ΠΕΤΡΟΓΡΑΦΙΚΗ ΚΑΙ ΓΕΩΧΗΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΤΟΥ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΟΣ ΜΟΛΑΩΝ ΛΑΚΩΝΙΑΣ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΟΡΥΚΤΩΝ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ ΠΕΤΡΟΓΡΑΦΙΚΗ ΚΑΙ ΓΕΩΧΗΜΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΤΟΥ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΟΣ ΜΟΛΑΩΝ ΛΑΚΩΝΙΑΣ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Αναστάσης Δημήτριος Επιβλέπων Καθηγητής Κάρεν Στ. Σέυμουρ - Πανεπιστήμιο Πατρών - Σχολή Θετικών Επιστημών - Τμήμα Γεωλογίας - Τομέας Ορυκτών Πρώτων Υλών - Εργαστήριο Κοιτασματολογίας ΠΑΤΡΑ 2014

2 Ευχαριστίες Οφείλω να ευχαριστήσω τους γονείς μου Αναστάση Κοσμά και Καρρά Κωνσταντίνα για τη συνεχή οικονομική, ψυχολογική και υλική στήριξη χάρη στην οποία μπορούσα απερίσπαστος να διεκπεραιώσω την παρούσα διπλωματική εργασία. Την Καθηγήτριά μου Κάρεν Στ. Σέυμουρ για την πίστη που έδειξε στις ικανότητές μου, την υπομονή και τη συνεχή βοήθεια και καθοδήγηση που μου παρείχε. Τον Διδακτορικό Φοιτητή του τμήματος Γεωλογίας Ηλία Κεβρεκίδη για την συνεχή βοήθεια, καθοδήγηση και στήριξη που παρείχε καθ όλη τη διάρκεια της διπλωματικής αυτής. Θα ήθελα ακόμη να ευχαριστήσω το μέλος ΕΤΕΠ του τμήματός μας Δρ. Στεφανόπουλου Παναγιώτη για τη συνεχή τεχνική υποστήριξη που μου παρείχε, χάρη στην οποία είχα άμεση και αποτελεσματική αντιμετώπιση οποιουδήποτε τεχνικού προβλήματος αντιμετώπισα. Τέλος, αλλά όχι λιγότερο, θα ήθελα να ευχαριστήσω εγκάρδια όλους τους συναδέλφους και συμφοιτητές γεωλόγους για την πρακτική και ψυχολογική υποστήριξη που μου παρείχαν.

3 Περίληψη Η παρούσα διπλωματική εργασία εστιάζει στη μελέτη των πετρωμάτων που φιλοξενούν τη μεταλλοφορία ψευδαργύρου, αργύρου και μολύβδου στην ευρύτερη περιοχή των Μολάων Λακωνίας. Οι κύριοι σχηματισμοί που εντοπίζονται στην υπό μελέτη περιοχή είναι η ενότητα της Άρνας και τα στρώματα του Τυρού. Σκοπός της εργασίας αυτής είναι η πετρογραφική και γεωχημική μελέτη των δύο προαναφερθέντων σχηματισμών, ώστε να καταστούν κατανοητές οι συνθήκες σχηματισμού. Πραγματοποιήθηκαν 9 χημικές αναλύσεις σε ηφαιστειακά πετρώματα των στρωμάτων του Τυρού για κύρια στοιχεία, ιχνοστοιχεία και σπάνιες γαίες, παράλληλα μελετήθηκαν και 15 πετρογραφικές λεπτές τομές των ηφαιστειτών αυτών. Τα δεδομένα συμπληρώθηκαν με 14 χημικές αναλύσεις κύριων στοιχείων και 9 χημικές αναλύσεις ιχνοστοιχείων των πετρωμάτων της ενότητας της Άρνας από βιβλιογραφική πηγή. Τα ηφαιστειακά πετρώματα των στρωμάτων του Τυρού αποτελούν ηφαιστείτες με εύρος συστάσεων από ανδεσιτικό βασάλτη έως δακίτη. Φέρουν ασβεσταλκαλικό χαρακτήρα με ελαφρά θολεϊτική τάση. Επίσης, προβάλλονται στα πεδία των θολεϊτών ηφαιστειακού τόξου, καθώς και σε ζώνη καταβύθισης των λιθοσφαιρικών πλακών. Ορισμένα εκ των δειγμάτων έχουν μεταμορφωθεί σε πρασινοσχιστολιθική φάση, ενώ στην πλειοψηφία των φέρουν έντονη εξαλλοίωση. Τα πετρώματα της ενότητας της Άρνας αποτελούν μεταηφαιστειακά πετρώματα βασαλτικής σύστασης. Φέρουν σαφή θολεϊτικό χαρακτήρα και προβάλλονται στο πεδίο των βασαλτών μεσωκεάνιας ράχης.

4 Abstract This thesis focuses on the study of the rocks that host the metalliferous of zinc, silver and lead in the wider area of Molai, Laconia. The main formations, which are spotted in the under study area, are the section of Arna Units and the Tyros Beds. The purpose of this work is the petrographic and geochemical study of the two formations mentioned above, so that the conditions of the formation become comprehensible. Nine chemical analysis were carried out in volcanic rocks of Tyros Beds for main elements, trace elements and rare earth elements, while at the same time fifteen petrographic thin sections of those volcanic rocks were studied. The data was complete with fourteen chemical analysis of main elements and nine chemical analysis of trace elements of the Arna Units from a bibliographical source. The volcanic rocks of Tyros Beds are volcanic rocks with amplitude of composition from andesitic basalt to dacite. They have calc-alcaline nature with a slight tholeitic tendency. Also, they are displayed / projected in the fields of the volcanic arc s tholeites as well as in the zone of the lithospheric plates submersion. Some of the samples have been transformed into a greenschist phase, while the majority has an intense alteration. The rocks of Arna Units are metavolcanic rocks with basaltic composition. They have a clear tholeitic nature and they are displayed in the field of the basalts of the mid ocean ridge.

5 Πίνακας περιεχομένων Κεφάλαιο 1 : Γεωλογία Εξωτερικές Ελληνίδες Στρωματογραφία Ενότητα Πλακωδών Ασβεστολίθων (PK) Ενότητα Άρνας (Φυλλιτών Χαλαζιτών) (PQ) Ενότητα Τριπόλεως Μεταμορφισμός Ενότητα Πλακωδών Ασβεστολίθων (PK) Ενότητα Άρνας (Φυλλιτών Χαλαζιτών) (PQ) Ενότητα Τυρού Σχέση Ενοτήτων Τυρού Άρνας Κεφάλαιο 2: Μέθοδοι Πετροχημικές Μέθοδοι Κεφάλαιο 3: Πετρογραφία Ηφαιστειακών Πετρωμάτων Τυρού Κροκεάτης λίθος Δείγμα KSTS Ηφαιστειοκλαστικά Πετρώματα Δείγμα KR Δείγμα ΜΟ Δείγμα KR-5E Δείγμα MO Δείγμα KR-8B Λάβες Δείγμα ΑΝ Δείγμα ΜΟ-KR Δείγμα ΜΟ-19Β Πυροκλαστικά Πετρώματα Τόφφοι Λαπιλλικοί τόφφοι Ιγκνιμβρίτης Συμπεράσματα Πετρογραφικής Μελέτης Ηφαιστειακών Πετρωμάτων Τυρού 24 Κεφάλαιο 4: Γεωχημεία Ηφαιστειακών Πετρωμάτων Γεωχημεία Ηφαιστειακών Πετρωμάτων Τυρού Χημική Σύσταση Ηφαιστειτών Τυρού Διαφοροποίηση των Βασικών Πετρωμάτων της Περιοχής Τυρού... 29

6 Κεφάλαιο 5: Γεωτεκτονικό Περιβάλλον Ηφαιστειακών Πετρωμάτων του Νομού Λακωνίας Ηφαιστειακά Πετρώματα Ενότητας Τυρού Ηφαιστειακά Πετρώματα Ενότητας Άρνας Ερμηνεία και Συμπεράσματα Κεφάλαιο 6: Συμπεράσματα Βιβλιογραφία Πίνακας Εικόνων... 49

7 Κεφάλαιο 1 : Γεωλογία 1.1 Εξωτερικές Ελληνίδες Οι Εξωτερικές Ελληνίδες αποτελούν τμήμα της Αλπικής οροσειράς και δημιουργήθηκαν κατά τη σύγκρουση των ηπείρων της Αφρικής και της Ευρασίας. Η σύγκρουση αυτή ακολούθησε την καταβύθιση του ωκεανού της Τηθύος. Ο ωκεανός της Τηθύος βρισκόταν στην περιοχή του σημερινού Μεσογειακού χώρου και άρχισε να καταβυθίζεται στις αρχές του Ιουρασικού (SMITH et al. 1979; Robertson et al. 1991). Οι Εξωτερικές Ελληνίδες διαχωρίζονται από τις Διναρίδες με μία μεγάλη Τεκτονική - γραμμή τη "γραμμή Σκούταρι-Pec". Νότια αυτής της γραμμής οι Εξωτερικές Ελληνίδες διατρέχουν το μεγαλύτερο τμήμα της Ελληνικής χερσονήσου και καμπυλώνουν στην περιοχή Κρήτης Ρόδου και αντιστοιχούν στις Ταυρίδες Οροσειρές στην ΝΔ Τουρκία. Έτσι σχηματίζεται το Διναροταυρικό τόξο που είναι ένας εκ των δύο κλάδων του Αλπικού Ορογενούς (Εικόνα 1.1). Εικόνα 1.1: Γενικευμένος τεκτονικός χάρτης του Αλπικού Ορογενούς στην περιοχή της νότιας Ευρώπης στον οποίο φαίνονται οι εξωτερικές και Εσωτερικές ζώνες αυτού (Σημειώσεις μαθήματος «Γεωλογία Ελλάδος»). [1]

8 Οι εξωτερικές Ελληνίδες αποτελούν ένα παθητικό περιθώριο προς τα νοτιοδυτικά της Τυθήος του οποίου κύριο χαρακτηριστικό είναι η συνεχής ιζηματογένεση καθ όλη τη διάρκεια του Μεσοζωικού έως το τέλος, του Ηωκαίνου (Εικόνα 1.2). Στο Ηώκαινο άρχισαν οι ορογενετικές κινήσεις στη περιοχή αυτή που είχαν σαν αποτέλεσμα το σχηματισμό των Εξωτερικών Ελληνίδων οροσειρών. Εικόνα 1.2: Παλαιογεωγραφικός-Τεκτονικός χάρτης της δυτικής Τηθύος για το Μέσο Ιουρασικό. Σε αυτόν φαίνονται οι θέσεις που καταλάμβαναν οι μικροπλάκες της Απουλίας και Πελαγονικής καθώς και ο ωκεανός της Πίνδου. ΜΕ: Μάζα Μεντερέ, ΤΑ: πλατφόρμα Ταυρίδων (Robertson et al., 1991) [2]

9 Γενικώς οι εξωτερικές Ελληνίδες θεωρούνται ως μία προεκβολή της Αφρικάνικης πλάκας (παρόμοια με εκείνη στις νότιες Άλπεις) η οποία στο τέλος του Ηωκαίνου συγκρούεται με την Ευρωπαϊκή πλάκα για να δώσει τη γένεση των Ελληνίδων. Με βάση τη στρωματογραφική και τεκτονική τους εξέλιξη οι εξωτερικές ζώνες περιλαμβάνουν τις παρακάτω ισοπικές ζώνες: 1) Προαπούλια ζώνη, 2) Ιόνια ζώνη, 3) Ζώνη Τριπόλεως, 4) Ζώνη Πίνδου (Εικόνα 1.3). Εικόνα 1.3: Τεκτονικός χάρτης των Ελληνίδων (Jacobshagen, et al., 1978). 1.2 Στρωματογραφία Η Πελοπόννησος, στην περιοχή μελέτης αποτελεί τον Νοτιοδυτικό κλάδο των Ελληνίδων. Τα νεογενή πετρώματα της περιοχής αυτής ταξινομούνται στις ακόλουθες ενότητες (Εικόνα 1.4) (Σκαρπέλης, 1982): 1. Ενότητα πλακωδών ασβεστολίθων (Plattenkalk, PK) που αποτελεί τη κατώτερη ενότητα, επί της οποίας έχουν τοποθετηθεί με μορφή καλυμμάτων (nappes), οι υπόλοιπες ενότητες της Πελοποννήσου. [3]

10 2. Ενότητα Άρνας (Ενότητα Φυλλιτών Χαλαζιτών) (PQ) 3. Ενότητα Τριπόλεως («στρώματα Τυρού», ασβεστόλιθοι και φλύσχης Τριπόλεως). Εικόνα 1.4: Στρωματογραφική κολώνα τεκτονικών ενοτήτων. 1: Ανθρακικά και φλύσχης Τριπόλεως 2: Ενότητα Τυρού 3: Άνω Παλαιοζωικό 4: Ενότητα Άρνας 5: Ενότητα πλακωδών ασβεστολίθων 6: Ανθρακικά 7: Κλαστικά ιζήματα. (Σκαρπέλης, 1982, τροποποιημένο) Ενότητα Πλακωδών Ασβεστολίθων (PK) Η ενότητα αυτή συνιστά το υπόβαθρο της Πελοποννήσου και εμφανίζεται στις περιοχές Ταϋγέτου, Πάρνωνα, Χελμού (Lekkas & Papanikolaou, 1978), αποτελείται κυρίως από ανθρακικά πετρώματα: ανακρυσταλλωμένοι πλακώδεις λευκοί έως τεφροί ασβεστόλιθοι και δολομίτες με πυριτικούς κονδύλους ή πυριτικές ενδιαστρώσεις στο Ιουρασικό-Παλαιογενές, μάρμαρα λεπτοστρωματώδη, πολύχρωμα, μικροκρυσταλλικά στο Ηώκαινο και πηλιτικό φλύσχη στο Ολιγόκαινο (Bizon & Thiébault, 1974; Thiébault, 1977; Ψώνης, 1980). Το υπόβαθρο των PK στον Ταΰγετο, συνιστούν αργιλικοί σχιστόλιθοι, μικροκροκαλοπαγή, ψαμμίτες (Περμο-;) Τριαδικής ηλικίας (Ψώνης, 1980) και [4]

11 λιθολογικά φαίνεται να είναι ανάλογο προς το υπόβαθρο των PK των Λευκών Ορέων της Κρήτης (Τάταρης & Χριστοδούλου, 1965). Στον Πάρνωνα, δεν έχουν βρεθεί παλιότερα του Ιουρασικού στρώματα, ενώ στα Ταλέα Όρη της Κρήτης, στη βάση των PK, συναντώνται ασβεστόλιθοι και δολομίτες με μικρή συμμετοχή κλαστικών ιζημάτων ηλικίας Περμίου-Τριαδικού. Ανάμεσα σε αυτά τα ιζήματα και στα ασύμφωνα υπερκείμενα Ιουρασικά-Ηωκαινικά ανθρακικά παρεμβάλλεται ορίζοντας βωξιτών (Epting et al.1972) Ενότητα Άρνας (Φυλλιτών Χαλαζιτών) (PQ) Η ενότητα αυτή παρεμβάλετε τεκτονικά, μεταξύ της Ενότητας πλακωδών ασβεστολίθων (PK) και την «ενότητα Τυρού», που είναι το υπόβαθρο του υπερκείμενου καλύμματος της ενότητας Τριπόλεως (Εικ 1.4). Ιδιαίτερο γνώρισμά της αποτελεί η μεταμόρφωσή της υπό συνθήκες υψηλής πίεσης / χαμηλής θερμοκρασίας (HP/LT) και η παρουσία θολεϊτικών μεταβασαλτών με χαρακτήρα μεσο-ωκεάνιας ράχης (MORB) (Σκαρπέλης, 1982), που χαρακτηρίζουν το γεωτεκτονικό περιβάλλον στο οποίο σχηματίστηκε, τουλάχιστον ένα τμήμα της ενότητας αυτής. Η ηλικία της ενότητας Άρνας στην Πελοπόννησο δεν είναι επακριβώς γνωστή. Μοναδικό δεδομένο αποτελεί η παρουσία δινομαστιγωτών και σπορομόρφων Ολιγοκαινικής ηλικίας βόρεια της Σπάρτης (Lekkas & Ioakim, 1980). Όμως η παραδοχή της Ολιγοκαινικής ηλικίας για το σύνολο της ενότητας «φυλλιτών χαλαζιτών» με βάση την ανεύρεση ορισμένων απολιθωμάτων σε μία μόνο θέση και μάλιστα σε πετρώματα, που δεν περιέχουν χαρακτηριστικά ορυκτά της PQ, θα πρέπει να γίνει δεκτή με κάποια επιφύλαξη. Με επιφύλαξη επίσης πρέπει να δεχτούμε την ηλικία των 149 ± 4 Ma (Αν. Ιουρασικό), που δίνει ο Seidel (1974) για τους αλκαλικούς μεταβασάλτες της «σειράς PQ» της Κρήτης, με βάση ραδιοχρονολόγηση με την μέθοδο K/Ar επί των υπολειμματικών κρυστάλλων αυγίτη των μεταβασαλτών αυτών, και τούτο επειδή η περιεκτικότητα του αυγίτη σε K είναι πολύ μικρή. Επομένως η ραδιοχρονολόγηση ενός μόνο δείγματος από το σύνολο των εμφανίσεων μεταβασαλτών, δεν μπορεί να ληφθεί υπόψη, παρά μόνο ενδεικτικά. [5]

12 1.2.3 Ενότητα Τριπόλεως Ενότητα Τυρού Ο όρος στρώματα Τυρού (Κτενάς, 1926) αναφέρεται στο σύνολο των ιζηματογενών (κλαστικών-ανθρακικών) και ηφαιστειακών πετρωμάτων, που βρίσκονται κάτω από την Ανθρακική σειρά της ζώνης Τριπόλεως. Η επαφή των στρωμάτων Τυρού με τους δολομίτες της βάσης της σειράς αυτής είναι τεκτονική στις περισσότερες θέσεις (Σκαρπέλης, 1982). Έχουν όμως περιγραφεί τομές, όπου παρατηρείται κανονική στρωματογραφική εξέλιξη προς τους δολομίτες (Τάταρης & Μαραγκουδάκης, Επι της στρωματογραφίας των ανώτερων οριζόντων της ζώνης Τριπόλεως. Τεκτονικές κλπ. παρατηρήσεις εις Κυνουρίαν- Λακωνίας, 1965) (Thiébault & Kozur, 1979). Τα στρώματα Τυρού είναι επωθημένα πάνω στην ενότητα Άρνας ή απευθείας στην ενότητα PK. Στρωματογραφική μετάβαση της ενότητας Άρνας προς τα στρώματα Τυρού δεν έχει παρατηρηθεί. Ισοκλινής πτύχωση παρατηρείται στα ιζήματα και τους τόφφους (Σκαρπέλης, 1982). Αναφέρονται απολιθώματα Λιθανθρακοφόρου, Περμιού και Τριαδικού. Η οροφή των στρωμάτων Τυρού πρέπει να τοποθετείται στο Κάρνιο Νόριο, επειδή στους δολομίτες της βάσης της ανθρακικής σειράς έχει βρεθεί αντίστοιχη πανίδα (Thiébault & Kozur, 1979) (Thiébault & Zaninetti, 1974). Μέχρι στιγμής δεν έχει γίνει λεπτομερής στρωματογραφική υποδιαίρεση των στρωμάτων Τυρού σε όλη την έκτασή τους. Ωστόσο τρεις ενότητες έχουν διαπιστωθεί στην περιοχή Κροκεών, να υπέρκεινται του μεταμορφωμένου συμπλέγματος Κροκεών Ενότητα Α, που ταυτίζεται με την ενότητα Άρνας (PQ) (Panagos, Pe, Piper, & Kotopouli, 1979) Η ενότητα Β, είναι κατώτερη και αποτελείται από αργίλους και ασβεστολίθους σε εναλλαγές, με απολιθώματα Λιθανθρακοφόρου στη βάση και Περμίου στα ανώτερα τμήματα. Ασύμφωνα επί της προηγούμενης ενότητας, αναπτύσσεται ένα πολύμικτο κροκαλοπαγές (ενότητα C) μικρού πάχους με κροκάλες μαρμάρου και ψαμμίτη [6]

13 Η ανώτερη ενότητα, για την οποία δεν δίνονται στοιχεία ηλικίας, επίκειται του κροκαλοπαγούς και χαρακτηρίζεται από τη παρουσία ηφαιστειτών (Ενότητα ηφαιστειτών Στεφανίας). Τα στρώματα Τυρού, με βάση την ηλικία και την λιθολογία, διακρίνονται σε μία κλαστική Νεοπαλαιοζωϊκή Σειρά και μία ηφαιστειο-ιζηματογενή Τριαδική σειρά (Σκαρπέλης, 1982). Η Νεοπαλαιοζωϊκή κλαστική Σειρά, αποτελείται από αργιλικούς σχιστόλιθους φυλλίτες, ψαμμίτες, κροκαλοπαγή γραφιτικούς σχιστόλιθους και ενδιαστρώσεις ανθρακικών πετρωμάτων. Η ηλικία των πετρωμάτων της Σειράς αποδεικνύεται από πολλά ευρήματα απολιθωμάτων, όπως: Φουσουλινών, στην περιοχή Μολάων (Κτενάς, 1926) Annularia, στους λιθάνθρακες Μονεμβασιάς (Παρασκευόπουλος, 1950) Φυκών Περμίου, σε ασβεστολιθικές ενδιαστρώσεις, στην Αγόριανη (Μαρίνος & Reichel, 1958) Μικρο-απολιθωμάτων Μέσου Λιθανθρακοφόρου-Περμίου ΒΔ της Στεφανίας (Paraskevopoulos, 1963) Φυκών και τρηματοφόρων Περμίου, σε ασβεστολίθους στις θέσεις Αγραπιδίτσα (Β. της Σπάρτης) και Λαδοκάρβελα (ΝΔ της Αρτεμισίας) (Thiébault & Zaninetti, 1974). Η Τριαδική ηφαιστειο-ιζηματογενής Σειρά, αποτελείται από λάβες, πυροκλαστικά, τοφφίτες, ιζήματα, που οφείλουν τον σχηματισμό τους στην ηφαιστειότητα και κλαστικά και ανθρακικά ιζήματα. Η Τριαδική ηλικία πιστοποιείται από την παρουσία τρηματοφόρων Καρνίου και μικροπανίδας Νορίου στις περιοχές Μολάων και Πλύτρων, σε ιζήματα που συνοδεύουν ηφαιστειακά πετρώματα (Brauer, Ittner, & Kowalczyk, 1980). Μέχρι στιγμής δεν είναι σαφές το είδος της επαφής και το χρονικό όριο μετάβασης της μίας στην άλλη. Είναι πιθανόν να αρχίζει η ηφαιστειότητα στο όριο Περμίου- Τριαδικού (Σκαρπέλης, 1982). [7]

14 Ανθρακική Σειρά και Φλύσχης Τριπόλεως Τα ανθρακικά πετρώματα της Ζώνης Τριπόλεως, ανταποκρίνονται σε ιζήματα νηρειτικής φάσης και αποτελούνται από δολομίτες και δολομιτικούς ασβεστόλιθους (Αν. Τριαδικό) και ασβεστόλιθους (Ιουρασικό Αν. Ηώκαινο). Βωξιτοφόρος ορίζοντας στο Ηώκαινο, δείχνει διακοπή ιζηματογένεσης και χέρσευση (Μαριολάκος, 1976). Ο φλύσχης έχει ηλικία από Αν. Ηώκαινο έως και Αν. Ολιγόκαινο. Ολισθόλιθοι - ολισθοθρύμματα βασικών πετρωμάτων και ασβεστόλιθων της ίδια ζώνης ή της ζώνης Πίνδου μέσα σε πηλιτικό υλικό, απαντούν κατά τόπους κάτω από το κάλυμμα της Πίνδου (Ενότητα Παλαιοχώρας) (Λέκκας, 1978). Η βάση των ανθρακικών (δολομίτες δολομιτικοί ασβεστόλιθοι) εμφανίζει έντονη ανακρυστάλλωση. 1.3 Μεταμορφισμός Ενότητα Πλακωδών Ασβεστολίθων (PK) Η συνθήκες μεταμόρφωσης των Πλακωδών Ασβεστολίθων στην Πελοπόννησο, δεν είναι επακριβώς γνωστές και το πρόβλημα των συνθηκών πιέσεως που επικράτησαν κατά τη μεταμόρφωση παραμένει ανοικτό (Σκαρπέλης, 1982). Αυτό το συμπέρασμα προκύπτει από τα υπάρχοντα μέχρι σήμερα στοιχεία, που συνοψίζονται στα εξής: 1. Ταύγετος: Η εξέταση δειγμάτων των μεταβατικών στρωμάτων και του φλύσχη (Περιοχές: Άνω Βέργα, Τσέρια, Άρνα Ταϋγέτου), έδειξε ότι δεν υπάρχουν κρίσιμα μεταμορφικά ορυκτά ενώ ιστολογικά τα ιζήματα αυτά μπορούν να χαρακτηριστούν σαν αγχιμεταμορφικά (Σκαρπέλης, 1982). Τα κλαστικά ιζήματα του υποβάθρου των PK στον ανατολικό Ταΰγετο έχουν υποστεί ισχυρή διαγένεση (Ψώνης, 1980). Οι Thiébault et al. (1980) αναφέρουν την παρουσία ιλλίτη, χλωρίτη, καολινίτη και αστρίων, στον ορίζοντα με Posidonies (ΝΑ της Καλαμάτας) και στη βάση του φλύσχη των PK (ΒΔ από το Ξηροκάμπι). 2. Πάρνωνας: Οι Thiébault et al. (1980) βρήκαν τρεμολίτη, αλβίτη και χλωρίτη στον ορίζοντα των πυριτικών πετρωμάτων με Posidonies και δέχονται μεταμόρφωση των ΡΚ της περιοχής αυτής σε πρασινοσχιστολιθική φάση. [8]

15 Στην Κρήτη, μέσα στον ορίζοντα των Τριαδικών βωξιτών βρέθηκε χλωριτοειδές (Epting et al. 1972), μαγνησιοκαρφολίτης και η παραγένεση πυροφυλλίτης διάσπορο, που αποδεικνύουν συνθήκες μεταμόρφωσης υψηλών πιέσεων / χαμηλών θερμοκρασιών (HP/LT) (Seidel, 1974). Η ηλικία της μεταμόρφωσης πρέπει να δεχτούμε ότι είναι μεταγενέστερη του Κατ. Ολιγοκαίνου, αφού η βάση του φλύσχη των ΡΚ είναι Κατ. Ολιγόκαινο (Bizon & Thiébault, 1974) Ενότητα Άρνας (Φυλλιτών Χαλαζιτών) (PQ) Δεδομένα για την λιθολογία και την μεταμόρφωση της ενότητας Άρνας (PQ) στην Πελοπόννησο υπάρχουν ελάχιστα. Ο Παρασκευόπουλος (1949) αναφέρει ότι οι μαρμαρυγιακοί σχιστόλιθοι με νατριούχους αμφιβόλους και αλμανδίνη, δυτικά της Μονεμβασιάς, σχηματίστηκαν σε συνθήκες πρασινιτικής φάσης. Οι Richter και Thorbecke (εις Jacobshagen et al. 1976) αναφέρουν την παρουσία χλωριτοειδούς, γλαυκοφανή, βιοτίτη, γρανατή, ακτινόλιθου/τρεμολίτη, επιδότου/κλινοζωϊσίτη, λωζονίτη και πουμπελλυϊτη. Ανάλογες ορυκτολογικές συγκεντρώσεις περιγράφει και ο Thiébault (1975), ο οποίος συμπερένει ότι η μεταμόρφωση έγινε σε συνθήκες πρασινοσχιστολιθικής φάσης με κυανούς αμφιβόλους. Τέλος ο Katagas (1980) μελετά τις συνθήκες σχηματισμού της παραγένεσης Fe-γλαυκοφανή με χλωριτοειδές, σε μεταπηλίτες με γρανάτη και παραγονίτη, από την περιοχή Νεάπολης, Ν. Πελοποννήσου. Με βάση γεωλογικές παρατηρήσεις έχει υποστηριχτεί, ότι η ηλικία της μεταμόρφωσης της ενότητας Άρνας είναι αλπική (Paraskevopoulos, 1963) ή Ερκύνια (Ricther, 1975, Panagos et al., 1979) Ενότητα Τυρού Λεπτομερή πετρολογικά δεδομένα για τα ιζήματα των στρωμάτων Τυρού δεν υπάρχουν μέχρι στιγμής, με εξαίρεση τα ιζήματα της περιοχής της Μονεμβασιάς (Παρασκευόπουλος, Οι λιθάνρακες της περιοχής Μονεμβασιάς, 1963). Τα ηφαιστειακά πετρώματα των περιοχών Κροκεών, Φοινικίου και Απιδιάς, έχουν χαρακτηριστεί σαν ολιγοκλαστικοί ανδεσίτες με σπιλιτική τάση (Paraskevopoulos, 1965) (Μελιδώνης & Κωνσταντινίδης, 1979). [9]

16 Όσον αφορά τη μεταμόρφωση, έχει υποστηριχτεί ότι είναι διαστροφικού χαρακτήρα (δυναμομεταμόρφωση) (Paraskevopoulos, 1963). Μεταμόρφωση σε φάση πρενίτη-πουμπελλυϊτη αναφέρεται για τα στρώματα Τυρού (Papanikolaou, 1979). Η ηλικία της μεταμόρφωσης τοποθετείται στο όριο Ηώκαινου-Ολιγόκαινου (34 Ma), με βάση τη ραδιοχρονολόγηση K/Ar επί μοσχοβίτη δείγματος της περιοχής Φάρου Κροκεών (Panagos, Pe, Piper, & Kotopouli, 1979). 1.4 Σχέση Ενοτήτων Τυρού Άρνας 1 η Άποψη: Τα στρώματα Τυρού βρίσκονται πάνω από την ενότητα Άρνας από την οποία και διαχωρίζονται (Κτενάς, 1926). 2 η Άποψη: Τα στρώματα Τυρού αποτελούν τα ανώτερα τμήματα του όλου μεταμορφικού συστήματος, που βρίσκεται κάτω από τον ασβεστόλιθο Τριπόλεως. Τα πετρώματα του συστήματος αυτού βρίσκονται σε συμφωνία μεταξύ τους και αποτελούν τεκτονικά ενιαίο σύστημα (Paraskevopoulos, 1963). 3 η Άποψη :Υπόβαθρο της ανθρακικής σειράς της Τριπόλεως αποτελούν τα στρώματα Τυρού. Η επαφή της ανθρακικής σειράς με τα στρώματα Τυρού θεωρείται πρωτογενώς κανονική - στρωματογραφική, αφού παρατηρούνται στρώματα μεταβάσεως. Η φυλλιτική σειρά δεν αποτελεί υπόβαθρο της Ζώνης Τριπόλεως, ούτε ανήκει σε ανεξάρτητη ενότητα, αλλά συνιστά μεταμορφωμένο φλύσχη των PK (Lekkas & Papanikolaou, 1978). 4 η Άποψη: Για την Κρήτη έχει διατυπωθεί η άποψη ότι η σειρά Φυλλιτών Χαλαζιτών είναι μία ανεξάρτητη ενότητα, που αντιστοιχεί σε ένα παλαιογεωγραφικό χώρο μεταξύ ζώνης Τριπόλεως και σειράς των ΡΚ (Seidel, 1978). Κάθε λιθολογικός σχηματισμός που παρεμβάλλεται μεταξύ ασβεστολίθων Τριπόλεως και ΡΚ και έχει μεταμορφωθεί κάτω από υψηλές πιέσεις/χαμηλές θερμοκρασίες πρέπει να υπάγεται στη σειρά Φυλλιτών Χαλαζιτών. [10]

17 Κεφάλαιο 2: Μέθοδοι 2.1 Πετροχημικές Μέθοδοι Πραγματοποίηθηκε ανάλυση σε 9 δείγματα ηφαιστειακών πετρωμάτων. Οι πετροχημική ανάλυση των πραγματοποιήθηκε με τις μεθόδους ICP και ICP/MS. Οι χημικές αναλύσεις διεξήχθηκαν στο γεωχημικό εργαστήριο ACTLABS στο Ανκάστερ του Οντάριο. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν ήταν οι ICP και ICP/MS με κώδικα 4Litho research. Το όριο ανιχνευσιμότητας για τα TiO2 και MnO είναι wt.% και 0.01 wt.% για τα υπόλοιπα κύρια στοιχεία. Επίσης το όριο ανιχνευσιμότητας είναι 1ppm ή και χαμηλότερα για τα ιχνοστοιχεία Sc, Be, Co, Ga, Nb, Sb, Cs, Hf, Ta, Tl, Bi, Sn, Th, U και W, 2ppm για Sr, Y και Rb, 3ppm για το Ba, 4ppm για το Zr, 5ppm V και Pb, 10ppm για τον Cu, 20ppm για το Cr και 30ppm για τον Zn. Όσον αφορά στις σπάνιες γαίες Pr, Eu, Tm και Lu το όριο ανιχνευσιμότητας είναι 0.05ppm, ενώ για τις υπόλοιπες σπάνιες γαίες είναι 0.1ppm. Η μελέτη του χημισμού των δειγμάτων από τα ηφαιστειακά πετρώματα πραγματοποιήθηκε με τη χρήση διαγραμμάτων διαφοροποίησης των λιθολογιών Harker στα οποία προβλήθηκαν οι χημικές αναλύσεις των κύριων στοιχείων και ιχνοστοιχείων. Το γεωτεκτονικό περιβάλλον σχηματισμού και ο γεωχημικός χαρακτήρας διερευνήθηκε βάσει της χημικής σύστασης των πετρωμάτων με τη χρήση διαγραμμάτων ταξινόμησης τα οποία προέκυψαν από την επεξεργασία των δεδομένων με τη χρήση του πετρολογικού λογισμικού MINPET [11]

18 Κεφάλαιο 3: Πετρογραφία Ηφαιστειακών Πετρωμάτων Τυρού Η μελέτη της πετρογραφίας των δειγμάτων των ηφαιστειακών πετρωμάτων πραγματοποιήθηκε υπό πολωτικού μικροσκοπίου. Εξετάστηκαν 15 λεπτές στιλπνές πετρογραφικές τομές. 3.1 Κροκεάτης λίθος Δείγμα KSTS Το δείγμα του κροκεάτη λίθου που μελετήθηκε είναι έντονα εξαλλοιωμένο. Παρατηρούνται πλήρως εξαλλοιωμένα πλαγιόκλαστα και κάποιοι υπολειμματικοί πυρόξενοι (Εικόνα 3.1[a]). Επίσης, στο δείγμα διακρίνεται μικροκρυσταλλική διάσπαρτη μεταλλοφορία σιδηροπυρίτη, ορατή σε μεγέθυνση x400, καθώς και βελονοειδείς, σκελετικοί κρύσταλλοι άλλων μεταλλικών ορυκτών. Εικόνα 3.1: a) Εξαλλοιωμένοι κρύσταλλοι πυροξένου (Prx) και πλαγιοκλάστου (Plg) στα κάθετα Nicols. b) Μακροσκοπικό δείγμα κροκεάτη λίθου. Στα κάθετα Nicols παρατηρούνται χρώματα συμβολής γκριζοπράσινα, ασθενές πορτοκαλί και λίγα ροδοπράσινα. Στα παράλληλα Nicols είναι άχρωμα με λίγα πράσινα πλεοχρωικά σημεία. Παρά το γεγονός ότι η μάζα είναι μικροκρυσταλλική, διακρίνονται κρύσταλλοι ολιγοκλάστου-αλβίτη, επιδότου και ασβεστίτη. Σύμφωνα με τις παραπάνω παρατηρήσεις την πιο πιθανή εξαλλοίωση αποτελεί η σωσσυριτίωση. 3.2 Ηφαιστειοκλαστικά Πετρώματα Με τον όρο ηφαιστειοκλαστικά πετρώματα αναφερόμαστε σε πετρώματα τα οποία αποτελούνται από ηφαιστειακά υλικά που έχουν υποστεί αποσάθρωση και διάβρωση, [12]

19 πιθανώς προϊόντα κατολίσθησης ή λαχάρας, τα οποία υπέστησαν διαγένεση. Τα ηφαιστειακά υλικά μπορεί να είναι θραύσματα λάβας, πυροκλαστικά υλικά και κρύσταλλοι ορυκτών, ενώ εντοπίζονται και μη ηφαιστειακά θραύσματα περιβαλλόντων πετρωμάτων, όπως ο ασβεστόλιθος Δείγμα KR-9 Ηφαιστειοκλαστικό πέτρωμα που αποτελείται από θραύσματα λάβας και διάσπαρτους κρυστάλλους πλαγιοκλάστου (Εικόνα 3.2[a]), δεν παρατηρείται καμία ένδειξη πυροκλαστικού υλικού στο δείγμα. Τα θραύσματα είναι γωνιώδη και παρουσιάζουν έναν υποτυπώδη προσανατολισμό. Πραγματοποιήθηκε μέθοδος Michel Lévy σε 5 κρυστάλλους πλαγιοκλάστων, που είχαν διατηρήσει τις λαμέλλες σε κάποιο βαθμό. Τα ποσοστά σε ανορθίτη που λάβαμε από την μέθοδο Michel Lévy είναι τα εξής: 13%, 18%, 22%, 22% και 23%, τα οποία ποσοστά αντιστοιχούν σε σύσταση ολιγοκλάστου. Εικόνα 3.2: a) Εξαλλοιωμένοι κρύσταλλοι πλαγιοκλάστου (Plg) στα κάθετα Nicols. b) Θραύσμα λάβας με ενσωματωμένο κρύσταλλο πλαγιοκλάστου (Plg) στα κάθετα Nicols. [13]

20 3.2.2 Δείγμα ΜΟ-3 Ηφαιστειοκλαστικό πέτρωμα που περιέχει θραύσματα έντονα εξαλλοιωμένης, αιματιτιωμένης λάβας, θραύσματα κισσήρεως ή σκωρίας (Εικόνα 3.3[a]), λιθικά θραύσματα ιζηματογενών πετρωμάτων (Εικόνα 3.3[b]), καθώς και θραύσματα τόφφου, στα οποία έχει διατηρηθεί η στρώση. Εικόνα 3.3: a) Θραύσμα κισσήρεως ή σκωρίας στα παράλληλα Nicols. b) Θραύσμα ιζηματογενούς πετρώματος στα παράλληλα Nicols Δείγμα KR-5E Ηφαιστειοκλαστικό πέτρωμα που περιέχει θραύσματα λάβας και κρυστάλλους. Ανάμεσα στα θραύσματα που ακολουθούν την ροή παρατηρήθηκε και ένα θραύσμα υέλου Δείγμα MO-9 Ηφαιστειοκλαστικό πέτρωμα με μέγεθος θραυσμάτων από 0,5mm έως 6mm τα οποία είναι ελαφρώς προσανατολισμένα με ελάχιστες εξαιρέσεις. Επιπλέον το δείγμα φέρει μικρορήγμα (Εικόνα 3.4[b]). Εντός της ιώδους μάζας εντοπίζονται θραύσματα ανδεσίτη, καθώς και κρύσταλλοι πλαγιοκλάστων και πυροξένων (Εικόνα 3.4[a,c]) έντονα εξαλλοιωμένοι, στην πλειοψηφία τους ολικά. [14]

21 Εικόνα 3.4: a) Θραύσμα λάβας με έντονα εξαλλοιωμένο πλαγιόκλαστο (Plg) στα παράλληλα Nicols. b) Μικρορήγμα και εξαλλοίωση σε χλωρίτη (Chl) και επίδοτο (Ep) στα παράλληλα Nicols. c) Έντονα εξαλλοιωμένος πυρόξενος (Prx), στον οποίο διακρίνετε μόνο το σχήμα του στα κάθετα Nicols Δείγμα KR-8B Ηφαιστειοκλαστικό πέτρωμα με θραύσματα λάβας (Εικόνα 3.5[a]) και ευδιάκριτες πορτοκαλί οξειδώσεις (διαφανείς-ημιδιαφανείς) (Εικόνα 3.5[b]). Υπάρχουν άστριοι με απλή διδυμία κατά Carlsbad, πιθανώς καλιούχοι, οι κρύσταλλοί των οποίων φαίνεται να αντικαθιστώνται από χλωρίτη (Εικόνα 3.5[c]) και ακτινόλιθο. Οι κρύσταλλοι των ορυκτών χλωρίτη, επίδοτο και ακτινόλιθο, που αποτελούν τα προϊόντα εξαλλοίωσης και μεταμόρφωσης, δεν φέρουν θραύση και αντικαθιστούν ήδη υπάρχοντα θραύσματα, γεγονός το οποίο υποδεικνύει ότι κρυσταλλώθηκαν κατόπιν του σχηματισμού του ηφαιστειοκλαστικού πετρώματος. Υπάρχει μία μικρή διαφορά στο κοκκομετρικό μέγεθος των πλαγιοκλάστων των λαβών καθώς και στο βαθμό εξαλλοίωσής τους. Επίσης διακρίνεται και μία φλέβα επιδότου. [15]

22 Εντοπίζεται διάσπαρτη μεταλλοφορία σιδηροπυρίτη (Εικόνα 3.5[d]), που αναγνωρίστηκε λόγω γεωμετρίας, ενώ παρόντα είναι και άλλα μεταλλικά ορυκτά τα οποία είναι δύσκολο να αναγνωριστούν. Πραγματοποιήθηκε μέθοδος Michel Lévy σε 6 κρυστάλλους πλαγιοκλάστων και τα ποσοστά σε ανορθίτη που λάβαμε είναι τα εξής: 17%, 17%, 22%, 22%, 26% και 31%. Για An< 30% τα πλαγιόκλαστα ανήκουν στο πεδίο του ολιγοκλάστου και για An>30% στο πεδίο του ανδεσίνη. Εικόνα 3.5: a) Θραύσμα λάβας με εξαλλοιωμένα πλαγιόκλαστα (Plg) και σερικίτης (Src) στα κάθετα Nicols. b) Πορτοκαλί οξείδωση στα παράλληλα Nicols. c) Αντικατάσταση αστρίων (Fs) από χλωρίτη (Chl) στα παράλληλα Nicols. d) Οξειδωμένος σιδηροπυρίτης (Py) στα παράλληλα Nicols. 3.3 Λάβες Δείγμα ΑΝ Ανδεσιτική λάβα στην οποία έχουν παραμείνει πλαγιόκλαστα με ορατές υπολειμματικές λαμέλλες. Τα μαφικά ορυκτά είναι πλήρως επιδοτιτιωμένα και χλωριτιωμένα, ενώ παρατηρείται και ασβεστίτης ως προϊόν εξαλλοίωσης. [16]

23 Το επίδοτο αντικαθιστά μερικώς τα σωσσυριτιωμένα πλαγιόκλαστα. Εντός της μάζας συναντάται διάσπαρτη μεταλλοφορία σιδηροπυρίτη και πιθανώς άλλων μεταλλικών ορυκτών. Εικόνα 3.6: a) Υγιής κρύσταλλος πλαγιοκλάστου (Plg) και μεταλλοφορία σιδηροπυρίτη (Py) στα κάθετα Nicols. b) Ψευδόμορφο πυροξένου που έχει εξαλλοιωθεί πλήρως σε χλωρίτη (Chl) στα κάθετα Nicols. c,d) Ασβεστίτης (Cal) και χλωρίτης (Chl) μέσα σε ρωγμή στα παράλληλα (c) και στα κάθετα (d) Nicols. e,f) Μικροκρυσταλλική πράσινη μάζα χλωρίτη στα παράλληλα (e) και στα κάθετα (f) Nicols. [17]

24 3.3.2 Δείγμα ΜΟ-KR2 Μεταμορφωμένη λάβα στην οποία παρατηρούνται τα εξής ορυκτά: επίδοτο, χαλαζίας (Εικόνα 3.7[a,b]), ακτινόλιθος, ο οποίος αντικαθιστάται μερικώς από χλωρίτη (Εικόνα 3.7[c,d]), διάσπαρτα συσσωματώματα μεταλλικών ορυκτών και μικροκρυσταλλικά πλαγιόκλαστα (Εικόνα 3.7[f]). Εικόνα 3.7: a,b) Επίδοτο (Ep) μαζί με χαλαζία (Qtz) στα παράλληλα (a) και στα κάθετα (b) Nicols. c,d) Ακτινόλιθος (Akt) στα παράλληλα (c) και στα κάθετα (d) Nicols. e) Κεροστίλβη (Hbl) στα παράλληλα Nicols. f) Μικροκρυσταλλικά πλαγιόκλαστα (Plg) στα κάθετα Nicols. [18]

25 O προσδιορισμός της σύστασης των πλαγιοκλάστων είναι αδύνατος με τη μέθοδο Michel Lévy, λόγω πολύ μικρού μεγέθους. Επίσης, παρατηρούνται ελάχιστοι κρύσταλλοι κεροστίλβης (Εικόνα 3.7[e]). Η παραπάνω ορυκτολογική παραγένεση, με εξαίρεση την κεροστίλβη, είναι χαρακτηριστική της πρασινοσχιστολιθικής φάσεως μεταμόρφωσης Δείγμα ΜΟ-19Β Σχετικά υγιής ανδεσιτική λάβα με υπολειμματικούς πυροξένους (Εικόνα 3.8[a]), έντονα εξαλλοιωμένα πλαγιόκλαστα (Εικόνα 3.8[b]), κεροστίλβη (Εικόνα 3.8[c,d]) και διάσπαρτα μεταλλικά ορυκτά (Εικόνα 2.8[e]), αρκετά από τα οποία είναι σιδηροπυρίτης. Το πέτρωμα σύμφωνα με την χημική ανάλυση ταξινομείται ως Ανδεσίτης. Από την πετρογραφική μελέτη ταξινομείται ως Ανδεσίτης-Βασαλτικός Ανδεσίτης. Εικόνα 3.8: a) Υπολειμματικός πυρόξενος (Prx) στα κάθετα Nicols.b) Σερικιτιωμένα πλαγιόκλαστα (Plg) και διάσπαρτη μεταλλοφορία σιδηροπυρίτη (Py) στα κάθετα Nicols. c,d) Κεροστίλβη (Hbl) στα παράλληλα (c) και στα κάθετα (d) Nicols. [19]

26 Εικόνα 3.8 (Συνέχεια): e) Διάσπαρτη μεταλλοφορία, κυρίως σιδηροπυρίτη (Py) στα παράλληλα Nicols. 3.4 Πυροκλαστικά Πετρώματα Τόφφοι Δείγμα Β Μεταλλοφόρος ηφαιστειακός τόφφος. Παρουσιάζει θραύση κατά μήκος της στρώσης (Εικόνα 3.9) και φαίνεται να έχει πληρωθεί και εν μέρει αντικατασταθεί κυρίως από χαλαζία, ως συνοδό ορυκτό της μεταλλοφορίας. Εικόνα 3.9: Εμφανής στρώση της μεταλλοφορίας στα παράλληλα Nicols Δείγμα ΜΟ-6A Πράσινος επιδοτιτιωμένος, χλωριτιωμένος τόφφος, με πολλές οξειδώσεις και σημαντική ποσότητα διάσπαρτου μικροκρυσταλλικού σιδηροπυρίτη στη μάζα του. Φαίνεται να έχει στρώση και φέρει jasperoids χαλαζία. [20]

27 Δείγμα ΜΟ-10Α Στο δείγμα παρατηρείται αποκλειστικά λεπτόκοκκη μάζα με ελάχιστα ευδιάκριτα χαρακτηριστικά. Διακρίνονται ορισμένες γραμμικές δομές που μπορεί να χαρακτηριστούν ως φλεβίδια Δείγμα ΜΟ-8Β Στο δείγμα παρατηρείται ξεκάθαρα στρώση, στην οποία προσανατολίζονται όλα τα θραύσματα (Εικόνα 3.10[b]). Παρατηρούνται λεπτές οξειδωμένες γραμμώσεις που θυμίζουν θραύσματα υέλου (Εικόνα 3.10[a]). Διακρίνεται ένας κρύσταλλος που μοιάζει με πορτοκαλί αμφίβολο. Παρατηρείται ακόμα μία ασβεστιτική φλέβα μαζί με χαλαζία (Εικόνα 3.10[c]). Το εσωτερικό της φλέβας αποτελείται κυρίως από ασβεστίτη με λίγο διάσπαρτο χαλαζία, σε αντίθεση με τα τοιχώματα της φλέβας που αποτελούνται μόνο από χαλαζία. Εικόνα 3.10: a) Θραύσματα υέλου (GS) στα παράλληλα Nicols. b) Εμφανής η διεύθυνση της στρώσης που προσανατολίζονται τα θραύσματα στα παράλληλα Nicols. c) Ασβεστιτική (Cal) φλέβα με χαλαζία (Qtz) στα κάθετα Nicols. [21]

28 3.4.2 Λαπιλλικοί τόφφοι Β Το πέτρωμα παρουσιάζει στρώση, παράλληλα της οποίας εμφανίζονται jasperoids χαλαζία (Εικόνα 3.11[a,b]). Παρατηρείται διάσπαρτη μεταλλοφορία σιδηροπυρίτη και άλλων μεταλλικών ορυκτών και ορισμένα συσσωματώματα σιδηροπυρίτη προσανατολίζονται παράλληλα στη στρώση (Εικόνα 3.11[c]). Ακόμα διακρίνονται πορτοκαλοκεραμιδί οξείδια σιδήρου διάσπαρτα στη μάζα. Εικόνα 3.11: a,b) Jasperoid χαλαζία (Qtz) μαζί με ασβεστίτη (Cal), ενδιάμεσα στην στρώση, στα παράλληλα (a) και στα κάθετα (b) Nicols. c) Συσσωματώματα σιδηροπυρίτη (Py) προσανατολισμένα παράλληλα στη στρώση στα παράλληλα Nicols ΑΝ Η λεπτή τομή είναι χωρισμένη σε δύο τμήματα από μία ασβεστιτική φλέβα, στην οποία υπάρχει μεταλλοφορία σιδηροπυρίτη, η μεταλλοφορία συσσωρεύεται κυρίως στα τοιχώματά της και όχι στο εσωτερικό της μάζας (Εικόνα 3.12[a]). Το πρώτο τμήμα της τομής φέρει στρώση επί της οποίας παρατηρούνται μικροί κρύσταλλοι σιδηροπυρίτη (Εικόνα 3.12[b]). Η στρώση είναι κυματοειδής, φέροντας [22]

29 ρυτιδώσεις, πράγμα το οποίο υποδηλώνει ιζηματογένεση σε θαλάσσιο περιβάλλον (Εικόνα 3.12[c]). Το δεύτερο τμήμα της τομής δεν παρουσιάζει στρώση και υπάρχει διάσπαρτη μεταλλοφορία σιδηροπυρίτη (Εικόνα 3.12[d]). Εικόνα 3.12: a) Ασβεστιτική φλέβα (Cal) με σιδηροπυρίτη (Py) στα περιθώριά της, στα κάθετα Nicols. b) Διάσπαρτη μεταλλοφορία σιδηροπυρίτη (Py) μαζί με χαλαζία (Qtz) στα κάθετα Nicols. c) Κρύσταλλοι σιδηροπυρίτη παράλληλα στην κυματοειδή στρώση (Py) στα παράλληλα Nicols. d) Διάσπαρτη μεταλλοφορία σιδηροπυρίτη (Py) στα κάθετα Nicols Ιγκνιμβρίτης Δείγμα Β25-89 Το δείγμα είναι γκρίζο πυροκλαστικό πέτρωμα και συγκεκριμένα ιγκνιμβρίτης. Είναι μεταλλοφόρο με ορατή στρώση, επί της οποίας προσανατολίζονται φιάμμες (Εικόνα 3.13[a]). Εντός των φιαμμών παρατηρείται μεγάλη συγκέντρωση σιδηροπυρίτη, ο οποίος πριν βρισκόταν πιθανώς διάσπαρτος εντός των κισσηρώδων θραυσμάτων από τα οποία προήρθαν οι φιάμμες (Εικόνα 3.13[b]). [23]

30 Επιπλέον, παρατηρούνται θραύσματα υέλου (Εικόνα 3.13[c]) και διάφορες οξειδώσεις σιδήρου, που ακολουθούν την στρώση, όπως και χλωριτίωση. Εικόνα 3.13: a) Φιάμμη (Fm) προσανατολισμένη στη στρώση στα παράλληλα Nicols. b) Φιάμμη με μεταλλοφορία σιδηροπυρίτη (Py) εντός της μάζας στα παράλληλα Nicols. c) Φιάμμη και ορατά θραύσματα υέλου στα παράλληλα Nicols. 3.5 Συμπεράσματα Πετρογραφικής Μελέτης Ηφαιστειακών Πετρωμάτων Τυρού 1. Οι τόφφοι που μελετήθηκαν παρουσιάζουν δύο τύπους διαγένεσης σε διαφορετικά περιβάλλοντα: Διαγένεση από ορυκτές κόλλες, οι οποίες προέρχονται από τα ίδια υδροθερμικά ρευστά που απέθεσαν τη μεταλλοφορία, σε υποθαλάσσιο περιβάλλον. Σε αυτούς τους τόφφους υπάρχουν στρώση και ρυτιδώσεις. Συμπαγοποίηση ως ιγκνιμβρίτης, δηλαδή συγκόλληση θραυσμάτων λόγω του υπερκείμενου βάρους και της υψηλής θερμοκρασίας και την απόθεσή τους στην ξηρά. Σε αυτούς τους τόφφους συγκαταλέγεται το [24]

31 δείγμα Β25-89, στο οποίο αναγνωρίστηκαν φιάμμες και θραύσματα υέλου, τα οποία αποδεικνύουν την απόθεση στη ξηρά. 2. Τα ηφαιστειοκλαστικά πετρώματα φέρουν κυρίως θραύσματα από λάβες και κατά δεύτερον πυροκλαστικά υλικά, κρυστάλλους, ορυκτά από εξαλλοίωση (επίδοτο, χλωρίτη, ακτινόλιθο) και θραύσματα ασβεστόλιθου, ο οποίος αναγνωρίστηκε μακροσκοπικά. 3. Πραγματοποιήθηκε μέθοδος Michel Lévy συνολικά σε 11 κρυστάλλους πλαγιοκλάστων, 10 εκ των οποίων προσδιορίστηκαν ως ολιγόκλαστα και ο ένας ως ανδεσίνης (Πίνακας 3.1). Δεδομένου ότι το πλέον όξινο πέτρωμα που συναντάται στην περιοχή είναι ο δακίτης, θα ήταν αδύνατο τα πλαγιόκλαστα να είχαν εξ αρχής, σχεδόν αποκλειστικά, σύσταση ολιγοκλάστου, με ελάχιστο όξινο ανδεσίνη. Η σύσταση αυτή οφείλεται στην αντικατάσταση του Ca από το Na κατά τη σωσσυριτίωση των πλαγιοκλάστων. Πίνακας 3.1: Αποτελέσματα μεθόδου Michel Lévy σε κρυστάλλους πλαγιοκλάστων A/A Δείγμα Ανορθίτης (%) Είδος πλαγιοκλάστου 1 KR-8B 26% Ολιγόκλαστο 2 KR-8B 17% Ολιγόκλαστο 3 KR-8B 17% Ολιγόκλαστο 4 KR-8B 22% Ολιγόκλαστο 5 KR-8B 31% Ανδεσίνης 6 KR-9 22% Ολιγόκλαστο 7 KR-8B 18% Ολιγόκλαστο 8 KR-9 23% Ολιγόκλαστο 9 KR-9 22% Ολιγόκλαστο 10 KR-9 18% Ολιγόκλαστο 11 KR-9 13% Ολιγόκλαστο 4. Το κύριο μεταλλικό ορυκτό που μπορεί να αναγνωριστεί σχεδόν σε όλα τα δείγματα μας είναι ο σιδηροπυρίτης. 5. Τα κομμάτια τόφφου που βρίσκονται μέσα στα ηφαιστειοκλαστικά πετρώματα έχουν διατηρήσει την στρώση τους κατόπιν της όποιας μετακίνησης έχουν υποστεί, το οποίο υποδηλώνει την συμπαγοποίηση τους προτού υποστούν οποιαδήποτε μετακίνηση. [25]

32 6. Τα βασικά προϊόντα εξαλλοίωσης αποτελούν ο χλωρίτης και το επίδοτο, τα οποία εμφανίζονται διάσπαρτα στις τομές μας και αποτελούν προϊόν μεταμόρφωσης και εξαλλοίωσης, ενώ συναντώνται και ως πρωτογενή φλεβικά ορυκτά. Επιπλέον υπάρχει σερικίτης, ασβεστίτης και ολιγόκλαστο ως προϊόν εξαλλοίωσης σε μερικά δείγματα. 7. Τα μοναδικά στοιχεία που έχουμε και μας δίνουν πληροφορίες για τις συνθήκες μεταμόρφωσης παρατηρούνται στα δείγματα ΜΟ-KR2 και KR-8B. Τα ορυκτά ακτινόλιθος, επίδοτο, χλωρίτης, χαλαζίας και τα όξινα πλαγιόκλαστα που παρατηρούνται στα δείγματα είναι χαρακτηριστικά της πρασινοσχιστολιθικής φάσεως. [26]

33 Κεφάλαιο 4: Γεωχημεία Ηφαιστειακών Πετρωμάτων 4.1 Γεωχημεία Ηφαιστειακών Πετρωμάτων Τυρού Χημική Σύσταση Ηφαιστειτών Τυρού Παρατίθεται πίνακας πρωτογενών πετροχημικών αναλύσεων από τα ηφαιστειακά πετρώματα της περιοχής Τυρού (Πίνακας 4.1,4.2). Τα δεδομένα στον παρακάτω πίνακα χρησιμοποιήθηκαν για τη μελέτη της διαφοροποίησης των ηφαιστειακών πετρωμάτων μέσω των διαγραμμάτων Harker, ενώ χαράχθηκαν και πετροτεκτονικά διαγράμματα για τον προσδιορισμό του περιβάλλοντος σχηματισμού των πετρωμάτων. Πίνακας 4.1: Πίνακας χημικών αναλύσεων από ηφαιστειακά πετρώματα της περιοχής Τυρού των κύριων στοιχείων σε wt.% και των ιχνοστοιχείων σε ppm. Δείγμα Οξείδια κύριων στοιχείων (wt. %) SiO2 58,26 59,22 55,65 57,74 66,77 52,41 59,37 52,37 62,47 Al2O3 16,84 19,94 15,66 16,33 15,86 19,24 14,45 18,25 14,85 Fe2O3(T) 8,1 10,22 7 7,39 3,92 6,01 6,38 8,04 4,52 MnO 0,097 0,262 0,127 0,057 0,011 0,055 0,122 0,138 0,065 MgO 3,53 2,04 2,44 3,78 1,22 2,61 3,98 2,82 1,24 CaO 1,34 0,13 5,35 1,81 0,51 2,86 6,48 8,3 2,92 Na2O 3,07 0,85 1,76 3,11 0,67 0,58 2,44 3,67 1,62 K2O 4,72 2,07 4,22 4,3 7,16 8,71 2,2 1,5 5,56 TiO2 0,695 1,13 1,002 0,686 0,627 1,072 0,656 0,855 0,583 P205 0,16 0,11 0,14 0,1 0,12 0,21 0,11 0,13 0,09 LOI 3,94 3,51 5,62 4,33 2,91 5,8 3,09 3,17 4,44 Total 100,7 99,49 98,96 99,62 99,78 99,56 99,28 99,25 98,37 [27]

34 Πίνακας 4.1 (Συνέχεια): Πίνακας χημικών αναλύσεων από ηφαιστειακά πετρώματα της περιοχής Τυρού των κύριων στοιχείων σε wt.% και των ιχνοστοιχείων σε ppm. Δείγμα Ιχνοστοιχεία (ppm) Sc Be V Cr < Co Ni <20 90 <20 <20 < <20 Cu <10 < <10 < <10 Zn < Ga Ge 1,8 4 1,7 1,7 2,3 2,1 2 1,5 1,7 As <5 < <5 <5 <5 >2000 <5 Rb Sr Y 17,4 31,9 20,3 18,4 19,5 23,9 17,5 21,4 17,4 Zr Nb 3,6 45,8 7,6 5,4 7,3 7 6,4 2,4 5,7 Mo <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 <2 Ag 0,5 2,6 1,3 1,1 1,5 1,2 1,1 0,6 1,2 In <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 Sn < Sb 0,5 3,2 2,5 18,7 3,9 3,4 2, ,3 Cs 5,6 5,9 3,7 2,1 1,9 4,3 1,3 1,2 4,2 Ba Hf 2,7 7,3 4,2 3,4 4,2 4,1 3,8 2,3 3,6 Ta 0,51 3,85 0,83 0,51 0,81 0,64 0,93 0,7 0,61 W 166 4, , ,4 Tl 0,31 0,34 <0,05 0,1 0,38 0,39 0,22 0,17 0,11 Pb 7 15 <5 38 <5 <5 <5 13 <5 Bi 0,8 0,3 9 0,8 0,9 0,4 1,6 56,4 <0,1 Th 6 15,9 9,25 6,32 7,83 8,95 10,1 4,1 6,61 U 1,49 2,3 1,81 1,37 1,82 2,23 2,33 1,25 1,71 [28]

35 Πίνακας 4.2: Πίνακας χημικών αναλύσεων από ηφαιστειακά πετρώματα της περιοχής Τυρού των σπάνιων γαιών σε ppm. Δείγμα Σπάνιες Γαίες (ppm) La 17,3 63,6 21,7 19,9 20,2 23,7 26,6 15,6 20,4 Ce 37, ,5 39,5 42,9 38,3 53, ,1 Pr 4,31 14,1 5,37 4,84 4,73 5,93 5,95 4,34 4,82 Nd 18 53,3 20,8 18,3 19,2 23,8 22,8 18,6 18,5 Sm 4 9,68 4,25 4,04 3,78 4,83 4,33 4,44 3,8 Eu 0,954 1,74 1,11 0,992 0,91 0,975 1,06 1,14 0,923 Gd 3,32 6,46 3,5 3,22 3,07 4,05 3,28 3,72 2,98 Tb 0,56 1,02 0,56 0,51 0,51 0,65 0,53 0,61 0,51 Dy 3,28 5,88 3,41 2,98 3,12 3,72 3,03 3,58 2,92 Ho 0,65 1,08 0,68 0,6 0,64 0,73 0,58 0,69 0,59 Er 1,87 3,15 1,98 1,82 2,01 2,14 1,73 2,05 1,74 Tm 0,291 0,513 0,33 0,288 0,306 0,337 0,274 0,328 0,275 Yb 1,81 3,38 2,09 1,86 2,03 2,02 1,8 2,12 1,75 Lu 0,303 0,497 0,301 0,3 0,319 0,326 0,25 0,335 0, Διαφοροποίηση των Βασικών Πετρωμάτων της Περιοχής Τυρού Η διαφοροποίηση των βασικών πετρωμάτων εξετάζεται μέσω των διαγραμμάτων Harker, όπου στον οριζόντιο άξονα προβάλλεται το ποσοστό SiO 2 wt.% ως δείκτης διαφοροποίησης ενώ προβάλλονται τα κύρια και τα ιχνοστοιχεία από την πετροχημική ανάλυση των βασικών πετρωμάτων στον κάθετο άξονα. Επίσης πραγματοποιήθηκαν κατατομές των σπανίων γαιών Διαγράμματα Διαφοροποίησης Harker Κύριων Στοιχείων Η πτωτική τάση που παρουσιάζεται στα διαγράμματα του Fe 2 O 3 (Εικόνα 4.1[a]), MgO (Εικόνα 4.1[b]), και του MnO (Εικόνα 4.1[c]) οφείλεται στην κρυστάλλωση σιδηρομαγνησιούχων ορυκτών. Εδώ τα κυριότερα σιδηρομαγνησιούχα ορυκτά είναι ο πυρόξενος και σπανιότερα η κεροστίλβη. Ο σίδηρος επίσης συμμετέχει στη δομή του μαγνητίτη και ιλμενίτη. Όταν το ποσοστό του SiO 2 ξεπεράσει το 60% τότε αρχίζει και η κρυστάλλωση του βιοτίτη, ο οποίος δεσμεύει σίδηρο και μαγνήσιο. Τα διαγράμματα των οξειδίων CaO (Εικόνα 4.1[d]), Na 2 O (Εικόνα 4.1[e]), K 2 O (Εικόνα 4.1[f]) και Al 2 O 3 (Εικόνα 4.1[g]) επηρεάζονται κυρίως από την κρυστάλλωση των πλαγιοκλάστων. Στο διάγραμμα του CaO παρατηρείται μία έντονα πτωτική τάση από την αρχή της κρυστάλλωσης. Το ασβέστιο απορροφάται κυρίως από το διοψίδιο (ασβεστούχος πυρόξενος) και από τα βασικά πλαγιόκλαστα, και σε [29]

36 μικρότερο βαθμό από την κρυστάλλωση μαγνησιούχας κεροστίλβης. Καθώς προχωρά η διαφοροποίηση τα πλαγιόκλαστα γίνονται πιο όξινα και εμπλουτίζονται σε Na 2 O εις βάρος του CaO με αποτέλεσμα ο ρυθμός απορρόφησης του ασβεστίου να μειώνεται. Το Na 2 O παρουσιάζει αρχικά μία ήπια αυξητική τάση, καθώς η κρυστάλλωση βασικών πλαγιοκλάστων εμπλουτίζει το υπολειμματικό τήγμα σε νάτριο. Στην πορεία της διαφοροποίησης τα πλαγιόκλαστα γίνονται πιο όξινα και να εμπλουτίζονται σε Νa με αποτέλεσμα η τάση να γίνεται πτωτική μετά από ένα στάδιο. Το Κ 2 Ο αποτελεί το βασικό συστατικό των αλκαλικών αστρίων, με αποτέλεσμα να συσσωρεύεται το κάλιο στο υπολειμματικό τήγμα καθώς δεν έχουμε κρυστάλλωση αλκαλικών αστρίων, παρά μόνο στα πλέον όξινα δείγματα. Το κάλιο συμμετέχει στη δομή του βιοτίτη που αρχίζει να κρυσταλλώνεται όταν το SiO 2 ξεπεράσει το 60% για αυτό και εξομαλύνετε λίγο η τάση. Το διάγραμμα του Al 2 O 3 παρουσιάζει πτωτική τάση καθ όλη τη διάρκεια της διαφοροποίησης καθώς απορροφάται τόσο από τα πλαγιόκλαστα, όσο και από τη μαγνησιούχα κεροστίλβη. Το διάγραμμα του TiO 2 (Εικόνα 4.1[h]) παρουσιάζει πτωτική τάση διότι σε όλη την πορεία της διαφοροποίησης κρυσταλλώνονται τιτανίτης, μαγνητίτης, ιλμενίτης και πυρόξενος, στην δομή των οποίον συμμετέχει το τιτάνιο. Ενώ η πτωτική τάση στο διάγραμμα του P 2 O 5 (Εικόνα 4.1[i]) συνδέεται με την κρυστάλλωση του απατίτη. [30]

37 Εικόνα 4.1: Διαγράμματα διαφοροποίησης Harker των κύριων στοιχείων σε wt.% των ηφαιστειακών πετρωμάτων Τυρού προς SiO 2 (wt.%) Διαγράμματα Διαφοροποίησης Harker Ιχνοστοιχείων Τα διαγράμματα του Zr (Εικόνα 4.2[a]) και του Υ (Εικόνα 4.1[b]) συμμετέχουν στην κρυστάλλωση του ορυκτού ζιρκονίου. Το Zr αποτελεί το κύριο συστατικό του ορυκτού αυτού, ενώ το Υ συμμετέχει στη δομή του. Η ποσότητα του ορυκτού ζιρκονίου που κρυσταλλώνεται εδώ είναι πολύ μικρή με αποτέλεσμα το διάγραμμα του ζιρκονίου να παρουσιάζει αυξητική τάση. To Nb (Εικόνα 4.2[c]) κατανέμεται στα ορυκτά ιλμενίτη και μαγνητίτη. Στο διάγραμμα του Νb παρατηρείται αυξητική τάση παρόλο που έχουμε κρυστάλλωση μαγνητίτη και ιλμενίτη, διότι συμμετέχει σε πολύ μικρό ποσοστό στη δομή των ορυκτών αυτών. Το V (Εικόνα 4.2[d]) είναι ένα ακόμα στοιχείο το οποίο συμμετέχει στη δομή του ιλμενίτη και του μαγνητίτη σε μεγαλύτερο ποσοστό από αυτό του Νb και για αυτό παρουσιάζει και πτωτική τάση. [31]

38 Το διάγραμμα του Rb (Εικόνα 4.2[e]) παρουσιάζει μία σταθερή τάση που οφείλεται στη συμμέτοχη του στοιχείου στη δομή της αμφιβόλου. Όταν το SiO 2 ξεπεράσει το 60% κρυσταλλώνεται ο βιοτίτης σε ποσότητα αρκετή ώστε να μην συσσωρεύεται το ρουβίδιο στο υπολειμματικό τήγμα. Το διάγραμμα του Sr (Εικόνα 4.2[f]) παρουσιάζει μία πτωτική τάση καθώς το Sr συμμετέχει στην δομή των πλαγιοκλάστων αντικαθιστώντας το ασβέστιο. Το Ba (Εικόνα 4.2[g]) παρουσιάζει αυξητική τάση, διότι κυρίως συμμετέχει στην δομή των αλκαλικών αστρίων, των οποίων η κρυστάλλωση είναι ελάχιστη και η συμμέτοχή του στα πλαγιόκλαστα δεν είναι αρκετή ώστε να αυξομειωθεί η τάση. Στα διαγράμματα των στοιχείων U και Th (Εικόνα 4.2[h,j])παρατηρείται αρχικά μία αυξητική τάση, καθώς σε αυτό το σημείο της διαφοροποίησης το στοιχείο είναι ασύμβατο. Στην πορεία αυτή η τάση εξομαλύνεται από την κρυστάλλωση του ορυκτού ζιρκονίου και την συμμετοχή των προαναφερθέντων στοιχείων στη δομή του. To Sc (Εικόνα 4.2[i]) παρουσιάζει πτωτική τάση διότι συμμετέχει στην δομή των πλαγιοκλάστων. [32]

39 Εικόνα 4.2: Διαγράμματα διαφοροποίησης Harker των ιχνοστοιχείων σε ppm των ηφαιστειακών πετρωμάτων Τυρού προς SiO 2 (wt.%) Κατατομές Σπανίων Γαιών Από τις κατατομές των σπανίων γαιών των ηφαιστειακών πετρωμάτων Τυρού (Εικόνα 4.3) διακρίνεται η γενετική σχέση των δειγμάτων μέσω διαφοροποίησης, καθώς οι κατατομές των δειγμάτων είναι παράλληλες μεταξύ των. [33]

40 Αξιοσημείωτη είναι η αρνητική ανωμαλία που εμφανίζεται στο Eu, η οποία οφείλετε στην κρυστάλλωση των πλαγιοκλάστων και τη συμμετοχή του στοιχείου στη δομή αυτών. Ακόμα παρατηρείται εμπλουτισμός στις ελαφριές σπάνιες γαίες και αντίστοιχα μείωση της περιεκτικότητας σε βαριές σπάνιες γαίες. Εικόνα 4.3: Κατατομές σπανίων γαιών για τα ηφαιστειακά πετρώματα Τυρού (Παράγοντες κανονικοποίησης κατά Nakamura, 1977) [34]

41 Κεφάλαιο 5: Γεωτεκτονικό Περιβάλλον Ηφαιστειακών Πετρωμάτων του Νομού Λακωνίας Κατασκευάστηκαν πετροτεκτονικά διαγράμματα για τη διερεύνηση του γεωτεκτονικού καθεστώτος υπό το οποίο σχηματίστηκαν τα ηφαιστειακά πετρώματα της ενότητας του Τυρού, καθώς και τα πετρώματα της ενότητας της Άρνας (Εικόνα 5.1). Για τα πετρώματα της ενότητας του Τυρού χρησιμοποιήθηκαν οι πρωτογενείς χημικές αναλύσεις του Πίνακα 4.1 και 4.2 ενώ για τα πετρώματα της Άρνας χρησιμοποιήθηκαν χημικές αναλύσεις από τη διδακτορική διατριβή του Νικολάου Σκαρπέλη (1982) (Πίνακες 5.1 & 5.2). Εικόνα 5.1: Χάρτης της ευρύτερης περιοχής του νομού Λακωνίας, όπου φαίνεται η γεωγραφική εξάπλωση των ενοτήτων της Άρνας (ερυθρό) και του Τυρού (κυανούν). Τροποιημένος από Σκαρπέλης, [35]

42 Πίνακας 5.1: Χημικές αναλύσεις κύριων στοιχείων σε μεταβασαλτικά πετρώματα από την ενότητα της Άρνας. (Σκαρπέλης, 1982) Δείγμα Οξείδια Κύριων Στοιχείων (wt. %) SiO2 48,3 48,7 52,6 46, ,9 TiO2 1,86 1,84 1,71 1,69 1,57 1,69 1,98 Al2O3 15,5 14,4 13, ,6 14,9 14 Fe2O3 6,08 6,85 3,61 5,14 7,58 7,44 11,1 FeO 6,84 5,65 7,51 6,57 4,02 5,12 3,12 MnO 0,18 0,16 0,26 0,17 0,18 0,15 0,16 MgO 5,44 6,06 7,22 8,65 6,77 7,13 7,05 CaO 7,62 8,08 5,58 6,36 7,25 6,87 5,63 Na2O 4,66 3,67 4,62 2,87 2,45 2,7 3,71 K2O 0,08 0,95 0,27 1,4 2,26 1,81 1,98 P2O5 0,12 0,18 0,18 0,06 0,13 0,11 0,13 CO2 0,05 0,33 0,05 0,05 0,05 0,07 0,05 H2O 2,8 2,6 2,9 4,4 3,9 3,6 3,8 Total 99,48 99,47 99,56 99,81 99,81 99,59 99,56 Δείγμα Οξείδια Κύριων Στοιχείων (wt. %) SiO2 47,4 47,1 46,2 47,2 46,2 49,1 47,7 TiO2 1,55 1,83 2,11 1,83 2,07 1,73 2,15 Al2O3 14,7 15,9 16,1 16, ,7 15,9 Fe2O3 8,48 7,77 9,28 9,85 9,16 3,65 10,3 FeO 3,63 4,94 4,85 3,42 4,88 7,81 4,17 MnO 0,21 0,16 0,22 0,18 0,25 0,21 0,29 MgO 6,77 6,67 4,7 4,28 4,74 7,82 4,98 CaO 10,6 6,22 9,59 7,66 9,48 6,04 5,35 Na2O 2,11 3,42 2,71 4,86 2,81 3,41 4,77 K2O 0,18 2,12 0,54 0,35 0,49 0,55 1,19 P2O5 0,13 0,15 0,16 0,17 0,16 0,14 0,19 CO2 0,05 0,08 0,05 0,08 0,05 0,93 0,05 H2O 3,5 3,1 3,1 2,5 3 4,1 2,8 Total 99,18 99,46 99,56 99,28 99,24 99,19 99,79 Πίνακας 5.2: Χημικές αναλύσεις ιχνοστοιχείων σε μεταβασαλτικά πετρώματα από την ενότητα της Άρνας. (Σκαρπέλης, 1982) Δείγμα Ιχνοστοιχεία (ppm) Ba Nb Zr Y Ni Cr [36]

43 5.1 Ηφαιστειακά Πετρώματα Ενότητας Τυρού Οι ηφαιστείτες της ενότητας αυτής χαρακτηρίζονται από ευρύ φάσμα συστάσεων, οι οποίες κυμαίνονται από ανδεσιτικούς βασάλτες έως δακίτες (Εικόνα 5.2), ενώ έντονη είναι και η εξαλλοίωση που φέρουν, με αποτέλεσμα να υπάρχει αισθητή μετατόπιση στην προβολή συστάσεών των στα διαγράμματα της παρούσας ενότητας. Εικόνα 5.2: Διάγραμμα Na 2 O+K 2 O προς SiO 2 για την ταξινόμηση των ηφαιστειακών πετρωμάτων βάσει χημισμού, κατά Cox et al., Τα οξείδια στον κάθετο και στον οριζόντιο άξονα μετρούνται σε επί % κατά βάρος. Τα πετρώματα της ενότητας του Τυρού φέρουν κατά κύριο λόγο ασβεσταλκαλικό χαρακτήρα (Εικόνα 5.3), με μια ελαφρά θολεϊιτική τάση (Εικόνα 5.4). Ορισμένα από τα δείγματα παρουσιάζουν αλκαλικό (Εικόνα 5.5[a]) καθώς και όλα ηπειρωτικό (Εικόνα 5.5[b]) χαρακτήρα. Επίσης τα πετρώματα αυτά προβάλλονται στο πεδίο των θολεϊτών ηφαιστειακού τόξου (Εικόνα 5.5[c]), ενώ ταυτόχρονα βρίσκονται σε περιοχή καταβύθισης πλακών (Εικόνα 5.5[d]). [37]

44 Εικόνα 5.3: a) Διάγραμμα FeOt, Na 2 O+K 2 O και MgO για το διαχωρισμό θολεϊτικών (Tholeiitic) και ασβεσταλκαλικών (Calc-Alkaline) βασαλτών, κατά Irvine & Baragar, b) Διάγραμμα Ti προς Zr κατά Pearce & Cann, Πεδιά: LKT, Θολεΐτες πτωχοί σε Κ. CAB, Ασβεσταλκαλικοί βασάλτες. OFB, Βασάλτες ωκεάνιου φλοιού. c) Διάγραμμα Y, La και Nb κατά Cabanis & Lecolle, Πεδία: 1, Βασάλτες ηφαιστειακού τόξου και μεταβατικοί βασάλτες. 2, Ασβεσταλκαλικά πετρώματα. 3, Βασάλτες λεκάνης οπισθοτόξου. 4, Ηπειρωτικοί θολεΐτες. 5, Βασάλτες μεσωκεάνιας ράχης κανονικού τύπου (N-MORB). 6, Βασάλτες μεσωκεάνιας ράχης μεικτού τύπου (E-MORB). 7, Αλκαλικοί βασάλτες. d) Διάγραμμα Ti, Zr και Y κατά Pearce & Cann, Πεδία: A και B, Θολεΐτες πτωχοί σε Κ. Β και C, Ασβεσταλκαλικοί βασάλτες. Β, Βασάλτες ωκεάνιου πυθμένα. D, Ηπειρωτικοί βασάλτες. [38]

45 Εικόνα 5.4: a) Διάγραμμα FeOt/MgO προς SiO 2 για το διαχωρισμό θολεϊτικών (Tholeiite) και ασβεσταλκαλικών (Calc-Alkaline) βασαλτών κατά Miyashiro, b) Διάγραμμα Y προς Zr για το διαχωρισμό θολεϊτικών (Tholeiitic), ασβεσταλκαλικών (Calc-Alkaline) και μεταβατικών (Transitional) βασαλτών κατά Barrett & Maclean, Εικόνα 5.5: a) Διάγραμμα Na 2 O+K 2 O προς SiO 2 για το διαχωρισμό αλκαλικών (Alkaline) και υπαλκαλικών (Subalkaline) βασαλτών κατά Irvine & Baragar, b) Διαγράμμα Zr/Y προς Zr κατά Pearce & Cann, Πεδία: Α, Ηπειρωτικοί βασάλτες. Β, Βασάλτες νησιωτικού τόξου. C, Βασάλτες μεσωκεάνιας ράχης. c) Διάγραμμα TiO 2, MnO και P 2 O 5 κατά Mullen, Πεδία: OIT, Ωκεάνιοι νησιωτικοί θολεΐτες. MORB, Βασάλτες μεσωκεάνιας ράχης. IAT, Θολεΐτες νησιωτικού τόξου. OIA, Ωκεάνιοι νησιωτικοί ανδεσίτες. CAB, Ασβεστακλαλικοί βασάλτες. d) Διάγραμμα Hf, Th και Ta κατά Wood, Πεδία: Α, Κανονικού τύπου βασάλτες μεσωκεάνιας ράχης (N-MORB). Β, Μεικτού τύπου βασάλτες μεσωκεάνιας ράχης (E-MORB) και ηπειρωτικοί θολεΐτες. C, Αλκαλικοί ηπειρωτικοί βασάλτες. D, Βασάλτες σε σύγκλιση πλακών. [39]