Az erdélyi medence altalajkincseit kutató geológusok ebben az évben ünneplik 65. éves évfordulóját azoknak az eseményeknek, melyek földgázunk felfedezéséhez vezettek.
Hogyan keletkezett a földgáz?
Erdély földjének geológiai története kétezer méternél nagyobb vastagságú őstengeri üledék rétegeibe vésődött be. A rétegeket manapság csak a legritkább esetben találjuk meg eredeti vízszintes fekvésükben – a későbbi korszakok geológiai erői összekuszálták őket. A geológusok ezeknek a földrétegeknek a fekvéséből, a bennük található állati és növényi maradványokból restaurálják a rég letűnt korok eseményeit.
Többszázezer évvel ezelőtt, a harmadkor kezdetén a mai Európa közepét és déli részét a nagy Közép-tenger takarta, mely elválasztotta az északi féltekét a délitől. A Közép-tengerből már kiemelkedtek az Alpesek és Kárpátok legmagasabb csúcsai, és egy hosszúszigetláncot alkottak. Ezeken a szárazulatokon füves rétek és dús, hatalmas erdőségek váltakoztak. A síkokon nagy csordákban tenyészett mai lovunk őse, a kecses Hypparion, az állatvilágot már a nagy emlősök uralták, de nem hiányoztak az ős-szörnyek sem, az óriás Mastodon és Dinotherium. A tenger vize tele volt ezerféle kisebb-nagyobb tengeri állattal.
Minden őslénytani jel arra mutat, hogy az éghajlat trópusian forró volt. A tenger partjait hatalmas homoksivatagok borították, melyek homokját a szél és orkán nagy fellegekben kapta fel s vitte a tenger felé. A trópusi folyók egyszerre nagy tömeg vizet vittek a tengerbe, majd csapadék hiányában ismét kiszáradtak: az ilyen időszakos víztömegek a hegyek oldalát meglazították és lemosták, a lebegő anyagok nagy tömegét vitték magukkal a tengerbe. Részint a földkéreg további zsugorodása következtében lassan felemelkedő földrészek, részint ezek a homok és agyagfeltöltések a tengerek vizét mindinkább visszaszorítják, úgy, hogy a paleogén végén a mai Európa legnagyobb része szárazulat már, az Alpesek és Kárpátok jellemző hegyláncaival.
A neogén kezdetén a harmadkor eleji Közép-tenger jelentősen megkisebbedik: a keleti részeken megszűnik összefüggése az Indiai óceánnal, s csak egy nagy öböl nyúlik be Nyugat-Ázsia testébe a mai Fekete-tenger és Káspi-tó vidékén, melynek egyik része az erdélyi neogon tenger, mélységben is alaposan megcsökkenve és elsekélyesedve a beléhordott iszaptól. Ezt az öbölszerű beltengert kelet felől a Hargita, nyugat felől az Erdélyi Érchegység vulkánjai szegélyezik, melyeknek kitörései erre az időre esnek. Ezek a vulkánok az egész erdélyi medencét ismételten teleszórják vastag rétegben hamuval, és egy-egy ilyen kitörés nyoma a mai napig is megmaradt az iszap – ma már homokkő, márga és agyag – közé beékelődve, színben és anyagban a környezettől teljesen elütő, világosszürke rétegben.
A beltenger szélein a talajmozgás kisebb-nagyobb öblöket időnként el-elzárt a főtengertől. Ezek az elzárt vizek a tropikus nap alatt alaposan bepárolódtak, mígnem a bennük feloldott só már nem maradhatott oldatlan és kikristályosodott. Így keletkeztek a neogén kezdetén a nagy sótelepek, a mai Marosújvár, Torda, Kolozs, Vízakna, Szováta, Parajd.
Lassan az egész Erdélyi Medence elzáródik a főtengertől, és a meleg, nedves éghajlatban túltengenek a környezethez alkalmazkodó fajok, azok a fajok pedig, melyeknek a környezet nem kedvező, kipusztulnak. Ilyenkor a természet egyensúlya látszólag megbomlik, az alkalmazkodóképesség lemarad a környezet gyors változása mögött. Az elhalt állatok milliárdjai süllyednek a tenger mélyébe. A még életben maradt állatok is rohamosan eltűntek ebben a legelemibb életfeltételeket sem biztosító környezetben, ahol az élőlények pusztulása következtében keletkező és az élő szervezetre nézve mérgező hatású anyagok sűrűsége állandóan növekedett. Az egykor kitűnő életfeltételeket biztosító közvetlen környezet megváltozása robbanásszerű hatással volt az élőlényekre. Az elzáródott beltengerek tömegsírokká alakultak. A harmadkor utolsó szakaszában a beltengerek vizei lassan kisebb-nagyobb édesvízű tavakká alakultak, melyeknek fenékövét néhány száz méter mélységben már elzáródott rétegek alkották. Itt kezdődött a földgáz genézise. A levegőtől elzáródott több száz méter vastagságú laza, szivacsszerű réteg a hatalmas földmozgások nyomán nagy mértékben megváltoztatta eredeti helyzetét.. Egyes részei alásüllyedtek, mások a felszínhez közel vetődtek, egymásra csúsztak, óriási nyomás alá kerültek. A roppant temető a Hargitától az Erdélyi Érchegységig, a Lápos hegyvonulatától az Erdélyi Havasokig mintegy kétezer méter mélységben több százezer éven át átalakult – igen gazdag földgázteleppé. Az említett „temetkezés” még szilárd vagy folyékony állapotban történt, a lebegő állapotban a mikroorganizmusok által véghezvitt részleges bomlás gáztermékeit a tenger sós vize nyelte el. Ezek a szilárd és cseppfolyós állati maradványok szorosan beékelődtek az iszap homokszemei közé a bomlási gázokkal telített sós vízzel együtt; a földgázzá való átváltozásnak ezen a kis helyen kellett végbemennie. Minthogy térfogata sokkal nagyobb volt, mint az eltemetett ősanyagé, a kis helyre beszorult földgáz már születésekor hatalmas nyomás alatt volt. Ez hajtja ki a földből napjainkban is a megfúrt kutakon át oly nagy erővel.
Természetesen a könnyebb földgáz a vele együtt eltemetett nehezebb sós víztől igyekszik elkülönülni és a hepehupásra gyűrt porózus rétegek nagyobb térfogatú részeit tölti ki, az úgynevezett antiklinális búbokat vagy dómokat.
Az erdélyi földgáz keletkezésének ezt az elméletét ma a legszélesebb tudományos körök vallják. A tömeges pusztulás az őstengerben nyilván bekövetkezhetett más okok miatt is. A feltevések azonban többnyire visszavezethetőek az ismertetett alapgondolatra. A földgáz tehát, amely erőművek közvetett hajtóanyaga és számtalan vegyszer alapanyaga, millió és millió apró élőlény volt valamikor, s most a természet örök, megmásíthatatlan törvénye szerint a Föld egy magasabbrendű lényének áll a szolgálatában.
Az „alkalmatlan kísérő”
A különböző geológiát korszakokban a föld mélyében elraktározott földgáz olykor utat talált magának a felszínre: minden nagy gázmezővel kapcsolatosan ismeretesek ilyen természetes gázáramlások és öröktüzek. A földgáz kisebb-nagyobb mennyiségben a Földnek szinte minden részén megtalálható. Ez nem is csoda, hiszen az élet mindenütt jelen van, és így a gáz képződésének mindenütt megvolt a lehetősége. Mégis hosszú évezredeknek kellett eltelniük, míg az ember a földgázt hatalmába kerítette.
A Kínában járt első európai emberek i.e. 600-ban említést tesznek róla, hogy ott a földből feltörő gázt bambuszcsöveken elvezetik és sót párolnak be vele. A későbbi időkből származó rövid tudósítások a bakui szent tüzekről szólnak vagy a párizsiak által istenített tüzekről, melyek a feltörő földgáz lángra lobbanásából eredtek.
Az első részletesebb leírást 1775-ben, az amerikai szakirodalomban találjuk meg. Eszerint George Washington személyes birtokán észleltek földgáz-kiáramlást.
A földgáz felhasználását azonban érdekes módon megelőzte a széngáz felfedezése. Bármennyire kézenfekvő lett volna a földből kiáramló gázokat felfogní és az emberiség szükségleteire felhasználni, történeti tény, hogy az első gázlámpát nem földgáz táplálta, hanem kőszénből előállított mesterséges gáz. Egy angol iparos, William Murdoch 1772-ben saját házát világította ki széngázzal, húsz évvel később Londonban megalakult az első gáztársulat.
A földgáz első felhasználásának közel százötvenéves jubileumát a közeljövőben fogják megünnepelni. Az észak-amerikai Erie-tó melletti Fredonia volt az első község, melynek lakói már 1826-ban földgáz-világítás mellett töltötték estéiket. A később használt gázlámpáknak akkor még hírük sem volt; a berendezés leírója, egy angol újságíró meg is jegyezte, hogy a földgáz halványabb fényt ad, mint a széngáz. A gáz egy régi malomépület lebontásakor tört fel a földből, és csakhamar egy élelmes társulat vette kezébe a természeti kincs értékesítését. Alig négy centiméter átmérőjű vascsövet mélyítettek le a puha mészkőbe, azon át a gázt tartóba vezették, s az ebből kiinduló vezeték csakhamar az egész falut behálózta. Az igazi fejlődés kezdete azonban csak a mélyfúrás feltalálása utáni időkre tehető – ezt a nyugat-virginiai és ohiói olajterületek felfedezése után vezették be.
Az első kutat Drake ezredes 1859-ben fúrta meg; a mélyfúrási technika egyre tökéletesedett, a kutak száma rohamosan nőtt. Ezek a kutak nemcsak olajat hoztak felszínre, hanem sok helyen a sekély homokrétegben felhalmozott földgázt is feltárták. A fúrótechnikusok kezdetben a földgázt alkalmatlan kísérőnek tekintették, melynek a feltörése megakadályozta őket a kőolaj utáni továbbfúrásban, és nem ritkán hónapokig, sőt évekig otthagyták a szabadba ömlő gázt, míg ki nem ürült, s aztán tovább, a mélyebb rétegekben fekvő kőolajtelepekig fúrtak. Később az Államok szigorú törvényei megtiltották a természet kincseinek ezt a pazarlását.
Az első öt centiméter átmérőjű földgázvezeték a pennsylvaniai Titusville község és az ettől mintegy nyolc kilométer távolságban levő mélyfúrás a Newton gázkút között létesült. Az első gázkutat 1873-ban Acers ezredes mélyítette le Iola város közelében. A mélyfúrás 240 méterre hatolt és sok sós víz, kevés földgázzal vegyesen tört fel nyomában. A sósvíz és a gáz felhasználására a vállalkozók egy szanatóriumot alapítottak, melynek helyiségeit a kútból előtörő gázzal világították ki.
Ezen az eredményen felbuzdulva társulat alakult, amely a földgáz feltárását és Iola városába való bevezetését tűzte ki célul és meg is kezdte a munkálatokat. Az első két kútban kevés volt a gáz, sok a sós víz, a harmadik kút naponta már több mint kétezer köbméter gázt adott, de a gáz annyi sós vizet hozott magával, hogy azzal megküzdeni nem tudtak, a gázt nem tudták értékesíteni. Jóllehet az ezekben a „mélyfúrásokban” feltárt gázmennyiségek nagyoknak nem voltak mondhatók, a jelek mégis nagyobb földgázkincs jelenlétére mutattak, s a társaság embereit újabb kezdeményezésre ösztönözték; lemélyítették a negyedik kutat is. A szerencse ekkor sem kedvezett, a sós víz itt is elfojtotta a gázt és a sok reménnyel alakult társulat megbukott. Akadtak azonban újabb vállalkozók, s a nyolcadik gázkúttal végre sikerült nagy mennyiségű száraz gázt feltárni: az első mélyfúrás lemélyítése után húsz évvel, 1893-ban elérték céljukat. Számtalan – ennél sokkal izgalmasabb – esemény közepette született meg egy olyan új iparág, mely a huszadik század gyors ütemű amerikai iparosodását volt hivatott felemelni.
Az erdélyi földgáz felfedezése
Az erdélyi Mezőségen már emberemlékezet óta ismerték a földből kiáramló földgázt és egyes dombok, rétek elnevezése is a földgázforrásokkal hozható összefüggésbe. Magyarsáros község határában igen régen ismeretes volt a Zúgó, a dűlőút melletti rét egyik hajlása, ahol a pásztorfiúk játékos kedvükben meg-meggyújtották a földből kiáramló gázt és kukoricaérés idején a letördelt csöveket sütötték meg lángjánál. Kissármáson még 1913-ban is létezett a Bolygó-réten egy kezdetleges fürdő, ahol a nép a „hidegen forró” vízben gyógyította csúzos tagjait, valószínűleg kielégítő eredménnyel, hiszen újabb időben, kissé távolabb a helyi egészségügyi szervek egy gyógyfürdőnek vetették meg alapját, s a jódos-sósvíznek máris jó híre kelt. A földgáz itt a mocsaras réten a csapadékvízből összegyűlt tavacskából bugyogott föl, úgy hozva mozgásba azt, mintha állandóan forrna, holott a mélyről feltörő gáz a vizet alaposan lehűti, még a legmelegebb nyáron is.
A báznai gyógyfürdő egyik szenzációs attrakciója volt a földgáz-láng: a gyógyvizekből bugyborékoló földgázt a fürdő intézősége már évtizedekkel ezelőtt fából készült és vaslemezzel vértezett nagy harangokkal fogta fel, csöveken a sétautak szélére vezette és a sétateret annak szabad lángjával világította be.
Körülbelül 60 évvel ezelőtt szórványosan már kihasználták a földgáz kínálta előnyöket, így például földgázzal világítottak ki állomást (1910), az aradi Neumann-féle malomban pedig motorikus célokra is használták. Az erdélyi gáztelepekről itt-ott a tudományos irodalom is emlitést tett. A földgázra azonban mégis véletlenül kellett „rábukkanni”.
Az erdélyi medence szélein már a rómaiak idejében virágzó sóbányászat folyt, és a kutatási módszerek fejlődésével a tudósoknak sikerült kimutatniuk, hogy ezek a sótestek a neogén-korszak eleji tenger lepárolódásával rakódtak le, majd lesüllyedtek és újból felszínre kerültek. A tenger vize mindig tartalmaz kálisót, a neogén tengerének ezt is le kellett valahol raknia, és ennek a kálisó-telepnek meg is kellett lennie az Erdélyi Medencében, hacsak a későbbi korszakokban az édesvíz el nem mosta.
Megkezdődött a Mezőség ily irányban való kikutatása, és több évre terjedő vegyi és geológiai előtanulmányozás indult meg, amely az erdélyi sóbányák geológiai viszonyait tette tanulmány tárgyává és kimutatta a sós források kálisó-tartalmát. A kedvező előjelek után dr. Lóczy Lajos egyetemi tanár Nagysármás határában jelöli ki a kutatófúrás lemélyítésére legalkalmasabb pontot.
A fúrás 1908. február 6-án indul meg. A kezdeti nehézségek leküzdése után 627 méterig hatoltak le, anélkül azonban, hogy a feltételezett sóformációt elérték volna. A fúrólyuk már korábban elferdült, nagy üzemi katasztrófa következett be. A további fúrástól el is állottak, viszont egy újabb fúrás lemélyítését határozták el Kissármás község határában.
A földgáz már a felszíni rétegekben jelentkezett. A fúrási napló az első nagyobb gáznyomokat november 28-án, 22 méter mélységből jegyzi fel: a kiáramló gázt a fúrólyuk tetején meggyújtották, és az minden veszély nélkül égett tovább. Furcsa: a földgázt még mindig csak mellékes jelenségnek tekintették. Ám 1908. december 14-én a 14 méter mélységből feltörő földgáz olyan életjelt adott magáról, hogy azt észre nem venni már nem lehetett: hatalmas zajjal felrobbant, a toronyban dolgozó munkásokat a robbanás ereje a földhöz vágta. A magasra csapó lángok leperzseltek minden éghetőt, és a gáz ereje már olyan nagyra nőtt, hogy a tüzet csak tíz órai megfeszített kínos munka után sikerült eloltani.
A további fúrás elé egyre nagyobb akadályok gördülnek, minden méter előrehaladás újabb gáztelepeket tár fel. 1909. január 12-én elérik a 160 méter mélységet, amelyben egy, még az eddiginél is hatalmasabb kitörés a fúrólyukban levő öblítővizet húsz méter magas sugárban löki ki. 207 méter mélységnél a lefelé állandóan erősödő gáznyomás a fúrócsövekről letép minden gyengébb alkatrészt. Később a nehéz sorsba beleszokott munkáscsoport mégis eléri a 302 méter mélységet, ekkor azonban – 1909. április 22-én – végleg be kellett szüntetni a munkát, mert a kiáramló gáztömeg miatt a fúróvéső lebocsátása lehetetlenné vált.
Megvolt tehát a nagy gázkút, de vele a kérdőjel is: mit lehet tenni ilyen hatalmas energia forrással? Európa és Amerika csaknem minden részéből óriási volt a tudós világ érdeklődése, a gáz összetételét a leghíresebb laboratóriumok elemezték és az addigi legtisztább metángáznak minősítették (99,8 százalék), a naponta kiömlő gázmennyiséget pedig csaknem egymillió köbméterre becsülték. A kút pazarul szórta ki magából az őserőt: naponta százötven vagonnak, négy megrakott tehervonat szénnek megfelelő gázmennyiség pusztult el.
A legnehezebb feladat, a kút elzárása, még csak ezután következett. A kút fejét kiváló mérnökök tervezik meg, ötven vagon betont és öt vagon vasat építenek be a kút fejébe, hogy ezzel az óriási súllyal fékezzék meg a föld alatt hánykolódó titánt. Az elzárást 1909. június 23-án kísérelték meg. A hatalmas erejű gáz azonban hamar megtalálta az elzáró szerkezet gyengéjét: a mélyben a csöveket megkerülve, fellopódzott a föld felszínéig és száz meg száz kis gázszökőkút alakjában tört fel a földből a kút körüli térségen. A kutat sajnos ki kellett nyitni.
A kudarc után az egyedüli lehetséges módhoz folyamodtak, a mélyben elhelyezett szerkezettel, amerikai neve után a „pakker”-rel való elzáráshoz. Ezt sikerült a gázáram ellenében 127 méter mélységig levinni és a csövezet háta megetti és a fúrólyuk fala közötti hézagot elzárni. 1911. július 30-án a kút összes szelepeit ismét megkísérelték elzárni, és a gázkút végül le is csendesedett, és a huszonhárom hónapi, kilométerekre dörgő zaj elült.
Azonban csak ideig-óráig. 1911. október 28-ról 29-re virradó éjjelen földrengésszerű robajjal a kúttól keleti irányban, mintegy 380 méter távolságban (!) feltörő gáz lángba borított egy félholdnyi területet, elpusztítva maga körül mindent, teleszórva a kitörés környékét agyaggal és márgával. A kutat ismét megpróbálták kinyitni, azonban ez már nem segített, jeléül annak, hogy a gázkitörés nem a kútban elhelyezett pakker alól, hanem valószínűleg fölüle származik. A kút véglegesen ebben a formájában maradt meg, s ma is változatlanul és hűségesen szolgáltatja a gázt. A kitöréses terület azóta teljesen lecsendesedett, és a mai látogató még csak nyomait sem láthatja a hajdani kráternek és iszapvulkánoknak.
A kissármási gázkitörésről dr. Lóczy Lajos annak idején a Földtani Közlönyben részletesen beszámolt, megemlítve, hogy: „Mintegy szemrehányásként mordult bele e gázkitörés abba a lanyhaságba, amely két év óta használatlanul hagyta az erdélyi földgáz-kincset.”
A kút 27 hónapig ontotta magából, nem csökkenő mennyiségben a gázt. A 27 hónapi teljesítményhez hozzáadva a kútból az elzárása óta kitermelt gázmennyiséget, összesen több mint 20 milliárd köbmétert adott eddig. Az erdélyi föld gázterületeken több megközelítő gázkút épült, de az elsőt eddig még egyik sem tudta túlszárnyalni.A sármási kút igazi nagy haszna azonban az volt, hogy a figyelmet a földgázra terelte.
Már a nagy kút fúrásánál hangzottak el szakvélemények, melyek szerint itt az amerikai nagy földgázmezőkkel azonos geológiai alakulatban – antiklinális vonulatokban – fordul elő a földgáz, és a sármási gázlelet nem elszigetelt jelenség.
A kutatások vezetésével dr. Böckh Hugó geológustanárt bízták meg, aki igen lelkes gárdát szervezett ott szakavatott geológusokból – köztük dr. Pap Simon, Lazár Vasile mérnök, Phelps Ottó és mások –, akik nagy odaadással és eredményesen dolgoztak.
A feltevések beváltak. Az egész Erdélyi Medence altalaja összegyűlt harmadkori rétegek sorozatából áll, mintegy kétezer méter vastagságban; a medence belseje nagy tömegű földgáz elraktározására mutatkozott alkalmasnak. A geológiai kutatások eddig számos antiklinális vonulatot nyomoztak ki, amelyben a kutatók még számosabb földgázdóm jelenlétét állapították meg.
1912–1914 között intenzív prospektiv fúrómunka folyik. A legfontosabb dómok, melyeket ezidőtájt fedeznek fel Báznán, Magyarsároson, Mezősámsondon, Kiskapuson és Mezőzáton biztató, olykor egyenesen meglepő számadatokat nyújtanak. A kutatófúrások igazolták a geológusokat: a sármási eset valóban nem elszigetelt. Valamennyi általuk kijelölt helyen megfúrt kút nagy mennyiségű földgázt tárt fel. Ma se szeri, se száma a gázkutaknak, amelyek energia- és vegyiparunk nyersanyagának nagy részét biztosítják.
Természetesen ezek a munkálatok sem mentek minden zökkenő nélkül. 1914 tavaszán a magyarsárosi gázmezőn tör fel a földből a gázláng, és a felforgatott föld helyén iszapkráter marad. Ugyanezen év őszén beomlik a mélyítés alatt levő báznai 3. számú gázkút és a megnyílt föld elnyeli az egész fúróberendezést, a hatalmas gépek úgy eltűntek a föld gyomrában, hogy azok megkeresésére és kiemelésére még gondolni sem lehetett.
Füst nélküli kémények
Közben, bár lassan, erőfeszítések történnek a földgáz ipari értékesítésére. 1911 őszén két nagy ipari vállalat létesül e célból, a tordai és a marosújvári szódagyár. 1912-ben megalakult a Tordai Földgáz Részvénytársaság (aktív működését csak az első világháború idején kezdhette meg), és ugyanebben az évben a Tordai Cementgyár, mely 1916-ban lépett üzembe. A sármási gázmező fejlődését rendkívül elősegítette a Sármás–Torda–Marosújvár között az 1913–14 években lefektetett vezeték, amely lehetővé tette a közbeeső községek és városok rohamos fejlődését és meghatározta a gyéresi, tordai és marosújvári ipari telepek létrejöttét.A magyarsájosi gázmezőn lemélyített kutak feltárták a gázt, és ennek értékesítésére alakul 1913-ban a Kisküküllő Vármegyei Földgáz Részvénytársaság, nagyobb részben helyi, dicsőszentmártoni érdekeltség, mely azonnal hozzá is kezd a vezeték építéséhez.
1918-ban a báznai gázmezőtől sikerült Medgyes városba is bevezetni a földgázt. És mintegy varázsütésre nőnek ki Medgyesen az ipartelepek, pár év alatt egész gyárváros épül füst nélküli kéményekkel.
A földgáz rövid történetének első nagy fejezete ezzel lezárul, s megkezdődik a másik, melyre igen sok kortársunk már jobban emlékszik. Az új geológiai kutatási módszerek lehetővé tették az erdélyi medence teljes értékűnek tekinthető feltérképezését. A földgázipar nagy mérvű kifejlődése már a második periódusra tevődik.
Megjelent A Hét IV. évfolyama 28. számában, 1973. július 13-án.