ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: «ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΠΟΡΤΟ ΕΝΝΙΑ ΤΗΣ ΝΑ ΑΤΤΙΚΗΣ»

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΓΕΝΙΚΗΣ, ΘΑΛΑΣΣΙΑΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΔΥΝΑΜΙΚΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ: «ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΠΟΡΤΟ ΕΝΝΙΑ ΤΗΣ ΝΑ ΑΤΤΙΚΗΣ» ΠΗΛΙΧΟΣ ΜΙΧΑΛΗΣ ΑΜ:07089 Επιβλέπων: Αν.Καθηγητής Σ. Κοκκάλας ΠΑΤΡΑ

2 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον Αν. Καθηγητή κο. Σωτήρη Κοκκάλα κυρίως για την εμπιστοσύνη που μου έδειξε, και την υπομονή που έκανε κατά τη διάρκεια υλοποίησης της πτυχιακής εργασίας. Όπως επίσης ευχαριστώ και τον διδάκτορα του τμήματος Γεωλογίας της Πάτρας, Δημήτρη Σπανό, για την πολύτιμη βοήθεια και καθοδήγησή του, για την επίλυση διάφορων θεμάτων. Θα ήθελα επίσης να απευθύνω τις ευχαριστίες μου στους γονείς μου, οι οποίοι στήριξαν τις σπουδές μου με διάφορους τρόπους, φροντίζοντας για την καλύτερη δυνατή μόρφωση μου. 2

3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΣΥΝΟΨΗ.5 ΕΙΣΑΓΩΓΗ..5 ΑΤΤΙΚΟΚΥΚΛΑΔΙΚΗ ΜΑΖΑ..5 ΛΑΥΡΕΩΤΙΚΗ..10 ΘΕΣΗ ΚΑΙ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ...10 ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΔΟΜΗ-ΛΙΘΟΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ 10 ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΟΛΟΓΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ- ΜΕΤΑΛΛΟΓΕΝΝΕΣΗ..16 ΛΙΘΟΛΟΓΙΑ-ΤΕΚΤΟΝΟΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ...16 ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ...24 ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΥΠΑΙΘΡΟΥ...24 ΑΕΡΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ...26 ΥΠΟΜΝΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ..27 ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΣ ΧΑΡΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ 28 3

4 ΘΕΣΕΙΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΠΑΝΩ ΣΤΟ ΧΑΡΤΗ.29 ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΣ ΧΑΡΤΗΣ ΦΟΛΙΩΣΕΩΝ.30 ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΣ ΧΑΡΤΗΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΩΝ ΓΡΑΜΜΩΣΕΩΝ...31 ΔΙΚΤΥΑ SCHMIDT...32 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ..36 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...39 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΟ ΥΛΙΚΟ...41 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΕ ΦΟΛΙΩΣΗ ΚΑΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΓΡΑΜΜΩΣΗ

5 ΣΥΝΟΨΗ Στα πλαίσια της παρούσας πτυχιακής εργασίας πραγματοποιήθηκε εργασία υπαίθρου στην περιοχή Πόρτο Εννιά που ανήκει στο Δήμο Κερατέας και βρίσκεται στο Νοτιοανατολικό τμήμα του νομού Αττικής 7,3 χιλιόμετρα βορειότερα του Λαυρίου. Η περιοχή βρίσκεται στο βορειοανατολικό τμήμα της Λαυρεωτικής και αποτελεί τμήμα του Αττικοκυκλαδικού μεταμορφικού συμπλέγματος. Ο σκοπός της εργασίας υπαίθρου ήταν η γεωλογική χαρτογράφηση των πετρωμάτων της περιοχής μελέτης και η ανάλυση των δομικών στοιχείων των γεωλογικών σχηματισμών. Τα αποτελέσματα αυτής της χαρτογράφησης είναι η αποσαφήνιση των λιθολογικών τύπων, οι σχέσεις μεταξύ τους, τα είδη των επαφών και ο προσανατολισμός των τεκτονομεταμορφικών τεκτονικών στοιχείων/δομών με τη βοήθεια στερεοδιαγραμμάτων Schmidt. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΤΤΙΚΟΚΥΚΛΑΔΙΚΗ ΜΑΖΑ Η Αττικοκυκλαδική μάζα περιλαμβάνει ορισμένα νησιά των Κυκλάδων, τμήμα της Αττικής και της νότιας Εύβοιας. Η Αττικοκυκλαδική ζώνη δεν αποτελεί την συνέχεια προς νότο της Πελαγονικής ζώνης, αν και αυτό υποστηρίζεται από αρκετές απόψεις, καθώς πρόκειται για μια ζώνη ετερογενούς σύστασης που αποτελείται από διάφορες ενότητες σχηματισμών με τεκτονικές μεταξύ τους σχέσεις. Το Αττικοκυκλαδικό σύμπλεγμα δεν θεωρείται πλέον ως μια παλιά προ-αλπική μάζα. Σχηματίζει μέρος της κρυσταλλικής ζώνης του «Μέσου» Αιγαίου και αποτελείται από δύο τουλάχιστον κύριες τεκτονικές ενότητες (Durr et. Al. 1978). Η ανώτερη ενότητα σχηματίζεται από υπολείμματα ένος οφιολιθικού επωθημένου καλύμματος, από τμήματα κρυσταλλικών πετρωμάτων και από ιζήματα του Περμίου και του Τριαδικού. 5

6 Η κατώτερη ενότητα αποτελείται από εκτεταμένα στρώματα που έχουν δημιουργηθεί από μεταμορφωμένους νηριτικούς ανθρακίτες, κλαστικά πυριτικά ιζήματα και ηφαιστίτες. Εν μέρει τουλάχιστον, αυτή η σειρά πετρωμάτων είναι Μεσοζωικής ηλικίας σύμφωνα με ενδείξεις απολιθωμάτων (Durr et. al. 1978). Συνεπώς η μεταμόρφωση που επηρέασε αυτή την ενότητα είναι Αλπικής ηλικίας. Η τεκτονική επαφή μεταξύ διαφορετικών τμημάτων συχνά διακρίνεται είτε από μία τεκτονική mélange που περιλαμβάνει μεταμορφωμένα τμήματα οφιολίθων είτε από απομονωμένα μέρη μεταμορφωμένων υπερβασικών πετρωμάτων. Μεταμορφωμένες ορυκτολογικές συγκεντρώσεις στην κατώτερη ενότητα δείχνουν δύο διαφορετικούς τύπους μεταμόρφωσης: έναν υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας τύπο κυανοσχιστόλιθου και ένα μέσης πίεσης και θερμοκρασίας Barrow τύπο μεταμόρφωσης με μεταγενέστερη πλουτωνική δραστηριότητα. Και οι δύο τύποι αντικατοπτρίζουν διαφορετικές γεωθερμικές βαθμίδες, χαρακτηριστικά διαφορετικών γεωτεκτονικών περιβαλλόντων. Σύμφωνα με τις σημερινές μας επιστημονικές γνώσεις, τα καθεστώτα υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας γίνονται αντιληπτά κατά μήκος ζωνών υποβύθισης, ενώ αντιθέτως καθεστώτα μέσης προς χαμηλή πίεσης και θερμοκρασίας είναι χαρακτηριστικά σε κρυσταλλικές περιοχές πάνω από ζώνες υποβύθισης. Ο παρών στενός συσχετισμός μεταξύ των δύο τύπων κρυσταλλικών πετρωμάτων, όπου επισημάνθηκε πρώτα από τον Schuiling (1973), δημιουργεί το ερώτημα σχετικά με την ηλικία των μεταμορφικών γεγονότων και τις παροδικές τους σχέσεις με τις κύριες τεκτονικές κινήσεις. Λεπτομερής γεωχρονολόγηση συγκεκριμένων καθεστώτων θα βοηθούσε να απαντηθεί αυτό το ερώτημα Γεωλογικές επιπτώσεις Πολλά πετρώματα του Αττικοκυκλαδικού κρυσταλλικού συμπλέγματος αποτελούνται από ποικιλόχρωμες σειρές μεταμορφωμένων ανθρακιτών, κλαστικών πυριτικών ιζημάτων και ηφαιστιτών. Ενδεχομένως αυτές οι σειρές να αποτέθηκαν σε ένα ηπειρωτικό περιθώριο κατά το Μεσοζωικό (Durr et al., 1978). Παλαιογεωγραφικά, αυτό το ηπειρωτικό περιθώριο είναι πιθανό να βρίσκεται στο βόρειο περιθώριο είτε της Αφρικανικής πλάκας ( Laubscher και Bernoulli, 1977) είτε μιας προβαλλόμενης μικροπλάκας της Απούλιας η οποία βρίσκεται μεταξύ Αφρικής και Ευρασίας (Biju- Duval et al., 1977). Κατά τη διάρκεια του Μέσου Ηωκαίνου, τα πετρώματα υπέστησαν υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας μεταμόρφωση. Συσχετίζουμε αυτή τη μεταμόρφωση με διεργασίες καταβύθισης, προς το 6

7 βορρά βυθιζόμενων, ζωνών καταβύθισης κάτω από την ήπειρο της Ευρασίας. Κατά τη διάρκεια των ηπειρωτικών συγκλίσεων είναι πιθανό να έχει συμβεί kinking των δύο πλακών (Roeder, 1973). Η διεργασία βασικά ολοκληρώθηκε κατά το Ανώτερο Ηώκαινο. Στο όριο μεταξύ Ολιγόκαινου και Μειόκαινου, η ενότητα κυανοσχιστολίθων έγινε η τοποθεσία της μεταμόρφωσης κατά Barrow, η οποία κορυφώθηκε με το σχηματισμό θερμικών θόλων. Μέσα σε αυτούς τους θόλους, οι παλαιότερες ορυκτολογικές συγκεντρώσεις υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας αποτυπώθηκαν ή ακόμα εξαλείφθηκαν. Η μεταγενέστερη διείσδυση ασβεσταλκαλικών γρανιτικών, γρανοδιοριτικών και τοναλιτικών μαγμάτων σχετίστηκε με τη ραγδαία μεταγενέστερη ανύψωση της γύρω περιοχής (Altherr et al., 1977; Andriessen, 1978; Andriessen et al., 1979). Σύμφωνα με τον Seidel et al. (1977) οι φυλλιτικές-χαλαζιτικές σειρές της Κρήτης (νότια του Αττικοκυκλαδικού κρυσταλλικού συμπλέγματος) υπέστησαν υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας μεταμόρφωση κατά το όριο μεταξύ Ολιγόκαινου και Μειόκαινου. Από την άλλη μεριά, τεράστιες ποσότητες ασβεσταλκαλικών ηφαιστιτών εξερράγησαν στη βόρεια και κεντρική περιοχή του Αιγαίου κατά τη διάρκεια του Κάτω και Μέσου Μειόκαινου (Fytikas et al., 1976). Επιπλέον, μπορούμε να κάνουμε υποθέσεις για ζώνες καταβύθισης, προς το βορρά βυθιζόμενες, κάτω από το Αττικοκυκλαδικό σύμπλεγμα κατά το Ολιγόκαινο και κατώτερο Μειόκαινο. Στις Κυκλάδες, μπορούν να διαχωριστούν δύο κύριες ομάδες τεκτονικών ενοτήτων με διαφορετικό ιστορικό όσον αφορά τη μεταμόρφωση που υπέστησαν (Durr et al., 1978; Durr, 1986; Schliestedt, Altherr & Matthews, 1987; Okrusch & Brocker, 1990). Η κατώτερη ομάδα επηρεάστηκε από δύο τουλάχιστον μεταμορφικά γεγονότα: (1) μία περίοδο όπου τοπικά είχαμε συνθήκες εκλογιτικής-γλαυκοφανιτικής φάσης μεταμόρφωσης ως αποτέλεσμα σύγκρουσης ηπείρων που προκλήθηκε από την υποβύθιση της μικροπλάκας της Απούλιας κάτω από την ήπειρο της Ευρασίας και (2) μεταγενέστερες πρασινοσχιστολιθικές-αμφιβολιτικές φάσεις οι οποίες αποτυπώνουν αν προκύπτουν από ισοθερμική αποσυμπίεση κατά τη διάρκεια ανύψωσης και/ή αποτελούν ένα ανεξάρτητο μεταμορφικό γεγονός. Συμπερασματικά, οι φυσικές συνθήκες που επικρατούσαν για το υψηλής πίεσης επεισόδιο είναι πιέσεις γύρω στα 15±3 kbar και θερμοκρασίες γύρω στους C (Schliestedt, Altherr & Matthews, 1987; Okrusch & Brocker, 1990). Στην πρασινοσχιστολιθική φάση υπολογίζεται ότι οι πιέσεις κυμαίνονται από 4 μέχρι 7 kbar και οι θερμοκρασίες μεταξύ 450 C και 500 C. Αντίθετα με τη δομικά κατώτερη εναλλαγή, η ανώτερη ομάδα δεν επηρεάστηκε από πολυμορφικά γεγονότα του 7

8 Τριτογενούς και η τελευταία μεταμόρφωση είναι κοινώς αποδεκτή ως ένα γεγονός που έλαβε χώρα κατά το Κρητιδικό. Διαστολή της Αττικοκυκλαδικής μάζας στην Κυκλαδική περιοχή Κατά το Τεταρτογενές, κατακόρυφες τεκτονικές κινήσεις χώρισαν την Αττικοκυκλαδική μάζα σε πολυάριθμα τμήματα τα οποία πιθανώς είχαν ανεξάρτητα ανοδική ή καθοδική κίνηση. Επομένως ένας συσχετισμός των λιθολογικών μονάδων και μία σύγκριση των επιδράσεων των Αλπικών φάσεων μεταμόρφωσης μεταξύ των νησιών είναι αρκετά δύσκολη. Επίσης, ο βαθμός μεταμόρφωσης κατά τη διάρκεια κάθε φάσης μπορεί να ποικίλει στην περιοχή. Παρόλα αυτά, σειρές μαρμάρων και σχιστολίθων έχουν αναφερθεί σε πολλά νησιά. Μερικές εμφανίσεις μεταμορφωμένων τμημάτων πλουσίων σε σίδηρο (Fe) και μεταβωξιτών στα μάρμαρα καθώς και εκλογιτικών, μεταηφαιστειακών, υπερμαφικών και γαββρικών πετρωμάτων στους σχιστόλιθους παρέχουν σημάδια για λιθολογικό συσχετισμό μεταξύ των νησιών. Έτσι μπορούμε να συνοψίσουμε ότι οι σειρές μαρμάρων-σχιστολίθων είναι γενικά εκτεταμένες σε όλη την περιοχή των Κυκλάδων. Ωστόσο συγκεκριμένες ακολουθίες στις σειρές μπορούν να ποικίλουν εξαιτίας πλευρικών αποσφηνώσεων των ιζημάτων και διότι σε πολλά νησιά οι σειρές είναι τεκτονικά κατακερματισμένες και ασυνεχής (Jansen, 1977; V. D. Maar, 1980). Η ιζηματογενής ηλικία όλων των σειρών δεν είναι τελείως γνωστή, παρόλα αυτά οι Durr et al. (1978) υποστηρίζουν ότι οι σειρές μαρμάρων-σχιστολίθων στην περιοχή των Κυκλάδων είναι Μεσοζωικής ηλικίας. Προγενέστερες ερμηνείες της γεωλογίας της Αττικής Ο Lepsius (1893) ήταν ο πρώτος που χαρτογράφησε συστηματικά την Αττική. Παρουσίασε μία στρωματογραφική ακολουθία η οποία με μερικές τροποποιήσεις ισχύει και σήμερα. Στα μεταμορφωμένα πετρώματα, τα οποία θεώρησε Προκάμβριας ηλικίας, διέκρινε την ακόλουθη ακολουθία πετρωμάτων από τα κατώτερα προς τα ανώτερα δομικά επίπεδα: σχιστόλιθοι της Βάρης, δολομίτες του Πυρναρίου, κατώτερο μάρμαρο, σχιστόλιθοι της Καισαριανής και 8

9 ανώτερο μάρμαρο. Όλα αυτά τα πετρώματα υπόκεινται από Ιουρασικούς και Κρητιδικούς ασβεστόλιθους. Οι Αθηναϊκοί σχιστόλιθοι υπέρκεινται ασύμφωνα αυτων των πετρωμάτων και αποτελούνται από ασβεστιτικούς σχιστόλιθους, χλωριτικούς σχιστόλιθους, χαλαζίτες, ασβεστόλιθους και στην ευρύτερη περιοχή του Λαυρίου μεταηφαιστειακά πετρώματα. Αξίζει να παρατηρήσουμε ότι μερικοί από τους ασβεστόλιθους που περιγράφει ο Lepsius (1893) είναι τεκτονικά λατυποποιημένα μάρμαρα. Οι Μαρίνος και ο Petrascheck (1956) τροποποίησαν το μοντέλο του Lepsius για την περιοχή γύρω από το Λαύριο και αναγνώρισαν δύο συστήματα, ένα αυτόχθονο κι ένα αλλόχθονο. Το αυτόχθονο σύστημα αποτελείται από μεταμορφωμένα πετρώματα που περιλαμβάνουν κατώτερο μάρμαρο (με εναλλαγές σχιστολίθων), σχιστόλιθους Καισαριανής και ανώτερο μάρμαρο. Το αλλόχθονο ή φυλλιτικό σύστημα περιλαμβάνει μεταμορφωμένα πετρώματα χαμηλού βαθμού μεταμόρφωσης, ασβεστιτικούς σχιστόλιθους, χαλαζίτες, μάρμαρα, ασβεστόλιθους και μεταηφαιστειακά πετρώματα. Υπάρχουν σημαντικά στοιχεία ότι τα πετρώματα της Αττικοκυκλαδικής μάζας έχουν υποστεί κι ακόμα υφίστανται διαφορική ανύψωση. Μερικές από τις ανώμαλες εμφανίσεις του όγκου της Αττικοκυκλαδικής μάζας μπορούν να εξηγηθούν από μικρές κινήσεις σε τοπικά αναπτυγμένες ενότητες μεγάλης κλίσης ολίσθησης ρήγματος που έχουν προκληθεί από διαφορική ανύψωση. Έχει προταθεί ότι πολλά από τα κύρια επωθημένα καλύμματα και τις ασυμφωνίες που έχουν προταθεί για να εξηγήσουν αυτές τις αντιπαραθέσεις είναι τώρα περιττά και η αναγνώριση της επίδρασης αυτών των ρηγμάτων στην κατανομή των πετρωμάτων απλοποιεί πολύ τη στρωματογραφική και δομική ερμηνεία της περιοχής. 9

10 Εικ.1: Η γεωλογία της Ελλάδας καθώς και η απεικόνηση της Αττικοκυκλαδικής Μάζας (Αc) με σκούρο μπλε χρώμα ΛΑΥΡΕΩΤΙΚΗ ΘΕΣΗ ΚΑΙ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ Η Λαυρεωτική βρίσκεται στη ΝΑ πλευρά της Αττικής. Απέχει 55 χλμ. από την Αθήνα και καταλαμβάνει έκταση 200 km 2 περίπου. Η μορφολογία της είναι λοφώδης ως ημιορεινή, με μεγαλύτερο υψόμετρο στη θέση Μεγάλο Ριμπάρι (372 μ.). Η περιοχή είναι άνυδρη, εν μέρει πευκόφυτη και διασχίζεται από κοιλάδες. ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΔΟΜΗ-ΛΙΘΟΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ Η περιοχή του Λαυρίου ανήκει στην εσωτερική ζώνη των Ελληνίδων και αποτελεί τμήμα της Αττικοκυκλαδικής κρυσταλλικής ζώνης το οποίο δημιουργήθηκε ως μία στοιβαγμένη ακολουθία επωθημένων καλυμμάτων κατά το κατώτερο Ηώκαινο (Durr et Al., 1978). Στην περιοχή των Κυκλάδων μπορούν να βρεθούν τρεις κύριες ομάδες: η κατώτερη (ενότητα βάσης), η ενδιάμεση (ενότητα κυκλαδικών 10

11 κυανοσχιστολίθων, μερικές φορές στη βιβλιογραφία αναφέρεται ως κατώτερη ενότητα), και η ανώτερη ομάδα. Η περιοχή του Λαυρίου αντιπροσωπεύει τη συνέχεια της Αττικοκυκλαδικής κρυσταλλικής ζώνης προς τη Δύση. Σύμφωνα με τους Marinos και Petrascheck (1956) η περιοχή αποτελείται από δύο τεκτονικές ενότητες: η κατώτερη τεκτονική ενότητα (LTU) και η ανώτερη τεκτονική ενότητα (UTU, γνωστή και με τον όρο «φυλλιτικό επωθημένο κάλυμμα»). Και οι δύο ανήκουν στην ομάδα των κυκλαδικών κυανοσχιστολίθων. Πιο πρόσφατες μελέτες από τους Photiades & Carras (2001), Photiades et al. (2004) και Photiades & Saccani (2006) προτείνουν μία παρόμοια τεκτονοστρωματογραφική υποδιαίρεση, με μία κατώτερη παρα-αυτόχθονη ενότητα στο βάθος (αναφέρεται ως «ενότητα της Καμάριζας») η οποία ακολουθείται από μία μεσαία ενότητα κυανοσχιστολίθων (αναφέρεται ως «ενότητα κυανοσχιστολίθων Λαυρίου») και από μία ανώτερη ενότητα που αποτελείται κυρίως από μη μεταμορφωμένα πετρώματα. Η «ενότητα της Καμάριζας» αντιστοιχεί στην κατώτερη τεκτονική ενότητα (LTU) και η «ενότητα κυανοσχιστολίθων Λαυρίου» στην ανώτερη τεκτονική ενότητα (UTU) (Εικόνα 2b). Διακρίνεται έντονα η τεκτονική επαφή (επιφάνεια επώθησης) μεταξύ των LTU και UTU οι οποίες διαχωρίζονται από ένα χαμηλής κλίσης ρήγμα αποκόλλησης (Skarpelis, 2007). Η LTU, με πρωτόλιθους ανώτερου Τριαδικού-κατώτερου Ιουρασικού, περιλαμβάνει μετακλαστικά πετρώματα («σχιστόλιθοι Καισαριανής») που περιβάλλονται από μάρμαρα («Ανώτερο» και «Κατώτερο» μάρμαρο). Σύμφωνα με τους Photiades & Saccani (2006), η LTU μεταμορφώθηκε κάτω από συνθήκες πρασινοσχιστολιθικής-αμφιβολιτικής φάσης. Η μεταμόρφωση της LTU πιθανότατα έλαβε χώρα κατά το Τεταρτογενές σύμφωνα με χρονολόγηση των πετρωμάτων στις Κυκλάδες. Η UTU αποτελείται από χαμηλού βαθμού υψηλής πίεσης/χαμηλής θερμοκρασίας (HP/LT) μεταπηλίτες και μεταψαμμίτες με λιγοστές εναλλαγές μαρμάρου. Επίσης περιλαμβάνει ανάδρομα μεταμορφωμένους μαφικούς ηφαιστίτες, ως επι το πλείστον, πρασινοσχιστόλιθους και απολιθωματοφόρους ασβεστόλιθους του ανώτερου Κρητιδικού, υπολείμματα ενός μη μεταμορφωμένου επωθημένου καλύμματος (Skarpelis, μη δημοσιευμένα δεδομένα). Το μέγιστο της HP/LT, μεταμόρφωσης προτάθηκε ότι έλαβε χώρα κατά το Ηώκαινο (Altherr et al., 1982). Η χωρική κατανομή των μεταβασαλτών στο Λαύριο φαίνεται στην Εικόνα 1. Απαντώνται ως παχιά στρώματα μέσα στους μεταπηλίτες της UTU, είτε κοντά στο χαμηλής κλίσης επίπεδο της διείσδυσης είτε ως συμπαγή σώματα ψηλότερα στην τομή. Το πάχος των σωμάτων μπορεί να φτάσει τα 50 μέτρα. Η φύση της επαφής των μεταβασαλτών με το 11

12 πλήθος των μεταπηλιτών είναι κατά πάσα πιθανότητα πρωταρχική, με άλλα λόγια οι μεταβασάλτες έχουν ηφαιστειο-ιζηματογενή προέλευση. Συνοπτικά στην περιοχή διακρίνονται: Α. Κατώτερη Τεκτονική Ενότητα (Σειρά Καμάριζας): Θεωρείται αυτόχθονη. Χαρακτηρίζεται από μεταμορφικές διαδικασίες πρασινοσχιστολιθικής και αμφιβολιτικής φάσης. Ηλικία Τριαδική-κάτω Ιουρασική. Αποτελείται από τους εξής σχηματισμούς: Κατώτερο Μάρμαρο Καμάριζας: Λευκό-τεφροκύανο μάρμαρο, άστρωτο ως παχυστρωματώδης, αδροκρυσταλλικό, το οποίο στην οροφή του γίνεται λεπτοστρωματώδης και μικροκρυσταλλικό, με ανάπτυξη λατυποπαγοειδούς δομής κατά θέσεις. Πάχος μ. και ηλικία Τριαδική. Σχιστόλιθος Καμάριζας: Επικρατούν μαύροι ως καστανόχρωμοι μαρμαρυγιακοί, χαλαζιακοί και χλωριτικοί σχιστόλιθοι με μεταμόρφωση κατώτερης-μέσης πρασινοσχιστολιθικής φάσης. Στην περιοχή Πλάκα, λόγω γειτνίασης με γρανοδιοριτική διείσδυση, έχει μετατραπεί σε κερατίτη. Συμμετέχουν επίσης ηφαιστειακά πετρώματα και βασικά-υπερβασικά σώματα. Η επαφή με το Κατώτερο Μάρμαρο Καμάριζας είναι κανονική και υπάρχει χαρακτηριστική μεταβατική ζώνη από εναλλαγές ασβεστιτικών σχιστόλιθων και λεπτοστρωσιγενών ασβεστιτικών μαρμάρων. Πάχος μ. Πιθανή ηλικία Ιουρασική. Ανώτερο Μάρμαρο Καμάριζας: Λευκό-λευκότεφρο μάρμαρο μεσολεπτοπλακώδες, πλούσιο σε κονδυλοειδείς δομές μεταπυριτολίθων και δολομιτών. Πάχος μ. Ηλικία ιουρασική. Επικλυσιγενής Ασβεστόλιθος (ή Κατώτερος Ασβεστόλιθος Πλάκας): Συνήθως άστρωτος, χαοτικής μορφής, έντονα καρστικοποιημένος και οξειδωμένος. Αναπτύσσεται επικλυσιγενώς επί του Ανώτερου Μαρμάρου Καμάριζας και απευθείας επί του Σχιστόλιθου Καμάριζας, διά μέσου κροκαλοπαγούς βάσης. Πάχος 0-80 μ. Ηλικία άνω ιουρασικήκάτω κρητιδική. 12

13 Β. Ενδιάμεση Τεκτονική Ενότητα (Σειρά Πλάκας): Είναι αλλόχθονη και βρίσκεται επωθημένη στους σχηματισμούς της αυτόχθονης Ενότητας Καμάριζας. Αποτελεί το Φυλλιτικό ή Νεοελληνικό κάλυμμα στην περιοχή της Λαυρεωτικής. Χαρακτηρίζεται από μεταμορφικές συνθήκες υψηλών πιέσεων / χαμηλών θερμοκρασιών (γλαυκοφανιτική φάση) ηωκαινικής ηλικίας και από ανάδρομη μεταμόρφωση πρασινοσχιστολιθικής φάσης μειοκαινικής ηλικίας. Διαχωρίζεται σε σχιστόλιθους, πρασινίτες (μεταοφιολιθικά εκρηξιγενή πετρώματα) και ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους Σχιστόλιθοι Πλάκας: Καταλαμβάνουν μεγάλη έκταση στη Λαυρεωτική. Πρόκειται για φυλλίτες με χαλαζία, σερικίτη ως μοσχοβίτη, ασβεστίτη και χλωρίτη. Κατά θέσεις, παρεμβάλλο-νται πρασινοσχιστόλιθοι (πρασινίτες, μεταοφιόλιθοι) με γλαυκοφανή καθώς και ανθρακικοί σχηματισμοί. Πάχος μ. Πιθανή ηλικία ιουρασική. Ασβεστόλιθοι Πλάκας: Διακριτός, υπολειμματικός ορίζοντας. Καταλαμβάνουν τα ανώτερα στρωματογραφικά μέλη του καλύμματος. Πρόκειται για ανακρυσταλλωμένους, κατά κανόνα, λεπτοπλακώδεις, λεπτοστρωσιγενείς ασβεστολίθους, συνήθως λευκού ως τεφρόλευκου χρώματος. Τοπικά έχουν λατυποπαγοειδή υφή, διασχίζονται από πυκνό δίκτυο ασβεστιτικών φλεβών και κατά θέσεις είναι πλούσιοι σε κονδύλους πυριτόλιθων. Πάχος 5-70 μ. Ηλικία μεσοκρητιδική. Γ. Ανώτερη Τεκτονική Ενότητα(ασβεστολιθικά ράκη): 7 Σε περιορισμένη έκταση της Kεντρικής Λαυρεωτικής αναπτύσσεται ένας ανθρακικός μη μεταμορφωμένος σχηματισμός. Πρόκειται για ασβεστολίθους μικριτικού τύπου, λεπτοπαχυπλακώδεις, οι οποίοι κατά κανόνα είναι αγκεριτιωμένοι και συνοδεύονται συχνά από τεκτονικό πέλμα σερπεντινιτών ή και ερυθρών ραδιολαριτών. Οι ασβεστόλιθοι αυτοί χαρακτηρίζονται ασβεστολιθικά ράκη και, σύμφωνα με νεότερες έρευνες, θεωρείται ότι αποτελούν μέρος της μη μεταμορφωμένης Ανώτερης Τεκτονικής Ενότητας του Αττικοκυκλαδικού Συμπλέγματος. Πάχος 0-80 μ. και ηλικία μέση-ανώτερη κρητιδική. Γρανοδιορίτης Πλάκας: Εκτός των προαναφερθέντων, σε ολόκληρη την ανατολική κυρίως Λαυρεωτική εντοπίζονται κατά θέσεις και εμφανίσεις εκρηξιγενών πετρωμάτων όξινου χημισμού, φλεβικής μορφής ή μορφής 13

14 σωρού. Πρόκειται για τυπικούς μετατεκτονικούς γρανοδιορίτες I-τύπου, μειοκαινικής ηλικίας, με πλέον χαρακτηριστικό εκείνο της Πλάκας. Ο γρανοδιορίτης της Πλάκας είναι μορφής σωρού, περιορισμένης επιφανειακής έκτασης (περίπου 0,5 χλμ²) και θεωρείται ότι αποτελεί τη Δ-ΒΔ απόληξη μεγάλου λακκολίθου που εντοπίζεται στον ευρύτερο χώρο του Αττικοκυκλαδικού Συμπλέγματος. Συναντάται κυρίως εντός των σχιστολιθικών πετρωμάτων της Σειράς Καμάριζας, στα περιθώρια των οποίων έχει δημιουργήσει τόσο άλω μεταμόρφωσης (κερατίτη, τοπική ονομασία πλακίτης), όσο και μετασωματικά φαινόμενα τύπου skarn (κοίτασμα μαγνητίτη). Σύμφωνα με την επικρατούσα άποψη, η μεταλλοφορία της Λαυρεωτικής συνδέεται με τη διακίνηση υδροθερμικών διαλυμάτων, τα οποία έχουν άμεση σχέση με τη διείσδυση του γρανοδιορίτη της περιοχής Πλάκας. 14

15 Εικόνα 2. (a) Απλοποιημένος γεωλογικός χάρτης της περιοχής του Λαυρίου με την χωρική κατανομή των μεταβασαλτών από τους Marinos & Petrascheck (1956) (b) Τεκτονο-στρωματογραφική στήλη που δείχνει τη λιθολογία και τη σειρά των τεκτονικών επωθημένων καλυμμάτων που μπορούν να βρεθούν στην περιοχή του Λαυρίου 15

16 ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΟΛΟΓΙΚΑ ΓΕΝΝΕΣΗ ΣΤΟΙΧΕΙΑ-ΜΕΤΑΛΛΟ- Στο υπέδαφος της Λαυρεωτικής εντοπίζονται δύο κυρίως τύποι μεταλλοφορίας: μία μικτών θειούχων μεταλλευμάτων βασικών μετάλλων, όπως μολύβδου (Pb), ψευδαργύρου (Zn), σιδήρου (Fe) και χαλκού (Cu), η οποία έτυχε ιδιαίτερα έντονης εκμετάλλευσης, και μία σιδηρομαγγανιούχων μεταλλευμάτων, η παρουσία της οποίας είναι γενικά περιορισμένη. Η πρωτογενής θειούχος μεταλλοφορία των μικτών θειούχων (PBG), που αποτελεί και τη βασική μεταλλοφορία της περιοχής, χαρακτηρίζεται από την παρουσία γαληνίτη (PbS) πλούσιου σε άργυρο, σφαλερίτη (ZnS) και σιδηροπυρίτη (FeS2). Πλήθος άλλων θειούχων ορυκτών (π.χ. Cu, As) και θειοαλάτων μετέχουν ως επουσιώδη συστατικά της μεταλλοφορίας. Η θειούχος μεταλλοφορία φιλοξενείται κυρίως εντός των ανθρακικών σχηματισμών της «σχετικά αυτόχθονης» σειράς της Λαυρεωτικής ή «σειράς Καμάριζας» («κατώτερο μάρμαρο», «ανώτερο μάρμαρο», «επικλυσιγενής ασβεστόλιθος»), ενώ, ως προς τη μορφή των μεταλλοφόρων συγκεντρώσεων, επικρατούν η φλεβοειδής, η φακοειδής και η στρωματόμορφη (η τελευταία κοντά στις επαφές ανθρακικών και σχιστολιθικών πετρωμάτων). Τέλος, στην περιοχή Πλάκα Κερατέας εντοπίσθηκε σημαντικό κοίτασμα σιδηρούχου μεταλλεύματος (μαγνητίτης, μαγνητοπυρίτης) μετασωματικού τύπου (skarn). ΛΙΘΟΛΟΓΙΑ-ΤΕΚΤΟΝΟΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ Πιο συγκεκριμένα, στη δοθείσα οριοθετημένη περιοχή μετρήσεων, παρατηρούνται τρεις ενότητες πετρωμάτων. Η πρώτη αποτελείται από ιζήματα. Η δεύτερη ονομάζεται ενότητα βάσης και σε αυτή συναντάμε ανώτερο μάρμαρο και σχιστόλιθους με ενστρώσεις μαρμάρων. Η τρίτη ονομάζεται ενότητα κυανοσχιστολίθων και περιλαμβάνει φυλλίτες, σχιστόλιθους (αργιλικούς, μαρμαρυγιακούς), ασβεστόλιθους και μάρμαρα εντός των σχιστολίθων και πρασινίτες εντός των σχιστολίθων. ΦΥΛΛΙΤΕΣ Η ομάδα των φυλλιτών περιλαμβάνει λεπτόκοκκα πετρώματα (φυλλάρια ορυκτών με διάμετρο < 0,1mm) με ομογενή όψη, στα οποία συμμετέχει ως κύριο ορυκτό κάποιο είδος μαρμαρυγία, συνήθως λευκοί μαρμαρυγίες. Επίσης οι φυλλίτες παρουσιάζουν πολύ καλή σχιστότητα και χαρακτηριστική μεταξώδη λάμψη. Η μεταξώδης αυτή λάμψη 16

17 παρατηρείται στις επιφάνειες σχιστότητάς τους και οφείλεται στην ανακλαστικότητα που προκαλεί η κατά παράλληλες επιφάνειες ανάπτυξη των φυλλωδών κρυστάλλων των μαρμαρυγιών, η οποία επίσης προκαλεί και τη σχιστότητα κατά τις επιφάνειες αυτές. Το χρώμα τους ποικίλλει ανάλογα με την ορυκτολογική τους σύσταση. Συνήθως παρουσιάζονται με γκρίζα, γκριζοπράσινα, γκριζόμαυρα, καστανά, λευκορόδινα χρώματα. Έχουν συνήθως χαρακτηριστικό λεπιδοβλαστικό ιστό και σπανιότερα πορφυρολεπιδοβλαστικό. Σε μερικούς φυλλίτες αναπτύσσεται μικρογνευσιοειδής υφή με εναλλαγή στρωμάτων σχεδόν καθαρά μαρμαρυγιούχων, με στρώματα κυρίως χαλαζιούχα. Τα τελευταία αυτά στρώματα έχουν συνήθως μορφή πεπλατυσμένη φακοειδή. Οι επιφάνειες ανάπτυξης των φύλλων των μαρμαρυγιών είναι είτε επίπεδες είτε κυματοειδείς ως αποτέλεσμα της παρουσίας μικροπτυχώσεων στο πέτρωμα. Μακροσκοπικά μπορεί κανείς να διακρίνει από τα ορυκτολογικά συστατικά των φυλλιτών συνήθως το κύριο συστατικό τους, δηλαδή κάποιο είδος μαρμαρυγία, καθώς και τα ορυκτά που σχηματίζουν πορφυροβλάστες. Οι φυλλίτες είναι προϊόντα χαμηλού έως μέσου βαθμού καθολικής μεταμόρφωσης και προέρχονται από τη μεταμόρφωση αργιλοπηλιτικών και μαργαϊκών πετρωμάτων. Χρησιμεύουν για την κατασκευή οικοδομών, επίστρωση δαπέδων, οροφών κ.α. ΣΧΙΣΤΟΛΙΘΟΙ Κύριο χαρακτηριστικό γνώρισμα της ομάδας των σχιστολίθων, από το οποίο παίρνουν και το γενικό τους όνομα, είναι η πολύ καλή έως τέλεια σχιστότητα που παρουσιάζουν. Η σχιστότητα αυτή εκφράζεται με μεγάλες, σχεδόν τέλεια επίπεδες επιφάνειες αποχωρισμού. ΑΡΓΙΛΙΚΟΙ ΣΧΙΣΤΟΛΙΘΟΙ Ο αργιλικός σχιστόλιθος είναι ένα λεπτόκοκκο πέτρωμα πολύ χαμηλού βαθμού μεταμόρφωσης. Σχηματίζεται κυρίως από τη μεταμόρφωση του αργιλικού σχίστη ή σχιστής αργίλου. Ο διαχωρισμός μεταξύ του ιζηματογενούς αργιλικού σχίστη και του μεταμορφωμένου αργιλικού σχιστολίθου δεν είναι πάντα απλός. Ο αργιλικός σχιστόλιθος παρουσιάζει πολύ καλή σχιστότητα καθώς και πολλές φορές υπολειμματική στρώση. Σε περιπτώσεις που έχουν διατηρηθεί υπολείμματα των επιφανειών στρώσης του αρχικού ιζηματογενούς πετρώματος (αργιλικός σχίστης), αυτές κατά κανόνα τέμνουν τις επιφάνειες σχιστότητας κάτω από 17

18 οποιαδήποτε γωνία. Οι αργιλικοί σχιστόλιθοι έχουν γενικά ομογενή όψη, ενώ το χρώμα τους ποικίλλει. Συνήθως παρουσιάζουν γκρίζες έως γκριζομπλέ αποχρώσεις..ο ιστός των αργιλικών σχιστολίθων μπορεί να χαρακτηριστεί ως μικρολεπιδοβλαστικός. Ποικιλία αργιλικού σχιστόλιθου είναι και ο χιαστολιθικός σχιστόλιθος. Πρόκειται για ένα μαύρο αργιλικό σχιστόλιθο πλούσιο σε ανθρακούχες ουσίες και με χαρακτηριστικό γνώρισμα την εμφάνιση πορφυροβλαστών με διασταυρωτικό ιστό. Οι πορφυροβλάστες είναι συνήθως κρύσταλλοι ορυκτών του ανδαλουσίτη με μήκος μερικά εκατοστά, οι οποίοι διασταυρώνονται μεταξύ τους, σχηματίζοντας το σχήμα Χ, φαινόμενο στο οποίο οφείλεται και το όνομα των πετρωμάτων αυτού του είδους. Οι χιαστολιθικοί σχιστόλιθοι σχηματίζονται τόσο από τη μεταμόρφωση επαφής κοντά σε γρανιτικές διεισδύσεις με αργιλικούς σχίστες, όσο και κατά την καθολική μεταμόρφωση από πλούσια σε άργιλο ιζήματα. Η χρησιμότητα των αργιλικών σχιστολίθων είναι ίδια με εκείνη του φυλλίτη. Εικ. 3: Αργιλικός σχιστόλιθος ΜΑΡΜΑΡΥΓΙΑΚΟΙ ΣΧΙΣΤΟΛΙΘΟΙ Οι μαρμαρυγιακοί σχιστόλιθοι είναι σε σχέση με τους φυλλίτες και τους αργιλικούς σχιστόλιθους, πιο χονδρόκοκκοι και γενικά θεωρούνται μεσόκοκκα πετρώματα (Εικ. 5). Επιπλέον σε σύγκριση με τους φυλλίτες, ο μοσχοβίτης εμφανίζεται εδώ όχι πλέον με μορφή σερικίτη, αλλά με καλά ανεπτυγμένα φυλλάρια μοσχοβίτη ή κάποιου άλλου είδους μαρμαρυγία, όπως π.χ. βιοτίτη. Το δεύτερο θεμελιώδες ορυκτό των μαρμαρυγιακών σχιστολίθων είναι ο χαλαζίας, ενώ όταν συμμετέχουν άστριοι το ποσοστό συμμετοχής τους είναι πολύ μικρότερο από 20%. Οι 18

19 μαρμαρυγιακοί σχιστόλιθοι παρουσιάζουν καλή σχιστότητα, όχι όμως με τόσο ομαλές επιφάνειες αποχωρισμού όπως οι φυλλίτες ή οι αργιλικοί σχιστόλιθοι. Ανάλογα με το είδος του μαρμαρυγία ή και άλλων ορυκτολογικών συστατικών που επικρατούν στο κάθε ένα πέτρωμα, δίνονται και επιμέρους ονομασίες για να τονιστεί έτσι το είδος των θεμελιωδών συστατικών που περιλαμβάνει ο κάθε μαρμαρυγιακός σχιστόλιθος. Το χρώμα των μαρμαρυγιακών σχιστολίθων, εξαιτίας της πολυορυκτολογικής τους συγκρότησης, ποικίλλει. Ο ιστός τους είναι λεπιδοβλαστικός ή πορφυροβλαστικός. Στο ρόλο των πορφυροβλαστών με μήκος μέχρι μερικά εκατοστά του μέτρου, εμφανίζονται συνήθως οι γρανάτες, ο σταυρόλιθος, οι άστριοι. Οι μαρμαρυγιακοί σχιστόλιθοι είναι πετρώματα καθολικής μεταμόρφωσης που μπορούν να σχηματιστούν σε όλους σχεδόν τους βαθμούς μεταμόρφωσης, ιδιαίτερα όμως αναπτύσσονται στν πρασινοσχιστολιθική μέχρι την κατώτερη αμφιβολιτική φάση μεταμόρφωσης. Προέρχονται από αργιλοπηλιτικής ή μαργαϊκής σύστασης πετρώματα, καθώς και από όξινους ηφαιστειακούς τόφφους. Επειδή και οι μαρμαρυγιακοί σχιστόλιθοι παρουσιάζουν τη χαρακτηριστική ιδιότητα να σχίζονται σε πλάκες όπως οι φυλλίτες και οι αργιλικοί σχιστόλιθοι, χρησιμοποιούνται για την επίστρωση πεζοδρομίων, οικοδομών και για κάλυψη στεγών σε ορεινές κυρίως περιοχές. Οι μαρμαρυγιακοί σχιστόλιθοι θεωρούνται ως τα τελειότερα από άποψη μεταμόρφωσης προϊόντα πετρωμάτων αργιλικής σύστασης. Αυξανομένων των τιμών της μεταμόρφωσης από ένα αρχικό αργιλικό πέτρωμα προκύπτουν διαδοχικά οι εξής λιθότυποι: άργιλος-αργιλικός σχίστης ή σχιστή άργιλος-αργιλικός σχιστόλιθος-φυλλίτηςμαρμαρυγιακός σχιστόλιθος. 19

20 Εικ. 4: Σχιστόλιθοι και Μάρμαρο Εικ. 5: Μαρμαρυγιακός σχιστόλιθος 20

21 ΠΡΑΣΙΝΟΣΧΙΣΤΟΛΙΘΟΙ Ο όρος πρασινοσχιστόλιθος δεν χρησιμοποιείται ως ονομασία κάποιου συγκεκριμένου πετρογραφικού τύπου, αλλά ως γενική ονομασία λεπτόκοκκων κυρίως πετρωμάτων πρασινωπών αποχρώσεων, των οποίων την κύρια ορυκτολογική παραγένεση αποτελούν τα ορυκτά: χλωρίτης + επίδοτο + ακτινόλιθος + αλβίτης. Άλλα συστατικά των πρασινοσχιστολίθων, με μικρότερη συνήθως ποσοτική συμμετοχή, μπορεί να είναι: χαλαζίας, γρανάτης, μαρμαρυγίας, Na-ούχα πλαγιόκλαστα κ.α. Πρασινοσχιστόλιθοι με θεμελιώδες συστατικό το χλωρίτη και ιδιαίτερα εμφανή τη σχιστότητά τους ονομάζονται χλωριτικοί σχιστόλιθοι, ενώ πετρογραφικοί τύποι με ατελή σχιστότητα ή έλλειψη σχιστότητας ονομάζονται πρασινίτες. Ο ιστός των πρασινοσχιστολίθων είναι συνήθως λεπιδοβλαστικός και σπανιότερα διασταυρωτικός. Τα πετρώματα της ομάδας αυτής θεωρούνται προϊόντα χαμηλού μέχρι μέσου βαθμού καθολικής μεταμόρφωσης (πρασινοσχιστολιθική φάση) και προέρχονται από την μεταμόρφωση τόσο βασαλτικής σύστασης λαβών και πυροκλαστιτών, όσο και ιζηματογενών πετρωμάτων μαργαϊκής σύστασης. Μερικοί χλωριτικοί σχιστόλιθοι σχηματίζονται και με ανάδρομη μεταμόρφωση από αρχικούς βιοτιτικούς σχιστόλιθους ή αμφιβολίτες. Επίσης πολλοί πρασινίτες θεωρούνται χαρακτηριστικά πετρώματα προκαμβρικών σειρών («greenstone belts»). Παρουσιάζουν μαζώδη ανάπτυξη και ο σχηματισμός τους έχει άμεση σχέση με βασικής σύστασης μαγματίτες, όπως βασάλτες, διορίτες, γάββρους. Εικ. 6: Πρασινίτης 21

22 ΑΣΒΕΣΤΟΛΙΘΟΙ Ο ασβεστόλιθος είναι ιζηματογενές πέτρωμα, του οποίου το βασικό συστατικό είναι ο ασβεστίτης (CaCO 3 ). Συχνά περιέχει απολιθώματα, από τα οποία μπορεί να εκτιμηθεί η ηλικία και η προέλευσή του. Η μεταμόρφωση του ασβεστόλιθου δίνει στο πέτρωμα εντονότερο κρυσταλλικό χαρακτήρα σχηματίζοντας το μάρμαρο. Το CaCO 3, ως αδιάλυτο στο νερό, καταβυθίζεται και αποτίθεται, συγκολλώμενο με άλλα συστατικά του περιβάλλοντος με την διαδικασία της διαγένεσης. Ο ασβεστόλιθος που δημιουργείται με αυτόν τον τρόπο χαρακτηρίζεται ως "χημικό ίζημα". Ειδική μορφή αυτού του τύπου ασβεστολίθου είναι οι σταλακτίτες και οι σταλαγμίτες των σπηλαίων (σταλακτιτικός ασβεστόλιθος). Μια ακόμη μορφή αυτού του τύπου είναι ο τραβερτίνης, ασβεστολιθική απόθεση σε κοίτες θερμών υδάτων, των οποίων η διαλυτική ικανότητα, καθώς ψύχονται, ελαττώνεται, με συνέπεια να αποθέτουν τα ως τότε διαλυμένα συστατικά τους. Το βασικό συστατικό του πετρώματος έχει λευκό χρώμα, γι' αυτό και ο ασβεστόλιθος είναι λευκός ή ανοικτόχρωμος γκρίζος. Ανάλογα με τις προσμίξεις του, όμως, εμφανίζεται σχεδόν σε κάθε χρώμα, συνηθέστερα γκρίζο σκούρο ή και κοκκινωπό (σιδηρομιγής ασβεστόλιθος). Εικ. 7: Ασβεστόλιθος 22

23 ΜΑΡΜΑΡΑ Το μάρμαρο είναι πέτρωμα αποτελούμενο κατά το μέγιστο ποσοστό του από ασβεστίτη. Είναι προϊόν ανακρυστάλλωσης ασβεστολίθων. Η λέξη ετυμολογείται από την αρχαιοελληνική μάρμαρος, δηλαδή «λαμπερός λίθος». Το μάρμαρο χαρακτηρίζεται από κοκκοβλαστικό ιστό. Τα μάρμαρα με μικρό ποσοστό μαρμαρυγιών χαρακτηρίζονται ως σιπολίνες. Οι διαφορετικές ποικιλίες του μαρμάρου είναι, αρχικά, προϊόντα ιζηματογένεσης του ασβεστίτη (μιας αργής διαδικασίας γεωλογικού σχηματισμού) και διαφέρουν μεταξύ ως προς το χρώμα, τη σύσταση και τη χημική σύνθεση. Εικ. 8: Μάρμαρο 23

24 ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Η περιοχή η οποία μελετάται στην παρούσα εργασία (Πόρτο Εννιά) βρίσκεται 7,3 χιλιόμετρα βορειότερα του Λαυρίου η έκταση της οποίας φαίνεται στην αεροφωτογραφία στην Εικ.10. Για τις ανάγκες της τεκτονικής ανάλυσης πάρθηκαν μετρήσεις της φολίωσης και της κρυσταλλικής γράμμωσης των πετρωμάτων με πυξίδα Clar κατά μήκος του οδικού και όχι μόνο δικτύου της περιοχής, το οποίο αποτελεί και μια φυσική τομή των πετρωμάτων. Το σύνολο των μετρήσεων θα προβληθεί σε δίκτυα Schmidt. Όπως βλέπουμε και στο γεωλογικό χάρτη της περιοχής στην Εικ.11, στην περιοχή μελέτης υπάρχουν δύο κύριες τεκτονικές ενότητες: η ενότητα βάσης και η ενότητα κυανοσχιστολίθων. Για το λόγο αυτό, στην παρούσα τεκτονική ανάλυση, οι μετρήσεις θα προβληθούν σε τέσσερα δίκτυα Schmidt: 1) φολίωση πετρωμάτων ενότητας βάσης, 2) κρυσταλλική γράμμωση πετρωμάτων ενότητας βάσης, 3) φολίωση πετρωμάτων ενότητας κυανοσχιστολίθων και 4) κρυσταλλική γράμμωση πετρωμάτων ενότητας κυανοσχιστολίθων. Τέλος, θα προβληθούν και τα αντίστοιχα δίκτυα Schmidt ισοπληθών καμπυλών (στατιστικά δίκτυα). ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΥΠΑΙΘΡΟΥ Η μεθοδολογία και όλη η διαδικασία που ακολουθήθηκε για τη συγκεκριμένη υπαίθρια εργασία είναι η εξής: Εντοπισμός θέσης-θέσεων στην ύπαιθρο. Επιλέγουμε κατ αρχήν μια-δυο θέσεις που να μας παρέχουν ικανή πανοραμική άποψη της περιοχής Γενικός προσανατολισμός και εξοικείωση με τη μορφολογία της περιοχής. Εξοικείωση με τους λιθολογικούς τύπους της περιοχής. Αλπικοί σχηματισμοί: αν είναι αμεταμόρφωτοι, μεταμορφωμένοι ή και τα δυο. Τι είδους επαφές αναμένονται και ποια είναι η αναμενόμενη σχέση τους (με βάση τα όσα γνωρίζουμε για την περιοχή). Μεταλπικοί σχηματισμοί: κοιτάμε αν υπάρχουν στην περιοχή, και αν ναι βλέπουμε αν είναι σημαντικές οι εμφανίσεις τους, από πλευράς έκτασης και πάχους καθώς και Ποια η φάση τους (και κατ επέκταση το περιβάλλον σχηματισμού τους). Χονδρικός διαχωρισμός λιθολογιών (και, αν είναι δυνατό) χάραξη ιχνών επαφών («όρια»), από μια θέση με πανοραμική άποψη. 24

25 Λήψη φωτογραφιών και σχεδίαση σκιτσάρισμα τους στο τετράδιο υπαίθρου. Εξεύρεση κατάλληλων θέσεων στις οποίες εμφανίζονται οι λιθολογικοί τύποι που εξετάζουμε. Δίνουμε προσοχή στις εξαλλοιωμένες εμφανίσεις. Δειγματοληψία και μακροσκοπική εξέταση δειγμάτων (πετρολογικός τύπος, κλπ). Συστηματικό περπάτημα σάρωση της περιοχής. Λήψη μετρήσεων (φολιώσεις, κρυσταλλικές γραμμώσεις, κλπ) και καταγραφή τους. «Περπάτημα» των γεωλογικών ορίων που έχουμε πιθανολογήσει από τις πανοραμικές θέσεις. Προσπάθεια ερμηνείας τους (αν είναι τεκτονικό ή στρωματογραφικό) Ανασύνταξη και προσπάθεια κατανόησης των παρατηρήσεων. Κατασκευή πρόχειρων γεωλογικών τομών, προκειμένου να γίνει απόπειρα ερμηνείας των παρατηρήσεων. Εικ. 9 : Μετρήσεις φολιώσεων και κρυσταλλικών γραμμώσεων 25

26 ΑΕΡΟΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ Εικόνα 10 26

27 ΥΠΟΜΝΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ 27

28 Εικ. 11 ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΣ ΧΑΡΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ 28

29 Εικ. 12 ΘΕΣΕΙΣ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΠΑΝΩ ΣΤΟ ΧΑΡΤΗ 29

30 Εικ. 13 ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΣ ΧΑΡΤΗΣ ΦΟΛΙΩΣΕΩΝ 30

31 Εικ. 14 ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΣ ΧΑΡΤΗΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΩΝ ΓΡΑΜΜΩΣΕΩΝ 31

32 ΔΙΚΤΥΑ SCHMIDT Δίκτυο Schmidt των φολιώσεων της ενότητας βάσης Δίκτυο Schmidt των κρυσταλλικών γραμμώσεων της ενότητας βάσης 32

33 Δίκτυο Schmidt των φολιώσεων της ενότητας κυανοσχιστολίθων Δίκτυο Schmidt των κρυσταλλικών γραμμώσεων της ενότητας κυανοσχιστολίθων 33

34 Δίκτυο Schmidt ισοπληθών καμπυλών για τη φολίωση των πετρωμάτων της ενότητας βάσης Δίκτυο Schmidt ισοπληθών καμπυλών για την κρυσταλλική γράμμωση των πετρωμάτων της ενότητας βάσης 34

35 Δίκτυο Schmidt ισοπληθών καμπυλών για τη φολίωση των πετρωμάτων της ενότητας κυανοσχιστολίθων Δίκτυο Schmidt ισοπληθών καμπυλών για την κρυσταλλική γράμμωση των πετρωμάτων της ενότητας κυανοσχιστολίθων 35

36 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Όπως προαναφέρθηκε, η περιοχή μελέτης αποτελείται από δύο Τεκτονικές Ενότητες: την Ενότητα Βάσης και την Ενότητα Κυανοσχιστολίθων. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των μετρήσεων που πάρθηκαν, μπορούμε να πούμε ότι η ενότητα κυανοσχιστολίθων υπέρκειται της ενότητας βάσης γεγονός που μπορούμε να το διακρίνουμε από τον προσανατολισμό των φολιώσεων στις επαφές των δύο ενοτήτων. Η ενότητα Βάσης παρουσιάζει φολιώσεις με κύρια ΑΝΑ-ΔΒΔ διεύθυνση και χαμηλές έως υπο-οριζόντιες κλίσεις προς τα ΒΒΑ. Η ενότητα Κυανοσχιστολίθων παρουσιάζει παρόμοια διεύθυνση φολιώσης με την προαναφερθείσα κύρια στην ενότητα Βάσης αλλά με ενδιάμεσες κλίσεις και επιπρόσθετα μια δεύτερη ΒΒΑ διεύθυνσης με ενδιάμεση κλίση προς τα ΑΝΑ. Όσον αφορά την κινηματική της περιοχής, οι κρυσταλλικές γραμμώσεις στην Ενότητα Βάσης έχουν επικρατέστερο προσανατολισμό ΑΒΑ-ΔΝΔ. Στην Ενότητα Κυανοσχιστολίθων οι διευθύνσεις των κρυσταλλικών γραμμώσεων ποικίλουν περισσότερο με αποτέλεσμα η κατανομή των γραμμών στο αντίστοιχο δίκτυο Schmidt να έχει μεγάλο εύρος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι στην κεντρική περιοχή των κυανοσχιστολίθων οι κρυσταλλικές γραμμώσεις έχουν διευθύνσεις ΑΒΑ- ΔΝΔ ενώ προσεγγίζοντας την επαφή με την Ενότητα Βάσης στα ανατολικά στρέφονται σταδιακά έως και ΒΒΑ-ΝΝΔ. Οι επαφές μεταξύ σχηματισμών που ανήκουν στην ίδια Τεκτονική Ενότητα είναι κανονικές ενώ η επαφή της Ενότητας Βάσης με την Ενότητα Κυανοσχιστολίθων είναι τεκτονική. Η πιο χαρακτηριστική ένδειξη για την τεκτονική φύση αυτής της επαφής είναι η παρουσία μυλονιτών κι αυτό διότι οι μυλονίτες είναι πετρώματα μικρολατυποπαγούς συνήθως μορφής που προέρχονται από τη σύνθλιψη και τον κατακερματισμό των πετρωμάτων που κινούνται πλαστικά εκατέρωθεν της ζώνης διατμητικής ολίσθησης κατά τη διάρκεια των τεκτονικών ορογενετικών κινήσεων. 36

37 Εικ.15 : Μυλονιτοποιημένο μάρμαρο (16) 37

38 (17) Εικ. (16,17) Φωτογραφία εκτεθειμένης επιφάνειας αποκόλλησης στο Πόρτο Εννιά στην επαφή της Ενότητας Βάσης με την Ενότητα Κυανοσχιστολίθων. Κατακλαστικό και λατυποποιημένο υλικό δομικά περιορισμένο που υπέρκειται των μαρμάρων και σχιστολίθων 38

39 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Altherr R., Schliestedt M., Okrusch M., Seidel E., Kreuzer H., Harre W., Lenz H., Wendt I., Wagner G. A. (1979): Geochronology of High- Pressue rocks on Sifnos Contrib. Mineral. Petrol. 70, Brocker M., Franz L. (1998): Rb Sr isotope studies on Tinos Island (Cyclades, Greece): additional time constraints for metamorphism, extent of infiltration-controlled overprinting and deformational activity Geol. Mag. 135 (3), pp Van Der Maar P. A., Jansen J. B. H.(1983): The geology of the polymetamorphic complex of Ios, Cyclades, Greece and its significance for the Cycladic Massif Geologische Rundschau 72, 1, Henjes-Kunst F., Kreuzer H. (1982): Isotopic Dating of Pre-Alpidic Rocks from the Island of Ios (Cyclades, Greece) Contrib. Mineral. Petrol. 80: Avdis V. (1991): The effect of movement on high-angle faults on stratigraphy and structure: the Attica-Cycladic Massif, Greece Tectonophysics 192, Baziotis I., Proyer A., Mposkos E. (2009): High-pressure/lowtemperature metamorphism of basalts in Lavrion (Greece): implications for the preservation of peak metamorphic assemblages in blueschists and greenschists Eur. J. Mineral. 21, Berger A., Schneider D. A., Grasemann B., Stockli D. (2012): Footwall mineralization during Late Miocene extension along the West Cycladic Detachment System, Lavrion, Greece Terra Nova, 0, 1-11 Spanos D., Koukouvelas I., Kokkalas S., Xypolias P. (2010): Patterns of ductile deformation in Atticocycladic Massif Bulletin of the Geological Society of Greece, Proceedings of the 12 th International Congress Andriessen P.A.M., Boelrijk N.A.I.M., Hebeda E.H., Priem H.N.A., Verdurmen E.A.Th, Verschure R.H. (1979): Dating the Events of Metamorphism and Granitic Magmatism in the Alpine Orogene of Naxos (Cyclades, Greece) Contrib. Mineral. Petrol. 69,

40 Scarpelis N. (2007): The Lavrion deposit (SE Attica, Greece): geology, mineralogy and minor elements chemistry Neues Jahrbuch für Mineralogie - Abhandlungen, Volume 183, Number 3, pp (23) Biju-Dnval, B.0 Dercourt, J., Le Pichon, X. (1977): From the Tethys Ocean to the Mediterranean Seas: A plate tectonic model of the evolution of the Western Alpine System. International Symposium Structure Hist. Medit. Bas. Split, pp Durr, S., Altherr, R., Keller, J., Okrusch, M., Seidel, E. (1978): The Median Aegean Crystalline Belt : Stratigraphy, structure, metamorphism, magmatism in Alps, Apennines, Hellenides I.U.G.S. Rep. No. 38, pp. 455~477 Fytikas, M., Giuliani, O., Innocenti, F., Marinelli, G., Mazzuoli, R. (1976): Geochronological data on Recent magmatism of the Aegean Sea Tectonophysics 31, T29-34 Laubscher, H., Bernoulli, D. (1977): Mediterranean and Tethys in the ocean basins and margins IV. Mediterranean pp New York: Plenum PuN. Corp. Roeder, D.H. (1973): Subduction and orogeny J. Geophys. Res. 78, Schuiling, R.D. (1973): Active role of continents in tectonic evolution geothermal models Gravity and tectonics (Jong, K.A. de, Scholten, R., eds.), pp New York Marinos, G.P. & Petrascheck, W.E., (1956). Laurium, Geological and Geophysical Research IV, no. 1. Athens, Institute for Geology and Subsurface Research, 246 p. Photiades, A. & Carras, N. (2001): Stratigraphy and geological structure of the Lavrion area (Attica, Greece) Bull. Geol. Soc. Greece, 34/1, Photiades, A. & Saccani, E. (2006): Geochemistry and tectonomagmatic significance of the HP/LT metaophiolites of the Attic- Cycladic zone in the Lavrion area (Attica, Greece). Ofioliti,31,

41 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΟ ΥΛΙΚΟ Πτυχή σε σχηματισμό σχιστόλιθου της ενότητας βάσης 41

42 Σχιστόλιθοι ενότητας βάσης 42

43 Σχιστόλιθοι της ενότητας Καμάριζας 43

44 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΣΕ ΦΟΛΙΩΣΗ ΚΑΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΓΡΑΜΜΩΣΗ Θέση Φολίωση Κρυσταλλική γράμμωση 1 42/35 52/ /20 46/ /47 122/ /27 262/ /21 286/ /13 135/ / /41 102/ /23 65/ /7 188/ /66 193/ /8 118/ /8 300/ /13 122/ /19 254/ /18 120/ /15 312/ /15 308/ /30 237/ / /29 353/ /18 322/ / /58 60/ /43 44

45 Θέση Φολίωση Κρυσταλλική γράμμωση 26 93/50 273/ /69 222/ /33 215/ /26 262/ /73 47/ /55 342/ /69 218/ /52 240/ /42 275/ /38 244/ /51 176/ /63 18/ /7 32/ /38 41/ /28 17/ /19 32/ /27 178/ /40 226/ /19 339/ /53 174/ /33 164/ /43 153/ /25 45/ /28 40/ /30 66/ /15 146/ /15 311/ /18 258/ /37 182/13 45

46 Θέση Φολίωση Κρυσταλλική γράμμωση /10 14/ /26 38/ /16 74/ /12 78/ /47 261/ /29 290/ /12 228/ /35 210/ /42 188/ /55 172/ /36 191/ /32 210/ /65 48/ /31 120/ /60 105/ /13 48/ /35 25/ /15 67/ /52 41/ /25 58/ /70 105/ /61 123/ /16 59/ /19 67/ /36 96/ /12 45/ /34 122/ /30 85/ /60 110/35 46

47 Θέση Φολίωση Κρυσταλλική γράμμωση /46 92/ /72 105/ /40 76/ /18 62/ /44 88/ / /78 65/ /62 74/ /13 134/ /23 101/ /47 122/ /19 205/ /10 241/ /55 112/ /31 143/ /41 22/ / /34 45/ /32 25/ /44 112/ /14 20/ /12 65/ /28 208/ / /38 25/ /32 57/ /40 175/ /43 14/ /35 133/ /39 220/10 47

48 48