A Mátra földtani vázlata és barlangjai
1.Földtani felépítés
- A miocén során zajlott le a hegységben a fő vulkáni tevékenység, e korszak képződményei adják a Mátra legfontosabb földtani formációit. Ekkor keletkezett a nagy vastagságú u.n. középső rétegvulkáni sorozat, amely a Mátra fő tömegét alkotja. Felépítését nagy vastagságú andezitagglomerátum-rétegek, andezittufa betelepülések és az ezeket megszakító különböző vastagságú piroxénandezit-lávaárakmaradványai jellemzik.
- Az andezitek néhol változatos, jellegzetes elváltozásokat mutató mállási folyamatokon mentek keresztül. A középső és déli részeken hidrotermális ércesedés követte ezt a vulkáni tevékenységet. A hegység 600 – 700 m magasság feletti részeit a legfiatalabb bádeni vulkáni képződmény, a sötétszürke piroxénandezit, vagy fedőandezit-összlet építi fel.
- Ugyanakkor a déli peremen riolit-dómok őrzik a savanyú vulkáni benyomulások emlékét. A keleti részen pedig egy közettani különlegesség, a karbonátos piroxénandezit mutatja a bádeni vulkanizmus változatosságát
- A miocén végén erős utóvulkáni tevékenység is beindult, számos gőz– és gázkifúvás, valamint gejzír tört a felszínre. A gejzírek átalakították környezetükben a kőzeteket és hidrokvarcitos anyagú gejzírkúpokat építettek. A Mátra északi vidékein jelenleg is tapasztalható utóvulkáni tevékenység, amit a száraz széndioxidos mofetták (Mátraderecske) és a szénsavas, kénhidrogénes források, az un. “csevicék” (Tar, Parád és Szajla vonalában) működése igazol.
- A hegység felszínformái két csoportba oszthatók:
- Az elsődleges formakincs a vulkáni működés során alakult ki és a kőzettani felépítése a posztvulkáni hatások következtében megtartotta eredeti, vagy közel eredeti alakját. Másodlagosak azok a formák, amelyeket kizárólag az erózió alakított ki. Ilyenek pl. az eróziós- és szurdokvölgyek, sziklatornyok.
- Elsődleges formának tekinthető a Nyugati-Mátra gerincvonulata, ahol egy szerkezeti vonal mentén több kráter alakult ki és az ezek körül megszilárdult láva roncsai alkotják a mai kúpokat
- A Középső-Mátrában több párhuzamos hasadékvulkáni rendszer maradványai figyelhetők meg. Ilyen hasadékon ül a hegység legmagasabb pontja és egykori sztratovulkáni központja, a Kékes, ahol a fedő lávaárak nem védték meg az idősebb kőzeteket meredek hegyoldalak és mély völgyek alakultak ki, melyek a Kékes és a főgerinc tömegét jobban kiemelték.
- 2. A hegységben ismert barlangok genotípusai
- A Mátrában eddig 87 nem karsztos kőzetben levő barlang, valamint barlangnak tekintett üreg vált ismertté.
- Ezek közül 74 természetes keletkezésű, a további 13 pedig olyan mesterséges üreg, melyet a korábbi irodalom, illetve a környék lakossága barlangként tart számon. Az ismert természetes barlangok összhossza 830 m, a mesterséges üregek együttesen 250 m-t tesznek ki (ESZTERHÁS – SZENTES 2006).
- Szingenetikus barlang az ismert barlangok 8 %-a.
- Kristálykamrákközül négyről tudunk. Mindegyik a mára már felhagyott és vízzel elárasztott gyöngyösoroszi ércbányában az érces telér és a trachitandezit határán alakult ki.
- Gázhólyag üregek amfitos-illetve piroxénandezitben váltak ismertté Mátrakeresztes és Mátraszentimre határában. A befoglaló kőzet egy részének lepusztulása során három ilyen a lávában összegyűlt gázok által kerekdedre fújt barlang vált bejárhatóvá (ESZTERHÁS 1993, OZORAY 1962, SZENTES 1971, PRAKFALVI 2006).
Posztgenetikus képződésű a Mátra barlangjainak többsége (77 %). Ezek a kőzetkialakulás után keletkezett barlangok négy nagyobb kategóriába sorolható 11 különböző barlangképző hatásra alakultak.
- Tömegmozgás által összesen 30 barlang keletkezése ismert a Mátra különböző részein. E barlangok előfordulnak andezitben, ezek agglomerátumában és tufájában, riolitban, kvarcitban és homokkőben is.
- A tömegmozgás által alakult barlangok zömét (21-et) a 2-10 m közti hosszúságú, keskeny, magas tektonikus hasadékbarlangok adják (BERTALAN 1958, ESZTERHÁS 1993).
- A lejtőn mozgó kőzettömegekben fellépő feszültségek kiegyenlítődése során keletkezett atektonikus barlangok közül ugyancsak hármat ismerünk, de jelentőségük így is nagy, mert köztük van a hegység legnagyobb, 428 m hosszban ismert barlangja, a Csörgő-lyuk (BERTALAN 1958, ESZTERHÁS 1990, 2003, ESZTERHÁS – MANGA 1996, SZABÓ 1871, SZÉKELY 1953).
- Továbbá tudunk még két 3-4 m-es támaszkodó álbarlangról és két 5-9 m-es tömbközi álbarlangról, valamint egy 6 m-es felszakadásos és egy 113 m-es konzekvenciabarlangról (ESZTERHÁS 1990, ESZTERHÁS – GÖNCZÖL – SZARKA 1991).
- Koptatás (korrázió) által keletkezett ismert barlangok száma 8. E barlangok mindegyikét az egykori és a jelenlegi vízfolyások által mozgatott törmelék alakította ki andezitagglomerátumban, riolittufában, konglomerátumban és homokkőben. Hat darab 6-14 m széles, 2-3 m beöblösödésű barlangeresz alakult patakok partján az oldalazó erózió által és kettő vízesések alatti örvénylő erózió következtében (ESZTERHÁS – GÖNCZÖL – SZARKA 1991).
- Aprózódás (fragmentáció) hatására 23 barlang keletkezése ismert a Mátra különböző andezitagglomerátumaiban, riolittufáiban, konglomerátumaiban és homokköveiben. Legtöbbjük (22 db.) a hő- és nedvességingadozás hatására alakult 2-5 m-es fülke, egy pedig a kőzettömeg oldalnyomásának megszűnte után fellépő széthúzódás során képződött 14 m-es hasadékfolyosó.
- Mállás (dezintegráció) csak, mint lúgos oldódás ismert a Köszörű-völgy hat barlangjának esetében. E barlangok kovás kötésű konglomerátumban levő repedések mentén oldódtak ki a közelükben egykor működő gejzírek lúgos oldatainak hatására. Csőszerű folyosójuk 2-14 m hosszban bekúszható, de elszűkülő járataik még tovább folytatódnak (ESZTERHÁS – GÖNCZÖL – SZARKA 1991).
- Barlangnak tekintett mesterséges üregek a Mátra ismert barlangjainak 15 %-át teszik ki. Ezen üregeket andezitben, riolitban, illetve ezek piroklasztikumaiban alakították ki. Vannak köztük régen felhagyott bányák, pincék és egykori remetelakások (BERTALAN 1958, ESZTERHÁS 1990, 1996).
Csörgő-lyuk, Magyarország legnagyobb nemkarsztos barlangja
A barlang a Nyugati-Mátrában, Mátraszentimre határában, az Ágasvár-hegy déli lábánál található. Egyetlen bejárata vasrácsos ajtóval van zárva (kulcsát a Mátrai Tájvédelmi Körzet irodájában lehet igényelni). Ismertségének kezdete a múlt homályába vész, mely időkről csak töredékesen ismert legendák szólnak. Az első tudományos expedíciót 1869. május 17-én Szabó József, a híres geológus vezette az akkor 130 m körüli hosszúságú barlangba (SZABÓ 1871). A 19-20. század fordulójának éveiben a Magyarországi Kárpát Egyesület tagjai kutatták a barlangot, de az erről szóló feljegyzések eltűntek. Az 1950-es években végzett kutatásokról két tanulmány jelent meg (LEÉL-ŐSSY 1952, SZÉKELY 1953), de a további kéziratos jegyzőkönyveknek szintén nyoma veszett. 1982-től napjainkig folyamatosan végez feltárásokat a Csörgő-lyukban a salgótarjáni Sziklaorom Hegymászó és Barlangász Klub. Ezek nyomán közel 300 m- rel növekedett a barlang, mely így jelenleg 428 m hosszú és 29,6 m mély. A tudományos kutatásokat pedig 1990-től mindmáig az isztiméri Vulkánszpeleológiai Kollektíva tagjai végzik (ESZTERHÁS 1990, 2003). A barlang atektonikus képződésű labirintusrendszer, mert egy megbillent helyzetű, folyamatosan csúszó riodácittufa- (középső riolittufa- ) rétegben alakult. A kőzetcsuszamlásos barlangkeletkezést már Szabó József pontosan és plasztikusan megfogalmazta: “Az egész képlet helyzete és a barlangürnek általános iránya s alakja oda mutat, hogy a rétegek a nehézség törvényének engedve lassú, de folytonos csúszásban vannak a völgy mélye felé. Ezen tömegmozgás következtében a rétegek összetöredeztek s a darabok egymás fölött különböző sebességben mozogván, torlódások keletkeztek…” (SZABÓ 1871). A kőzettömbök délkelet felé csúsznak az átlagosan 20o-os lejtőn, így a feltorlódó kőtömbök között alakult üregrendszer folyosóinak többsége északkelet-délnyugati irányú csapásvonallal párhuzamos. A kőtömbök közti barlangjáratok mérete 7 a folyamatos csúszás miatt napjainkban is gyakran változik. A barlang bonyolult labirintusa több teremből és számos hosszabb- rövidebb folyosóból, valamint aknajáratból áll. A bejárásnál nehézséget jelent a szerteágazó járatok szövevényén túl, hogy a folyosók és aknák egy része igen szűk , valamint némely felül szűk akna lefelé hirtelen kitágul és több helyen omlásveszély is van. A barlangot ásványi képződmények nem díszítik.
A falakat, mennyezetet a világosszürke, szemcsés, néhol mállékony tufatömbök alkotják. Különösen látványos, névvel is illetett kőtömb a Nagy-teremben a szép formájú “Hajó orra” és az M-remdszerben a 8 m-es élhosszúságú “Szuper kocka”. A járószintek többségén is kisebb-nagyobb kövek vannak, az aprószemcsés törmelék kevés. A mélyzónában található az állandó vizű Vidróczki-forrás és egy időszakos tó a Denevér-teremben. A Meglepetés-terem falának néhány réséből állandóan erős vízcsobogás hangja hallatszik, de a vizet még nem sikerült elérni, meglátni. A Vulkánszpeleológiai Kollektíva tagjai vízfestéssel kimutatták a barlangi Vidróczki-forrás összefüggését a felszíni Vándor-forrással. A festett víz 7 óra alatt tette meg a 8 m szintkülönbségű, 130 m-es utat a két forrás között (ESZTERHÁS 1990). A barlang hőmérséklete hűvösebb, mint azt a külső klimatológiai tényezők indokolnák. A mélyzónában +4 oC körüli a nyári léghőmérséklet. Ezt a jelenséget a barlang töredezett és porózus kőzete által megnövekedett párolgási felület nagyobb hőelvonása magyarázza. A barlangban idáig 18 fajhoz tartozó állatok sokaságát sikerült meghatározni, melyek közül feltűnő a lepkék gyakorisága (Triphosa dubitata, Scoliopteryx libatrix, Inachis io) és különösen az Elveszett-ágban kis patkósdenevérek (Rhinolophus hipposiderros) több száz egyedet számláló áttelelő kolóniája (ESZTERHÁS 1990, 2003).
Néhány jellegzetes barlang bemutatása a különböző genotípusú más és más kőzetekben alakult üregek közül
A Mátra 87 ismert barlangja 3 kategória 14 genotípusába sorolható. E fejezetben minden egyes előforduló genotípus barlangjai közül példaként ismertetünk egyet (szingenetikus 2, posztgenetikus 11, mesterséges 1). Ércbánya 250 m-es szintjének ferde barlangja a gyöngyösoroszi egykori ércbánya által feltárt üregek közül a legnagyobb, melyet a forró oldatok a még teljesen meg nem szilárdult érces telér és a trachtandezit határán feszítettek. Nagyjából 12 m hosszú ferde hasadékszerű kristálykamra szélessége 2-3 m, magassága 4-5 m. Falait vastagon kérgrzték az oldatokból kivál, pirittel “megszórt” ametisztkristályok. A 8 barlang kristályait a felfedezést követően kirabolták, majd törmelékkel nagyobb részt feltöltötték. A bányászat felhagyása után (1989) az egész altárórendszert elárasztotta a víz (ESZTERHÁS 1996, ESZTERHÁS – GÖNCZÖL – SZARKA 1991).
Gyula-barlang a mátraszentimrei Csörgő-völgy jobb oldalának talpszintjén nyílik. Szája 7 m széles és 2,3 m magas, befelé egyetlen nagyobb fülke következik 3,6 m-es hosszal és 2,3 -2,7 m-es magassággal. Hozzávetőleg gömbnegyed formájú. Eredetileg teljesen gömb formájú gázhólyag lehetett kompakt andezitben, amelynek patak felőli részét a Csörgő-patak eróziója bontotta le és alsó részét ugyanezen patak törmeléke töltötte fel. A barlang kétszeri ásatása során számos cseréptöredék került elő, melyek a késő bronzkortól a középkoron át a napjainkig terjedő időkből származnak (ESZTERHÁS 1990, 1996).
Kék-útmenti-barlang a mátraszentimrei Ágasvár-hegy déli oldalában piroxénandezitben található tektonikus hasadékbarlang. Bejárata 60 cm széles és 2 m magas. A csak kúszva járható főfolyosója 3 m után egy keresztfolyosóba torkollik. A két hasadékfolyosó és néhány fülke alkotta barlang összhossza 9,7 m, legnagyobb magassága a folyosók kereszteződésében 2,5 m (ESZTERHÁS 1990, 1996).
Csörgő-lyuk riodácittufában alakult atektonikus barlang, melyet az előző fejezetben már részletesebben bemutattunk.
Herceg-gödri-barlang a parádsasvári víztárolóba folyó Herceg- gödri-patak mentén miocén eggenburgi homokkőben felszakadással alakult. A barlangot egyetlen 6 x 2 m-es alapterületű, 1,6 m magas fülke alkotja, melyet egy szűk bejáraton átpréselődve lehet elérni. A barlangtér morfológiai jegyei (pl. tölcsér formájú, laza homokból álló alja) azt mutatják, hogy az egy mélyebben levő üreg felszakadásával keletkezett, amit az is alátámaszt, hogy itt a homokkő mésztartalma eléri a 30 %-ot. Tehát a kőzet harmadrésze savas vízben oldódva üregesedett, mely a laza homokkőben felszakadást indukált.
Csák-kői Nagy-barlang a Gyöngyössolymos közvetlen szomszédságában levő, egykor riolit-malomköveket fejtő és készítő kőbánya csarnokából felszakadozásokkal részben konzekvenciabarlanggá alakult objektum.
Az üreg így végül is kettős genetikát tükröz. A déli része még őrzi a bányacsarnok formáját, tehát mesterséges üreg. Az északi, hosszabb labirintusrész viszont már az egykori bányacsarnok természetes felszakadozásával alakult konzekvenciabarlang. A barlang két részébe hat bejárat vezet. A csarnok és a labirintusrész együttes hossza 113 m, vertikális kiterjedése 14,5 m, horizontális kiterjedése 48 m (ESZTERHÁS 1996, ESZTERHÁS – GÖNCZÖL – SZARKA 1991).
Kis-kői-hasadék Abasár északi határában andezitből és andezitagglomerátumból felépülő szirten levő támaszkodó álbarlang. Egy szálbanálló sziklatömbről a közel függőleges irányú réteghatár mentén levált egy nagyobb kőzetkaréj, melynek alja megcsúszva eltávolodott eredeti helyéről, míg felső része nekitámaszkodott a helyben maradt részhez. Így egy hasadékhoz hasonló, 4,5 m hosszú, alján 60 cm széles, 2,2 m magas, a két végén nyitott barlangfolyosó alakult (ESZTERHÁS 1996, ESZTERHÁS – GÖNCZÖL – SZARKA 1991).
Csörgő-pataki-álbarlang a mátraszentimrei Csörgő-völgyben található tömbközi álbarlang (vagy táluszbarlang). A barlangot a völgyoldalról leguruló, egymásnak támaszkodó andezit-kőtömbök közti rések alkotják. A kőtömbök közti járható réseken a patak is átfolyik. Az álbarlang két egymással párhuzamos és egy az ezeket összekötő folyosóból áll, melynek összhossza 9,5 m, átlagos magassága 1 m. (ESZTERHÁS 1996).
Görgeteges-eresz a Domoszló melletti Tarjánka-szurdokban folyó patak oldalazó eróziója által kikoptatott barlang andezitagglomerátumban.
Mint az oldalazó erózió által alkotott üregeknél szokott lenni, az üreg szélessége meghaladja annak beöblösödését. Ez esetben 7,5 m a barlangeresz szélessége, 3 m-t tart befelé és átlagosan 1 m magas. Alján kisebb-nagyobb kőgörgetegek és andezithomok található. Árvizek esetén napjainkban is víz jár benne és a sodort törmelékkel tovább formálja a barlangot.
Macska-barlang a bátonyterenyei Macska-völgy szurdokszakaszában kőzetszéthúzódás által keletkezett barlang riodácittufában.
Macska-eresz időszakos vízesés alatt örvénylő erózió formálta üreg a bátonyterenyei Macska-völgy riodácittufájában. A 9 m magas vízesés alsó harmadában van a barlangeresz legmélyebb, 3,1 m-es beöblösödése. A vízesés falában még több mélyedés is van, valamint jól látszó vízszintes bordák képződtek az ellenállóbb rétegeknél a szelektív erózió hatására.
A völgy lemélyülésével a visszamaradó meredek völgyfal oldaltámasza megszűnt, így abban előbb feszültségek gyűltek össze, majd megrepedt és a repedés mentén a kőzettömbök barlangméretű rést hagyva eltávolodtak egymástól. A Macska-barlang teljes hossza 14,5 m, szélessége 1 m, magassága a legtöbb helyen 2 m körüli. Cserepes-eresz többnyire hő- és nedvességingadozás okozta aprózódással keletkezett üreg a parádi Cserepes-tető andezit- agglomerátumból álló meredek oldalának egyik sziklaszirtjében. A barlangeresz beöblösödése 3 m, szélessége 4,5 m, magassága a bejáratnál 4 m, beljebb 1 m. A leszakadt kisebb-nagyobb agglomerátumdarabok egy része legurult a meredek lejtőn, más része pedig az eresz alján halmozódott fel.
Mismucska-barlang a parádsasvári Köszörű-völgy alsó miocén kovás kötésű konglomerátmában lúgos oldódás által keletkezett barlang.
A barlang csőszerű folyosóit a kovás kötésű konglomerátumban csak a 9 pH-érték feletti lúgok voltok képesek kioldani. E lúgok a Köszörű-völgy feletti Gyökeres-tető ma már csak a gejzírkúpok romjai alapján felismerhető gejzírjeiből származtak. A gejzírekből előbb a felszínen, majd a kőzet repedéseiben alácsurgó lúgok számos csőszerű járhatatlan és barlangméretű folyosót oldottak a konglomerátumban.. Ezek egyike az elágazó folyosóhálózatot alkotó, 7,8 m hosszban bekúszható, 50-70 cm átmérőjű Mismucska-barlang Malomköves-csarnok a gyöngyössolymosi Csák-kő legnagyobb mesterséges ürege. A Csák-kő riolitjából egykor malomköveket készítettek. Ennek érdekében a legmegfelelőbb struktúrájú kőzetréteget követve bányacsarnokokat képeztek a riolitban. A malomköveket a helyszínen faragták ki a kőzetfalból, majd ácsolatba foglalva eresztették le a hegyoldalon.
A máig megmaradt legimpozánsabb bányacsarnok a Malomköves-csarnok. Bejárata 3 m széles és 1,8 m magas. Belső tere 19,5 m hosszú, 6-10 m széles és 1,8 – 3,3 m magas. A csarnokban ma is látható 9 rontott és így a falban hagyott malomkő (ESZTERHÁS – GÖNCZÖL – SZARKA 1991).
Esterhás István speleologus – Dr. Szentes György geologus
The Caves of the Mátra Mountains in Hungary
The Mátra Mountains are situated in central area of the Northern Hungarian Mountain Range between the Tarna- and Zagyva Rivers. The range stretches north to west for 50 km and south to east for 15 – 20 km wide. The area is 670 km2 large including the foothills. The volcanic formation itself covers a 380 km2 surface area.
The main ridge is the highest summit in Hungary, the 1014 m high Mount Kékes.
Geological setup
Geologically the Mátra Mountains are a part of the inner volcanic range of the Carpathian Mountains. There is limited evidence for the manner in which the lower basement was formed. It can be traced solely either the basis of some enclosed rock fragments from the lava and tuff or from the ore prospecting boreholes in the Eastern Mátra Mountains.
Precambrian and Palaeozoic micaceous schist, quartziferous schist and granite inclusions were found in the andesite of the Western Mátra Mountains.This indicates the presence of a crystalline basement below the volcanic rocks and the younger sediments at an unexplored depth.
The accumulation of the Triassic Geosynclinal Sequence in the east of the mountains, near the village of Recsk has been explored as a result of ore prospecting drillings. During the course of the Triassic sedimentation basic diabase lava flows were produced in several phases. The diabase was revealed not only from the drillings, but from outcrops in the easternmost rim of the hills. Drilling penetrated several hundred metres of thick Triassic limestone, dolomite, clay slate and sandstone. In the contact zones of the sediments and the volcanic formations, metamorphic and various types of skarn minerals were found.
The Triassic sediments are overlain by a thin layer of Eocene Nummulitic Limestone, which was observed in deep boreholes. During the Eocene intense volcanic activity was typical. The oldest volcanic formation, the biotic-amphibolic andesite, andesite agglomerate and tuff outcrop in the vicinity of the village of Recsk. The hydrothermal ore occurrence is related to this Eocene volcanism.
The Oligocene sediments are known to occur in the northern foothills of the mountains. The thin Lower Oligocene is composed of shale and siliceous sandstone. The Middle and the Upper Oligocene is represented by clayey marls of great thickness. The cross bedded Upper Oligocene sandstone frequently outcrops in the deep valleys of the northern Mátra Mountains.
The main volcanic activity took place in the Miocene era. The most important geological formations in the mountains are developed during this epoch.
A transgression began in the Eggenburgian Stage of the Lower Miocene. Its base is composed of a sandstone and conglomerate series.
Volcanic activity recommenced in the Ottnangian Stage. The key horizon is a wide spreaded rhyolite tuff depositing the so called Lower Rhyolite Tuff.
The majority of the volcanic superstructure of the Mátra Mountains is made up of Middle Miocene (Badenian) explosive and effusive products. This Middle Stratovocanic Sequence is is more than 1000 m thick. The sequence is composed of piroxen andesite lava rocks, tuffs, volcanic breccias and agglomerates.
The parts of the mountains laying above 600-700 m altitude are composed of the youngest member of the andesitic volcanism, fresh or just slightly altered pyroxene andesite, the Covering Andesite Sequence. In the central area of the southern rim of the mountains an occurrence of rhyolite domes of the late Badenian Stage can be observed. In the northern foreland of the eastern main ridge, light grey, coarse grained andesite, the so called carbonate andesite is to be found.
The volcanic formation is underlain by sedimentary deposits, which contain large amount of redeposited volcanic material. One of the most characteristic sediments of the Upper Badenian is the Diatomite Sequence.
The Sarmatian formations are known to occur in the south-eastern forelands. They are composed of sands and clayey sands. The interbedded tuffite layers can be identified as the Upper Rhyolite Tuff.
The fumarolic activity of the post-volcanic period took place either at the same time as this activity or subsequent to it. The formations produced by geysers and hot springs are consisting of chalcedony-opal beds, which may represent the geysers and hot spring terraces. In the northern part post volcanic activity can still be observed, proved by the occurrence of carbon dioxide producing mofettes (Mátraderecske) or by by the emergence of springs containing carbon dioxide and hydrogen sulphide, locally known as “csevice” (Parád, Szajla).
The Pannonian formation surrounds and partly covers the volcanic area from the south and west. It is composed of alternating clays and sands with lignite seams. In the Quaternary debris cones consisting of pebbles, redeposited andesitic rubble and in the valley floors, alterating pebble, sand and silt depositions developed.
Geomorphology
The Mátra’s relief forms can be divided into two major groups. The first includes the primary volcanic features, which have preserved their original or suboriginal shapes up to the present time. These includes parasitic cones and elongate ridges reminiscent of a fissure volcanic origin as well as stratovolcanic cones more resistive to the erosion. The ridge of the Western Mátra can be considered as the primary feature. There, along a tectonic zone, several small crater relics can be Mount Óvár in the Western Mátra Mountains was a stratovolcanic centre with huge masses of coarse agglomerate accumulations on its slopes.
The second type of landform has been shaped by erosion, including canyons, the pinnacles and the weathered rock dykes etc.
Mount Kékes in the Central Mátra, the highest peak in Hungary, is also considered to be a stratovolcanic centre. Its slopes below the protecting lava cover are heavily eroded. The longest and genetically most obvious series of fissure volcanoes is represented by the main ridge of the Eastern Mátra Mountains, where 10 eruption cones or cone relics can be identified over a distance of 12 km.
Along the rims are typical breaking plateau fragments. The stone blocks lie at right angles to the surface of the former lava flow. The blocks are gradually denuding and breaking into small pieces on the steep slopes. Secondary, relatively recent processes (frost riving and erosion) are responsible for the “rock columns” on the northern side of the mountains.
The other group of lava bodies, younger than the previous one, is characterised by dikes. Some of which are markedly exposed on the surface.
The development of the valleys in these mountains has taken place in three stages. In the first case the valleys which developed between the original volcanic forms were further deepened by erosion. This has resulted in symmetrical valleys. In the second case the erosion has formed linear valleys along the tectonic plains. In the third case valleys have been formed by powerful streams in the recent past. Recently the erosion has taken lesser part in the formation of the landscape, as the major part of the formations are covered. The removal of this cover has occurred mainly in the creeks and gullies.
On the plain on the southern foreland, connected debris cones have been developed over the Pannonian sediments as a result of downcutting water courses.
The northern foothills were formerly covered by volcanitc rocks, but these tuff- lava- and agglomerate layers have been denuded. Clayey and sandy Miocene and Oligocene sediments form the strongly dissected landscape. The land became a low elevated hill country due to downcuttings water courses. The land rises gradually toward the main masses of the Mátra Mountains. In some places the remains of exhumed subvolcanos emerge on the surface.
Cave Development in the Mátra Mountains
In the Mátra Mountains 87 cavities can be found in the non-karstic rock formations . These include 74 natural caves and 13 artificial cavities, referred to as caves either in literature or by the local people.
Amongst the, 8 % have originated as syngenetic caves. Four crystal caves are known. Gas bubble cavities are formed in amphibole and pyroxene andesite.
Most of the non-karstic caves have postgenetic origin (77%). These caves were formed after the development of their surrounding rock. Their formation can be divided into four major categories and they represent 11 different types of the cave development.
1. Mass movement has created 30 caves in different parts of the Mátra Mountains. These
are occurring in andesite, andesite agglomerate, andesite tuff, rhyolite, quartzite and
also in sandstone.
– Most of these (21 caves) are 2 -10 m long, narrow and high tectonic fissure caves.
–Three atectonic caves are known. The group is of particular importance, because it
includes the longest non-karstic cave of Hungary, the 428 m long Csörgő Hole.
– Two 3 – 4 m long leaning pseudocaves are known.
– Two 2 – 9 m long talus caves are known.
– One 6 m long collapsed cave is known.
– One 113 m long consequence cave is a result of the mass movement of the strata.
2. Corrasion formed 8 cavities. These cavities have developed in andesite agglomerate,
rhyolite tuff, conglomerate and sandstone.
– Six cavities, 6 – 14 m wide, and 2-3 m deep rock shelters developed as a result of
lateral erosion.
– Evorsion shaped two rock shelters below waterfalls.
3. The rock fragmentation hasformed 23 caves in agglomerate, rhyolite tuff,
conglomerate and sandstone in different parts of the Mátra Mountains.
– Twenty-two 2- 5 m long niches were developed as a result of the influence of the
temperature and moisture variation.
– One 14 m long fissure cavehas formed as a result of rock extension.
4. Chemical weathering
– occurs only in the form of the alkaline solution. In the Köszörű Valley the alkaline
solutions of former geysers has formed six caves in the siliceous conglomerate.
The 2-14 m long tube shaped passages are gradually narrowing and become
impassable.
Artificial cavities make up 15% of the caves in the Mátra Mountains. These cavities are called caves in literature or by the local people and some of them have formed already consequence cave. They have been carved or excavated in andesite, rhyolite and pyroclastics. They include abandoned mines, cellars and former hermitages.
István Esterhás, speleologist – Dr. György Szentes, geologist
Csörgő Hole, the longest non-karstic cave in Hungary
The Csörgő Hole opens in the Western Mátra Mountains at the southern foot of Mount Ágasvár. Its only entrance has an iron gate. For many years the cave was forgotten about, and became the stuff of legends. The first scientific expedition to the cave was led by the geologist József Szabó on 17th May 1869. At that time the known length of the cave was 130 m (Szabó, 1871). At the turn of the XIX. and XX. century the Hungarian Carpathian Association carried out explorations, but the their report was lost. In the 1950‘s two studies were published on the cave (Leél-Őssy, 1952, Székely 1953), but unfortunately the relevant manuscripts disappeared. Since 1982 the members of the Climbing and Caving Club of the town of Salgótarján have been systematically exploring the cave. As a result of this the cave has recently been extended to 428 m long and 29.6 m deep. Since 1990 the Vulcanospeleological Collective of Isztimér has carried out scientific investigations in the cave (Eszterhás 1990, 2003).
The Csörgő Hole is an atectonic labyrinth. The development of the cave can be traced back to the continuous sliding of the rhyodacite tuff (Middle Rhyolite Tuff) and the consequent aggradation. The first explorer of the cave, the geologist József Szabó had defined exactly how the landslide had originated in the cave development: “The position of the surroundings and the direction of the passages indicates that the layers, obeying to the pull of gravity, are sliding slowly and continuously toward the bottom of the valley. As a result of this mass movement the layers are broken apart and boulders moving at different rates are piling up on one another….”. (Szabó, 1871).
The boulders are sliding south-eastwards on a 20o slope, therefore between the accumulated boulders passages have formed following a NE – SW strike. Because of the continuous sliding of the boulders, the size and form of the cavities are still frequently changing. The complicated labyrinth of the cave consists of several chambers, long and short passages and shafts. A tour in the cave is not easy due to the complexity of the passages , the narrow corridors and shafts as well as the danger of collapse . Speleothems are not to be found in the cave. The walls and the ceiling are formed of light grey, grained and partly weathered tuff boulders. The boulders in the Big Room are especially spectacular boulders as are those in the Prow and in the M System which contains the 8 m big Super Cube. The floors are covered with rock gravel and with some fine grained debris. In the deepest level of the cave the perennial Vidróczki Spring emerges and in the Bat Chamber an intermittent lake can sometimes be found. In Surprise Hall water can be heard gurgling through the fissures, but nobody has yet succeeded in reaching this underground stream. The members of the Vulcanospeleological Collective have proved by dye tracing the connection between the Vidroczki Spring and the Vándor Spring which emerges on the surface. The distance between the two springs is 130 m and the vertical difference is 8 m. The dye tested water emerged after 7 hours (Eszterhás 1990). The cave temperature is cooler than the surface temperature. The air temperature in summer is about +4 Co in the deep level. This phenomenon can be explained by the extensive evaporation area of the porous tuff, which results in greater heat extraction. In the cave 18 species have been identified. The large numbers of moths (Triphosa dubitata, Scoliopteryx libatrix, Inachis io) is unusual. In the Lost Passage large colonies of Lesser Horseshoe bats (Rhinolophus hipposiderros) roost throughout the winter (Eszterhás 1990, 2003).
Description of some characteristic caves according to the types of cave development and the surrounding rock
The 87 caves of the Mátra Mountains are representing 14 types of cave developments in three main groups. In this chapter we describe examples from each types of the cave development (2 syngenetic originated caves, 11 postgenetic originated caves and 1 artificial cavity). The inclined cave at the 250 m level in the ore mine was a 12 m long, 2-3 wide and 4-5 m high sloping crystal cave. The cave was formed at the edge of an ore dyke and the tracyandesite which originated from the influence of the ascending hot solutions. Its walls were covered with large brilliant individual amethyst crystals and disseminated pyrite. Unfortunately, immediately after its discovery, the cave was looted and filled in. After the mining operations ceased (1989) the whole system was abandoned and flooded (Eszterhás1996, Eszterhás, Gönczöl, Szarka 1991).
The Gyula Cave opens on the base level on the righthand side of the Csörgő Valley. Its entrance is 7 m wide and 2.3 m high.
The cave consists of a single 3,5 m long and 2.3-2.7 m roundish niche, which was originally a completely ball-shaped gas bubble cavity in compact andesite. Part of the cave was denuded by the erosion of the Csörgő Creek and filled in by stream debris. The Gyula Cave is of archaeological importance. Excavations revealed potsherds dated from the late Bronze Age to the present days (Eszterhás 1990, 1996).
The Kék-útmenti Cave is a tectonic fissure cave, which was formed in pyroxene andesite on the southern slope of Mount Ágasvár. Its entrance is 0.6 m wide and 2 m high.
The first 3 m of the cave is a low crawl, which leads into a 2.5 m high fissure passage. The total length of the cave, including some small niches, is 9.7 m (Eszterhás 1990, 1996). The 428 m long Csörgő Hole, the longest non-karstic cave in Hungary, is atectonic cave in rhyodacite tuff. The Chapter 5 gives a detailed description of the cave.
The Herceg-gödri Cave is a collapsed cave in the Miocene Eggenburgian sandstone by the side of the Hereceg-gödri Creek. A narrow entrance opens into the cave, which has a single chamber measuring 6 x 2 m and is 1.6 m high. The morphology of the cave (for example the funnel shaped floor, which is composed of loose sand.) shows, that its development is the result of a breakdown in a deeper cavity. The lime content of the sandstone is 30%. A cavity developed because a third of the volume of the sandstone dissolved in the acidic water, which induced a breakdown in the loose sandstone.
Csák-kői Big Cave can be found in a former millstone quarry near the village of Gyöngyössolymos. It consists of a large cavity in rhyolite, caused by breakdown and thus is a consequence cave. There are two distinct parts to this cave.
The southern part is the original quarried chamber and consequently this is an artificial cavity. On the other hand the northern part, a long labyrinth has resulted from natural breakdown and has developed as a natural cave. There are six entrances to the artificial cavity and the natural cave. The length of both parts is 113 m with a vertical differential of 14.5 m and a 48 m horizontal extension. (Eszterhás 1996, Eszterhás, Gönczöl, Szarka 1991).
Kis-kői Fissure Cave is a leaning pseudocave. The cave opens in a cliff composed of andesite and andesite agglomerate north of the village of Abasár. There is a large cavity, formed in boulders along the horizontal bedding. The lower part of the boulders have slid and moved from their original position, while the upper part is balanced on bedrock. As a result of this a passage, 4.5 m long, 2.2. m high and 0.6 m wide, open at both ends, has developed. Csörgő-pataki Pseudocave can be found in the Csörgő Valley near the village of Mátraszentimre. It is a talus cave, a mass of fissures between the andesite boulders, which rolled down the valley. A stream flows through the open cavities in the valley. This pseudocave, which is 9.5 m long and an average of 1 m high, consists of two parallel passages, which are connected by a narrow fissure. (Eszterhás 1996).
The Görgeteges Rock Shelter was formed near the village of Domoszló in the andesite agglomerate of the Tarjánka Gorge by the lateral erosion of the stream. Generally the width of cavities formed by lateral erosion exceed their depth.
In this case the 1m high rock shelter is 7.5 m wide and is 3 m deep. The floor is covered with rock fragments and andesite sand. It sometimes floods and the water transported gravel is helping to extend the cave.
The Macska Rock Shelter is a cavity near the town of Bátonyterenye in the Macska Valley. The rock shelter was shaped by the evorsion in rhyodacite tuff below a waterfall. In the lower third of a 9 m high waterfall , there is a rock shelter with a depth of 3.1 m. In the rock wall several smaller hollows can be observed and spectacular horizontal tuff layers have formed due the selective erosion.
The Macska Cave can be found in the gorge of the Macska Valley. The cave was developed by rock extension in rhyodacite tuff. After the deepening of the gorge steep, backward sloping side had lost its lateral support and thus tension occurred in the rock mass. Later the rock cracked and the blocks separated from one another, forming a cave-sized fissure. The Macska Cave is 14.5 m long, 1 m wide and about 2 m high. Rock fragmentation, which was caused by the temperature and moisture variation, created the Cserepes Rock Shelter in a cliff on Mount Cserepes near the village of Parád. The rock shelter is found in andesite agglomerate. It is 4.5 m wide, 4-1 m high and is 3 m deep. Andesite agglomerate breakdown has accumulated on the floor.
The Mismucska Cave opens in Miocene siliceous conglomerate in the Köszörű Valley near the village of Parádsasvár.
The cave has formed as a result of the alkaline solution. Only a solution with a pH of over 9 would have been able to dissolve the passages in this cave The alkaline solution originated from the former geysers of Mount Gyökeres above the Köszörü Valley. Today the existence of these geysers can be identified only from the remains of the geyser cones. The seeping alkaline solutions from the former geysers dissolved several tube shaped cavities, both passable and impassable, in the conglomerate. One these is a the network of the 7.8 m long and 0.5-07 m diameter known as Mismucska Cave.
Malomköves Hall is the largest artificial cavity in the rhyolite of Mount Csák-kö near the village of Gyöngyössolymos. The rhyolite was originally used to produce millstones and as a result large cavities were cut in the rhyolite. The millstones were carved on-site from the rock face and when finished, were mounted on timber sledges, and lowered down the hillside. The most spectacular underground quarry which can be seen today is the Malomköves Hall. The entrance is 3 m wide and 1.8 m high, and inside it is 19.5 m long, 6-10 m wide and 1.8-3.3 m high. In the left hand wall, nine half-completed, but damaged millstones can still be seen. (Eszterhás, Gönczöl, Szarka 1991).
István Esterhás, speleologist – Dr. György Szentes, geologist