a Maroson át egész a Bihar hegység északi részéig húzódnak. Miként tehát az amerikai lánczhegységek granodioritjai, úgy Magyarország banatitjai is azt bizonyítják, hogy a granodiorites kőzetek Földünk lánczhegységeit kísérik. Bányageológiailag a krassószörényi granodiorit-öv a kontakt és metaszomatikus érczek övének nevezhető. Ezek a granodioritek áttörték a jura- és krétakorú mészköveket és az üledékeket részben márvánnyá, részben a kontakt ásványok egész sorozatává alakították. Az ércz, impregnáczió alakjában, leginkább tömzsökben fordul elő. Vaskőn, Dognácskán főképp magnetit, hematit és limonit található. Ezenkívül galenit, bornit, chalkopirit, tetraedrit, szfalerit, pirit és arany is előfordul. Az oraviczai, csiklovai, szászkabányai s új moldovai kovandfészkeket hajdan arany, ezüst és réz czéljából művelték, jelenleg inkább a pirittömzsöket fejtik. Dognácska, Vaskő tömzseiből régebben az ezüst-, réz- és ólomtartalmat fejtették ki, míg jelenleg az 50-60% Fe tartalmú mágnesvasérczeket és vörösvasérczeket keresik. Eddigelé ezekből a tömzsökből 5½ millió tonna vasérczet fejtettek, s a reménybeli vasérczkészlet 5 millió tonnára becsülhető. Ércztömzsök gyanánt írják le az óradna-bényesi ólom és kénkovandtelepeket is Besztercze-Naszód megyében. Ezek a kovand-tömzsök tulajdonképp telérek, a melyek a kristályos palák és az andezit-konglomerátok határán húzódnak s helyenként tömzsökké vastagodnak. A kovandok 300 m mélységig ismeretesek s az egyes tömzsök hossza 60 m, vastagsága 10-15 m. A tömzsök kovandját a következő ásványok alkotják: 60%-át pirit és pirrhotin, 20%-át sziderit, 10%-át galenit s a hiányzó 10%-ot különféle metaszomatikus ásványok alkotják. Ezen óradna-bényesi ércztömzsök összes mennyisége mintegy 500000 tonnát tesz ki.

Ugyancsak tömzsöknek tekintik a szepesmegyei Szomolnok kovandtelepeit, a melyek érczei: pirit és chalkopirit, kvarcz kíséretében kisebb-nagyobb tömzsökben találhatók. Az érczvonulat kelet-nyugati irányban 3 km-nyire nyomozható, a mely nyolcz szintben 360 m mélységig van feltárva. Az érczmennyiség 1200000 tonnát tesz ki, a melynek legnagyobb részét azonban már kibányászták. A szomolnoki kovandtömzsök karbonkorú grafitos palák és porfiroidok között települnek és mintegy átmenetben vannak már a teleptelérekhez.

C) A teleptelérek legszebb példáit a vasércztelepekben találjuk. Hazánk leggazdagabb vasércztelepei a Szepes-Gömöri Érczhegységben a karbon- és permikorú üledékekben, a porfiroidok kitörése következtében keletkeztek. A telepek a zöldkőből (amfibol- és plagioklásztartalmú metamorf diabázból), zöldkőpalából (diabázpalából) és metamorf karbon- és permi üledékekből álló hegységben, a Felsőmagyarországi Érczhegység szélével párvonalasan Dobsinától Kassáig 70 km hosszaságban húzódnak. Ezek a telepek általában a mellékkőzet csapását és dűlését követik, kelet-nyugati csapásban leginkább meredek déli dűléssel sorakoznak, s ezért telepjellegűek. Viszont határozott hasadékrendszert követnek, s így tk. telérek, a miért is rájuk a teleptelér elnevezés a legtalálóbb. A Szepesi Érczhegység telepteléreinek főásványa: a vaspát (sziderit) s járulékos ásványai: a szulfidos érczek, mint a tetraedrit, chalkopirit, szfalerit, míg a pirit ritkább. A vaspát (sziderit) vastartalma az eredeti, mélységbeli szintben, a talajvíz szintje alatt, 36-38% Fe; míg a magasabb szintekben barnavasérczczé (limonittá) alakult, gazdagabb 45-50% Fe tartalommal. A vaskalapban azután számos másodlagos ásvány, így czinóber, higany stb. található.

A Szepesség leghatalmasabb teleptelére a Durva-ér, a mely kelet-nyugati csapásban a különböző bányákban fel-feltűnik, 20-25 m vastagságban, több száz méternyi mélységig feltárva. Ezt a középső Durva-eret egy északi és egy déli mellékér követi s a három főéren kívül még 10-12 vékonyabb tellérraj kíséri a szepesi teleptelérvonulatot. Délebbi teleptelérvonulat Dobsina körül van, a hol a Golyóhegy alsó karbonkorú mészköve metaszomatikusan vasérczteleppé változott. Ebben a vasércztelepben a legalsó ankerittől kezdve a vaspáton, vörös vaskőn keresztül egész a barnavasérczig a különböző jellegű érczeket mind megtalálhatjuk. A hatalmas vaskőtelepnek érczmennyisége 5 millió tonna volt, a melynek jórészét azonban már lefejtették.

Még hatalmasabbak a Vashegy-Rákos, vasércztelepei Gömör megyében. Ezek BÖCKH HUGÓ vizsgálatai szerint permikorú grafitos palák között települnek és pedig tömlőszerűen kitáguló telérekben. Egy-egy tömlő 50000 tonna vasérczet is tartalmaz. Eredeti érczesedése a mélységbeli zónában sziderit, a mely a talajvíz szintje fölött a tetők felé limonittá alakult át. Hazánk legnagyobb vasbányái a Szepes-Gömöri Érczhegység telepteléreiben vannak, s a 48 helyen feltárt vasérczkészlet 74 millió tonnára becsülhető.

Másik hatalmas vasbányavidékünk a hunyadi vaskővonulat, a mely a hunyadmegyei Alsótelektől a krassószörénymegyei Ruszkiczáig kelet-nyugati irányban 40 km hosszaságban, átlag 100 m szélességben húzódik, s rajta négy nagyobb vállalat bányászkodik. A hunyadi vasércztelep a kristályos palák és a devonkorú mész és dolomit határán húzódik.

A vasércz a palák rétegeivel párhuzamos tömegekben fordul elő, vagyis telepszerűen. Azonban az érczesedés vonulata határozott hasadékokat követ, a mi viszont telér jelleget mutat. Ezért HALAVÁTS GYULA a hunyadi vaskővonulatot teleptelérnek nevezi. A legnagyobb vaskőtelepet a gyalári kincstári bányászat tárta fel (496. kép). A kristályos palákra települt devonkorú dolomitos mészkő metaszomatikus átalakulása okozta ezt a hatalmas ércztelepet. Granit-lakkolitra kell itt gondolnunk, a melynek rejtett kitörése okozhatta a vashidrokarbonátos források feltódulását és így a mésznek vaspáttá való átalakulását. A vaskőtelep fillitszerű palákba van beágyazva, de az ércz a dolomitos mészhez kapcsolódik. A legmélyebb szintekben az ércz mészvaskő (ankerit), följebb vaspát (sziderit) 38% Fe tartalommal, a mely azután a talajvíz szintje fölött limonittá alakult át s a kiterült vaskalapban gazdag vasérczeket tartalmaz. Legtisztább barnavasköve a kékércz (mangántól színezett barnavaskő) 58% Fe tartalommal. A gyalári vasércztelep elsődleges ásványai között nevezetes jelenség a grafit, a melynek itt szerves eredete ki van zárva s ezért keletkezését a mélységből feltörő karbonilek (C O) lecsapódásából magyarázhatjuk. A gyalári vasércztelep feltárt készlete mintegy 7 millió tonnára becsülhető.

496. kép. A gyalári vaskőtelep Hunyad-megyében. A kristályos palák közé települt dolomitos mész metaszomatikusan pátvaskővé (szideritté) alakult, a mely a felső szinteken barnavasérczczé (limonittá) változott át. (PAPP KÁROLY geológiai szelvénye.)

A Szepes-Gömöri Érczhegység és a Hunyadi Vaskővonulat teleptelérein kívül hazánkban még számos vasérczterület van. A hét vasipari kerületben összesen remélhető vasérczmennyiséget 144 millió tonnára becsülhetjük, a mely évenként 2 millió tonna vasérczszükségletünket hazánk, fokozatosan nagyobbodó termelése mellett is, mintegy 55 évre biztosítja.^[38] A világ vasérczkészlete a stockholmi geológiai kongresszus becslése szerint alig 60 évre elégséges; pedig egyedül az Egyesült-Államokban 4300 millió tonna van feltárva. Vasérczkészlet dolgában hazánk a 17. helyen áll; Európában még csak Olaszország, Svájcz, Románia és Szerbia van mögöttünk.

D) Telepszerű szintekben találjuk a Bihar-hegység bauxit-érczeit, a melyek 50-55% Al₂O₃ tartalmukkal a magyar aluminium-ipar alapjául szolgálhatnak.

A kőszénről szóló fejezetben említettük, hogy hazánkban a karbontól kezdve a legfiatalabb harmadkorig csaknem minden képződményben találunk szenet.

Hazai szeneinket koruk szerint a következőképpen csoportosíthatjuk:

1. Karbonkorú kőszéntelepek. Valódi kőszenünk csak éppen hogy mutatóban van Krassószörény vármegye néhány helyén. Az Alduna mentén az újbányai szénteknőcske alig 2 km² területével és mintegy 3 millió tonna készletével olyan kis csónakhoz hasonlítható, a mely több ezerszeresen kicsinyített mása egy hadihajónak. A felsősziléziai karbonmedencze 30000 km² területéhez hasonlítva, a melyet a czuhowi 2.3 km mély fúrás még nem hatolt át, valóban elenyésző kicsiny az újbányai szénteknő. A tiszafa-újbányai, továbbá a bigér-kemenczeszéki karbonteknő különben igen jó minőségű 7000-7500 kalóriás kőszenet szolgáltat. Karbonkorú kőszén nyomait találjuk meg a Zempléni szigethegységben, Toronya határában, a hol a gazdag felsőkarbonkorú növényzet vékony antracitos teleppé sajtolódott.

2. Permkorú kőszén nyomai a krassószörénymegyei Goruja és Klokotics vidékén találhatók.

3. Liaszkorú feketeszéntelepeink a krassószörénymegyei Anina vidékén vannak. Ezek a telepek 9 km hosszú és 2 km széles nyereg oldalán ellipszis alakban húzódnak, s igen meredek dűlésű szénrétegeit az Osztrák-Magyar Államvasút Társaság 570-630 m mély aknákkal bányássza. Az Anina-Stájerlakvidéki szén 6000-7000 kalóriájú. Gazdag feketeszéntelepeket tartalmaz a Mecsek-hegység, a melynek déli szárnyán 15 km hosszú hajlott ívben 25 széntelep húzódik. A pécsi szárnyat a Dunagőzhajózási Társaság 100 év óta műveli, s eddigelé 25 millió tonna szenet termelt innét, remélhető készlete 104 millió tonna. A Mecsek-hegység középső vonulatán a komlói telepen a kincstár bányászkodik, míg az északi Magyaregregy és Hidasd között levő 15 km hosszú telepvonulatot társulatok fejtik. A mecseki bársonyos zsíros szén fűtőképessége 6000 kalória körül van.

4. A krétakorú képződmények csak kisebb telepeket tartalmaznak 4500-5000 kalóriás szénnel a bihari Nagybáród és a veszprémi Ajka vidékén.

Az 1-4. pontok alatt felsorolt telepekből összevéve alig 140 millió tonna kőszenet és feketeszenet remélhetünk.

Legfontosabbak hazánkban a harmadkori barnaszenek.

5. Az eoczénkorú barnaszénterület Tatabánya és Felsőgalla vidékén igen jó, 6000 kalóriás szenet szolgáltat, a hol a Magyar Általános Kőszénbányatársulatnak 200 millió tonna készlete van. Ezenkívül Esztergom, Dorog, Tokod, Sárisáp vidékén régi bányák vannak ezekben a széntelepekben, míg újabban a Budai hegységben Pilisszentiván, Vörösvár és Nagykovácsi határában művelnek kisebb barnaszéntelepeket. Ezek a fővárosi elektromos-műveket látják el szénnel.

7. Oligoczénkorú széntelepeink közül legfontosabb a zsilvölgyi szénmedencze, a mely 40 km hosszaságban s átlag 6 km szélességben, tehát 240 km² terület alatt 16 telepet tartalmaz. A livazényi 730 m-es fúrással a szénteknőt teljesen feltárták; főtelepe 40 m vastag tiszta szenet tartalmaz. A szénteknőt Petrozsénytől Urikányig négy bányatársulat bányássza. Eddigelé félszázad alatt 22 millió tonnát fejtettek ki és remélhető készletük 500 millió tonna. A zsilvölgyi szén 5000-7000 kalóriás és jól kokszolható (497. kép).

497. kép. A zsilvölgyi medencze keleti részének szelvénye. Az észak-déli irányú metszet a 207 m mély Deák-aknából kiindulva a livazényi 730 m mély fúrásig halad és 16 telepet mutat. A felső oligoczén korú barnaszéntelepek a medencze belseje felé fokozatosan vékonyodnak. (PAPP KÁROLY szerint.)

Oligoczénkorú széntelepeink vannak a kolozsmegyei Almásvölgyben, Egeres, Farkasmező s Kiskeresztes vidékén mintegy 20 millió tonna remélhető készlettel.

7. Alsómediterránkorú széntelepeink központja Salgótarján. Ezeket a telepeket a szabadságharcz óta művelik, s eddigelé 38 millió tonna szenet bányásztak innét. A 200 km² terület alatt 75 millió tonna barnaszén remélhető a 4500 kalóriás szénből. Ugyanilyen korúak a Sopron megyében levő brennbergi s réczényi barnaszenek, a miket 1765 óta művelnek, a 4600 kalóriás szén készlete 28 millió tonna körül van.

8. Felsőmediterránkorú barnaszéntelepeink a borsodi Sajó völgyében szép jövőt ígérnek; a 3000-4000 kalóriás barnaszenek készlete legalább 120 millió tonna. Még nagyobbak a nyitrabányai barnaszéntelepek, a miket 60 fúrással állapítottak meg. A 4500 kalóriás barnaszénből a Nyugatmagyarországi Társulat 280 millió tonnát remél. A Fehér-Körös mentén Brád-Körösbánya között és a bozovicsi Almásvölgyben vannak ilyen korú kiadós telepeink.

Az 5-8. pontok alatt felsorolt telepekből, összesen 1442 millió tonna, tehát hazánk összes készletének ¾ része adódik ki.

9. Szarmata- és pontusi-korú lignitek a szatmármegyei Avas medenczében és a bihari Bodonos Derna határában vannak.

10. Levantei-korú lignitjeink a székelyföldi Erdővidéken, Köpecz körül mintegy 43 millió tonna készletet adnak.

Ha Magyarország összes széntermelésének fejlődését 100 évre visszamenőleg tekintjük, azt látjuk, hogy az 1813. évben ásványszéntermelésünk még 7500 tonna volt, 1850-ben 85000 t, 1860-ban 475000 t, 1870-ben 1153000 t; 1890-ben 3269000 t, 1900-ban 6575000 t, 1910-ben 9036000 t, és a világháború kitörése előtt 1913-ban 10274000 t. Ez a fokozatos fejlődés egyúttal jelzi iparunk fejlődését is az elmult száz évben. Összehasonlításul közlöm a Föld legnagyobb széntermelő államainak kőszéntermelését az 1913. évben:

1. Északamerikai Egyesült Államok	517 millió tonna
2. Nagybritannia	292     "        "
3. Németország (Porosz-Sziléziával)	278     "        "
4. Ausztria (Csehország, Osztr.-Szilézia)	43     "       "
5. Francziaország	41     "       "
6. Európai és ázsiai Oroszország	30     "       "
7. Belgium	23     "       "
8. Magyarország	10     "        "

A világháború kitörése előtt az Egyesült Államok a Föld széntermelésének 38%-át, Nagybritannia 21%-át, Németország 20%-át, Ausztria 3%-át, míg hazánk csak 0.76%-át termelte.

A széntermelés aránya legjobban mutatja az államok ipari fejlettségét is. Hazánk, bár csak 0.76%-át termelte a világ összes széntermelésének, mégis a sorozatban a hatalmas Oroszország és a fejlett iparú Belgium után következik és messze túlhaladja a termelésben Itáliát és a balkáni államokat, a melyeknek (Bosznia kivételével) sem vasuk, sem szenük nincs.

Összes remélhető ásványszénkészletünk 1717 millió tonna barnaszén, mely évenként ½ millió tonnával emelkedő termelést tételezve fel, hazánk szükségletét 65 évre fedezi. Sajnos, valódi kőszéntelep felfedezésére nem sok a remény, úgy hogy vigasztalan helyzetünket a szén pótlása által a jövőben csak a földgáz enyhítheti.

A földgáz többféle szénhidrogén-vegyület keveréke, mely azonban legnagyobbrészt metánból (CH₄) áll. Hazánkban évtizedek óta ismerjük ezt a gázt és 30 évvel ezelőtt ZSIGMONDY VILMOS a püspökladányi artézi fúrásból kiömlő gázt meg is gyujtotta, a mikor még BAROSS GÁBOR akkori kereskedelemügyi miniszter is lesietett az «égő földi szövétnek látására».

A) A Nagy Magyar Alföldön a gáztadó kutakat - PAZÁR ISTVÁN 1906. évi munkája nyomán - a következőképp csoportosíthatjuk:

1. A Tisza-Berettyó közén nevezetesebb fúrások Püspökladány 277 m kútja, a mely a levantei rétegekből óránként 30 hl gázt ad s ezzel a pályaudvart világítják. Karczag I. artézi kútja 250-400 m mélyből, Nádudvar és Pusztakócs fúrásai már 12 m mélyből gázt adtak. A bihari Nagyrábé 312 m mély kútja óránként 15 hl gázt szolgáltat. Ezt a gáztadó vidéket nyugaton a Tisza pereme, keleten a debreczeni hátság határolja (487. kép).

2. A Maros-Temes közének első gáztadó kútja az Aradon 1892-ben készült Simay-kút, a mely 300 m mélyből a 48 hl vízzel együtt 9 hl gázt szolgáltat. Azóta 3 kutat is fúrtak, a melyek 125 lóerős üzemet látnak el állandóan gázzal. Mezőhegyesen ugyancsak több gáztadó fúrás van s a gázzal a községet világítják. Továbbá Csanádapácza, Tótkomlós és a Marostól délre Ifigeniamajor gáztadó kutjai, az Ifigenia 515 m fúrásából óránként 90 hl víz mellett 84 hl gáz száll föl. A temesvári Templom-tér 420 m kútját éppen a gáz miatt nem használják. Az alföldi gázok összetétele főképp abban tér el az erdélyi gázokétól, hogy az artézi kutak gázai tetemes nitrogént is tartalmaznak. Mindezeknek az alföldi gázoknak eredete a levantei időkbe nyúlik vissza és mocsarakban elrothadt állati anyagokból magyarázható.

3. A Duna-Tisza szögén, Titel vidékén igen erős gázömléseket ismerünk. Titelben 142 m mély kútból erupczióval tört fel a gáz. Titeltől északra Torontál-Erzsébetlakon (Fehértó) 257 m mélyből állandóan bugyborékol a gáz.

4. A Duna mellett Baja és Zombor alatt vannak gázkutak.

5. Kaposvár környékén Lábod községben 506 m mély és Nagyatádon 403 m mélységű artézi kutakból tör fel a gáz.

6. Budapest környékén Őrszentmiklóson a kisczelli agyagból tör elő tetemesebb földgáz. Ugyanezt a gázt a budapesti városligeti artézi kút fúrásakor is megtalálták 680 m mélység alatt. Ez a gáz 58% metánt, 32% nitrogént, 8% széndioxidot és 2% oxigént tartalmazott.

A Nagy Magyar-Alföld felsorolt gázkutait az artézi kutakat ábrázoló 487. képen a vonalkázott területek alatt láthatjuk.

B) Egyéb gázterületek:

7. A nyitramegyei Egbell vidékén végzett fúrások tetemes gázt tártak fel. Az egbelli vasúti állomástól délre 1 km-nyire az erős földi gázömlést a lakosok már régóta ismerték, sőt egy egbelli földmíves csövön házába is bevezette. A gázömlés a vizet forrásban tartotta; s a színtelen, szagtalan gáz erősségre vetekszik a báznai vagy a magyarsárosi gázömléssel. E nyomokon indult meg a fúrás Egbell vidékén, és BÖCKH HUGÓ útmutatásai nyomán ma már 14 fúrás ontja ezen a vidéken a gázt és a rendkívül értékes kenőolajat. Az egbelli gáz és olaj a mediterrán, ú. n. slir-rétegek boltozatos kupoláiból fakad; a kutak 1915. évi termelése 43188 q kenőolaj volt.

8. Petróleum-gázterület Körösmező-Vissó és Izaszacsal vidéke, a melynek petróleumot adó paleogén rétegei már inkább a galicziai vonulat típusát mutatják.

9. Szilágycseh és Zilah környéke ugyancsak számos nyomát mutatja a gázömléseknek; Szilágynagyfalu artézi kútjában és a szilágynagyfalusi Nagyhalom környékén jelentős gázforrásokat találtak.

C) Az Erdélyi Medencze földgázkincse.

10. Erdélyben a természetes gázömléseket századok óta ismerjük. A kisküküllővármegyei Bázna égő gázait és a magyarsárosi Zúgó gázömléseit már sokan leírták (KŐVÁRI LÁSZLÓ: Erdély földe ritkaságai, Kolozsvárott, 1853., 210-212. old.; PAPP KÁROLY: A Föld, Műveltség Könyvtára, IV. köt., 1906., Budapest, 91. old.; BAUER GYULA: Körösbányai földigázok, Bány. Koh. Lapok, Budapest, 1906., 42. köt., 487. old.), a nélkül, hogy különös jelentőséget tulajdonítottak volna ezeknek.

Az 1907-ben megindult kálisókutatások derítették fel e gázok nagy jelentőségét. Az első fúrás az Erdélyi Mezőség közepén Nagysármáson kálisókutatások czéljából történt, amiként erről a Függelék I. fejezetének B) pontjában részletesen szóltunk. Ettől a fúrástól keletre 4 km-nyire van a kissármási Bolygórét, a melynek mocsárgázas sósfürdője mellett kezdtük a II. sz. fúrást 1908-ban. Ez a II. sz. kút adta azt a tüneményes erejű gázömlést, a mely máig a legnagyobb erejű gázkútja Európának. A kissármási mély fúrás sok viszontagság, kétéves szabadömlés, többszörös robbanás és egyéb bajok után ma is egyformán 27 légköri nyomással szolgáltatja a tiszta metánt. A 302 m mély fúrás, mediterránkorú mezőségi sós agyagból, dómszerű boltozat kupolájából a földkerekség legtisztább gázát adja. A kissármási gáz fajsúlya 0.55, elégési hője 8530-8600 kalória, úgy hogy fűtőereje a legjobb porosz szénét is fölülmulja. A gázkút szelvényét a 482. és elzáró szelepét a 498. kép mutatja.

A földgáz neme	Leechbury (É. Amerika)	Baku öröktűz (Kaspi-tó)	Neuengamme (Hamburg)	Wels 470 m kút (Felső-Ausztria)	Mezőhegyes 507 m kút	F. Bajom (Bázna)	Kissármás II. sz. kút
Metán	89.65	93.09	91.20	95.55	92.05	97.02	99.11
Etán	4.39	3.26	2.10	0.70	-	1.11	-
Hidrogén	4.70	0.98	-	-	-	-	0.35
Oxigén	0.07	-	1.50	0.62	-	0.31	0.40
Nitrogén	0.58	0.49	4.90	2.96	7.30	1.36	0.14
Széndioxid	0.61	2.18	0.30	0.17	0.65	0.20	-
Összesen	100	100	100	100	100	100	100

A fúrásból kiömlő gáz mennyisége másodperczenként átlag 10 m³, óránként 36000 m³, vagyis naponként 864000 m³. Erejére nézve a földkerekség negyedik gázkútja, minthogy csak három északamerikai gázkút mulja felül, nevezetesen a Pittsburg mellett levő gázkút 83000 m³, a pennsylvaniai Hoge-kút 70750 m³ és a kaliforniai Matson-Terrain-kút 41150 m³ óránkénti gázmennyiségével; negyedik a sármási kút, óránként 36000 m³ gázzal.

498. kép. A kissármási gázkút, az aldalszelepből kiáramló kékszínű földgázzal. (PAPP KÁROLY 1909. évi fotografiája.)

A kissármási gázkút sikere a magyar kormányt rendszeres kutatásokra sarkallta s megbízásából BÖCKH HUGÓ vezetésével számos kitűnő geológus éveken át tanulmányozta az Erdélyi Medencze geológiai szerkezetét. Mindezekből a kutatásokból kiderült, hogy az erdélyi gáztartó neogénrétegek lapos boltozatokba gyűrve észak-déli irányú vonulatokat alkotnak s a gázok főképpen a dómszerű, brachiantiklinális kupolákból törnek elő. A geológiai kutatásokkal kapcsolatban a magyar pénzügyminisztérium 30 mély fúrást is végeztetett s ezek között az V. számú marosugrai fúrás 1282 m mélységével ezidőszerint hazánk legmélyebb fúrása. Az erdélyi gázkutak helyzetét az 500. képen az I-XXIX. Számokkal jelzett fúrások tüntetik fel, s a gázmezők határát csipkézett vonal keríti be.

Az erdélyi nevezetesebb gázkutak mélysége és gázmennyisége BÖCKH HUGÓ és BÖHM FERENCZ szerint (Jelentés az Erdélyi Medencze kutató munkálatairól, 1913, II. r.) a következő:

Erdélyi gázkutak	Mélysége	Gázmennyiség naponként
Kissármás II. számú fúrás	302 m	864000 m3
"                     X.	68 "	54371  "
"                     XI.	86 "	65000  "
"                     XII.	226 "	204063  "
"                     XIII.	108 "	70000  "
"                     XX.	129 "	169000  "
"                     XXI.	220 "	56000  "
"                     XXIII.	204 "	140000  "
"                     XXIV.	307 "	36000  "
Mezősámsod        XV.	365 "	83300  "
"                     XVI.	230 "	66000  "
Magyarsáros        XVIII.	153 "	196000  "
"                     XIX.	327 "	40166  "
Bázna                   XIV.	140 "	55000  "
"                     XVII.	147 "	38000  "
"                     XXVI.	147 "	20000  "
Medgyes              XXII.	102 "	18000  "
"                     XXV.	118 "	86000  "
Mezőzáh              XXIX.	103 "	108000  "
Összes gázmennyiség	-  m	2368900  "

A kissármási kutak 1658434 m³, és az összes erdélyi fúrások 2368900 m³ gázt szolgáltatnak naponként. E szerint az erdélyi gázkutak évenként 864648500 m³ gázt ontanak. Ennek értékét csak úgy tudjuk megítélni, ha a külföldi gázmezőkkel összehasonlítjuk.

Északamerika gázmezői	16.750 milliárd m3 gázt adnak évenként
Erdély	0.864       "      "      "       "           "
Németország	0.190       "      "      "       "           "
Oroszország	0.150       "      "      "       "           "

Az erdélyi gázok jelentőségét kezdetben túlbecsülték, figyelmen kívül hagyva azt, hogy a gázkutak néhány évtized alatt kiapadhatnak, s kérdéses, hogy az újabb fúrások ugyanolyan erős gázömlést adnak-e, mint a régiek. Mert kétségtelen, hogy a fokozott fúrások éppúgy, mint az alföldi artézi kutak vizét, az erdélyi gáztartók mennyiségét is csökkenteni fogják. Éppen ezért az erdélyi gázkészlet becslése nagyon problematikus. A pesszimisztikusabb és optimisztikusabb hazai és amerikai geológusok az erdélyi gázkincset 17 milliárd m³-től 72 milliárd m³-ig becsülik. Az amerikai geológusok 1 m² terület alatt 140 m³ gázt vettek alapul, s ily módon az erdélyi 515 km²-t kitevő gázmezőkből 72 milliárd köbméter értékesíthető földgázra következtettek. (Ant. Pois, Das Erdgas, Petroleum, Berlin-Wien, 1917, 86. l.; Roller Benő, Az energiák gazdaságos kihasználása, Budapest, 1918, 113. lap). A magasabb becslést véve alapul, 72 milliárd m³ gáz körülbelül 100 millió tonna 6000 kalóriás kőszénnek felel meg. Ha meggondoljuk, hogy hazánk évi kőszénfogyasztása 15 millió tonna, úgy az erdélyi gázkincs mindössze 7 esztendőre pótolná teljesen kőszénszükségletünket.

Hazánk gipsz- és sóbányái a harmadkori üledékekhez vannak kötve.

A) Gipsztelepeink részint az eoczén, részint a mioczén rétegcsoportban települve találhatók és főképp Erdélyben gyakoriak.

1. Eoczénkorú gipsztelepeket az Erdélyi Medencze peremén találunk. Kolozsvártól nyugatra a közép eoczénsorozatnak Nummulites perforata tartalmú, padjában vannak gipsztelepek, a melyek Jegenye-fürdő körül 10 m vastagságot is elérnek. Főképp azonban a felső durvamész rétegei tartalmaznak igen jó minőségű gipsztelepeket. Különösen Zsobok és Sztána vidékén feltűnő sok a gipsz, a melyeknek hófehér rétegpadjai mindenfelé kibujnak a szakadékok, oldalain. A zsoboki Rétoldalból fejtik a «zsoboki márvány» néven ismert foltos, tarka gipszet, a melyből gyönyörű dísztárgyakat faragnak. Egeres, Tóttelke, Oláhnádas és a nyárszói Mészmál hegyen 10 m vastagságú és nyugodt, csaknem vízszintes településű gipsztelepeket találunk, a melyek oly elterjedtek, hogy a környék falvaiban az alabástromot udvarkerítésre és útkavicsolásra használják. A gipsztelepek egy részét az «Egeresi Gipsz- és Műtrágyagyár» dolgozza fel. Ugyancsak közép-eoczénkorú gipszeket találunk a szilágymegyei Felsőkékesnyárló és Zsibó vidékén, a báró Wesselényi-féle Tálas erdőben.

2. Még elterjedtebbek a mediterrán- v. mioczénkorú gipsztömzsök, a melyek az Erdélyi Mezőség nyugati peremén, az egykori mioczénkorú tenger beszáradó öbleiben rakódtak le. Dél felől kezdve: a Marostól délre Balásfalva Karpinis nevű erdejében találunk szép alabástromszerű gipszet, a Marostól északra Gyulafehérvár mellett Borbánd határában fejtik a gipszpadokat. Régóta művelik a tordaaranyosvármegyei gipsztömzsöket, a melyek Várfalva, Koppánd és Mészkő községek határában gyűrődött mediterrán korú rétegek között települnek. Az Aranyos folyó mellett a várfalvi gipszgyár dolgozza fel e gipsztömzsök egy részét. Ezen a tájon igen szépen látszik, hogy az alaphegységre települő mioczénrétegek agyagjai alul gipsztelepekkel kezdődnek s ezek fölött, illetőleg a medencze felé beljebb következnek a tordai sótömzsök (500. kép). A mioczénrétegeknek messze nyugati beöblösödésében is tetemes gipsztelepeket látunk a hunyadmegyei Szászváros közelében, Romosz és Vajdej határában. Mindkét helyütt 1870 óta bányákban fejtik, s nyers állapotban építkezésre, míg égetve műtrágya gyártására használják. Messze nyugaton, még az Erdélyi Érczhegység belsejében is ott találjuk a mioczénkori gipsztömzsöket, andezittufák közé ágyazva, a körösbánya-riskai Kásza Kukuluj és Kristyór vidékén; a Brádtól keletre levő Seszúr falu pedig templomostul együtt gipsz-sziklákon épült. Máramarosban Aknasugatag és Rónaszék sóformácziójából ismerjük a szennyesfehér, finomszemű gipszet.

B) Sótelepeink kivétel nélkül a mioczén-formáczióban vannak, mint az egykori mediterrán tenger öbleiben elpárolgó tengervíz maradványai.

1. Északon Eperjestől keletre Sóvár, Sósújfalu és Sóskút vidékén találunk agyagos sótelepeket, a melyekből Meletta-halpikkelyek, Lamna-fogak és foraminiferák kerültek elő, a melyek alapján mediterrán-koruk kétségtelen. A sóvári agyagos kősó nagyon hasonló a keletgalicziai Kalusz «Haselgebirge» néven ismert sótelepéhez (365b. kép), s minthogy a sóvári sóban 0.19% káliumoxidot is találtak, ezért ha valahol hazánkban, úgy csakis Sóvár vidékén lehet némi remény a kálisótelepek felfedezésére. A sóvári agyag közvetlenül a kárpáti homokkőre települ, alul gipszpadokkal, följebb sósmárgával. A sárosmegyei sóformáczió DK felé sósforrások alakjában folytatódik; így Szilvásújfalu, Magyarizsép és Sátoraljaújhely közelében számos sósforrás jelzi a kősóformáczió és a sósagyag vonulatát.

2. Máramarosi sótelepeink. A Máramarossziget vidékén levő sótelepek agyagjából Pecten denudatus, Globigerina triloba REUSS és gazdag foraminifera-maradványok kerültek elő, s ezek alapján mediterrán-koruk kétségtelen. Ezen a területen Aknaszlatina, Rónaszék és Sugatag régi bányáiban évszázadok óta fejttették a magyar királyok a sót. Az aknaszlatinai sóbányákat 1904. április havában veszedelmes vízbetörés fenyegette, a mellyel akkortájt az egész magyar közvélemény foglalkozott. Máramarosszigettől északra, közel a Tisza kanyarulatához van a szlatinai sótömzs 2100 m hosszú, 1700 m széles tömege, a melynek mélységét nem ösmerjük (499. kép). A sótelepet terraszszerű emelkedés födi, a mely 20-30 m vastag kavicstelepből áll. A kavicstelep a csapadékvizeket elnyeli és a sóbánya felé vezeti. Másrészt nagy áradások idején a Tisza is szaporítja Veresmartnál a kavicstelep vizét. A talajvizek keletről nyugat felé áramlanak s útjokba ejtik a sótelepet is, a melyet csak vékony agyagtakaró véd az elmosatástól. A 20 m-es agyag helyenként 2 m-re vékonyodik, s ilyen résen tört be 1904 tavaszán a talajvíz, a mely óránként 800 hl vizet ontott a Kunigunda-aknába. Ez az akna 720 m hosszú, 230 m széles és 130 m mélységű terem, melyben a víz a megfeszített szivattyúzás mellett is mindjobban emelkedett. Szerencsére a víz, mihelyt sóval telítve van, nem oldja tovább a sót, és így nem is rongálja tovább a sótestet. Éveken át folytatott munkálatokkal végre is sikerült a bányát megmenteni, amiben nagyrésze volt SZONTAGH TAMÁS földtani intézeti főgeológusnak.

3. Az Erdélyi Medencze sótelepei. Az erdélyi sótelepek eredetét KOCH ANTAL tisztázta, s helyzetüket, a felső mediterrán-emelet mély tengeri facziese gyanánt, a mezőségi rétegek között szabta meg. Az erdélyi sótelepek a mezőségi rétegek középső színtájába esnek, közelebb az alsó, mint a felső határhoz. A sótömzsök mélysége eddig 200-230 méternyire ismeretes, de közvetlen feküjöket még sehol sem hatolták át. A sótömzsök tulajdonképpen kúpalakúan feltolt s összeszorított kősórétegek, a melyeknek eredeti vastagsága jóval kisebb volt. A kősót többnyire sós agyag védi, de a kősókúp hegye néha átszakította a védő agyagköpenyeget és a felszínre jutott. Az Erdélyi Medencze nyugati peremén a kősót a mezőségi márgák és daczit-tufák környezik, ellenben keleten és délen a jóval fiatalabb szarmata és pontusi rétegek közül búvik ki. Ezt a jelenséget BÖCKH HUGÓ, VITÁLIS ISTVÁN s számos fiatal geológus a legújabb kutatások nyomán olyképp fejtik meg, hogy a sótestek olyan helyeken, a hol fiatalabb rétegek között vannak, tk. átdöfött redők magjai. Így keleten a parajdi, korondfürdői sótest is átdöfött redő magja, a mely a mezőségi és szarmata rétegeket átszakítva, az alsó pontusi rétegek közé tolódott. Sótelepeink geológiájával főképp POSEPNY FERENCZ és LÓCZY LAJOS foglalkozott, utóbbi tudós főképp az erdélyi kálisótelepeket kutatta.

499. kép. Az aknaszlatinai sóbányák szelvénye és helyszínrajza. A szelvény a dómalakúan felboltozott kősó-tömzsöt és az 1904. év tavaszán a Kunigunda-aknába történt vízbeömlést ábrázolja. (PAPP KÁROLY rajza.)

Az erdélyi sótelepek köröskörül a mioczénkori medencze peremén helyezkednek (500. kép). Így ha délnyugatról kiindulunk, Vízaknáról észak felé Balásfalván és Kisaknán át Marosújvár sóbányájához jutunk, innét Torda, Kolozs és Szék hatalmas sómezőin át a désaknai sóbányákhoz érünk. Északon a szásznyíresi, bálványosváraljai és a sajóvölgyi sósziklák bukkannak elő, majd a sajómagyarosi sótelepek délkelet felé a bilaki, szászpénteki és görgénysóaknai sótömzsökben folytatódnak. A Hargitta peremén a szovátai, parajdi, sófalvi sósziklák, a székelyudvarhelyi erős sósforrások tűnnek elő, míglen a homoródvölgyi sósziklákon át vissza délnyugatnak fordulva, Kőhalom és Szentágota sósforrásait érintve, ismét Vízaknára jutunk. A hol a legkisebb sósziklácska kibukkanik, azon a rétegek boltozatosan fölemelkednek és köpenyszerűen burkolják a sótestet, legyenek azok akár mediterrán, akár szarmata rétegek. Ha a sótestek hosszanti irányban megnyúlnak, úgy a dómszerű képződményből hosszanti antiklinálisszerű boltozatok válnak. Az antiklinálisok úgy a gipsz-, mint a sótelepek fölött 50-60°-ú, sőt meredekebb dűlést is mutatnak, míg magjuk: a gipsz vagy só szeszélyes gyűrődésekben sokszoros hurkokat formál (366. és 367. kép).

500. kép. Az Erdélyi Medencze peremén elhelyezkedő gipsz- és sótömzsök helyszínrajza, a medencze belsejében fúrásokkal feltárt gázmező kitüntetésével. (PAPP KÁROLY rajza.)

Az erdélyi szabadon álló sósziklák, pl. Szásznyíres vagy Parajd határában, Európa mioczén formácziójának legszebb geológiai tüneményei.

Sóbányáink fontosságát legjobban megítélhetjük, ha Magyarországnak a háborút megelőző, 1913. évi sótermelését tekintjük:

1. Északi sóbányák	Sóvár	5914 tonna kősó
2. Máramarosi sóbányák	Aknasugatag	24148     "       "
"                "	Rónaszék	23177     "        "
"                "	Aknaszlatina	49365     "       "
3. Erdélyi sóbányák	Vízakna	2289      "       "
"                 "	Torda	l 577      "       "
"                 "	Parajd	20304      "        "
"                 "	Désakna	67429      "       "
"                 "	Marosújvár	62245      "        "
"                 "	Ipari célokra fejtve	45357      "        "
"                 "	Összesen	301805      "        "

A háromszázezer tonna só értéke az 1913. évben 35014811 korona volt. Vagyis hazánk bányatermelésében, melynek összértéke 1913-ban 221 millió korona volt, a 35 millió korona már tekintélyes hányad. A konyhasó külkereskedelmi forgalmunkban is jelentékeny kiviteli czikk. A kivitel elsősorban Bulgária és Szerbia felé irányult, de exportáltunk Olaszországba, Afrikába, sőt Braziliába is. A jelenleg művelésben levő kilencz bánya is tetemes értéket képvisel hazánk nemzeti vagyonában, s ha arra gondolunk, hogy a Kárpátokban és Erdélyben legalább is 25 sótelepünk van, úgy bátran kimondhatjuk, hogy a kősó emberileg szólva, kimeríthetetlen tömegekben van hazánkban.

(Idegen szavak magyarázata.)