A miocén kori vulkanizmus

A börzsönyi vulkánosság kárpáti háttere

A kárpát-pannon térség több százmillió éves fejlődésének egyik leglátványosabb eseménysora volt, a több mint 22 millió éven keresztül tartó vulkáni működés. A folyamatot a Magura-óceán lemezének a Kárpát-medence belseje felé irányuló szubdukciója irányította. A Kárpátok alá kívülről betolódó litoszféralemezek szállította vízdús üledék jelentősen lecsökkentette a földköpeny olvadáspontját, ami részleges beolvadáshoz, magmaképződéshez vezetett. Ennek következménye egyrészt a Külső-Kárpátok flistakarójának felgyűrődése, másrészt – a felül maradt lemez területén – mészalkáli vulkánosság kialakulása, mégpedig a hegyszerkezettel párhuzamos vulkáni ív formájában. A lemezfrontnál történő összepréselődést szintén a passzív lemez területén, annak belső részén a kéreg tágulása, vékonyodása kompenzálja. Az extenzió egyfelől medenceszerkezet kialakulását eredményezi, másfelől ún. köpenydiapírok (az átlagosnál nagyobb hőmérsékletű, ezáltal részlegesen olvadt és kisebb sűrűségű köpenyrészek) felnyomulását idézi elő.
A vulkáni működés – a köpenydiapírba részlegesen beolvadó kéreganyag jóvoltából – szilícium-dioxidban gazdag, savanyú magmák robbanásos kitörésével kezdődött. Alsó- és középső-riolittufa néven ismert képződmények (ignimbritek és tufatelepek) – jórészt fiatal üledékekkel borítva – hatalmas területeket foglalnak el a Kárpát-medencében, Magyarország határain belül pedig egy széles délnyugati-északkeleti pásztát képeznek. Ezeket a különböző fúrások szinte mindenhol érintették. Az alsó-riolittufa az eggenburgi-ottnangi emelet határán került felszínre, a középső-riolittufa a kárpáti emelet végén, a bádeni emelet elején. Feltételezhető, hogy a hatalmas mennyiségű, robbanásos eredetű vulkáni törmelék mára eltemetődött önálló kalderákból, kalderaegyüttesekből származott, de akár a ma felszínen lévő Börzsöny is hozzájárulhatott a szóráshoz. A felső-riolittufa már az intermedier vulkáni termékekkel egy időben került a felszínre, s egykori kitörési központjai a felszínen lévő vulkánokban keresendők.
A medencebelső elfedett savanyú vulkáni kőzeteitől északra, a Kárpátok takarós szerkezetű láncaihoz belülről egy – nagyobbrészt intermedier mészalkáli kőzetekből (andezit, dácit, riolit, bazaltos andezit) felépülő – kettős vulkáni vonulat csatlakozik, amely az Eperjes-Tokaji-hegységtől keletre már egységes lánccá egyesülve folytatódik (Vihorlát, Szinyák, Kőhát, Gutin, Kelemen-havasok, Görgényi-havasok, Hargita, Csomád). Szélessége ennek megfelelően 400 kilométerről a Kárpát-kanyarhoz érve néhány tucat, majd csupán egy-két kilométerre csökken. A kettős vulkáni vonulat belső övezetét az Északi-középhegység hegységei – Visegrádi-hegység, Börzsöny, Cserhát, Mátra, Tokaj-Zempléni-hegyvidék – alkotják. A külső vulkáni ív már a Felvidéken húzódik (Madaras, Újbányai-, Selmeci-, Körmöci-hegység, Jávoros, Osztrovszki-hegység, Korponai-dombság, Polyána, Vepor, Eperjesi-hegység).
A vulkánosság jellemzője, hogy az időben nyugatról kelet-délkelet felé húzódott. Ennek megfelelően a csonka Magyarországon legtovább a Tokaj-Zempléni-hegyvidéken tartott, ahol az utolsó kitörések a pannonra tehetők. A Hargitában még a pleisztocénban is működtek vulkánok. A jelenség okát abban látják a kutatók, hogy a szubdukció során az egymáshoz közeledő lemezszegélyek ollószerűen – legkésőbb délkeleten – záródtak, így a hozzájuk kapcsolódó vulkanizmus is délkeleten a legfiatalabb.
Anyagában szintén jelentős különbségek mutatkoznak még a magyarországi vonulaton belül is. Nyugaton (Börzsöny) a piroklasztitok uralkodnak, a Mátrában viszont a piroxénandezit a meghatározó felszíni képződmény. A Tokaj-Zempléni-hegyvidéken az andezitek mellett már a riolit, a dácit és ezek tufái is jelentősek.

Vulkanizmus a Börzsönyben

Általános jellemzők

A Börzsöny három egymás után keletkezett vulkán roncsa, illetve az utolsónak a romja. Mindegyik tűzhányó az előző beszakadásos kalderájában épült fel, ezért egyre kisebbek és alacsonyabbak lettek. Utoljára a Magas-Börzsöny épült fel, és őrizte meg legszebben vulkáni formáját. Tőle délre monogén vulkáni testek helyezkednek el.
A működés pontos időrendjét illetően megoszlanak a vélemények. Volt olyan elképzelés, hogy már az oligocénban elkezdődött a vulkáni működés, és volt olyan is miszerint csak fél millió évig tartott. A rövidebb ideig tartó működést a fekü- és a fedő üledékek korábbi nannonplankton-kronológiájára, paleomágneses mérésekre és K/Ar radiometrikus vizsgálatokra alapozták. Később Karátson Dávid és Pécskay Zoltán végeztek radiometrikus kormeghatározást. Ezek szerint, a legidősebb fúrásból származó dácitminta 16 millió éves, a legfiatalabbnak vélt andezitek 13,5-14 millió évesek, vagyis a vulkanizmus a hegységben két-két és fél millió évig tartott. Megerősítik a hosszabb időintervallumot azok az újabb paleomágneses vizsgálati eredmények is, amelyeket Mártonné Szalay Emőke és Karátson Dávid végeztek. Ezek alapján a hegység idősebb részei – más észak-magyarországi területekkel megegyezően – forgó mozgással, rotációval kerültek mai helyükre, a fiatalabbak viszont rotációt már nem szenvedtek. E vizsgálatokon túl az úgynevezett NN5 zónához tartozó nannonplankton kronológiája sem mond ellent annak, hogy a vulkánosság az egész alsóbádeni korszakot felölelte, ugyanis az NN5 zóna éppen két-két és fél millió év.
A börzsönyi vulkáni kőzetek összetétele meglehetősen szűk határok között ingadozik. A SiO tartalom 53 és 63 % között változik, ami a bázisos andezittől (bazaltos andezit) a savanyú andezitig (dácitos andezit) terjedő intervallumot jelent. A kőzetek zöme egységes sorba állítható, amelyben a porfiros elegyrészek színesásványai az alábbi sorrendben váltják egymást: augit – hipersztén – amfibol + biotit. Ez a börzsönyi vulkáni termékek kőzettani egységességére mutat, ami a közös eredettel magyarázható.
A vulkáni összletben ritkák a közbetelepült üledékek. Az üledékfelhalmozódás egyik alapvető feltétele a vulkáni működés megszűnése, vagy intenzitásának oly mérvű lecsökkenése, hogy az üledékfelhalmozódás sebessége összemérhetővé váljék a piroklasztikus anyag felgyülemlési sebességével. Ezért a köztes üledékek jelenléte a vulkáni területen arra utal, hogy voltak bizonyos szünetek a vulkáni tevékenységben. A rétegcsoportok kis vastagsága viszont azt mutatja, hogy ezeknek, a szüneteknek a hossza egyszer sem vált jelentőssé.

A vulkáni működés korai szakasza

A vulkánosság első fázisában jött létre a legnagyobb méretű kaldera, a Nagy-völgyi, amelynek legépebb maradványa a Börzsöny legészakabbi vonulatában jelölhető ki. Geomorfológiai és földtani adatok alapján két szomma mutatható ki északon, mely két egymást követő paleovulkán maradványa lehet. Ezek szerint a Börzsöny 30-35 km alapátmérőjű paleovulkán. A fiatalabb vulkánosság során az előző, idősebb vulkán nagyrészt lepusztult, így a legfiatalabb vulkáni kúp romja uralja a hegységet. Az idősebb kalderák morfológiailag nemigen érvényesülnek, csak geofizikai és geológiai módszerekkel igazolhatók. A Nagy-völgyi kaldera szép feltárásai láthatók a hegység külső részén emelkedő, 400-500 méter magas vonulatoknak a hegység belseje felé néző meredek lejtőin (Nagy-Kő-hegy, Nagy-völgy) vagy számos patakbevágásban (Les-völgy, Medve-völgy, Mosoni-völgy, Német-patak-völgye). Emellett a hegység belsejében (Királyrét), akár több száz métert haránttoló mélyfúrásokban is azonosíthatóak.
A kaldera peremén kisebb kitörési központok keletkeztek, melyek ma alaktanilag egyedi rétegvulkáni kúpok, kalderaroncsok, kürtőkitöltések (perőcsényi). A rétegvulkáni kúpok fele a Magas-Börzsöny délnyugati-déli előterében található. Nagybörzsönytől délre a Sákola-tető és a Gömbölyű-kő fémjelezte hajdani kúpnak szép délre és keletre tekintő lejtői tanúsítják ezt. Korpás László és Csillagné Teplánszky Erika 1982-es térképe szerint a legtöbb rétegvulkán a Márianosztra – Szendehely nyugat-kelet vonalon sorakozik. Ezek (Magasréti, Pusztatoronyi, Börzsönyligeti, Magyarkúti) 1-6 kilométer átmérőjű rétegvulkáni kúpok voltak, melyekbe beszakadásos vagy eróziós kaldera mélyült, így kalderaronccsá váltak. Északon legalább kettő ilyen kalderaroncsot feltételeznek (Kemence). Északkeleten a Kőember, a Kámor és a Királykúti-bérc kúpja nagyobbrészt durva törmelékes piroklasztikum, csak egy-egy andezit-felszínre bukkanás ismert bennük. Ezek a csúcsok szabálytalan, de szinte teljesen zárt, környezetükből kiemelkedő gerincgyűrűt alkotnak: talán ez körvonalazza a kámori rétegvulkán eróziós kalderáját, amelynek így átmérője másfél-két kilométer, a kúpé pedig három-négy kilométer. Sokak szerint ezek a formák szubvulkáni kifejlődésűek.
Az első szakasz savanyú magmafelnyomulásaihoz sorolják a keleti hegységszegély felszínen lévő dácit- és biotitandezittömegeit, amelyek egy része lakkolitként hatolt az idősebb üledékösszletbe. Környezetükből csak az agglomerátumköpeny letarolása után meredtek ki. E típusos lakkolitok félgömbalakja, hagymahéjas szerkezete, jellegzetes hasábos elválási formái egyszeri, egytömegű magmafelnyomulásról tanúskodnak. Gránáttartalmuk miatt is a korai szakaszhoz sorolják őket. Ilyenek a hegység vulkáni takarójától már megfosztott keleti előtérben a fekü üledékekből kipreparált nógrádi Somlyó-hegy (amfibolandezit) és Kálvária-hegy, a Madarász-hegy, az Öl-hegy, a Meleg-hegy, a Bajdázó, a Madaras-fa (gránátos biotitandezit), a Török-hegy (hiperszténamfibol), a még slírrel fedett Kerek-hegy, a Karajsó, a Kőszirt és a Kőember (piroxénes amfibolandezit) lakkolitja. A nógrádi Várhegy szinte mindenhol a dagadókúpok iskolapéldájaként szerepel, ennek ellenére sokan lakkolitként írták le. Ennek oka, hogy a ritkább savanyúbb lávából képződött lakkolitok formája is más, mint a bázisosabb kőzetekből állóké, lejtőik az utóbbiakénál meredekebb, ezért gyakran dagadókúpokra emlékeztetnek. Andó József a lábánál megfigyelt kontaktszegélyből azt a következtetést vonta le, hogy a jelenleg feltárt alsó része felszín alatt kihűlt szubvulkán, felső része pedig dagadókúp lehet. Székely András szerint ez nem bizonyítja szubvulkáni voltát, mert minden dagadókúp lábánál, ha egykori feküjéből kipreparálódott, bizonyos mérvű kontaktszegélynek kell lennie.
Karátson Dávid a vulkánosság első szakaszában egyetlen széttagolt kalderát feltételezett. Szerinte az első kitöréstermékek partközeli sávban vagy sekélytengeri környezetben rakódtak le. A korai képződmények túlnyomórészt vulkáni törmelékes kőzetek. A vulkáni működést heves, robbanásos kitörések jellemezték, mégpedig nemcsak piroklasztszórás formájában, hanem horzsakőtartalmú piroklasztárak (ignimbrit) formájában is. Az ignimbritek a kitörési oszlop összeomlásából származnak. Mivel heves, robbanásos kitörés közepette, nagy tömegben hagyják el a kürtőt, a vulkán csúcsa beszakad az alatta lévő, gyorsan kiürülő magmakamrába. Így jön létre a hatalmas, körkörös peremű mélyedés, a kaldera. Ilyen kalderák maradványait írta le Balla Zoltán és Korpás László. Viszont Karátson Dávid szerint a Börzsönyben az utólagos tektonikus mozgások valószínűleg széttagolták az eredeti formákat, úgyhogy kérdéses, hogy pontosan hány kaldera létezett a vulkanizmus korai szakaszában. Ezért ő két-három kisebb kalderavulkánt tápláló egyetlen, az Ős-Börzsöny egészére kiterjedő vulkáni rendszert valószínűsít, melyben a kisebb kalderák beszakadtak és egybenyíltak. Kalderaperem maradványa őrződhetett meg a Kemence-völgy mentén, a Nagy-Kő-hegy és Nagy-Kőszikla-hegyek közötti Szokolyai-félmedencében, valamint – bizonytalanabbul – a hegység délnyugati részén is (Gömbölyű-kő – Nagy-Galla). E kalderák hegységbelső felé néző peremei mára eróziós úton vagy/és posztvulkáni tektonikus mozgásokkal eltűntek. A kalderaméretek tisztázásához kulcs a börzsönyi ősvulkánt övező vulkáni üledék, amely középső-riolittufának bizonyult. Ez 16 millió éves, vagyis a Börzsöny is „termelt” már akkor, és bizonyítható a nagyméretű kalderája.

A vulkáni működés középső szakasza

A középső fázishoz kapcsolható a Börzsöny-pataki kaldera, amely egy nagy központi felboltozódás beszakadásával keletkezett. (Karátson Dávid a Börzsöny-pataki kaldera létrejöttét a vulkáni működés végső szakaszához köti.) A kaldera peremén újabb kisebb vulkáni centrumok keletkeztek. Ezen a területen tehát a táj meghatározó felszínformái ezek a kisebb, 400-600 méter magas vulkáni kúpok, melyek túlnyomórészt nem vulkáni törmelékes-, hanem lávakőzetekből állnak. A bennük előforduló, gyakran nagyméretű kristályok alapján – ami megkülönbözteti őket a magas-börzsönyi láváktól – e kúpokat sokan szubvulkáni testnek vagy kürtőkitöltésnek tartják. (Korpás László 45 lakkolitot jelzett 1989-es térképén.) A nyugati oldalon ezek a következők: Hegyes-hegy, Tolmács-hegy, Nagy-Koppány, Nagy-Sas-hegy, Só-hegy, Kopasz-hegy, Vastag-hegy, Nagy- és Kis-Galla, Csák-hegy, Sákola-tető. (Utóbbi kettő lakkolit, az előbbiek kürtőkitöltések.) Meglepő, hogy a vulkáni kőzetek összvastagsága nem a hegység magasabb részein a legnagyobb, hanem a délnyugati monogén vulkáni formák területén. Andezittelérek a legszebben a keleti peremen (Magas-hegy, Csehvár) emelkednek ki környezetükből.
Karátson Dávid ezzel szemben lávadómokként írja le a fent szubvulkáni testként aposztrofált formákat. A kaldera peremén vagy belsejében ugyanis úgynevezett poszt-kaldera lávadómok épültek (Koppány- és Galla-csoport, Csák-hegy, Hegyes-hegy, nógrádi Várhegy). Így e formák, még ott is, ahol a kalderák feltehetően a mélybe zökkentek, az ősvulkáni peremek futását jelezhetik. Szerinte az itteni lávák kiömlési kőzetek, melyek eredetileg sűrűn folytak, ennek következtében feltornyosultak, majd lassan hűltek ki, így volt idő kristályaik megnövekedésére. Ily módon jöttek létre ezen a területen lávadómok, viszkózusabb láva esetében dagadókúpok. Gyakori kőzetalkotóinak, a biotitásványoknak a kora radiometrikus módszerrel általában 14,5-15,5 millió év, eszerint a vulkánosság újabb szakaszáról, egy szelídebb, lávaöntő működésről van szó. (Hozzáteszi, hogy a koradatok szerint, a korai szakaszban is voltak már lávadómok.) A Kámor szerinte idős, valószínűleg víz alatti lávadóm, amelynek mai kiemelt csúcsát az egykori dóm (vagy lávaárak) széttöredezett, üledékekkel keveredett anyaga alkotja. Azért a lávadóm kőzetek mellett alárendelten előfordulnak ebből az időszakból származó, erózióval felszínre került szubvulkáni kőzetek is. Karátson Dávid a lávadóm-aktivitás végére teszi a Nyugati-Börzsönyben lezajlott hidrotermális ércesedést, mely az idősebb vulkáni kőzeteket jelentősen átalakította. Mindez Nagybörzsönytől keletre, a Magyar- és a Nagy-Hideg-hegy közötti mélyedésben – körülbelül 7 négyzetkilométeren – helyezkedik el. Kőzettanilag biotitos amfiboldácit és amfibolos hiperszténandezit, amelynek hasadékaiban a hidrotermális érces telérek, gyakran csupán repedéseket kitöltő erek kialakultak. Legrégebben és legjobban a Bányapusztai-, Királyréti-, Fagyosasszony-telér ismert, amelyeken a középkorban jelentős bányászat folyt. Egy részük felszínre is bukkan. A vékony és környezetéből alig kiemelkedő képződmények felszínformáló szerepe csekély, mégis itt érdekes, színező elemek.

A vulkáni működés késői szakasza

A vulkanizmus méltó záróakkordja volt a hegység mai képét uraló magas-börzsönyi rétegvulkán felépülése. Az Északi-Börzsöny délebbi ívében jól felismerhető a Kemence-pataki kaldera. Ennek belsejében van a Magas-Börzsöny rétegvulkáni kúpja, mely andezit-agglomerátumból és vékony lávapadok sorozatából épül fel. Maga a vulkán eredetileg 12-14 kilométer átmérőjű és 1400 méter magas lehetett. Központi krátere a későbbiek folyamán 3,7-5,5 kilométer átmérőjű kalderává formálódott (központi vagy Fekete-pataki kaldera), mely nagyszerűen rekonstruálható.
A kaldera peremét körívbe rendeződő hegyvonulatok (keleten a Nagy-Inóc – Korom-bérc – Nagy-Hideg-hegy – Égés-tető – Csóványos – Magosfa – Miklós-tető, nyugaton Jancsi-hegy – Holló-kő – Kövirózsás – Vár-bérc – Vár-bükk – Lófarkú-hegy – Magyar-hegy) jelölik ki. Csaknem szabályos gerincgyűrűjét északról a Fekete-patak réselte át. A kalderának csupán a délnyugati pereme csorbul, amely már a Börzsöny-pataki kaldera része.
Magyarország legépebben megmaradt miocén korú elsődleges vulkáni formájáról már Cholnoky Jenő is, mint „egyetlen nagy vulkán romjáról” tett említést. Ilyen jó megtartású kaldera a Kárpátokban csak két helyen maradt meg: a Polyanában és a Görgényi-havasokban. Az ötvenes években ugyan tagadták – a tönkösödés elméletének hívei – az elsődleges vulkáni formákat, a hatvanas években azonban Pantó Gábor, majd Pantó György elvetették ezt, és a központi mélyedést robbanásos vagy beszakadásos kalderaként írták le. Mivel ez a legfiatalabb vulkáni forma a hegységben, a legjobban ez elemezhető.
Balla Zoltán a hetvenes évek második felében több munkájában is foglalkozott ezzel a kérdéssel. Szerinte kőzettani jellegek alapján a börzsönyi vulkáni kőzetek vulcanoi-pliniusi kitörések termékeinek tekinthetők. E kitörések mindig szakaszosak, s jellemzőjük a felszín közeli magma megdermedése, amelyet az alatta felgyülemlő gáz robbant ki. A hirtelen fellépő nyomáscsökkenés láncreakcióként további gázkiválást gerjeszt a magma kevésbé viszkózus részeiben is, finom törmelékké porlasztva a hirtelen felforró lávaanyagot. A legintenzívebb kitörések a felszínközelben hűlt teljes magmaanyagot kiszórják, lehetőséget teremtve a mélyebben lévő magmaadagok nyugodtabb gáztalanodásához és felszínre kerüléséhez. Ezek – forróbak lévén – kevésbé viszkózusak, s így lávaömléseket képeznek, melyek szerepe a piroklasztitokéhoz képest alárendelt. A vulcanoi-pliniusi kitörésekkel működő mai rétegvulkánok magmája az esetek többségében andezites összetételű. Ezekből következteti Balla Zoltán, hogy a hegységben egy nagyméretű vulkán maradványa található. Geomorfológiai elemzéssel egy 12-14 kilométer átmérőjű és 1200 méter körüli relatív magasságú, nyugat-északnyugat felé körülbelül 2º30″–cel lebillent helyzetben lévő paleovulkánt (holocénnál idősebb) rekonstruált. A kúp egykori magasságát (1200 méter) kiszerkesztéssel, és mai vulkáni kúpokkal való összehasonlítással kapta. Szerinte robbanásos eredetű nem lehet a kaldera, mert a robbanáshoz túl nagyok a megmaradt méretek. A beszakadásos eredetet is elveti, mert a beszakadás kritériumai tisztán morfológiai elemzéssel nem bizonyíthatók, ugyanis a besüllyedés helyén éppen kiemelkedés van, vagyis ott magmakamra nem rogyhatott be. (Ennek ellenére Balla Zoltán nem zárta ki a beszakadás lehetőségét.) A kalderát ezek tükrében eróziós eredetűnek tartja, mert a vulkáni kúp lejtőjén törvényszerűen létrejött sugárirányú völgyek egyre jobban hátravágódtak, majd a Fekete-patak lecsapolta a krátermélyedést, melyben ezt megelőzően gyakran alakult ki vulkáni tó. A lecsapolás erősen meggyorsította a kráterfal eróziós roncsolását, és így megindult a krátert övező gerincgyűrű kifelé hátrálása; ezzel a krátermélyedés megnőtt és eróziós kalderává alakult át.
Újabb mérések alapján a kaldera átmérője 4 kilométer, mélysége 320 méter. Székely András kiszerkesztése szerint az egykori kúp csaknem 1500 méter magas lehetett. Szerinte a kúp tetejét explózió robbantotta le; ennek bizonyítékai a csaknem függőleges falak a kaldera belsejében. Az erózió csak ezt követően formálta tovább a hajdani vulkánt. Kalderaformáját sokkal jobban megőrizte, mint a Dunazug-vulkánroncs. Pereme csaknem körben megmaradt, s magasabb is, ezért felszínalaktanilag jól kirajzolódik.
A kalderaforma legfőbb bizonyítéka az átöröklődött völgyhálózat. Míg ugyanis a magaslatok pusztultak, elmosódtak, egyre jobban lealacsonyodtak a későbbi geológiai időkben, addig a völgyek egyre mélyebbre vágódtak, szélesedtek, s közben újabb és újabb oldalvölgyek rendszerei vésődtek be. Az elsődleges (eredeti) völgyhálózat tehát alapvonásaiban átöröklődött. Ez a kaldera belsejében faágszerűen összetartó (idegen szóval dendrikus), míg kívül a kalderapalástot oldalgerincekre szabdaló, sugarasan kifelé tartó (széttartó radiális). Az egykori rétegvulkán északi-északkeleti lábánál a Kemence-patak mély, sarló formájú völgye húzódik, mely egykoron a vulkán lejtőjén lefolyó vizeket szedte-szedi össze, és amely jól kijelöli a kúp lábát. A sugárirányú völgyeket nemcsak völgyív, hanem északtól délkeletig gerincív is lezárja, amelyekről több helyütt szintén sugárirányú völgyek futnak le, ami egy szommát feltételez. E szomma is bizonyítja egy korábbi, nagyobb paleovulkáni kúp létét. A sugárirányú völgyek északkeleti, keleti, délkeleti, déli irányban hat-hét kilométer távolságig követhetők, ami kiadja a 12-14 kilométeres alapátmérőt. A vulkán kúpfelülete utólagos erózió által jelentősen roncsolt, maradványait, a sugárirányú völgyeket elválasztó gerinceken kell keresni. Sajátos az északnyugati előtér völgyhálózata is. A lejtés irányába tartó párhuzamos völgyei egy nagy kiterjedésű, északnyugati lejtésű lávatakaróra utalnak. Fontos bizonyíték még, hogy a hidrotermális kőzetbontás és az átlagos vulkáni törmeléknagyság a központból kifelé haladva csökken.
Az 1973-75. évi geoelektromos sekélyszondázások a Magas-Börzsönyről, főként a kaldera belsejéről adtak újabb információkat. Eszerint a lávapadok koncentrikus lefutásúak, folyásosságuk mindenütt kifelé dől – a gerinclejtőszögekkel közel párhuzamosan; ugyanez állapítható meg a sugárirányú völgyek oldalában is. A kaldera belsejében nagy sűrűségű andezit található, amelyre jellemző a porfiros kiválások nagy száma és viszonylag jelentős méretei (1-5 mm), továbbá a kőzet csaknem pórusmentes volta, gyenge szöveti irányítottsága, tömbös elválása. Mindeme jellegek – különösen a lávapadok hasonló összetételű andezitjével összevetve – viszonylag lassú lehűlésre, felszínalatti megszilárdulásra mutatnak. A lejtőtörmelék anyaga alapján feltételezhető piroklasztitok jelenléte is, de csak alárendelt mennyiségben. A kaldera közepe táján körülbelül 1-1,5 km²-nyi izometrikus foltban éles maximum jelentkezik, amely környezeténél 0,4 g/cm³–rel nagyobb sűrűségű képződményekből álló testtel kapcsolatos. A geoelektromos mérések tanúsága szerint e test valamennyi érintkezése meredek, közel függőleges; fizikai jellegei alapján főleg lávakőzetekből állhat, alakjából ítélve a környezetében lévő vulkáni kőzeteket áttöri. Ebből, továbbá méreteiből, kalderaközépi helyzetéből kiindulva megállapítható, hogy kürtőkitöltés, mely utólag nyomult be a kalderába. A kürtőkitöltés környezetében, annak körvonalától mindössze néhány száz méter távolságban a bontott piroklasztitokban sugárirányú andezittelérek és teleptelérek észlelhetőek. E telérek vastagsága néhány métertől 20-30 méterig változik, kifelé csökkenően. Ezek a telérek (például a Sátán-bérc vagy a Szecső-bérc) szinte tartópillérei a vulkánnak. A kürtőkitöltés megmaradása arra utal, hogy a tűzhányó működése egyszerű kialvással ért véget. Ezt követte még egy feltételezett hipabisszikus intrúzió, mely a legutolsó magmás impulzus terméke, de amely már nem érte el a felszínt, csupán az aljzatot emelte meg.
A geoelektromos szelvények alapján a vulkáni összlet rétegsorában három rétegcsoport különíthető el, e rétegcsoportok három működési szakaszt tükröznek. Mindenütt a legfelső réteg fajlagos ellenállása a legnagyobb, mélyebb szintekben csak ennél kisebb fajlagos ellenállású rétegeket észleltek. Ennek oka egyrészt az, hogy a legfelső réteg a legdurvább törmelékes kőzetekből áll, másrészt, hogy a biztos lávapadok nagy része ebbe a rétegcsoportba esik. Így tehát az utolsó működési szakasz intenzitása jóval nagyobb volt valamennyi korábbiénál, s ezután a vulkán működése hirtelen szűnt meg. A kialvás után a környéken már nem volt jelentősebb vulkáni tevékenység. Balla Zoltán következtetését erősíti, hogy a nyugati peremen a fiatalabb fedő üledék közvetlenül a vulkán lejtőjére települt.
Az előzőekkel részben szemben Karátson Dávid szerint a Magas-Börzsöny egy többcentrumos dómegyüttes, és annak központi krátere alakult át a Fekete-pataki kalderává. Terepi kutatásai arra világítottak rá, hogy az agglomerátumok java része lávadómok összeomlásából származó úgynevezett blokk- és hamuárak üledéke vagy e lávadómok mélyebb szintje (gyökérrégiója), más része pedig autoklasztikus (azaz lávaár mozgás közbeni széttöredezésével keletkezett) lávabreccsa. Mivel pedig a kitöréstermékek zömét ezek és a tömbös vagy pados elválású lávakőzetek alkotják, azaz az igazi robbanásos termékeknek, főleg a szórt anyagnak alárendelt szerepe van, a vulkáni működés típusával kapcsolatban nem annyira rétegvulkáni, hanem inkább lávadómműködésről beszél. Karátson Dávid és munkatársai egy 1300-1400 méter magas, több centrum alkotta vulkánt: dómegyüttest rekonstruáltak. Valamivel idősebbnek tartják a Magas-Börzsöny északnyugati (14 millió év) részét, mint a keletit és a délit (13-13,5 millió év). Szerinte a Börzsöny-pataki kaldera ebben a fázisban alakult ki a Magas-Börzsöny lávadómegyüttesének délnyugati részén bekövetkező hatalmas méretű hegycsuszamlást kiváltó lejtőösszeomlással (Nagy-Pogány-hegy), amely tovább növelte a központi udvart.

A Déli-Börzsöny vulkanizmusa

A vulkáni fejlődéstörténet végén röviden szólni kell még a Déli-Börzsönyről, mely ugyan geológiailag a Visegrádi-hegységhez tartozik, de földrajzilag a Börzsönyhöz, illetve az ipolydamásdi rétegvulkánról, melynek északkeleti részét a Duna és az Ipoly „átadta” a Börzsönynek.
A főként andezitekből és piroklasztitjaiból felépülő kettős kalderájú Visegrádi-hegység vulkánroncsa két szakaszú vulkáni működés eredményeként jött létre. A korai szakasz elsődleges vulkáni formái nehezen rekonstruálhatóak. Ehhez az időszakhoz kapcsolódik az öt-hat kilométer átmérőjű Ipolydamásdi-rétegvulkán létrejötte, amelyet később a Duna és az Ipoly is átvágott. Nagyobb része ma a Felvidékhez tartozik, és Burda néven szerepel a térképeken, de mi magyarok inkább Kovácspataki- vagy Helembai-hegységnek nevezzük.
A késői szakaszban alakult ki a Visegrádi-hegység fő tömegét adó dunazugi kettős kaldera. Először egy 10-15 kilométer átmérőjű, 1000 méter magas vulkáni kúp épült fel, majd a kúp centruma robbanás következtében beszakadt, létrehozva a Dömösi-kalderát. A beszakadt kaldera peremén kisebb parazitakúpok képződtek (Nagy-Villám). A mintegy kilenc kilométer átmérőjű kalderában egy újabb 4,5-6 kilométer átmérőjű kúp – Keserűs-hegyi rétegvulkán – formálódott, amely később szintén kalderává alakult (Lepence-pataki kaldera). A rétegvulkáni roncs kőzetei a piroxén-amfibolandezitek közé sorolhatók, főleg blokk- és hamuárüledékek, illetve lávabreccsák. A vulkán egykori központját a mai Ágas-hegyre teszik. Az eredeti formára, azaz a kettős kaldera létére bizonyíték egyrészt az, hogy az egykori kalderaperemeket ív alakú hegyvonulatok őrzik (külső ív: Hosszú-hegy – Dobogó-kő – Szent László-hegy – Urak-asztala – Nagy-Villám; belső ív: Keserűs-hegy – Öreg-Pap-hegy – Kis-Pap-hegy), másrészt felfedezhetők a belső kalderapalást sugarasan kifelé irányuló vízhálózatának nyomai is.
Ami bennünket leginkább érdekel az a két kaldera északi része, melyet a Duna elvágott a Visegrádi-hegységtől, így az a Börzsönyhöz került. Az imént említett kaldera külső ívének maradványa a Hegyes-tető, míg a belsőé a Szent Mihály-hegy és a Rigó-hegy közös gerince. A vulkanizmus itt rövidebb ideig tartott, mint a Börzsöny esetében: 16 millió éve kezdődött, és 14 millió éve fejeződött be.

Összeállította: Kenyeres Oszkár