ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ. Με την ολοκλήρωση της διπλωματικής μου εργασίας θα ήθελα να ευχαριστήσω όλους αυτούς που συνέβαλαν στην ομαλή διεξαγωγή της.

Transcript

1

2 Περιεχόμενα ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ - GEOGRAPHIC FEATURES... 4 ΕΙΣΑΓΩΓΗ- INTRODUCTION... 5 ΓΕΩΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ GEOLOGICAL SETTING... 6 ΛΙΘΟΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ TECTONOSTRATIGRAPHY ΓΕΩΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ Κυκλαδικό Υπόβαθρο - Cycladic Basement Unit Ενότητα Κυανοσχιστόλιθων Κυκλάδων - Cycladic Blueschists Unit (CBU) Ανώτερη Κυκλαδική Ενότητα - Upper Cycladic Nappe Όξινες διεισδύσεις - Intrusive rocks Η ΕΠΑΦΗ ΤΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ ΕΝΟΤΗΤΩΝ ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ-STRUCTURES ΦΥΛΛΩΣΕΙΣ ΓΡΑΜΜΩΣΕΙΣ ΠΤΥΧΕΣ ΑΛΛΕΣ ΔΟΜΕΣ ΣΥΝΘΕΣΗ - ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΣ ΧΑΡΤΗΣ... 31

3 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Με την ολοκλήρωση της διπλωματικής μου εργασίας θα ήθελα να ευχαριστήσω όλους αυτούς που συνέβαλαν στην ομαλή διεξαγωγή της. Ειδικότερα θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τους επιβλέποντες τον ΕΔΙΠ κ. Κωνσταντίνο Σούκη και τον επίκουρο καθηγητή κ. Στυλιανό Λόζιο για την ανάθεση του θέματος και τη σημαντική τους βοήθεια, πρακτική και ηθική, στην ολοκλήρωσή της συγκεκριμένης διπλωματικής. Σημαντικό μέρος των ευχαριστιών θα ήθελα να εκφράσω στην κα Αντωνίου Βαρβάρα καθώς και στην μεταπτυχιακή φοιτήτρια Τσιρώνη Βαρβάρα, για τη συνεχή καθοδήγηση, τις συμβουλές, τη συμπαράσταση, και την αμέριστη βοήθειά τους στην εκπόνησης της εργασίας μου. Τέλος, θα ήθελα να απευθύνω ένα μεγάλο ευχαριστώ στην οικογένειά μου για την ηθική και υλική συμπαράσταση που έδειξαν αλλά και την κατανόησή τους, όλα τα χρόνια των σπουδών μου, καθώς όλα αυτά ήταν πολύ σημαντικά για την υλοποίηση αυτής της διπλωματικής. Ιδιαίτερα θα ήθελα να εκφράσω ένα μεγάλο ευχαριστώ στον αδερφό μου Χρήστο καθώς συνέβαλε συνολικά στη διαμόρφωση και μορφοποίηση του κειμένου.

4 ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ - GEOGRAPHIC FEATURES Η νήσος Σέριφος είναι το 42 ο σε μέγεθος νησί του Αιγαίου Πελάγους. Ανήκει στο νησιωτικό σύμπλεγμα των Κυκλάδων και πιο συγκεκριμένα στο σύμπλεγμα των Δυτικών Κυκλάδων. Βρίσκεται ανάμεσα στη Σίφνο και στην Κύθνο, ενώ απέχει από το λιμάνι του Πειραιά 73 ναυτικά μίλια νότια-νοτιοανατολικά και το λιμάνι της Σύρου 29 ναυτικά μίλια βορειοανατολικά (Εικόνα 1). Το σχήμα της είναι σχεδόν κυκλικό, έχει έκταση 75,207 τετραγωνικά χιλιόμετρα, ακτογραμμή περίπου 83 χιλιόμετρα ενώ οι ακτές της, οι οποίες είναι διαμελισμένες σε γραφικότατους όρμους και κολπίσκους, καλύπτουν μήκος περίπου 10 χιλιόμετρα. Το γεωγραφικό της πλάτος είναι 37 30'16" και το γεωγραφικό της μήκος είναι 25 9'5". Γύρω από τη Σέριφο υπάρχουν 3 μικρά νησάκια. Το Πιπέρι στα βόρεια, η Σεριφοπούλα στα βορειανατολικά και ο Βούς στα ανατολικά, του οποίου η ονομασία του οφείλεται στο σχήμα του. Έχει έντονο ανάγλυφο εδάφους, ορεινούς όγκους που καταλαμβάνουν το κέντρο και δύο μικρά χαρακτηριστικά οροπέδια (Εικόνα 2). Το οροπέδιο «Κάμπος του Αλεξάνδρου» και των «Λιβαδερών». Η ψηλότερη κορυφή με υψόμετρο 583m, βρίσκεται στο κεντρικό τμήμα του νησιού και ονομάζεται Τρούλος. Άλλα μικρότερα βουνά της Σερίφου είναι ο Πετριάς, ο Τράχηλος και τα Βάρδα Βουνάκια με υψόμετρο περίπου 553m, 519m και 432m αντίστοιχα. Εικόνα 1: Γεωφυσικός χάρτης Ελλάδας στον οποίο σημειώνεται η νήσος Σέριφος Εικόνα 2: Γεωφυσικός Χάρτης της Σερίφου

5 ΕΙΣΑΓΩΓΗ- INTRODUCTION Η υποβύθιση τμημάτων του ωκεανού της Τηθύος κατά το Μεσοζωικό και Καινοζωικό στην Ανατολική Μεσόγειο έχει σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία του ελληνικού τόξου. Περιλαμβάνει τη ζώνη υποβύθισης μιας ωκεάνιας πλάκας, κάτω από μια ηπειρωτική, την Ευρασιατική, την συσσώρευση υλικού από την υποβυθιζόμενη πλάκα, το ηφαιστειακό τόξο, την εκταφή πετρωμάτων, κανονικά ρήγματα αλλά και μεγάλης κλίμακας ηπειρωτική έκταση τουλάχιστον τα τελευταία 30Ma (Ring et al., 2010). Συνοδεύεται από μεταμόρφωση υψηλών πιέσεων που παρουσιάζει ένα εύρος ηλικιών ανάλογα με τη γεωγραφική τοποθέτηση της κάθε περιοχής. Στην κεντρική περιοχή του Αιγαίου (Κυκλάδες) η ηλικία μεταμόρφωσης υψηλών πιέσεων ξεκινά περίπου από τα 53Ma και σταδιακά στη νότια περιοχή (Κρήτη) φτάνει περίπου στα 25-20Ma (Ring et al., 2010). Είναι αξιοσημείωτο πως σε όλες τις τεκτονικές μονάδες το σχήμα πίεση-θερμοκρασία-χρόνος είναι παρόμοιο. Αυτό το γεγονός υποδηλώνει ένα θερμικό προφίλ αρκετά σταθερό στη ζώνη της υποβύθισης με αντοχή στην παραμόρφωση αλλά και στον εφελκυσμό. Τα υψηλής πίεσης μεταμορφικά γεγονότα προκαλούνται από τη συσσώρευση τεμαχών του ηπειρωτικού φλοιού, επάνω στην πλάκα που υποβυθίζεται. Εν συνεχεία, τα πετρώματα ακολούθησαν μια πορεία ανόδου προς την επιφάνεια. Το μεγαλύτερο μέρος της εκταφής των πετρωμάτων υψηλής πίεσης συνέβη σε σφήνες εξώθησης κατά τη διάρκεια της εν εξελίξει σύγκλισης λιθοσφαιρικών πλακών. Τουλάχιστον πριν από 23-19Ma ξεκίνησε μια μεγάλης κλίμακας λιθοσφαιρική έκταση (Ring et al., 2010), προκαλώντας συμπλέγματα μεταμορφωμένου πυρήνα καθώς και το άνοιγμα του Αιγαίου. Η εκταφή λόγω του εφελκυσμού ήταν εκτεταμένη σε όλη την Αττικοκυκλαδική και διήρκησε μέχρι το Ανώτερο Μειόκαινο Κάτω Πλειστόκαινο (Jolivet and Brun 2010, Ring et al 2010). Η εξέταση στη λιθολογία, στη δομή, στη μεταμόρφωση, στα γεωχρονολογικά δεδομένα επιβεβαιώνει τη χρονική σύνδεση μεταξύ της άφιξης της υποβυθιζόμενης πλάκας πάνω από τα 660km κοντά στην ασυνέχεια Mohorovicic και τον εφελκυσμό σε μεγάλη κλίμακα που προκαλεί το άνοιγμα της λεκάνης του Αιγαίου. Σε πολλά από τα νησιά των Κυκλάδων σχηματίστηκαν συμπλέγματα μεταμορφωμένου πυρήνα (metamorphic core complexes) λόγω της δράσης αποκολλήσεων λιθοσφαιρικής κλίμακας (Jolivet and Brun 2010) τα οποία συνενώνονται σε μεγάλα συστήματα αποκολλήσεων (Gautier et al 2010, Jolivet et al 2010, Grasemann et al 2011).

6 ΓΕΩΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ GEOLOGICAL SETTING Η Ελλάδα αποτελεί χαρακτηριστικό τμήμα του αλπικού συστήματος και της Νέο- Ευρώπης. Αποτελεί συνέχεια της ορογενετικής αλυσίδας των Άλπεων που δια μέσου επιμέρους οροσειρών, όπως οι Δειναρίδες, οι Ελληνίδες, οι Ταυρίδες, οι Ιρανίδες και οι Αφγανίδες, καταλήγει στο ορεινό συγκρότημα των Ιμαλαΐων. Αυτές οι ορεινές αλυσίδες δημιουργήθηκαν από την πτύχωση ιζημάτων που είχαν αποτεθεί κατά τον Μεσοζωικό και μέρος του Καινοζωικού αιώνα μέσα σ ένα μεγάλο ωκεανό που ονομάστηκε Τηθύς. Ο ωκεανός αυτός δημιουργήθηκε κατά το Ανώτερο Παλαιοζωικό Τριαδικό ανάμεσα στη Γκοντβάνα (δηλαδή Νότια Αμερική, Αφρική, Αραβία, Ινδία, Μαδαγασκάρη, Αυστραλία, Ανταρκτική) και τη Λαυρασία (δηλαδή Βόρεια Αμερική, Γροιλανδία, Ευρασία). Καθώς απομακρύνονταν αυτές οι δύο ήπειροι κατά το Τριαδικό Ιουρασικό άρχισε να διαμορφώνεται ο ωκεανός. Στον ελληνικό χώρο, κατά το Λιάσιο έχει τη μέγιστη έκτασή του και από το Μάλμιο Κατώτερο Κρητιδικό ξεκίνησε η σταδιακή εξαφάνισή του, όταν άρχισε η συμπίεση λόγω της προσέγγισης των δύο ηπείρων και έφτασαν οι δύο ήπειροι (Εικόνα 3), Αραβία και Ευρασία, σε στάδιο σύγκρουσης κατά τον Ανώτερο Καινοζωικό με αποτέλεσμα την αρχή της εξαφάνισής του που συνεχίζεται μέχρι και σήμερα καθώς και κατ επέκταση στον σχηματισμό της ορογενετικής αλυσίδας των Άλπεων Ιμαλάϊων (Εικόνα 4). Η Τηθύς είχε έναν βόρειο και έναν νότιο κλάδο οι οποίοι οριοθετούσαν τον ωκεανό. Στις παρυφές του νότιου κλάδου συμμετέχει και η Ελλάδα καθώς περιλαμβάνει τη ζώνη υποβύθισης της Αφρικανικής πλάκας κάτω από την Ευρασιατική. Η διεύθυνση της βύθισης της Αφρικανικής πλάκας υπολογίζεται ότι είναι ΒΒΑ, ενώ η ταχύτητα της βύθισης 2,5-3,5cm/έτος. Σήμερα υποβυθίζεται το τελευταίο τμήμα του ωκεανού της Τηθύος, το οποίο βρίσκεται στα νοτιοδυτικά της Ελλάδας, νότια του Ιονίου Πελάγους και στα νοτιοανατολικά στη λεκάνη του Λεβαντίνου. Εικόνα 3: Σχηματική απεικόνιση της ανατολικής Μεσογείου με βάση τα ανύσματα κίνησης των μεγάλων πλακών της Ευρώπης, Αφρικής και Αραβίας όπως και των μικροπλακών της Ανατολίας και του Αιγαίου. Απεικονίζεται, επίσης, το υπολειμματικό ίχνος του ωκεανού της Τηθύος, δηλαδή, η ανατολική Μεσόγειος θάλασσα. Πηγή: Δημήτρης Ι. Παπανικολάου: Γεωλογία της Ελλάδας (2015) Εικόνα 4: Χάρτης απεικόνισης του Αλπικού ορογενετικού συστήματος του ωκεανού της Τηθύος (σημειώνεται με κόκκινο χρώμα) το οποίο έχει αναπτυχθεί κατά μήκος των ζωνών σύγκλισης και σύγκρουσης της Ευρασίας προς Βορρά, και των πλακών Αφρική, Αραβία, Ινδία και Αυστραλία προς Νότο. Με πράσινο χρώμα σημειώνονται τα περί ειρηνικά αλπικά ορογενετικά συστήματα. Πηγή: Δημήτρης Ι. Παπανικολάου: Γεωλογία της Ελλάδας (2015)

7 Η Μεσόγειος, η οποία βρέχει και την Ελλάδα, είναι μια φυσική εξέλιξη της Τηθύος και έχει ζωή τα τελευταία 13Ma (Freund et al.,1970; LePichon & Angelier, 1979). Διαμορφώθηκε κατά τα τελευταία στάδια της εξέλιξης της Τηθύος από το Μέσο Μειόκαινο και μετά, όταν συνέβη η σύγκρουση της Αραβίας με την Ευρασία και ακολούθως κλείνει ο Ωκεανός της Τηθύος. Από τις γεωφυσικές έρευνες που έγιναν στη Μεσόγειο διαπιστώθηκε ότι σε ορισμένες περιοχές της το πάχος του φλοιού είναι πολύ λεπτό (10-20km) σε αντίθεση με τις ηπειρωτικές περί-μεσογειακές περιοχές, όπου το πάχος κυμαίνεται από 24 έως 50km. Επομένως, μπορεί να γίνει γενικότερα αποδεκτό ότι υπάρχει ωκεάνιος φλοιός στη Μεσόγειο, ιδίως στην Ανατολική Μεσόγειο στο χώρο Νότια από Κρήτη, Ρόδο και Κύπρο (θάλασσα Λεβαντίνου) (Bohnhoff et al. 2001). Στην ελληνική ζώνη υποβύθισης, ιζήματα από την βυθιζόμενη πλάκα έχουν συσσωρευτεί σε μια δομή που ονομάζεται οροσειρά της ανατολικής Μεσογείου (East Mediterranean Chain), μια σφήνα επαύξησης, που βρίσκεται μεταξύ Αφρικής και Κρήτης. Η δομή της υποθαλάσσιας οροσειράς αντιστοιχεί σε ένα σύνολο λεπιώσεων και πτυχώσεων, δηλαδή δομών συμπίεσης, και είναι το σημερινό πρίσμα προσαύξησης. Το φαινόμενο της ορογένεσης, σήμερα φαίνεται να βρίσκεται στο τέλος του σταδίου της ολικής συμπίεσης και καταστροφής του ωκεάνιου φλοιού και να οδεύει στο στάδιο της ολικής συμπίεσης και σύγκρουσης των ηπείρων. Τα τελευταία υπολείμματα του ωκεανού της Τηθύος βρίσκονται στην Ιόνια λεκάνη η οποία έχει μόλις 150km ακόμη εύρος ανάμεσα στο τεκτονικό μέτωπο των δύο πλακών και στο αφρικανικό περιθώριο στον κόλπο της Σύρτης στη Λιβύη, και στη λεκάνη του Λεβαντίνου. Λόγω της ζώνης υποβύθισης έχει δημιουργηθεί στον ελληνικό χώρο ένα, όχι και τόσο, τυπικό ορογενετικό σύστημα (Εικόνα 5) το οποίο απαρτίζεται από τη βαθειά τάφρο (μέγιστο βάθος 5km) που βρίσκεται στο χώρο του Ιονίου πελάγους καθώς και νότια της Κρήτης, στις τάφρους του Πλίνιου και του Στράβωνα. (Kastens, 1991; Kopf et al., 2003). Το νησιωτικό τόξο που περιλαμβάνει την Πελοπόννησο, την Κρήτη και τα Δωδεκάνησα, την οπισθοτάφρο στον χώρο της Κρητικής λεκάνης και το ηφαιστειακό τόξο που καλύπτει το χώρο των νότιων παρυφών της Κυκλαδικής τράπεζας και το βόρειο περιθώριο της Κρητικής λεκάνης.

8 Εικόνα 5: Χάρτης απεικόνισης του Ελληνικού ορογενετικού τόξου στη σημερινή του μορφή. Πηγή: Nomikou & Papanikolaou, 2011 Η Σέριφος γεωγραφικά και γεωλογικά βρίσκεται στη θάλασσα του Αιγαίου Πελάγους και ανήκει στο σύμπλεγμα των νησιών των Κυκλάδων και πιο συγκεκριμένα των δυτικών. Το Αιγαίο Πέλαγος αντιπροσωπεύει τη μεσογειακή οπισθοταφρική λεκάνη στο χώρο της υποβύθισης και είναι Καινοζωικής ηλικίας. Η μορφή που εμφανίζεται σήμερα άρχισε να δημιουργείται κατά το Κατώτερο Ολιγόκαινο πάνω από την υποβυθιζόμενη Αφρικανική πλάκα που παρασύρει και τον ωκεάνιο φλοιό της Μεσογείου (Le Pichon and Angelier 1981a, Gautier et al. 1999, Jolivet and Faccenna 2000). Με την έναρξη της υποβύθισης του ωκεάνιου φλοιού στην Ανατολική Μεσόγειο αλλά και της λεκάνης του Ιονίου Πελάγους ξεκίνησε η δημιουργία της πλάκας του Αιγαίου, σχηματίζοντας το Αιγαίο πέλαγος. που το όριο της συγκεκριμένης πλάκας είναι το μεγάλο δεξιόστροφο ρήγμα οριζόντιας ολίσθησης της Βόρειας Ανατολίας. Η αρχή της δράσης του εφελκυσμού για το νότιο Αιγαίο έλαβε χώρα τότε, ο οποίος εντοπίζεται κατά μήκος της εξωτερικής πλατφόρμας του ελληνικού τόξου, στη δυτική Τουρκία, στην νοτιοανατολική ηπειρωτική Ελλάδα καθώς και κατά μήκος του ρήγματος της Ανατολίας. Σήμερα αυτή η πλάκα είναι μια σεισμικά ανενεργή περιοχή στο εσωτερικό της ενώ περιμετρικά παρατηρείται έντονη σεισμικότητα αλλά και ηφαιστειότητα. Στην ηπειρωτική Ελλάδα εμφανίζεται μια προ-εφελκυστική δομή πτυχώσεων - επωθήσεων (fold and thrust) όπου διαφαίνεται ολοκληρωμένη η ακολουθία των τεκτονικών καλυμμάτων, ενώ όλες οι άλλες περιοχές έχουν επηρεαστεί έντονα από τον μεταορογενετικό εφελκυσμό και ιδιαίτερα οι Κυκλάδες. Νωρίτερα από το Πλειόκαινο, ο εφελκυσμός εκφραζόταν από μια σειρά

9 ρηγμάτων αποκόλλησης μεγάλης κλίμακας, τα οποία στο υποκείμενο τέμαχός τους εμφάνιζαν μια σειρά από πυρήνες μεταμορφωμένων συμπλεγμάτων. Μέρος της διαδικασίας της εκταφής τους επιτεύχθηκε κατά το μεταορογενετικό εφελκυσμό που δρα στην περιοχή. Τα Κυκλαδονήσια είναι τοποθετημένα επάνω σε έναν ηπειρωτικό φλοιό που έχει βάθος περίπου 26km (Makris and Stobbe, 1984) κατά το Ολιγόκαινο και το Μειόκαινο, μετά το σχηματισμό του ελληνικού τόξου κατά το Ηώκαινο. Μέσω σεισμικών διασκοπήσεων έχει παρατηρηθεί, μάλλον, μια επίπεδη ασυνέχεια Moho σε βάθος 25-26km, κάτω από όλο το Αιγαίο πέλαγος (Spakman et al. 1988, 1993, Spakman 1990, Bijwaard et al. 1998, Wortel and Spakman 2000, Piromallo and Morelli 2003). Αυτή η πληροφορία μας υποδεικνύει πως πρόκειται για έναν κατώτερο φλοιό λόγω του εκτατικού πεδίου που δρα στην περιοχή καθώς και υψηλές θερμοκρασίες κοντά στην ασυνέχεια Moho κατά τη διάρκεια της έκτασης. Το ελληνικό τόξο σχηματίστηκε από τη συσσώρευση των ανώτερων τμημάτων του φλοιού από το Ηώκαινο μέχρι και το Κατώτερο Μειόκαινο στην ηπειρωτική Ελλάδα. Στο Αιγαίο πέλαγος η σταδιακή υποχώρηση της Αφρικανικής πλάκας περί τα 30-35Μα οδήγησε στον μεταορογενετικό εφελκυσμό του παχύ ελληνικού φλοιού σε συνδυασμό με τον οπισθοταφρικό εφελκυσμό και τη βαρυτική κατάρρευση (Jolivet and Brun, in press). Ο μετα-ορογενετικός εφελκυσμός επηρέασε την καλυμματική στήλη ανακατανέμοντας τα καλύμματα στη θάλασσα του Αιγαίου. Η συνθετική τεκτονοστρωματογραφική στήλη των Κυκλάδων περιλαμβάνει τέσσερις κύριες τεκτονικές ενότητες (Durr et al., 1978, Jacobshagen 1986, Jolivet and Brun 2010, Ring et al., 2010). Η τεκτονικά ανώτερη ενότητα στις Κυκλάδες είναι η Ανώτερη Κυκλαδική Ενότητα (Upper Cycladic Nappe), η οποία εμφανίζεται υπό μορφή ρακών σε διάφορα νησιά και φαίνεται ότι προέρχεται από το χώρο της Πελαγονικής (Durr et al., 1978 Jacobshagen 1986). Αυτό μαρτυρά πως τα τεκτονικά καλύμματα της ηπειρωτικής Ελλάδας εμφανίζονται υπολειμματικά και στις Κυκλάδες. Περιλαμβάνει οφιόλιθους, κυριαρχούν αγκεριτιωμένα μάρμαρα και στη νοτιοδυτική χερσόνησο της νήσου εμφανίζονται σερπεντινιωμένα πετρώματα με μορφή φακών για αρκετά μέτρα τα οποία σχετίζονται με «ταλκικούς» σχιστόλιθους που εκτίθενται. Ακολουθεί αμέσως υποκείμενη η Ενότητα των Κυανοσχιστολίθων των Κυκλάδων (Cycladic Blueschists Unit) η οποία καταλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της Αττικοκυκλαδικής. Είναι μια πολύπλοκη ενότητα που περιλαμβάνει σημαντικές εμφανίσεις γνευσίων, σχιστόλιθων, χαλαζιοαστριούχων και μεταβασιτών πετρωμάτων, τα οποία παρουσιάζουν εναλλαγές με μεταπηλίτες και μάρμαρα (Blake et al., 1981; Avigad and Garfunkel, 1991; Keiter et al., 2004). Οι ηλικίες των πρωτολίθων εμφανίζουν ένα εύρος από το Τριαδικό έως και το Κρητιδικό (Seman et al., 2017). Η ενότητα των Κυανοσχιστολίθων εμφανίζει μια σύνθετη μεταμορφική εξέλιξη με έναν πρώιμο ενταφιασμό σε συνθήκες υψηλών πιέσεων και χαμηλών θερμοκρασιών (HP-LT) κατά το Ηώκαινο (53-40Ma) με τη δημιουργία κυανοσχιστολίθων και εκλογιτών. Ακολουθεί μια ανάδρομη μεταμόρφωση υψηλών

10 πιέσεων και μετρίων θερμοκρασιών (HP-MT) κατά το Ανώτερο Ολιγόκαινο έως το Κατώτερο Μειόκαινο (25-18Μα) (Jolivet and Brun 2010). Τεκτονικά υποκείμενο της ενότητας των Κυανοσχιστόλιθων είναι το Κυκλαδικό Προαλπικό Υπόβαθρο (Cycladic Basement Unit), το οποίο συναντάται στα νησιά Πάρο, Νάξο, Μύκονο, Ικαρία, Σέριφο, Σίκινο και Ίο (Durr et al., 1978; Grasemann et al., 2012). Περιλαμβάνει ορθογνεύσιους και γρανίτες Βαρίσκιας ή γενικά Ανωπαλαιοζωικής ηλικίας ( Ma) τα οποία σε ορισμένες περιπτώσεις (Μύκονος, Νάξος, Πάρος, Ικαρία, Ίος) εμφανίζουν αμφιβολιτικές φάσεις μεταμόρφωσης και ανάτηξης που χρονολογούνται από το Ανώτερο Ολιγόκαινο μέχρι και το Κατώτερο Μειόκαινο. Σε αυτή την περίπτωση το υπόβαθρο έχει εκταφεί στον πυρήνα των εφελκυστικών γνευσιακών δομών, κάτω από κύριες αποκολλήσεις. Σε ορισμένες θέσεις, (Εύβοια Αλμυροπόταμος, Σάμος Κερκετέας) κάτω από την Ενότητα των Κυανοσχιστόλιθων Κυκλάδων εμφανίζεται η Ενότητα Βάσης (Basal Unit) (Ring et al., 2010; Παπανικολάου 2015). Περιλαμβάνει μεταμορφωμένους ασβεστόλιθους και δολομίτες, κυρίως Μεσοζωικά μάρμαρα και έναν μεταφλύσχη με έναρξη στο Μέσο Ηώκαινο. Επιπρόσθετα, στο χώρο των Κυκλάδων έχει λάβει χώρα διείσδυση γρανιτών στην ενότητα των Κυανοσχιστολίθων και στην επαφή με την Ανώτερη Κυκλαδική Ενότητα. Αυτές οι γρανιτικές διεισδύσεις εμφανίζονται σε διάφορα νησιά και έχουν ηλικίες που κυμαίνονται από το Μέσο έως το Ανώτερο Μειόκαινο (Durr et al., 1978, Jolivet and Brun 2010, Ring et al., 2010). Η βάση της Ανώτερης Κυκλαδικής Ενότητας έρχεται σε επαφή με τους κυανοσχιστόλιθους, το προαλπικό υπόβαθρο ή τους γρανίτες μέσω αποκολλήσεων, οι οποίες διακρίνονται σε δύο είδη. Η πιο συνήθης είναι εκείνη που δείχνει μια Ολιγο- Μειοκαινική εξέλιξη προς υψηλές θερμοκρασίες στο υποκείμενο ρηξιτέμαχος ή τουλάχιστον μια εξέλιξη προς ανάδρομες πρασινοσχιστολιθικές φάσεις (Buick and Holland, 1989; Parra et al., 2002; Jolivet et al., 2004a; Duchêne et al., 2006). Ο δεύτερος τύπος αποκόλλησης διατηρεί τις παραγενέσεις των υψηλών πιέσεων χαμηλών θερμοκρασιών (HP-LT) στο υποκείμενο ρηξιτέμαχος. Όσο πιο κοντά τοποθετούνται στην αποκόλληση τόσο καλύτερα διατηρούνται οι εκλογίτες και οι κυανοσχιστόλιθοι, όπως αυτό εμφανίζεται στη νήσο Σύρο. Έχει προταθεί πως όλες οι παραπάνω αποκολλήσεις είναι μέρος μιας ενιαίας δομής η οποία περιλαμβάνει αρκετές αποκολλήσεις που παρατηρήθηκαν σε διαφορετικά νησιά των βορείων Κυκλάδων αλλά και στα νησιά των δυτικών Κυκλάδων. Αυτές οι αποκολλήσεις συγκροτούν σε κάθε «σύμπλεγμα» νησιών από ένα σύστημα που ονομάζεται North Cycladic Detachment System και West Cycladic Detachment System αντίστοιχα (Jolivet and Brun, 2010; Grasemann et al., 2012). Στη νήσο Σέριφο οι ενότητες που εμφανίζονται είναι η κατώτερη γεωτεκτονική ενότητα, το Κυκλαδικό Υπόβαθρο, Cycladic Basement Unit, η Ανώτερη Κυκλαδική Ενότητα, Upper Cycladic Nappe, η οποία υπέρκεινται της ενότητας των

11 Κυανοσχιστολίθων (Grasemann et al., 2012). Στην ενότητα των Κυανοσχιστόλιθων έχει διεισδύσει ένας γρανοδιορίτης. Εισχώρησε στο επίπεδο του φλοιού που ταυτίζεται με τη ζώνη μετάβασης από την πλαστική στη θραυσιγενή παραμόρφωση και η ηλικία διείσδυσής του κυμαίνεται μεταξύ 11,6-9,2Ma (Durr et al., 1978, Grasemann et al., 2012), τη στιγμή που η ενότητα των Κυανοσχιστόλιθων ανέβαινε ταχέως.

12 ΛΙΘΟΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ TECTONOSTRATIGRAPHY Η Σέριφος ανήκει στο Αττικοκυκλαδικό μεταμορφικό σύμπλεγμα το οποίο αποτελεί ένα πολυμεταμορφικό terrane στην αλπική ορογένεση των Ελληνίδων. Η λιθοστρωματογραφία της περιοχής είναι συνολικά πολύπλοκη λόγω της διαδικασίας της υποβύθισης αλλά κυρίως της εκταφής όπου έχουν έρθει σε επαφή διαφορετικές ενότητες. Ο μετα-ορογενετικός εφελκυσμός χρονολογείται στα τέλη του Ολιγοκαίνου μέχρι το Ανώτερο Μειόκαινο όπως προσδιορίζεται από τις ηλικίες του μεταμορφικού πυρήνα καθώς και τις ηλικίες των λεκανών στην περιοχή. Επηρέασε όλη την περιοχή του Αιγαίου και αυτό εντοπίζεται σήμερα γύρω από το Αιγαίο, στα δυτικά της Τουρκίας, στην Πελοπόννησο, στον Κορινθιακό και στην Κρήτη. ΓΕΩΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ ΕΝΟΤΗΤΕΣ Η Σέριφος αποτελείται από τρεις γεωτεκτονικές ενότητες. Η κατώτερη γεωτεκτονική ενότητα είναι το Κυκλαδικό Υπόβαθρο (Cycladic Basement Unit). Ακολουθεί η Ενότητα των Κυανοσχιστόλιθων Κυκλάδων (Cycladic Blueschists Unit - CBU), και έπεται η Ανώτερη Κυκλαδική Ενότητα (Upper Cycladic Nappe) που εμφανίζεται υπολειμματικά. Επίσης, υπάρχει μια διείσδυση ενός γρανοδιορίτη μέσα στην τεκτονική ενότητα Cycladic Blueschists Unit. Η κάθε τεκτονική ενότητα χαρακτηρίζεται από διαφορετική τεκτονομεταμορφική εξέλιξη. Η Ενότητα των Κυανοσχιστολίθων παλαιογεωγραφικά σχετίζεται με το χώρο της Πίνδου. Η κατώτερη ενότητα αποτελείται από μεγάλες εμφανίσεις χαλαζιοαστριούχων, μεταβασίτες, μεταπηλίτες και ορίζοντες μαρμάρου. Τα υφιστάμενα αθροίσματα ορυκτών υποδηλώνουν συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας πρασινοσχιστολιθικής φάσης όπου αντιστοιχούν στην τελευταία ανάδρομη μεταμόρφωση. Κυκλαδικό Υπόβαθρο - Cycladic Basement Unit Αποτελείται από συμπαγής μυλονιτιωμένους γνευσίους, ορθογνεύσιους και σχιστόλιθους, οι οποίοι υπόκεινται ασβεστιτικών/δολομιτιωμένων μυλονιτικών μαρμάρων (Grasemann et al., 2011). Οι μυλονιτικοί γνεύσιοι έχουν παραμορφωθεί σε θερμοκρασία άνω των 450 ο C και εκθέτουν μικροδομές διατηρώντας χονδρόκοκκους κόκκους χαλαζία με διακριτά όρια και ανακρυσταλλωμένους καλιούχους αστρίους (Passchier and Trouw 2005, Tullis and Yund 1987). Αρκετοί πορφυροκλάστες καταγράφουν μαγματικά λείψανα όπως περθιτικοί καλιούχοι άστριοι και απότομες ζώνες πλαγιοκλάστων. Πυρήνες ζιρκονίου κατά τη γεωχρονολόγηση αποδίδουν μεικτή ηλικία ανάμεσα σε Λιθανθρακοφόρο και Τριαδικό (Schneider et al 2011). Ενότητα Κυανοσχιστόλιθων Κυκλάδων - Cycladic Blueschists Unit (CBU) Χαρακτηρίζεται από βασαλτικούς αμφιβολίτες και πρασινοσχιστόλιθους, που είναι ακολουθίες στις οποίες παρεμβάλλονται ορίζοντες μαρμάρου (Εικόνα 6) ιδιαίτερα στη βόρεια Σέριφο. Ακολούθως εμφανίζονται κάποιοι ορίζοντες μεταβασιτών (Εικόνα 7), ο οποίοι έχουν σκούρο πράσινο χρώμα που κατά βάση οφείλεται στο χλωρίτη και το επίδοτο. Οι εμφανίσεις του γλαυκοφανή μαρτυρούν πως αυτά τα

13 πετρώματα έχουν υποστεί μεταμόρφωση, υψηλής πίεσης και χαμηλής θερμοκρασίας (HP-LT) γεγονότα τυπικά για την ενότητα των κυανοσχιστολίθων (Grasemann et al 2012). Εικόνα 6: Ορίζοντας μαρμάρου στην Κυανοσχιστολιθική Ενότητα των Κυκλάδων Εικόνα 7: Ενδιάστρωση μεταβασίτη στην περιοχή της Συκαμιάς Στο βόρειο τμήμα της Σερίφου στην περιοχή του Πλατύ Γιαλού, 10 μέτρα κάτω από το κανονικό ρήγμα μικρής κλίσης υπάρχει ένας χαρακτηριστικός ορίζοντας μαρμάρου που χαρακτηρίζεται σαν μετακροκαλοπαγές μάρμαρο, με κροκάλες και συνδετικό υλικό ανθρακικής σύστασης (Εικόνα 8). Αυτή η ακολουθία εμφανίζεται κατά μήκος της ακτογραμμής, προς τα δυτικά σχεδόν σε όλα τα ακρωτήρια του νησιού και ακολουθεί πλήρως τη δομή του νησιού. Σε κάποιες θέσεις, όπως ο Πλατύς Γιαλός, η Σκάλα Συκαμιάς (Εικόνα 9) και ο Βιγλής (Εικόνα 10), εντοπίζεται και ένας άλλος ορίζοντας κροκαλοπαγούς, κάτω από το μετακροκαλοπαγές μάρμαρο, στον οποίο το συνδετικό υλικό είναι ένας γκρι-μπλε ασβεστιτικός σχιστόλιθος όπου περιλαμβάνει 50% ασβεστίτη και 50% φυλλοπυριτικά ορυκτά. Ανάμεσα σε αυτούς τους δύο ορίζοντες υπάρχουν ορίζοντες σχιστόλιθου αλλά και μάρμαρα. Η τυπική εμφάνιση της συγκεκριμένης ακολουθίας εντοπίζεται στον Πλατύ Γιαλό. Στη Σκάλα Συκαμιάς υπάρχει μια ιδιομορφία στη συγκεκριμένη ακολουθία όπου βλέπουμε ενδιάμεσα από το μετακροκαλοπαγές μάρμαρο την ακολουθία του μετακροκαλοπαγούς με την σχιστολιθική κύρια μάζα. Επίσης, στην τοποθεσία του Βιγλή η ακολουθία έχει υποστεί αναστροφή, λόγω της πτύχωσης που έχει υποστεί συνολικά η ακολουθία των στρωμάτων, καθώς βλέπουμε υψομετρικά πιο ψηλά τον ορίζοντα του σχιστολιθικού μετακροκαλοπαγούς σε σχέση με το μετακροκαλοπαγές μάρμαρο. Ανάμεσα από τις χερσονήσους η ακολουθία ή έχει υποστεί διάβρωση ή έχει βυθιστεί στη θάλασσα με αποτέλεσμα να εξαφανίζεται. Αυτό έχει και σαν αποτέλεσμα την υψομετρική διαφορά εμφάνισης από θέσης σε θέση.

14 Εικόνα 8: Χαρακτηριστικός ορίζοντας μετακροκαλοπαγούς μαρμάρου στην περιοχή του Πλατύ Γιαλού στα δυτικά της αποκόλλησης. Ο ορίζοντας αυτός εμφανίζεται ως ενδιάστρωση στους σχιστόλιθους. Εικόνα 9: Ορίζοντας μετακροκαλοπαγούς μαρμάρου και μετακροκαλοπαγούς με τη σχιστολιθική κύρια μάζα στην περιοχή της Σκάλας Συκαμιάς. Εικόνα 10: Ορίζοντας μετακροκαλοπαγούς μαρμάρου και μετακροκαλοπαγούς με την σχιστολιθική κύρια μάζα στην περιοχή του Βιγλή. Ανάμεσα τους υπάρχει ενδιάστρωση μαρμάρου Ανώτερη Κυκλαδική Ενότητα - Upper Cycladic Nappe Η Ανώτερη Κυκλαδική Ενότητα εμφανίζεται στο βόρειο και νοτιοδυτικό τμήμα του νησιού (Πλατύς Γιαλός και Κάβος Κύκλωπας, αντίστοιχα) υπό μορφή ρακών τα οποία εντοπίζονται πάνω από τη ζώνη της αποκόλλησης, που τα διαχωρίζει από την

15 Ενότητα των Κυανοσχιστολίθων στο υποκείμενο τέμαχος. Τα πετρώματα που κυριαρχούν είναι μάρμαρα τα οποία είναι συχνά αγκεριτιωμένα, σε εναλλαγές με επιδοτικούς σχιστόλιθους και πολυπτυχωμένα με ισοκλινείς και ανοιχτές πτυχές. Τα υφιστάμενα θερμοχρονομετρικά δεδομένα δείχνουν ότι κυριαρχούν Μειοκαινικές ηλικίες, δείγματα από τον Πλατύ Γιαλό έδωσαν ηλικίες 12-15Ma με τη μέθοδο U- Th/He σε ζιρκόνια και απατίτες (Grasemann 2012). (Εικόνα 11, 12) Εικόνα 11: Ανοιχτή πτυχή στα αγκεριτιωμένα μάρμαρα της Ανώτερης Ενότητας στον Πλατύ Γυαλό Εικόνα 12: Εναλλαγή σχιστολίθων και αγκεριτιωμένων μαρμάρων στην Ανώτερη Ενότητα στον Πλατύ Γυαλό Όξινες διεισδύσεις - Intrusive rocks Οι όξινες διεισδύσεις της νήσου Σερίφου περιλαμβάνουν κατά κύριο λόγο τον γρανοδιορίτη I-type Μειοκαινικής ηλικίας ο οποίος διείσδυσε σε ορθογνεύσιους, αμφιβολίτες, πρασινοσχιστόλιθους και μάρμαρα της Ενότητας των Κυανοσχιστόλιθων των Κυκλάδων και καταλαμβάνει ένα σημαντικό μέρος του νησιού. Το κύριο σώμα του γρανοδιορίτη καθώς και οι φλέβες που εισχώρησαν περιφερειακά εμφανίζουν ηλικίες 11,6 έως 9,5Ma. Η διείσδυση έλαβε χώρα σε ανώτερα επίπεδα του φλοιού (Στουραϊτη και Μητρόπουλος 1999) κατά τη διάρκεια της έκταση φλοιού που λαμβάνει χώρα ακόμα και σήμερα. Το σώμα του γρανοδιορίτη κόβει τις λιθολογίες και ταυτόχρονα επηρεάζει τη φύλλωση τους λόγω της μεταμόρφωσης επαφής που προκαλεί στα γειτονικά πετρώματα. Σε κάποιες περιπτώσεις δημιουργεί μία ύελο (Εικόνα 13), η οποία αλλοιώνει τα χαρακτηριστικά των πετρωμάτων. Μαρτυρά πως η φλέβα κρυσταλλώθηκε πολύ γρήγορα διότι εισχώρησε σε ένα χώρο όπου τα περιβάλλοντα πετρώματα ήταν σε χαμηλότερη θερμοκρασία. Αντιθέτως, ο ίδιος ο γρανίτης δεν μεταμορφώνεται αλλά έχει παραμορφωθεί ασθενώς στα ανώτερα τμήματα ιδίως στο νοτιότερο τμήμα της εμφάνισης. Περιμετρικά της διείσδυσης του γρανοδιορίτη και της επακόλουθης μεταμόρφωσης επαφής τα πετρώματα έχουν μεταβάλλει τα χαρακτηριστικά τους και έχουν υποστεί μεταμόρφωση επαφής με τα ανάλογα ορυκτά.

16 Κατά τη διάρκεια της χαρτογράφησης της περιοχής παρατηρήθηκε πως διάσπαρτα στην περιοχή υπάρχουν μικρές διεισδύσεις γρανίτη, οι γνωστές απλιτικές φλέβες. (Εικόνα 14) Εικόνα 13: Απλιτική φλέβα εντός των αμφιβολιτών της Κυανοσχιστολιθικής Ενότητας, στην περιοχή του Καλλίτσου Εικόνα 14: Φλέβα γρανίτη εντός των σχιστόλιθων της Κυανοσχιστολιθικής Ενότητας στην περιοχή του χωριού Πύργου Η ΕΠΑΦΗ ΤΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ Η επαφή μεταξύ των τεκτονικών ενοτήτων Ανώτερη Ενότητα των Κυκλάδων, Upper Cycladic Nappe, και ενότητα των Κυανοσχιστόλιθων των Κυκλάδων, Cycladic Blueschists Unit (CBU), είναι μια τεκτονική επαφή, με χαρακτηριστικά αποκόλλησης και κινηματικά χαρακτηρίζεται ως κανονικό ρήγμα μικρής κλίσης (Detachment) (Εικόνα 15, 16). Ουσιαστικά η ζώνη αποκόλλησης ταυτίζεται με το υπερμυλονιτικό μάρμαρο. Στην κατοπτρική επιφάνεια του ρήγματος, η οποία αντιστοιχεί με την οροφή του υπερμυλονιτικού μαρμάρου, εμφανίζονται γραμμές ολίσθησης (Εικόνα 17) που κλίνουν είτε προς ΒΒΑ με φορά διάτμησης προς ΝΝΔ (Πλατύς Γιαλός) είτε προς NΝΔ με φορά διάτμησης επίσης προς ΝΝΔ (Κάβος Κύκλωπας).

17 Εικόνα 15:Κανονικό ρήγμα μικρής κλίσης (Detachment) στον Πλατύ Γυαλό-βορειοανατολική πλευρά Εικόνα 16: Κανονικό ρήγμα μικρής κλίσης (Detachment)στον Πλατύ Γυαλό-βορειοδυτική πλευρά

18 Εικόνα 17: Γραμμές ολίσθησης πάνω στην αποκόλληση, δηλαδή στην οροφή του υπερμυλονιτικού μαρμάρου Αυτό οφείλεται στην μεταγενέστερη καμπύλωση του ρήγματος. Λόγω κυρίως της ισοστασίας και της γρανιτικής διείσδυσης καμπυλώθηκε και «έπεσε» στον Πλατύ Γιαλό. Όπως φαίνεται από την παραμόρφωση των πετρωμάτων και τις συνοδές δομές το θερμοκρασιακό εύρος στο οποίο έδρασε η αποκόλληση κυμαίνεται από ο C. Σε θερμοκρασία ο C το μάρμαρο απορροφά όλη την παραμόρφωση καθώς εμφανίζει υψηλό ιξώδες ενώ ο σχιστόλιθος είναι πιο ανθεκτικό πέτρωμα. Στη συγκεκριμένη θερμοκρασία η ζώνη αποκόλλησης είναι το μάρμαρο. Αντίθετα, σε θερμοκρασία περίπου 220 ο C το μάρμαρο αρχίζει και σκληραίνει και ο σχιστόλιθος είναι το πέτρωμα που απορροφά όλη την παραμόρφωση. Γενικά στο βάθος έχει αρκετά υψηλή θερμοκρασία και παρουσιάζει πλαστική παραμόρφωση, ενώ όσο ανέρχεται προς υψηλό επίπεδο φλοιού ψύχεται και επικρατεί η κατακλαστική παραμόρφωση. ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗ ΕΝΟΤΗΤΩΝ Όσον αφορά τη μεταμόρφωση της Αττικοκυκλαδικής μάζας, σύμφωνα με πετρολογικές έρευνες προσδιορίστηκαν ηλικίες για δύο κύριες μεταμορφικές φάσεις οι οποίες έδρασαν τόσο στο υπόβαθρο όσο και στα ανώτερα καλύμματα. Οι φάσεις αυτές δεν έχουν την ίδια ένταση και εξάπλωση σε όλα τα νησιά του Κυκλαδικού συμπλέγματος. Φάση μεταμόρφωσης Μ1: πρόκειται για το πρώτο μεταμορφικό γεγονός που επηρέασε τα πετρώματα της ενότητας των κυανοσχιστολίθων. Αυτό το γεγονός αντιπροσωπεύεται από μια εκλογιτική έως γλαυκοφανιτική φάση μεταμόρφωσης, δηλαδή πρόκειται για μεταμόρφωση σε συνθήκες υψηλών πιέσεων και χαμηλών θερμοκρασιών (Orkusch & Brocker 1990). Οι πιέσεις κυμαίνονται από kbar και

19 οι θερμοκρασίες τουλάχιστον ο C. Γεωχρονολογήσεις με τις μεθόδους Rb-Sr και K-Ar που έχουν γίνει σε κρυστάλλους παραγωνίτη και φεγγίτη δίνουν στο μεταμορφικό αυτό γεγονός ηλικία 53-45Ma δηλαδή Κάτω - Μέσο Ηώκαινο (Orkusch & Brocker 1990). Το υψηλής πίεσης μεταμορφικό γεγονός θεωρείται πως είναι συνέπεια σύγκλισης και καταβύθισης προς βορρά των υπολειμμάτων της Τηθύος και της Απούλιας μικροπλάκας κάτω από την Ευρασιατική ήπειρο (Orkusch & Brocker 1990). Φάση μεταμόρφωσης Μ2: Το δεύτερο μεταμορφικό γεγονός που εντοπίζεται στα πετρώματα της ενότητας των κυανοσχιστολίθων χαρακτηρίζεται από μέτριες πιέσεις και υψηλές θερμοκρασίες που αντιστοιχούν στην πρασινοσχιστολιθική έως την κατώτερη αμφιβολιτική φάση επικαλύπτοντας έως και εξαλείφοντας το προηγούμενο γεγονός υψηλών πιέσεων (Brocker & Pidgeon 2007). Οι θερμοκρασίες της φάσης αυτής κυμαίνονται γύρω στους 400 ο C και οι πιέσεις κυμαίνονται από 4-5 kbar. Σε κάποια νησιά όπως στην Νάξο και στην Πάρο, οι πιέσεις κυμαίνονται από 5-7 kbar και οι θερμοκρασίες φτάνουν περίπου τους 700 ο C όπου δημιουργήθηκαν θερμικοί δόμοι με φαινόμενα τοπικής ανάτηξης και το σχηματισμό μιγματιτών. Ραδιοχρονολογήσεις με τις μεθόδους K-Ar σε κρυστάλλους κεροστίλβης και K-Ar και Rb-Sr σε μαρμαρυγίες, έδωσαν ηλικίες 21-25Ma και τοποθετούν το γεγονός αυτό στο τέλος του Ολιγοκαίνου με αρχές Μειοκαίνου (Orkusch & Brocker 1990). Στη συνέχεια, διείσδυσαν στο χώρο σώματα γρανιτικής σύστασης μειοκαινικής ηλικίας, προκαλώντας τοπικά μεταμόρφωση επαφής. Αυτό το φαινόμενο οφείλεται στην υποβύθιση της Αφρικανικής πλάκας κάτω από την Απούλια προς τα βορειοανατολικά κατά το Τριτογενές. (Altherr et al., 1982,1988, Orkusch & Brocker 1990)

20 ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ-STRUCTURES Στο πλαίσιο των Κυκλάδων μελέτες έχουν δείξει ότι νωρίτερα από το κατώτερο Μειόκαινο οι διαδικασίες μεταμόρφωσης και εκταφής πετρωμάτων υψηλής πίεσης συνδέθηκαν με γράμμωση έκτασης από E-W έως ENE-WSW (Trotet et al., 2001). Υπολειμματικές εμφανίσεις από παλαιότερες δομές με διεύθυνση W E έως WSW- ENE εμφανίζονται στην γράμμωση έκτασης αλλά και στους άξονες πτυχών που είναι όμως περιορισμένα σε κυανοσχιστόλιθους, υψηλού βαθμού γνευσίους και σχιστόλιθους. Αυτά, συχνά εντοπίζονται και ως εγκλείσματα σε προ-τεκτονικούς αλλά και συν-τεκτονικούς πορφυροβλάστες, κυρίως επίδοτο ή αλβίτης. Αυτές οι δομές είναι καλά αποτυπωμένες πάνω στην καλά αναπτυγμένη μυλονιτική γράμμωση έκτασης, όπου συνδέεται με τη φύλλωση που έχει διεύθυνση NE SW έως NNE SSW. Στο υποκείμενο τέμαχος υπάρχουν δύο εμφανίσεις των πρασινοσχιστολίθων. Η πρώτη είναι ισοκλινείς πτυχές με υπό-παράλληλους άξονες με τη γράμμωση έκτασης. Η δεύτερη είναι η μπουντιναρισμένη εμφάνιση κρυστάλλων χλωρίτη και αλβίτη όπου εμπεριέχονται στη μεγάλη μάζα των σχιστόλιθων, χαλαζιτών και μαρμάρων που απαρτίζουν το υποκείμενο τέμαχος. Κατά τη διάρκεια της προοδευτικής παραμόρφωσης με διαρκώς μειούμενη θερμοκρασία στα υψηλότερα επίπεδα φλοιού η μάζα του υπερμυλονιτικού μαρμάρου στη ζώνη της αποκόλλησης είναι υπεύθυνη τόσο για τους υποκείμενους σχιστόλιθους όσο και για το δολομιτιωμένοαγκυριτιωμένο μάρμαρο στο υπερκείμενο τέμαχος. Δομές όπως η φύλλωση, η γράμμωση, η πτύχωση και άλλες μελετήθηκαν σε πάρα πολλές θέσεις κατά τη διεξαγωγή της συλλογής πληροφοριών για την εκπόνηση της εργασίας. Οι μετρήσεις πάρθηκαν από όλους τους σχηματισμούς που συναντήθηκαν όπως οι σχιστόλιθοι, τα χαλαζιοαστριούχα, το μετακροκαλοπαγές μάρμαρο και τα μάρμαρα. Η περιοχή μελέτης βρίσκεται όπως αναφέρθηκε παραπάνω σε έναν πολυμεταμορφωμένο και έντονα τεκτονισμένο σύμπλεγμα με μεταμορφωμένο πυρήνα. Χαρακτηριστικό των περιοχών όπου εντοπίζονται εντός αυτών των συμπλεγμάτων είναι η έντονη φύλλωση ή/και γράμμωση των πετρωμάτων καθώς και η ύπαρξη πτυχών σε όλες τις κλίμακες παρατήρησης. Τα αποτελέσματα της μελέτηςχαρτογράφησης, οι βασικές τεκτονικές δομές που μελετήθηκαν και αναλύθηκαν συστηματικά, δίνονται παρακάτω καθώς και περιγράφονται στις επόμενες παραγράφους μαζί με τις σχετικές στερεογραφικές προβολές. ΦΥΛΛΩΣΕΙΣ Η πρώτη φύλλωση που εμφανίζεται είναι υψηλών πιέσεων και χαμηλών θερμοκρασιών, κυανοσχιστολιθική. Ονομάζεται Sn-1. Συνήθως εμφανίζεται με υπολειμματικό χαρακτήρα σε ορυκτά υψηλών πιέσεων και χαμηλών θερμοκρασιών. Η μορφή της είναι είτε ως εγκλείσματα είτε ως υπόλοιπο μέσα στη μάζα των πετρωμάτων. Η επόμενη, Dn, φύλλωση που ακολουθεί επηρεάζει την κυανοσχιστολιθική όπου στις περισσότερες περιπτώσεις την εξαφανίζει τελείως. Είναι μέσης θερμοκρασίας και

21 χαμηλής πίεσης, πρασινοσχιστολιθική. Η φύλλωση αυτή ονομάζεται Sn και το χαρακτηριστικό της είναι πως είναι αδρόκοκκη. Κυριαρχούν τα ορυκτά μοσχοβίτης, χλωρίτης, επίδοτο, αλβίτης και ακτινόλιθος. Επιπρόσθετα, στις εμφανίσεις των μαρμάρων υπάρχει ανθρακικό ασβέστιο, μοσχοβίτης και χαλαζίας. Εν συνεχεία, εμφανίζεται η τελευταία φύλλωση, Dn+1, όπου κυριαρχεί η μυλονιτική φύλλωση, Sn+1, η οποία καλύπτει τις προηγούμενες. Εντοπίζεται κυρίως στη ζώνη της αποκόλλησης και ιδιαίτερα στο υπερμυλονιτικό μάρμαρο. Στο μετακροκαλοπαγές μάρμαρο στην περιοχή του Πλατύ Γιαλού το μάρμαρο έχει οριζόντια φύλλωση και το επίμηκες σχήμα του καταγράφει ένα κύριο άξονα με τάσεις 065 ο 245 ο. Στο παράλληλο τμήμα της γράμμωσης και κάθετα στη φύλλωση οι κόκκοι έχουν μια γεωμετρία τύπου σ-type με καθαρή κλιμακωτή γεωμετρία που υποδηλώνει φορά διάτμησης W-SE. Να σημειωθεί εδώ, πως αυτός ο ορίζοντας είναι τελείως ανεπηρέαστος από τη φορά διάτμησης SSW του γειτονικού κανονικού ρήγματος μικρής γωνίας, επιβεβαιώνοντας την παρατήρηση για μία εξαιρετικά τοπική παραμόρφωση στη πλαστική-θραυσιγενή μεταβατική ζώνη. Εικόνα 18: Στερεογραφικό διάγραμμα προβολής (κατώτερο ημισφαίριο) των επιφανειών της κύριας φύλλωσης στην κυανοσχιστολιθική ενότητα των Κυκλάδων (CBU)

22 Εικόνα 19: Στερεογραφικό διάγραμμα προβολής (κατώτερο ημισφαίριο) στο οποίο απεικονίζεται η στατιστική επεξεργασία των πόλων των επιφανειών της κύριας φύλλωσης στην κυανοσχιστολιθική ενότητα των Κυκλάδων (CBU) ΓΡΑΜΜΩΣΕΙΣ Στα πετρώματα της Σερίφου παρατηρήθηκαν και μετρήθηκαν δύο βασικοί τύποι γραμμώσεων, η Ln και η Ln+1. Αυτοί οι δύο τύποι έχουν ξεχωρίσει τόσο λόγω της γεωγραφικής θέσης καθώς και λόγω γεωμετρίας. Η πρώτη επικρατεί στο μεγαλύτερο τμήμα του νησιού ενώ η δεύτερη εντοπίζεται κυρίως κοντά στον Πλατύ Γιαλό και νοτιοδυτικά στη θέση Κύκλωπας. Η γράμμωση έκτασης Ln έχει διεύθυνση ENE- WSW NE-SW. (Εικόνα 20, 21) Τα πετρώματα διατηρούν ηλικίες 38-35Ma αποδεικνύοντας πως η WSW κυρίαρχη γράμμωση είναι αποτέλεσμα της προηγούμενης φάσης παραμόρφωσης εντός των δυτικών Κυκλάδων.

23 Εικόνα 20: Στερεογραφικό διάγραμμα προβολής (κατώτερο ημισφαίριο) της γράμμωσης έκτασης στην κυανοσχιστολιθική ενότητα των Κυκλάδων (CBU) Εικόνα 21: Στερεογραφικό διάγραμμα προβολής (κατώτερο ημισφαίρο) στο οποίο απεικονίζεται η στατιστική επεξεργασία της γράμμωσης έκτασης στην κυανοσχιστολιθική ενότητα των Κκυκλάδων (CBU)

24 ΠΤΥΧΕΣ Τα πετρώματα της Σερίφου εμφανίζουν μεγάλες, ισοκλινείς-κλειστές πτυχές, οι οποίες έχουν επηρεαστεί κυρίως κατά την πρασινοσχιστολιθική φάση και χαρακτηρίζονται σαν Bn. Επίσης από την μυλονιτική παραμόρφωση έχουν δημιουργηθεί και πτυχές που πτυχώνουν τις ήδη υπάρχουσες πτυχές, Bn+1. Η παραμόρφωση χαρακτηρίζεται από μεσοσκοπικές πτυχές με υπό-οριζόντιο αξονικό επίπεδο και κύριους άξονες παράλληλους με την κυρίαρχη γράμμωση έκτασης, WSW-ESE. (Εικόνα 22, 23) Η πλαστική μαζί με τη θραυσιγενή παραμόρφωση καταγράφουν πτυχές με κάθετους άξονες πτυχών και NNE-SSW επίπεδα αξόνων ενδεικτικές για μια πολύ σκληρή συνιστώσα κάθετη στη διεύθυνση διάτμησης. Εικόνα 22: Κλειστές έως ανοιχτές κατακεκλιμμένες πτυχές που πτυχώνουν την κύρια φύλλωση - περιοχή Συκαμιά Εικόνα 23: Ισοκλινείς κατακεκλιμμένες πτυχές στις οποίες αναπτύσσεται κατ αξονικό επίπεδο η κύρια φύλλωση - περιοχή Πλατύ Γιαλός ΑΛΛΕΣ ΔΟΜΕΣ Είναι ενδιαφέρον πως το ρήγμα μικρής γωνίας κλίσης αλληλεπιδρά με διεύθυνση WNW-ESE με τα συζυγές κανονικά ρήγματα μεγάλης κλίσης (Εικόνα 24, 25), τα οποία αξιοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια της διείσδυσης του γρανοδιορίτη και των απλιτικών φλεβών υποδεικνύοντας παραμόρφωση με διεύθυνση NNE-SSW κατά τη διάρκεια της επέκτασης φλοιού. Να σημειωθεί πως κοντά στην επαφή με τον γρανοδιορίτη έχουν παρατηρηθεί ηλικίες Ηωκαινικές. Οι ηλικίες που αποδίδονται στη συγκεκριμένη ενότητα από τη μέθοδο ζιρκονίου και απατίτη είναι από 8 έως 5Ma και καταγράφουν το κατώτερο Μειόκαινο. Αυτά είναι ενδεικτικά της θερμοκρασίας των 300 ο C κατά τη διάρκεια της θραυσιγενούς υπό-οριζόντιας κίνησης του μικρής κλίσης γωνίας ρήγμα.

25 Εικόνα 24: Πανοραμική άποψη του βόρειου βουνού της Συκαμιάς όπου διακρίνονται ρήγματα μεγάλης κλίσης Εικόνα 25: Κανονικό ρήγμα μεσοσκοπικής κλίμακας από την περιοχή της Συκαμιάς Η τεκτονική επαφή με την ανώτερη τεκτονική ενότητα Upper Cycladic είναι ένα άλλο τμήμα του κανονικού ρήγματος μικρής γωνίας το οποίο εμφανίστηκε σαν θόλος πάνω από ολόκληρο το νησί και συνεπώς καταγράφηκε η κυρίαρχη φορά διάτμησης SSW. Επίσης, θεωρείται πως ανήκει στο σύστημα West Cycladic Detachment System. Η πλαστική παραμόρφωση εμφανίζεται σαν ένας εξαιρετικά λεπτός ορίζοντας υπερμυλονιτικού μαρμάρου. Η τυπική γράμμωση έκτασης σχετίζεται με το γεγονός της έκτασης NNE-SSW και έχει ερμηνευτεί σαν αποτέλεσμα της έκτασης του φλοιού κατά το Μειόκαινο.

26 ΣΥΝΘΕΣΗ - ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Από τη διεξαγωγή της παρούσας διπλωματικής εργασίας προκύπτουν αρκετά ενδιαφέροντα συμπεράσματα για τη δομή του νησιού, κυρίως μέσω του χαρακτηριστικού ορίζοντα του μετακροκαλοπαγούς μαρμάρου. Οι τεκτονικές ενότητες που συναντήθηκαν στην περιοχή μελέτης είναι κατά κύριο λόγο η ενότητα των Κυανοσχιστολίθων και υπολειμματικά η Ανώτερη Κυκλαδική Ενότητα. Τα πετρώματα που απαντούν στις Κυκλάδες συνολικά έχουν «ταξιδέψει» αρκετά μετά την είσοδό τους στο ορογενετικό τόξο. Καθώς η λιθόσφαιρα της αφρικανικής πλάκας βυθιζόταν προς το Βορρά, η εφελκυστική παραμόρφωση της προελαύνουσας ευρωπαϊκής πλάκας προκάλεσε τη λέπτυνση του ηπειρωτικού φλοιού, σχηματίζοντας το Αιγαίο πέλαγος. Σε όλη την έκταση της περιοχής μελέτης διακρίνεται μία ομάδα στρωμάτων, πολύ συγκεκριμένες λιθολογίες στις οποίες συναντάμε βασαλτικούς αμφιβολίτες και πρασινοσχιστόλιθους, που είναι ακολουθίες στις οποίες παρεμβάλλονται ορίζοντες μαρμάρου. Σε συγκεκριμένες περιοχές όπως στον Πλατύ Γιαλό, τη Συκαμιά και τη Σκάλα η ομάδα στρωμάτων είναι σχεδόν ολόκληρη. Στην τοποθεσία του Πλατύ Γιαλού φαίνεται πως εμφανίζεται η πιο χαρακτηριστική ακολουθία στρωμάτων, η οποία μάλιστα απαρτίζει το υποκείμενο τέμαχος του κανονικού ρήγματος μικρής κλίσης. Στο υποκείμενο τέμαχος υπάρχει εμφάνιση πρασινοσχιστολίθων, οι οποίοι παρεμβάλλονται από τους δύο χαρακτηριστικούς ορίζοντες όπου ο ένας απαρτίζεται από συνδετικό υλικό ανθρακικής σύστασης που περιλαμβάνει κροκάλες, το μετακροκαλοπαγές μάρμαρο και ο άλλος απαρτίζεται από σχιστολιθικό συνδετικό υλικό. Ακόμη εμφανίζονται ορίζοντες μαρμάρου. Ο ορίζοντας του μετακροκαλοπαγούς μαρμάρου συναντάται από την περιοχή του Πλατύ Γιαλού μέχρι και την περιοχή του Αβυσσαλού. Είναι αξιοσημείωτο πως ο ορίζοντας εμφανίζεται κατά μήκος της ακτογραμμής και ακολουθεί πλήρως το ανάγλυφο και τη δομή του νησιού. Υπάρχουν βέβαια και ακρωτήρια όπου δεν υπάρχει ο ορίζοντας. Αυτό μπορεί να οφείλεται είτε στη διάβρωσή του είτε είναι βυθισμένος μέσα στη θάλασσα και δεν πρόλαβε να ανέλθει πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Συνολικά η κυρίαρχη δομή των πετρωμάτων της Σερίφου είναι επηρεασμένη από τη διείσδυση του γρανίτη. Είναι τοποθετημένος στο κεντρικό και νοτιοανατολικό τμήμα του νησιού. Από τη γράμμωση που εντοπίστηκε στον Πλατύ Γιαλό φαίνεται ότι η αποκόλληση δημιούργησε μία κοίλη επιφάνεια λόγω του γρανίτη και λόγω της ισοστασίας «έπεσε» προς τα βόρεια, στην περιοχή του Πλατύ Γιαλού. Αυτό επιβεβαιώνεται πλήρως από τις γραμμές ολίσθησης όπου φαίνονται επάνω στο υπερμυλονιτικό μάρμαρο, δηλαδή στην κατοπτρική επιφάνεια του ρήγματος αλλά και από τη φορά διάτμησης η οποία είναι προς τα νοτιοδυτικά ενώ κλίνει προς Βορρά. Ακόμη, φαίνεται πως η διείσδυση του γρανίτη έχει επιφέρει συνολικά στη δομή του νησιού μία καμπυλότητα. Αυτή η άποψη υποστηρίζεται από τις μετρήσεις της γράμμωσης. Έχει αποτυπωθεί τόσο στα δίκτυα Schmidt όσο και στο γεωλογικό

27 χάρτη. Παρατηρείται πως υπάρχει μια σταδιακή αλλαγή από το βορρά προς τα νοτιοδυτικά. Από το βόρειο προς το νότιο-νοτιοδυτικό τμήμα της αποκόλλησης. Στον Πλατύ Γιαλό οι τιμές της γράμμωσης κλίνουν προς βορρά ενώ στη Συκαμιά παραδείγματος χάρη κλίνουν προς τα βόρεια-βορειοδυτικά. Αντίστοιχα, στην περιοχή του Αβυσσαλού φαίνεται πως κλίνουν προς τα δυτικά και κάποιες προς τα νοτιοδυτικά.

28 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1) Hugh N. Rice, Christoph Iglseder, Bernhard Grasemann, András Zámolyi, Konstantinos G. Nikolakopoulos, Dimitrios Mitropoulos, Klaus Voit, Monika Müller, Erich Draganits, Monika Rockenschaub & Panagiotis I. Tsombos. A new geological map of the crustal-scale detachment on Kea (Western Cyclades, Greece). Austrian Journal of Earth Sciences Vienna ) Laurent Jolivet - Jean-Pierre Brun. Cenozoic geodynamic evolution of the Aegean. Int J Earth Sci (Geol Rundsch) (2010) 99: , DOI /s ) Iglseder C., B. Grasemann, A. H. N. Rice, K. Petrakakis, and D. A. Schneider (2011), Miocene south directed low-angle normal fault evolution on Kea Island (West Cycladic Detachment System, Greece), Tectonics, 30, TC4013, doi: /2010tc ) Uwe Ring, Johannes Glodny, Thomas Will and Stuart Thomson. The Hellenic Subduction System: High-Pressure Metamorphism, Exhumation, Normal Faulting and Large-Scale Extension. The Annual Review of Earth and Planetary Sciences is online at earth.annualreviews.org. This article s doi: /annurev.earth ) Gordon S. Lister & Gregory A. Davis. The origin of metamorphic core complexes and detachment faults formed during Tertiary continental extension in the northern Colorado River region, U.S.A. Journal of Structural Geology, Vol. 11, No. 112, pp. 65 to 94, ) Laurent Jolivet, Emmanuel Lecomte, Benjamin Huet, Yoann Denèle, Olivier Lacombe, Loïc Labrousse, Laetitia Le Pourhiet, Caroline Mehl. The North Cycladic Detachment System. Earth and Planetary Science Letters journal homepage: 7) Cornelius Tschegg and Bernhard Grasemann. Deformation and alteration of a granodiorite during low-angle normal faulting (Serifos, Greece). v. 1; no. 3; p doi: /L ) Bernhard Grasemann & K. Petrakakis. Evolution of the Serifos Metamorphic Core Complex. Journal of the Virtual Explorer, 2007, Volume 27, Paper ) C. Iglseder, B. Grasemann, D.A. Schneider, K. Petrakakis, C. Miller, U.S. Klötzli, M. Thöni, A. Zámolyi, C. Rambousek. I and S-type plutonism on Serifos (W-Cyclades, Greece). Tectonophysics 473 (2009)

29 address: (C. Iglseder) /$ see front matter 2008 Elsevier B.V. All rights reserved. doi: /j.tecto Contents lists available at ScienceDirect. journal homepage: locate/tecto 10) M. Ducoux, Y. Branquet, L. Jolivet, L. Arbaret, B. Grasemann, A. Rabillard, C. Gumiaux, S. Drufin. (2017) Synkinematic skarns and fluid drainage along detachments: TheWest Cycladic Detachment System on Serifos Island (Cyclades, Greece) and its related mineralization. Tectonophysics, , Elsevier B.V. 11) Brocker M.,& R., Pidgeon., Protolith Ages of Meta-igneous and Metatuffaceous Rocks from the Cycladic Blueschist Unit, Greece: Results os a Reconnaissance U-Pb Zircon Study.,The Journal of Geolog.,2007, 115,p ) C. Stouraiti, P. Mitropoulos, J. Tarney, B. Barreiro, A.M. McGrath, E. Baltatzis. Geochemistry and petrogenesis of late miocene granitoids, cyclades, Southern Aegean: Nature of source components. PII: S (09) DOI: doi: /j.lithos Reference: LITHOS ) S. Seman, D. F. Stockli, and K. Soukis (2017). The provenance and internal structure of the Cycladic Blueschist Unit revealed by detrital zircon geochronology, Western Cyclades, Greece. doi: /2016tc ) Παπανικολάου Δ. (2015): Γεωλογία της Ελλάδας 15) Durr, S., Altherr, R., Keller, J. Okrusch, M. Seidel, E., 1978a. The median Aegean crystalline belt: Stratigraphy, Structure, Metamorphism, Magmatism. In Alps, Apennines, Hellenides, ) Jacobshagen, V., Geologie von Griechenland. Gebrüder Bornträger, 363p. 17) Jolivet, L., and J.-P. Brun (2010), Cenozoic geodynamic evolution of the Aegean, International Journal of Earth Sciences, 99(1), , doi: /s ) Ring, U., J. Glodny, T. Will, and S. Thomson (2010), The Hellenic Subduction System: High-Pressure Metamorphism, Exhumation, Normal Faulting, and Large-Scale Extension, Annual Review of Earth and Planetary Sciences, 38, 45 76, doi: /annurev.earth

30 19) Jolivet, L., and J.-P. Brun (2010), Cenozoic geodynamic evolution of the Aegean, International Journal of Earth Sciences, 99(1), , doi: /s ) Jolivet, L., E. Lecomte, B. Huet, Y. Denčle, O. Lacombe, L. Labrousse, L. Le Pourhiet, and C. Mehl (2010), The north cycladic detachment system, Earth and Planetary Science Letters, 289(1-2), ) Dubois, R., and G. Bignot (n.d.), Presence d un hardground nummulitique au sommet de la serie Crétacée d Almyropotamos (Eubée méridionale, Grèce), Comptes Rendus de l Académie des Sciences de Paris, 289 D, ) Dürr, S., R. Altherr, J. Keller, M. Okrusch, and E. Seidel (1978), The median Aegean crystalline belt: stratigraphy, structure, metamorphism, magmatism, Alps, Appenines, Hellenides, I. U. G. S. Rep 38, ) Grasemann, B., D. A. Schneider, D. F. Stöckli, and C. Iglseder (2012), Miocene bivergent crustal extension in the Aegean: Evidence from the western Cyclades (Greece), Lithosphere, 4(1), 23 39, doi: /l ) van Hinsbergen, D. J. J., W. J. Zachariasse, M. J. R. Wortel, and J. E. Meulenkamp (2005), Underthrusting and exhumation: A comparison between the External Hellenides and the hot Cycladic and cold South Aegean core complexes (Greece), Tectonics, 24(2), 19, doi: /2004tc ) Jolivet, L., and J.-P. Brun (2010), Cenozoic geodynamic evolution of the Aegean, International Journal of Earth Sciences, 99(1), , doi: /s ) Jolivet, L., E. Lecomte, B. Huet, Y. Denčle, O. Lacombe, L. Labrousse, L. Le Pourhiet, and C. Mehl (2010), The north cycladic detachment system, Earth and Planetary Science Letters, 289(1-2), ) Ring, U., J. Glodny, T. Will, and S. Thomson (2007a), An Oligocene extrusion wedge of blueschist-facies nappes on Evia, Aegean Sea, Greece: implications for the early exhumation of high-pressure rocks, Journal of the Geological Society, 164(3),

31 ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΣ ΧΑΡΤΗΣ