Αποθέσεις ανθρακικών ορυκτών σε παλαιολίμνες του Ελληνικού χώρου κατά τη διάρκεια της τελευταίας παγετώδους περιόδου

Transcript

1 Αποθέσεις ανθρακικών ορυκτών σε παλαιολίμνες του Ελληνικού χώρου κατά τη διάρκεια της τελευταίας παγετώδους περιόδου Αριστομένης Π. Καραγεώργης 1, Χρήστος Αναγνώστου 1, Θεόδωρος Κανελλόπουλος 1, Rolf O. Hallberg 2 1 Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας, Ελληνικό Κέντρο Θαλάσσιων Ερευνών, 46.7 χλμ. Λεωφ. Αθηνών-Σουνίου, Μαύρο Λιθάρι, Ανάβυσσος 2 Dept. of Geology and Geochemistry, Stockholm University, S Stockholm, Sweden

2 Εισαγωγή 1. Τα τελευταία χρόνια έχουν βρεθεί σε διάφορες περιοχές της Ελλάδας αποθέσεις ανθρακικών ορυκτών (αραγωνίτη, ασβεστίτη, δολομίτη), που φαίνεται να δημιουργήθηκαν κατά τη διάρκεια της τελευταίας παγετώδους περιόδου, όπου η στάθμη της θάλασσας βρισκόταν ~120 m κάτω από τη σημερινή 2. Σε σύγχρονα θαλάσσια περιβάλλοντα η απόθεση ανθρακικών ορυκτών συνδέεται συνήθως με υπεραλμυρές λιμνοθάλασσες, υψηλές θερμοκρασίες και μεγάλη εξάτμιση (sabkha, coorong) 3. Οι παραπάνω παράγοντες δεν φαίνεται να συμφωνούν με τις κλιματικές συνθήκες που επικρατούσαν κατά την Βούρμια παγετώδη περίοδο (μέση θερμοκρασία μικρότερη κατά 5 C) 4. Σκοπός της εργασίας είναι να επιχειρήσει μια σύνθεση των διαθέσιμων πληροφοριών και να βάλει μια σειρά από ερωτήματα για μελλοντικές έρευνες

3 Κόλπος Καβάλας, Perissoratis & Van Andel, 1986 Core KB-7 Water depth 36 m Core length 147 cm Ορίζοντας cm: Ανθρακικός ιλυόλιθος και αφθονία ανθρακικών κονδύλων σε ασυνέχεια με τα υπερκείμενα θαλάσσια ιζήματα και πιθανό στρωματογραφικό κενό. CaCO 3 ~60% Πιθανή εξήγηση (μεταξύ άλλων): λιμνοθαλάσσιες αποθέσεις, γλυκού ή υφάλμυρου περιβάλλοντος.

4 Σαρωνικός Κόλπος Λυκούσης και Αναγνώστου, 1992; Richter et al., 1992 Core SAR-18 & 19 Water depth 320 m & 270 m Core length 260 & 290 cm Ορίζοντας cm: CaCO % με επικράτηση του αραγωνίτη. Επίσης, ασβεστίτης και Mgασβεστίτης. Πολύ γρήγορη απόθεση. Πιθανά αίτια: αποκλεισμένη λίμνη κατά το Α. Πλειστόκαινο υψηλές θερμοκρασίες κατά το θέρος φυτοπλαγκτονικές ανθίσεις και απομάκρυνση CO 2 από το νερό βακτηριδιακή δράση

5 Σαρωνικός Κόλπος: Core SAR-18 Φωτ. Β. Λυκούσης

6 Σαρωνικός Κόλπος: Core SAR cal yr BP Stellate aragonite clusters cal yr BP Sedimentation rate: 130 cm / 1000 yr

7 Παγασητικός Κόλπος, Karageorgis et al., 2001 Core B-4 Water depth 102 m Core length 260 cm

8 Παγασητικός Κόλπος: Core B cm

9 Παγασητικός Κόλπος: Core B-4 Sedimentation rate: 0.3 cm / 1000 yr

10 Παγασητικός Κόλπος: Core B-4 δ 18 Ο vs. δ 13 C 3 2 D+A δ 18 O 1 A+D A -2-3 δ 13 C

11 Κορινθιακός Κόλπος, Lykousis et al., 2003; Σακελλαρίου et al., 2006 Core MD Water depth ~900 m Core length 1410 cm

12 Κορινθιακός Κόλπος Ορίζοντας cm: Εναλλαγές ανοιχτόχρωμων στρωμάτων με μεγάλη περιεκτικότητα σε ανθρακικό ασβέστιο και επικράτηση του αραγωνίτη cal yr BP

13 Νέες Έρευνες Η χρήση του αραγωνίτη ως δείκτη της μετάβασης από παγετώδεις σε μεσοπαγετώδεις περιόδους σε παλαιολίμνες του Ελληνικού χώρου Χρηματοδότηση: Ε.Π.Ε.Α.Ε.Κ. II, ΠΥΘΑΓΟΡΑΣ II Επιστ. Υπεύθυνοι: Κοσμάς Παυλόπουλος, Επίκ. Καθηγητής, Χαροκόπειο Πανεπιστήμιο Αριστομένης Καραγεώργης, Ερευνητής Β,ΕΛ.ΚΕ.Θ.Ε. Υπ. Μετα-διδάκτορας: Θεόδωρος Κανελλόπουλος, ΕΛ.ΚΕ.Θ.Ε. Υπόλοιπη ερευνητική ομάδα ΕΛ.ΚΕ.Θ.Ε.: Χ. Αναγνώστου, Β. Λυκούσης, Δ. Σακελλαρίου, Β. Καψιμάλης

14 Σαρωνικός Κόλπος: νέα δεδομένα Core SAR-21 Water depth 120 m Core length 400 cm Μέχρι τα 62 cm είναι θαλάσσιο (σκούρα καφέ ιλυάργιλος Ολόκαινο), cm στρώματα μετάβασης στο «λιμναίο» (φακοειδείς ενδιαστρώσεις, πιθανά λόγω κατολισθήσεων, θαλάσσιου υλικού μέσα στο ανοιχτό γκρι λιμναίο), από τα 375 cm μέχρι το τέλος του πυρήνα υπάρχουν συνεχής εναλλαγές λευκότεφρων και καφέ-γκρί στρωμάτων ιλυαργίλου

15 Σαρωνικός Κόλπος: Core SAR-21 0 cm 100 cm 200 cm 300 cm 100 cm 200 cm 300 cm 400 cm

16 Σαρωνικός Κόλπος: Core SAR cm

17 Βόρειος Ευβοϊκός Κόλπος: Core NEV-27 Core NEV-27 Water depth 143 m Core length 258 cm Πρόγραμμα ΕΠΑΝ-ΑΜΦΙΤΡΙΤΗ Στα 173 cm η μετάβαση από την υδαρή καφέ-γκρι ιλυάργιλο (θαλάσσια φάση) στις ακανόνιστα εναλλασσόμενες στρώσεις ιλυαργίλου ανοιχτού γκρι, πράσινου-γκρι και ανοιχτού ελαιώδους χρώματος Από 220 ως 247 cm συνεχείς εναλλαγές στρωμάτων ιλυαργίλου ανοιχτού γκρι, άσπρου-γκρι και κυανωπού γκρι χρώματος

18 Βόρειος Ευβοϊκός Κόλπος: Core NEV cm 176 cm Σακελλαρίου et al., cm 186 cm

19 Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας κατά το Ολόκαινο Fairbanks (1989) Ισοβαθής -120 m

20 Κοινά χαρακτηριστικά 1. Περιοχές αποκλεισμένες κατά τη διάρκεια της τελευταίας παγετώδους περιόδου (ημίκλειστοι κόλποι, λιμνοθάλασσες, έλη?) 2. Μαζική απόθεση ανθρακικών ορυκτών και κυρίως αραγωνίτη 3. Απότομη διακοπή της ανθρακικής ιζηματογένεσης μετά την επίκλυση της θάλασσας 4. Το κατώτατο τμήμα της ακολουθίας είναι πάντα μέσα στην ενότητα των ανθρακικών ορυκτών

21 Διαφορές 1. Οι ανθρακικές ακολουθίες βρίσκονται σήμερα σε βάθη από 36 έως 900 m κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας 2. Η έναρξη της θαλάσσιας ιζηματογένεσης διαφέρει από περιοχή σε περιοχή και εξαρτάται από το βάθος του διαύλου που χώριζε την παλαιολίμνη από τη θάλασσα 3. Η ακτινωτή μορφή του αραγωνίτη και γενικά η πολύ καλή κρυστάλλωση φαίνονται μόνο στο Σαρωνικό Κόλπο, ενώ το αντίθετο παρατηρείται στο Β. Ευβοϊκό Κόλπο 4. Οι ρυθμοί ιζηματογένεσης διαφέρουν από πολύ γρήγορους (Σαρωνικός) έως πολύ αργούς (Παγασητικός) 5. Στον Παγασητικό Κόλπο εμφανίζεται αύξηση του δολομίτη με το βάθος: διαγένεση?

22 Ερωτήματα 1. Ποιος είναι ο μηχανισμός γένεσης των ανθρακικών ορυκτών? 2. Ο μηχανισμός γένεσης είναι ο ίδιος και στις ρηχές και στις βαθιές περιοχές? 3. Πότε άρχισε η απόθεση των ανθρακικών στρωμάτων? 4. Τι είδους είναι τα ιζήματα που υπόκεινται των ανθρακικών στρωμάτων (λιμναία, θαλάσσια, υφάλμυρα) 5. Η δημιουργία των ανθρακικών ορυκτών εμφανίζεται και σε παλαιότερες παγετώδεις περιόδους?