Terepgyakorlat 1. nap

Mátra: Ilona-völgy és Lahóca-hegy

2003 november 28-29.

A terepgyakorlat résztvevõi, középen Nigel Maund és Molnár Ferenc

Terepgyakorlatunk elsõ napján a Nigel Maund vezetésével a Mátra ÉK-i felében található paleogén vulkáni sorozatot és a hozzá kapcsolódó ércesedéseket tekintettük meg Recsken és az Parádfürdõ környezetében. Mielõtt részletesen jellemeznénk az egyes feltárásokat, néhány szóban a Mátra felépítésérõl.

A Mátra

Az ALCAPA régió egyszrûsített földtani térképe, pirossal kiemelve a neogén vulkanitokat

A Mátra hegység a Belsõ-Kárpáti vulkáni ív középsõ részén található. A Mátra hegység két vulkáni sorozatra különíthetõ, ÉK-en egy idõsebb paleogén (felsõ- eocén-alsó-oligocén) és egy fiatalabb, a Mátra fõ tömegét alkotó neogén (kárpáti-bádeni) sztratovulkáni sorozatra. A paleogén vulkanitok csak kis területen Recsk és Parádfürdõ közelében bukkannak felszínre. Mindkét vulkáni sorozathoz kapcsolódott intenzív hidrotermális tevékenység és ércesedés, a paleogén magmás tevékenységet magas és alacsony, míg a neogén sorozatot alacsony szulfidizációs fokú epitermális ércesedés jellemzi. Terepgyakorlatunk során csak a paleogén vulkanitokat és ércesedéseiket tanulmányoztuk, a következõkben ezért ezt a sorozatot jellemezük részletesen.

A bányászkodás története

A bányászat ezen a területen még a történelem elõtti idõkre nyúlik vissza. Biztos információk, a 18. századból vannak, amikor a török háborúk után a területet újra felfedezték. ElsõsorbanAg tartalmú fakóércet és galenitet bányásztak. A 19. században fedezték fel a Lahóca-hegy enargitos-luzonitos-fakóérces ércesedését, ami új lendületet adott a bányászatnak, egészen az 1970-es évekig. A Lahóca-hegy alatti Cu-porfíros ércesedést az 1960-as években fedezték fel, azonban mivel ennek kitermelése jelenleg nem gazdaságos ennek termelése nem kezdõdött meg, a két lejtaknával feltárt ércesedést végül vízzel feleresztették.

A valamikori bányászat emléke: bányaépület, háttérben az ércfeldolgozó

Paleogén vulkanizmus és nagytektonikai háttere

A recski paleogén vulkán, a többi magyarországi paleogén vulkánhoz hasonlóan (Zalai magmatitok, K-Velencei-hegység) a Tethys óceán záródásához kapcsolódó szubdukciós kollíziós folyamatok eredménye. Az Apuliai lemez É-irányú mozgása a Periadriai-lineamens mentén ív mögötti geokémiailag közepes-magas K-tartalmú neutrális-savanyú (granodiorit, diorit, andezit, dácit) magmatizmust generált. A neogén jobbos-laterális lemeztektonikai mozgások során az Alcapa egységgel K-ÉK felé elmozdult lemezdarabon lévõ vulkanitok nem pusztultak le, ezért ezeknek ma mind szubvulkáni, mind sztratovulkáni kifejlõdéseiket tanulmányozhatjuk. Az alpi kollíziós zónában "maradt" magmatitok (Karvanka, Riesenferner, Adamello, Bergamo) az erõs kompresszió és kiemelkedés miatt lepusztultak, ezeknek ma csak gyökérrégiója tanulmányozható.

A recski paleogén vulkán

A magmás komplexum (sztratovulkán és szubvulkáni dioritintrúió) Recsk és Parádfürdõ környezetében mintegy 25 km2 területen tanulmányozható, a Darnó-vonal mentén (A Periadriai-lineamens és a Balaton-vonal folytatása) a Pelsó nagytektonikai egységen. A magmás tevékenység négy fázisban igen bonyolult kalderaszerkezetet hozott létre részben szárazföldi, részben tengeralatti környezetben. A magma az idõs mezozoós karbonátos aljzatba nyomult, korát a magmatitokkal összefogazódó üledékek foraminifera faunája (Nummulites sp., Lithothamnium sp.,) alapján határozható meg, felsõ-eocénnek. A réz-porfíros ércesedés létrejötte a harmadik intrúziós eseményhez kapcsolódik. Mivel a vulkáni sorozat létrejötte során a Darnó-vonal már aktív volt, mind az intrúzió geometriáját, mind az érces zónák elhelyezkedését a Darnó-vonal csapása befolyásolta. A magmás tevékenység harmadik fázisában jött létre a szubvulkáni dioritintrúziót jellemzõ Cu-porfíros (Cu-Mo) ércesedés és a mellékkõzetek határán az exo/endo szakarnos (Cu-Zn-Fe) ércesedés. Sekély mélységû epitermális hidrotermális tevékenység és ércesedés két területen tanulmányozható. A recski Lahóca-hegy magas szulfidizációs fokú, míg az Ilona-völgy-Parádfürdõi terület szintén magas szulfidizációs fokú ércesedést mutat, de alacsony szulfidizációs fokú felülbélyegzéssel.

A Cu-porfíros ércesedés

A Cu-porfíros ércesedés által érintett diorit-intrúzió felülnézetbõl 3000x800 m területû, csúcsa 300 méterre van a felszíntõl, az intrúzió fõ tömege 500 m-tõl lefelé indul. Az intrúzió közepe csak gyenge kovásodást szenvedett. Ezt egy phillites zóna veszi körül kovásodással, szericittel és anhidrittel. Ennek a zónának a vastagsága a kupola közelében 100-200 m, az intrúzó peremén jóval vékonyabb. A phyllites zónát propylites zóna veszi körül, igen sok diszkontinuitási felülettel és átfedéssel az endoszkarn felé. A phyllites zóna jellegzetes ásványai: albit, klorit, epidot, anhidrit, kalcit. Lefelé haladva folyamatosan megy át a phyllites zóna az endoszkarnba (diopszid, amfibol, epidot, flogopit). Az exoszkarn zónáját aktinolt, gránát, epidot jellemzi. A mezozoós üledékek kovás részeinek jellegzetes ásványa a wollasztonit. Az exoszkarn kiterjedése 2000-2500 m, ahol a mészkõ márvánnyá metamorfizálódott. Az exoszkarnos zónák gyakran szerpentinnel-anhidrittel-magnetittel jellemezhetõ, hidrotermális tevékenységhez kapcsolható felülbélyegzést szenvedtek. A Cu(-Mo)-porfíros ércesedés részben kalkopirit hintés, részben kvarc-kalkopirit erek formájában jelenik meg. 0,4%-os Cu érc az intrúzió dõlésével párhuzamosan 80-100 m széles zónákban jelenik meg. Az intrúzió magzónája felöl (0,2-0,4% Cu) az érc mennyisége növekszik a phillites zóna irányában (0,4-0,6% Cu), a legmagasabb értéket, pedig a propilites zónában éri el (>0,8% Cu). A Mo mennyisége igen alacsony, a phillites zónáben 0,01%. Az endoszkarn érce szabálytalanul elhelyezkedõ masszív kalkopirittömzsök (1,5% Cu) formájában van jelen. Az intrúzió pereme felé haladva nõ a szfalerittartalom, a szkarn igen magas pirittartalommal jellemezhetõ (30-40% pirit). A Zn-Pb típusú szkarnos ércesedés a mezozoós üledékek rétegei mentén jött létre. Alárendelten Zn-Pb típusú ércesedés erezések és breccsák formájában is megjelenik. Fluidzárvány vizsgálatok a kvarc-kalkopirit erekbõl, magas szalinitású (halit+egyéb ásvány) és gáz-dús fluidzárványok szingenetikus megjelenését bizonyították, ami a magmás fluidumok ércképzõdés közbeni felforrására utal. A homogenizációs hõmérséklet 250oC és 450oC között a szalinitás 25-55 és 0-10 NaCl ekv. súly% között változik. A mikrotermometriai adatok alapján az ércesedés 50-80 és 300 bar között, a hidrosztatokus és litosztatikus körülmények között képzõdött.

Lahóca hegy

A Lahóca-hegyen található a magas szulfidizációs fokú epitermális ércesedés. Legalsó egysége egy sekély mélységû dioritintrúzió, amit sillek, andezit dykeok és a harmadik extrúziós fázis anyaga harántol. Az ércesedés a Lahóca-hegyen a breccsákhoz kötõdik. A különbözõ alakú breccsákat elõrehaladott argillites átalakulás jellemzi (pirofillit, dickit, kaolinit, kova), amely laterálisan szmektites-illites átalakulási zónába megy át. A breccsa pipeok általában 30-50 m szélesek és 200 m hosszúak. A breccsák gyakran újrabreccsásodtak és kovával vagy agyagásványokkal cementáltak. A breccsák polimiktek, és korábbi hidrotermás tevékenységek fragmentumait is tartalmazhatják. Gyakran kerekítettek, méretük a 10 cm-t is elérheti. A jellemzõ écásvány kollomorf pirit, amely finom hintések, erezések, sávok formájában jelenik meg a breccsában. A klasztokban szintén elõfordulhat hintés formájában. Az ércesedés tipomorf ásványai az enargit és a luzonit, amelyek szabálytalan csomók formájában jelennek meg. Más Cu ásványok, mint kovellit, csak alárendelten jelennek meg. Akcesszórikus ásványként galenit, szfalerit, kalkopirit is megjelenik, ezek azonban korábbi ércesedések eredményei. A Cu-As-Sb ásványok gyakran tartalmaznak Bi-Te szulfosókat. Az arany a pirithez kötött. Néha enargitban és a luzonitban is megjelenik elektrumként vagy terméselemként. A breccsa zónákban az aranytartalom eléri a 3 g/t-t. Az arany az intezíven kovásodott zónákhoz kapcsolódik, a legmagasabb aranytartalom mégis az argillites zóna és a befogadó andezit határán található. Ezekben a zónákban az arany koncentrációja elérheti a 100-180 g/t-t is. Az aranytartalom korrelál a Cu tartalommal, de nem korrelál az Ag-tel. Az ezüsttartalom 1-5 g/t körül ingadozik, de vannak helyek, ahol az 1000 g/t-t is elérheti. A Cu tartalom 0,1-0,7% között változik. A szmektites és a kaolinites zóna 0,1-0,2 g/t átlagos aranytartalommal jellemzehetõ. A Lahóca-hegyen 1852-tõl 1979-ig 3,1 millió tonna rezet bányásztak ki, 0,63% réztartalomra és 2 g/t aranytartalomra.

Polimikt breccsa a Lahóca-hegy D-i oldaláról

Andezit porfír a Lahóca-hegy ÉK-i oldaláról

Az arany a pirithez kötött. Néha enargitban és a luzonitban is megjelenik elektrumként vagy terméselemként. A breccsa zónákban az aranytartalom eléri a 3 g/t-t. Az arany az intezíven kovásodott zónákhoz kapcsolódik, a legmagasabb aranytartalom mégis az argillites zóna és a befogadó andezit határán található. Ezekben a zónákban az arany koncentrációja elérheti a 100-180 g/t-t is. Az aranytartalom korrelál a Cu tartalommal, de nem korrelál az Ag-tel. Az ezüsttartalom 1-5 g/t körül ingadozik, de vannak helyek, ahol az 1000 g/t-t is elérheti. A Cu tartalom 0,1-0,7% között változik. A szmektites és a kaolinites zóna 0,1-0,2 g/t átlagos aranytartalommal jellemzehetõ. A Lahóca-hegyen 1852-tõl 1979-ig 3,1 millió tonna rezet bányásztak ki, 0,63% réztartalomra és 2 g/t aranytartalomra.

Ilona-völgy

Az Ilona-völgy a heves megyei Parádfürdõ községtõl déli irányba húzódó, kb. 4,5 km hosszú völgy. Az egyenes völgyrészt tektonikai törés determinálja, az õt körülvevõ hegyek É-ról D-re a Vörösvár, a Hegyes-hegy, a Macska-hegy, a Veresagyag-bérc, a Hosszú-bérc és a Pál-hegy. Ezek közül a Vörösvár, a Hegyes-hegy és a Veresagyag-bérc a felsõ-eocén Recski Andezit Formációhoz tartozik. Ennek kiterjedése a mélyfúrások tanúsága szerint a környezõ oligocén képzõdmények alatt jóval nagyobb: nyugaton Parád vonaláig, északon Mátraderecskéig, keleten a Vadalmás területéig ismert. Dél felé helyzete bizonytalan. A formáció öt ciklusú rétegvulkáni mûködés terméke, eltérõ fáciesû (víz alatti, szárazulati) láva, piroklasztit, szubvulkáni, intruzív és metaszomatizált kõzettestekkel. A vulkanitok összvastagsága 400-600 m, az intrúzióé több, mint 800 m. Radiometrikus kora 37-40 millió év. Az intrúzió képzõdése a 2.-3. rétegvulkáni tag közötti idõszakra tehetõ. Az eocén vulkanitok feküje triász üledékes összlet, fedõje oligocén Kiscelli Agyag, Parádi Slír és Pétervásárai Homokkõ, amelynek Ilona-völgyi Tagozatának típusszelvénye a völgy déli részén a vízesés mellett van.
Persze, minket az üledékek kevésbé érdekeltek, annál inkább az ércesedés és a különbözõ átalakulások, amelyek a magmatizmushoz köthetõek.
Az eocén vulkáni mûködéshez több típusú ércesedés kapcsolódik: az intrúzióhoz Cu-porfir, a kontaktusán szkarnok, a környezetben pedig HS és LS jellegû epitermás ércesedések.
Az Ilona-völgyben a lahócai területtel ellentétben az figyelhetõ meg, hogy a HS típusú képzõdményeket felülírja egy LS rendszer. A két rendszer jelenlétét az andezit átalakulási termékei bizonyítják.
Erõsen kovásodott kõzettestek utalnak a HS jellegû folyamatra. A kovásodott testek lapos lencsékként vagy vertikális-szubvertikális erekként jelennek meg. Méretük általában néhány 10 m körüli, a legnagyobb ér 200 m hosszú. Némelyiken vuggy silica szövet is megfigyelhetõ. A kovásodott testek körül gyakran kvarcerek hálózata található, ahol az egyes erek vastagsága pár cm-tõl 10-20 cm-ig változik. A befogadó kõzettestek kaolinites-illites átalakulást szenvedtek. Ezen kívül alunit és pirofillit is jelen van. Az ércásványok fõleg tetraedrit, galenit és szfalerit, amelyek közül a korai galenit és szfalerit kevés Pb-Se illetve Ag-Sb szulfosóval inkább az agyagásványos átalakulási zónákhoz, míg a késõbbi tetraedrit és pirit a kovásodott testekhez kapcsolható, de a késõi érkitöltésekben is jelen van. Ritkán Au, Ag, Bi, Te és Sb ásványok is elõfordulnak a fiatal pirit-gazdag átalakulásokhoz kapcsolódva.[MOLNÁR F., GATTER I. 2003.]

1. feltárás

Sajátos képzõdmények a völgyben jelen levõ breccsatestek, amelyek több típusú vulkáni kõzetek és ritkán valószínûleg az alaphegységbõl származó üledékes kõzetek fragmentumait tartalmazzák. A breccsa kötõanyagát fõként adulár, kvarc és pirit alkotja. Ezek és a szulfidásvány paragenezis képviselik az LS rendszert.
A kiránduláson lehetõségünk nyílt az egykori timsós külfejtés (amelynek anyagát a parádi gyógyfürdõ hasznosította) mellett kibukkanó breccsatestet "megvizsgálni", az ügyesebbek még jogarkvarcokat is találtak!

Az Ilona-völgyi geológiájának bemutatása

Jogarkvarc az Ilona völgyi breccsatelérekbõl



Adulár kristályok az Ilona völgyben



Polimikt breccsák az Ilona-völgyben

2. feltárás

Második megállónk a Vaskapu ereszke volt, amely a völgy bejáratánál magasodó Vörösvár oldalában az 1800-as évekbõl megmaradt érckutató táró. 1780-ban indított itt elõször komolyabb érckutatást és -kitermelést Orczy J. rézre és ezüstre. A táró környékén szintén kaolinites-kovás átalakulást szenvedett dácit van, belsejében viszont egy újabb breccsatestet fedezhettünk föl, ami azonban nem egyezett az elsõ megállónál látottal. Pontosan még nincs feldolgozva ez a breccsa, de a külföldi kolléga szerint komoly érdeklõdésre tarthat számot mind tudományos, mind gazdasági szempotból.

A Vaskapueresz feltárás bejáratánál Molnár Ferenc elõadást tart


Magas arany tartalmú polimikt breccsa a Vaskapueresz feltárásban


A Vaskapueresz feltárás polimikt breccsája


Agyagpala klaszt a Vaskapueresz feltárásban

3. feltárás

Terepgyakorlatunk során csak a felszínen feltárt Lahóca-hegyi magas szulfidizációs fokú ércesedés feltárásait tekintettük meg. A Lahóca-hegy É-i oldalában. A feltárás egy breccsa pipeot tár föl (koptatott és koptatatlan polimikt klasztok). A breccsásodás a megfigyelt jellegek alapján tehát valóban több fázisban ment végbe és az a vulkáni összlet több szintjét is érintette. Az intenzív hidrotermális átalakulás során a breccsa kaolinitesedett-illitesedett és kovásodott. A kova vuggy szilica formájában van jelen, azonban a magas szulfidizációs fokú rendszerekre jellemzõ egységes nagy testet nem alkot, csak lokálisan, vékony zónák mentén jelenik meg. Ez azt jelenti, hogy a fluidumok pH-ja nem 1-2 körül lehetett, ahogyan azt egy ilyen rendszerben várnánk, hanem valamivel nagyobb, 2-3 körül alakulhatott. Ennek magyarázata lehet, hogy a hidrotermális rendszer feltehetõen a tengervízszint alatt fejlõdött ki. A kova igen finom érhálót hozott létre a kõzetben. A kova érhálóban és a kõzetben hintetten piritesedést figyelhetünk meg. Egyéb szemmel nem látható ércásvány a feltárásban még az enargit és a luzonit. Az kõzet átlag aranykoncentrációja a feltárásban Nigel Maund elmondása alapján 3 g/t.

Kaolinites-kovás (vuggy silica) átalakulás a Lahóca hegy ÉK-i oldalán

4. feltárás

A negyedik feltárás a Lahóca-hegy déli felében a valamikori ércbánya meddõje és a tárók bejáratának környéke. A tárókhoz igen közel épült fel az ércfeldolgozó üzem, amelyet ma már bányászattörténeti emlék. A kõzet itt is szintén polimikt breccsa magmás klasztokkal, amely enyhén kovásodott. A feltárás legszebben megfigyelhetõ jelensége a fenn-bennõtt, néha több cm nagyságot elérõ, magas szulfidizációs fokú epitermális rendszerek jellegzetes ásványai, az enargit és a luzonit. Ezekhez az ásványokhoz kapcsolódik az aranyérc képzõdése is.

A recski táró bejárata a Lahóca-hegy oldalában

Bennõtt enargit breccsában a Lahóca-hegy D-i oldalán




Fennõtt enargit a Lahóca-hegy D-i oldaláról


Enargit, mikroszkópi kép Lahóca-hegy D-i oldal


Termésarany, mikroszkópi kép Lahóca-hegy D-i oldal


Emplektit-wittichenit, mikroszkópi kép, Lahóca-hegy D-i oldal