Ag ΛΕΣΒΟ. Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ: ΕΠΙΘΕΡΜΙΚΗ ΜΕΤΑΛΛΟΦΟΡΙΑ Au-Ag ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΟΡΥΚΤΩΝ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ ΒΑΜΒΟΥΚΑΚΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΤΟΜΕΑΣ ΟΡΥΚΤΩΝ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ Ι ΑΚΤΟΡΙΚΗ ΙΑΤΡΙΒΗ: ΕΠΙΘΕΡΜΙΚΗ ΜΕΤΑΛΛΟΦΟΡΙΑ Au-Ag Ag ΣΤΗ ΝHΣΟ ΛΕΣΒΟ ΒΑΜΒΟΥΚΑΚΗΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Κ. Στ. ΣΕΥΜΟΥΡ ΠΑΤΡΑ 2009

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΤΙΤΛΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΣΕΛΙ Α ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ 1 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΠΑΡΑΘΕΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΕΡΓΑΣΙΑ ΥΠΑΙΘΡΟΥ ΣΤΗ Ν. ΛΕΣΒΟ ΠΕΡΙΟΧΗ ΣΤΥΨΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗ ΚΑΛ ΕΡΑΣ ΣΙΓΡΙΟΥ ΧΡΥΣΟΣ Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΧΡΥΣΟΥ ΣΤΗΝ ΑΝΘΡΩΠΙΝΗ ΙΣΤΟΡΙΑ ΧΡΥΣΟΣ ΒΑΣΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΕΠΙΘΕΡΜΙΚΑ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΑ ΧΡΥΣΟΥ ΓΕΩΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΚΑΘΕΣΤΩΣ ΠΡΩΤΟΓΕΝΗ ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ ΟΜΕΣ ΖΩΝΕΣ Υ ΡΟΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΗΣ ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΑ ΒΙΩΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΩΝ 26 3.ΝΗΣΟΣ ΛΕΣΒΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΛΕΣΒΟΥ ΗΦΑΙΣΤΕΙΛΟΓΙΑ ΤΗΣ Ν. ΛΕΣΒΟΥ ΓΕΝΙΚΑ ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΗΦΑΙΣΤΕΙΟΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΗΣ Ν. ΛΕΣΒΟΥ ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΗΣ ΛΕΣΒΟΥ ΩΣ ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΡΕΥΝΑΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΣΤΟΝ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟ 32 ΗΦΑΙΣΤΕΙΑΚΩΝ ΟΜΩΝ ΚΑΙ ΖΩΝΩΝ ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΕΠΙΘΕΡΜΙΚΟΥ ΧΡΥΣΟΥ 4.2 ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΚΑΙ ΣΥΛΛΟΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ «ΣΤΟΧΩΝ» ΛΟΓΙΣΜΙΚΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ 44

3 4.7 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΙΟΡΘΩΣΗ (ΓΕΩ ΑΙΤΙΚΗ ΑΝΑΓΩΓΗ) ΚΑΙ 45 ΡΑ ΙΟΜΕΤΡΙΚΗ ΙΟΡΘΩΣΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΛΛΗΛΑ ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΩΝ ΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΩΝ ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ 4.8 ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΨΗΦΙΑΚΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ 49 Ε ΑΦΟΥΣ. 4.9 ΣΥΝΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΨΗΦΙΑΚΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ ΜΕ 53 ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΕΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΙΣ ΤΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ ΕΡΕΥΝΑΣ 4.10 ΜΕΛΕΤΗ ΕΓΧΡΩΜΩΝ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΩΝ 54 ΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΛΟΓΩΝ 4.11 ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΓΧΡΩΜΩΝ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΓΙΑ ΤΙΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ 58 ΣΤΥΨΗΣ ΚΑΙ ΚΑΛ ΕΡΑΣ ΣΙΓΡΙΟΥ ΣΤΗ ΛΕΣΒΟ ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΥΡΙΩΝ ΣΥΝΙΣΤΩΣΩΝ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΜΕ ΤΗΝ 61 ΜΕΘΟ Ο ΤΗΣ ΑΠΟΣΥΣΧΕΤΙΣΗΣ (DECORRELATION STRETCHING) 4.13 ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΩΝ ΜΕΘΟ ΩΝ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΤΩΝ 64 ΚΑΤΑΛΛΗΛΑ ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΩΝ ΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΩΝ ΓΙΑ ΤΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΛΙΘΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΖΩΝΩΝ Υ ΡΟΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΗΣ ΤΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ ΕΡΕΥΝΑΣ 4.14 ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΠΟΛΥΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΨΗΦΙΑΚΩΝ 64 ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΩΝ LANDSAT-TM - ΜΗ ΕΠΙΒΛΕΠΟΜΕΝΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ 4.15 ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΈΝΤΑΣΗΣ ΑΠΟΧΡΩΣΗΣ ΚΟΡΕΣΜΟΥ 73 (ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ RGB IHS) 4.16 ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΩΝ ΗΙS ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΨΕΥ ΕΓΧΡΩΜΩΝ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ 85 SPOT ΩΣ INTENSITY LAYER, ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΣΤΥΨΗΣ ΧΡΗΣΗ ΧΩΡΙΚΩΝ ΦΙΛΤΡΩΝ ΤΕΛΕΣΤΕΣ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ 90 ΑΚΜΩΝ ΧΡΗΣΗ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER 4.19 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΤΩΝ ΜΕΘΟ ΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΕΡΕΥΝΑΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ 103 ΟΙ ΟΠΟΙΕΣ ΠΡΟΕΚΥΨΑΝ ΑΠΟ ΕΠΙΓΕΙΕΣ ΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΕΣ. 5.2 ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑΚΩΝ ΟΜΩΝ 107

4 5.2.1 ΟΜΕΣ ΚΑΛ ΕΡΑΣ ΚΑΛ ΕΡΑ ΣΤΥΨΗΣ ΚΑΛ ΕΡΑ ΣΙΓΡΙΟΥ ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΤΩΝ Ι ΙΑΙΤΕΡΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΤΟΥ 116 ΙΓΚΝΙΜΒΡΙΤΗ ΤΟΥ ΠΟΛΥΧΝΙΤΟΥ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΕΠΙ ΤΗΣ Ψ.Τ.Α ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΟΥ ΕΞΗΧΘΗΣΑΝ ΑΠΟ ΤΗ 118 ΦΩΤΟΕΡΜΗΝΕΙΑ ΤΗΣ SPOT-PAN ΚΑΛ ΕΡΕΣ ΑΓΡΑΣ ΚΑΙ ΜΕΣΟΤΟΠΟΥ ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΑ- ΟΡΥΚΤΟΧΗΜΕΙΑ ΠΑΡΑΓΕΝΕΣΕΩΝ 121 ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΗΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ ΖΩΝΩΝ Υ ΡΟΘΕΡΜΙΚΗΣ 122 ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΗΣ ΣΠΑΝΙΑ ΟΡΥΚΤΑ ΤΑ ΟΠΟΙΑ ΕΝΤΟΠΙΣΤΗΚΑΝ ΣΕ 124 ΕΙΓΜΑΤΑ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΘΟ Ο XRD ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΕΙΓΜΑΤΩΝ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΘΟ Ο XRD ΑΠΟ ΤΗΝ 128 ΠΕΡΙΟΧΗ ΣΤΥΨΗΣ Υ ΡΟΘΕΡΜΙΚΕΣ ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΕΙΣ ΣΤΟΝ ΙΓΚΝΙΜΒΡΙΤΗ ΤΟΥ 144 ΠΟΛΥΧΝΙΤΟΥ ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΕΙΓΜΑΤΩΝ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΘΟ Ο XRD ΑΠΟ ΤΗΝ 145 ΠΕΡΙΟΧΗ ΚΑΛ ΕΡΑΣ ΣΙΓΡΙΟΥ 5.4 ΠΕΤΡΟΧΗΜΕΙΑ ΖΩΝΩΝ Υ ΡΟΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗ ΣΤΥΨΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗ ΚΑΛ ΕΡΑΣ ΣΙΓΡΙΟΥ ΕΠΙΘΕΡΜΙΚΗ ΜΕΤΑΛΛΟΦΟΡΙΑ ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΙΚΟΙ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΙ- ΜΕΘΟ ΟΣ ΡΕΥΣΤΩΝ 177 ΕΓΚΛΕΙΣΜΑΤΩΝ ΠΕΤΡΟΓΡΑΦΙΑ ΡΕΥΣΤΩΝ ΕΓΚΛΕΙΣΜΑΤΩΝ ΜΙΚΡΟΘΕΡΜΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΙΑΣ 179 ΚΡΥΟΜΕΤΡΙΑΣ ΤΕΛΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ ΤΗΞΗΣ ΤΜ ΑΛΑΤΟΤΗΤΑ ΓΡΑΜΜΟΜΟΡΙΑΚΟΤΗΤΑ ΚΑΤΑ ΒΑΡΟΣ NaCl 185

5 ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ΜΕΘΟ ΟΣ ΡΕΥΣΤΩΝ ΕΓΚΛΕΙΣΜΑΤΩΝ, ΠΙΕΣΟΜΕΤΡΙΚΑ 189 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ, ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΒΑΘΟΥΣ ΑΠΟΘΕΣΗΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΛΛΟΦΟΡΙΑΣ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΙΚΑ ΣΧΟΛΙΑ ΣΤΑΘΕΡΑ ΙΣΟΤΟΠΑ Η ΤΡΙΤΗ ΙΑΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΕΠΙΘΕΡΜΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΗΣ 194 ΣΤΥΨΗΣ ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΠΕΤΡΟΓΡΑΦΙΑ ΤΩΝ ΙΑΤΡΗΘΕΝΤΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ ΠΡΟΒΟΛΗ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΧΗΜΙΚΩΝ 197 Ε ΟΜΕΝΩΝ ΣΕ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ 6.1 ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΘΕΜΑΤΙΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΑ ΟΠΟΙΑ ΠΡΟΕΚΥΨΑΝ ΚΑΤΑ ΤΗ ΙΑΡΚΕΙΑ 198 ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΤΩΝ ΘΕΜΑΤΙΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ. 6.3 ΧΑΡΤΕΣ ΟΙ ΟΠΟΙΟΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΗΚΑΝ ΑΠΟ ΣΤΟΙΧΕΙΑ 198 ΓΕΩΤΡΗΣΕΩΝ 6.4 ΧΑΡΤΕΣ ΟΙ ΟΠΟΙΟΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΗΚΑΝ ΑΠΟ ΣΤΟΙΧΕΙΑ 209 ΓΕΩΧΗΜΙΚΩΝ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ 6.5 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΙΧΝΗΛΑΤΕΣ ΑΛΛΑ ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΙ ΙΧΝΟΣΤΟΙΧΕΙΑ ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΕΡΕΥΝΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 311 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑΤΑ

6 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Θα ήθελα πριν απ όλα να ευχαριστήσω όλους όσους συνέβαλαν ώστε να πραγµατοποιηθεί αυτή η έρευνα και στήριξαν τη προσπάθειά µου. Κατ αρχάς την καθηγήτρια µου Κ. Στ. Σέυµουρ η οποία µου δίδαξε όλα όσα γνωρίζω στα αντικείµενα της κοιτασµατολογίας και ηφαιστειολογίας καθώς επίσης και την εκπαίδευση την οποία µου παρείχε στην εργασία υπαίθρου και την δειγµατοληψία. Ήταν δίπλα µου σε όλη τη διάρκεια αυτής της έρευνας, χωρίς να υπολογίσει κόπο και χρόνο, και βοήθησε όσο κανένας άλλος στην πραγµατοποίησή της. Τους καθηγητές της Σχολής Αγρονόµων Τοπογράφων του ΕΜΠ κ.κ. ηµήτρη Ρόκο και ηµήτρη Αργιαλά οι οποίοι µε δίδαξαν τεχνικές και µεθόδους Τηλεπισκόπησης και έκαναν πολύ σηµαντικές παρατηρήσεις στο κείµενο της έρευνας. Τον επίκουρο καθηγητή του τµήµατος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του ΕΚΠΑ κ. Στέφανο Κίλια για την βοήθεια του και τις παρατηρήσεις του στο γεωλογικό µέρος της έρευνας. Τον διευθυντή της υπηρεσίας Τηλεπισκόπησης του ΙΓΜΕ κ. Ιωάννη Καρφάκη ο οποίος µας παρείχε τις αρχικές ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις (ψ.τ.α.) για να ξεκινήσει η έρευνα αλλά και µε βοήθησε πάρα πολύ στην πρώτη επαφή µου µε το αντικείµενο της Τηλεπισκόπησης. Τους φίλους και συνάδελφους του εργαστηρίου ηφαιστειολογίας και κοιτασµατολογίας του Πανεπιστήµιου Πατρών, Μαρία Κούλη, Στέλιο Τόµπρο, Νίκο Μάστρακα, και Σοφία Λαµέρα οι οποίοι βοήθησαν ο καθένας µε τον δικό του τρόπο στην ολοκλήρωση της έρευνας. Τέλος τους φίλους και συνάδελφους του εργαστηρίου Τηλεπισκόπησης του ΕΜΠ Πολ Κολοκούση, Ράνια Μαυραντζά, Βασίλη Ανδρώνη, Χρήστο Ιωσηφίδη και Μαρία Μπεζεριάνου οι οποίοι µου έλυσαν πάρα πολλά προβλήµατα τα οποία είχαν σχέση µε λογισµικά τα οποία πρώτη φορά χρησιµοποιούσα και µε βοήθησαν στη συγγραφή του τµήµατος της έρευνας το οποίο αφορά στην Τηλεπισκόπηση και τα GIS δίνοντας µου τη σωστή ορολογία αλλά και πλήθος εργασιών και βιβλίων τα οποία ήταν απαραίτητο να µελετήσω. Πρέπει επίσης να αναφέρω ότι επειδή το κόστος των γεωχηµικών αναλύσεων, της εργασίας υπαίθρου και των ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων ήταν πολύ υψηλό, ήταν αδύνατο να καλυφθεί από οικονοµικούς πόρους οι οποίοι προέρχονταν από το εργαστήριο Ηφαιστειολογίας και Κοιτασµατολογίας του Πανεπιστηµίου Πατρών. Επιλέχθηκε λοιπόν να γίνει µια προσπάθεια πολλαπλής χρηµατοδότησης. Ο αρχικός στόχος ήταν να συναφθούν σχέσεις συνεργασίας µε εργαστήρια τα οποία ήταν εξειδικευµένα σε θέµατα τηλεπισκόπησης και γεωχηµείας και θα είχαν τον κατάλληλο εξοπλισµό για να πραγµατοποιηθούν κάποια βασικά στάδια της έρευνας. Αρχικά έγιναν επαφές µε την Υπηρεσία Εφαρµογών Τηλεπισκόπησης του 1

7 Ι.Γ.Μ.Ε. και συγκεκριµένα µε τον προϊστάµενό της τον ρ. Γεωλόγο κ. Ι. Καρφάκη. Ο κ. Καρφάκης µας προσέφερε ευγενικά κάποια έγχρωµα σύνθετα της Ψ.Τ.Α. της Λέσβου τα οποία µας κατεύθυναν στην πρώτη αναγνωριστική εργασία υπαίθρου. Μεγάλη ήταν η βοήθεια του Dr. G. Denes από το πανεπιστήµιo Concordia του Καναδά για την πραγµατοποίηση των αναλύσεων µε τη µέθοδο XRD. Τον Μάιο του 1999 και µετά την προκήρυξη των ερευνητικών προγραµµάτων ΠΕΝΕ `99 έγιναν επαφές µε το εργαστήριο Τηλεπισκόπησης της Σχολής Αγρονόµων και Τοπογράφων Μηχανικών του Ε.Μ.Π. το οποίο λειτουργεί υπό τη διεύθυνση του καθηγητή, κ.. Ρόκου. Αυτές οι επαφές κατέληξαν στην κατάθεση κοινής ερευνητικής πρότασης µε θέµα " ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΩΝ ΥΝΑΤΟΤΗΤΩΝ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΠΟΛΥΤΙΜΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΣΤΑ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΑ ΠΕ ΙΑ ΤΩΝ ΝΗΣΩΝ ΛΕΣΒΟΥ ΚΑΙ ΝΙΣΥΡΟΥ ΜΕ ΠΙΛΟΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ ΜΗΛΟΥ " µε συµµετοχή των εργαστηρίων Τηλεπισκόπησης του Ε.Μ.Π. το οποίο ήταν και ο ανάδοχος φορέας, του εργαστηρίου Ηφαιστειολογίας και Κοιτασµατολογίας του Πανεπιστηµίου Πατρών και της υπηρεσίας εφαρµογών τηλεπισκόπησης του Ι.Γ.Μ.Ε.. Το ερευνητικό πρόγραµµα είχε προϋπολογισµό δρχ. και συµµετείχαν σε αυτό τέσσερις έµπειροι ερευνητές, εννέα νέοι ερευνητές και τεχνικό προσωπικό. Στον προϋπολογισµό είχαν προβλεφθεί δαπάνες για γεωχηµικές αναλύσεις, εργασία υπαίθρου και αγορά ψ.τ.α. για τις περιοχές της έρευνας. Πρέπει να σηµειώσουµε ότι πολλές από τις γεωχηµικές αναλύσεις της συγκεκριµένης έρευνας έγιναν µε την ευγενική προσφορά συνεργατών της ρ. Σέυµουρ σε εξειδικευµένα εργαστήρια του Καναδά. Τέλος µια σειρά αναλύσεων Ε.Ρ.Μ.Α. έγιναν στα εργαστήρια του Department of Earth Sciences του Πανεπιστηµίου του Bristol στο πλαίσιο του προγράµµατος E.U Geochemical Facilities. Μέσω των προαναφερθέντων προγραµµάτων αλλά και από την ευγενική προσφορά και άλλων εργαστηρίων πραγµατοποιήθηκε αυτή η έρευνα. 2

8 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η συγκεκριµένη διδακτορική διατριβή έγινε για τον τοµέα των Ορυκτών Πρώτων Υλών του Τµήµατος Γεωλογίας του Πανεπιστηµίου Πατρών. Επιβλέπουσα καθηγήτρια ήταν η ρ Κάρεν Σταµατελοπούλου Σέυµουρ. Στην τριµελή συµβουλευτική επιτροπή συµµετείχαν ο κ. Αργιαλάς ηµήτριος, καθηγητής της Σχολή Αγρονόµων Τοπογράφων Μηχανικών του ΕΜΠ και ο κ. Κίλιας Στέφανος Επίκουρος Καθηγητής του Τµήµατος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστηµίου. Η µελέτη είχε τίτλο "Επιθερµική µεταλλοφορία πολυτίµων µετάλλων της νήσου Λέσβου". Η έρευνα κατατάσσεται στο ευρύτερο γνωστικό αντικείµενο της κοιτασµατολογίας µε χρήση γεωλογικών, γεωχηµικών και τηλεπισκοπικών µεθόδων και τεχνικών. Ένα πολύ βασικό πρόβληµα το οποίο προέκυψε στο πρώτο στάδιο της έρευνας ήταν ότι στις αρχικές περιοχές ενδιαφέροντος στη νήσο Μήλο δεν ήταν δυνατό να γίνει έρευνα επί του εδάφους διότι οι µεταλλευτικές εταιρίες οι οποίες έχουν υπό εκµετάλλευση αυτές τις περιοχές δεν µας παραχώρησαν ερευνητική άδεια. Συνεπώς οι περιοχές της Μήλου χρησιµοποιήθηκαν ως πιλοτικές εφαρµογές µε στοιχεία τα οποία συλλέχθηκαν από τη βιβλιογραφία και από αποτελέσµατα εφαρµογής τηλεπισκοπικών µεθόδων και τεχνικών. Με δεδοµένο ότι γνωρίζουµε ότι στη Μήλο υπάρχει επιθερµικό κοίτασµα χρυσού (Kilias et al. 2001), έγινε σύγκριση µε τις περιοχές τις οποίες επιλέξαµε στη Λέσβο και βρέθηκαν ιδιαίτερα χαρακτηριστικά τα οποία πρέπει να συγκεντρώνει ένα γεωθερµικό σύστηµα στο Ελληνικό χώρο για να έχει πιθανότητες να δηµιουργήσει επιθερµικό κοίτασµα πολυτίµων µετάλλων. Έγινε επίσης αξιολόγηση των τηλεπισκοπικών µεθόδων και τεχνικών οι οποίες χρησιµοποιήθηκαν. Ορίστηκαν τεχνικές οι οποίες έδειξαν πολύ σηµαντικά αποτελέσµατα στη συγκεκριµένη έρευνα και στο συγκεκριµένο επιθερµικό πεδίο της Λέσβου. Με βάση αυτή την έρευνα αναπτύχθηκε µια µεθοδολογία εντοπισµού περιοχών οι οποίες έχουν το δυναµικό να φιλοξενούν επιθερµικά κοιτάσµατα χρυσού. 3

9 1.1 ΠΑΡΑΘΕΣΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ Πρωταρχικός σκοπός αυτής της έρευνας ήταν να γίνει ο εντοπισµός των περιοχών στην νήσο Λέσβο οι οποίες να είναι «δυνάµει» πιθανά πεδία για περαιτέρω έρευνα για επιθερµική µεταλλοφορία χρυσού-αργύρου. Σύµφωνα µε τη γεωλογική µεθοδολογία, µετά από µελέτη της κατάλληλης βιβλιογραφίας θα έπρεπε να γίνει λεπτοµερής και ιδιαίτερα εκτενής δειγµατοληψία σε περιοχές οι οποίες παρουσιάζουν ευνοϊκά χαρακτηριστικά (ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης, ηφαιστειακές δοµές όπως καλδέρες, δόµους, δακτυλιοειδή ρήγµατα) ώστε να φιλοξενούν επιθερµικά κοιτάσµατα. Με τη χρήση των τηλεπισκοπικών µεθόδων και τεχνικών οι περιοχές ενδιαφέροντος έγιναν πολύ µικρότερες διότι µε κατάλληλες επεξεργασίες (έγχρωµα σύνθετα, λόγοι, φίλτρα) είναι δυνατό να δηµιουργηθεί µια εποπτική εικόνα της περιοχής έρευνας, να συνδυαστούν οι ευνοϊκοί παράγοντες και έτσι η εργασία υπαίθρου και η δειγµατοληψία να περιοριστούν µόνο σε όσες περιοχές παρουσιάζουν συνδυασµό από πολύ ευνοϊκά χαρακτηριστικά. Αυτό είχε ως αποτέλεσµα την µείωση του κόστους της έρευνας υπαίθρου και των αναλύσεων οι οποίες θα ακολουθούσαν. Ένα πολύ σηµαντικό ερέθισµα ήταν να διερευνηθεί κατά πόσο η χρήση των νέων τεχνολογιών αιχµής, όπως η Τηλεπισκόπηση και τα Γεωγραφικά Συστήµατα Πληροφοριών µπορούν να βοηθήσουν στην επίλυση βασικών γεωλογικών προβληµάτων και κατά πόσο µπορούν να δώσουν ακριβή αποτελέσµατα. Αρχικά πρέπει να παραθέσουµε την λογική µε την οποία επιλέχθηκε ως περιοχή έρευνας η ν. Λέσβος. Σύµφωνα µε τις βιβλιογραφικές αναφορές (Pe-Piper 1980, 1973) το µεγαλύτερο τµήµα της νήσου αποτελείται από Μειοκαινικά ηφαιστειακά πετρώµατα σωσωνιτικής και ασβεταλκαλικής σύστασης. Η ηλικία του υδροθερµικού συστήµατος είναι ευνοϊκή για τον σχηµατισµό επιθερµικού συστήµατος απόθεσης πολυτίµων µετάλλων διότι το ηφαιστειακό πεδίο δεν είναι νέο αλλά ώριµο και παρέχει τη δυνατότητα σχηµατισµού επιθερµικού συστήµατος. Επιπρόσθετα η ηφαιστειοτεκτονική των σχηµατισµών απαρτίζεται από µεγάλης κλίµακας ηφαιστειακές δοµές, όπως καλδέρες, δόµους και δακτυλιοειδή ρήγµατα τα οποία αποτελούν βασικό δοµικό χαρακτηριστικό των επιθερµικών κοιτασµάτων πολυτίµων µετάλλων.(pe-piper 1980, Kouli & St. Seymour 2006, Vamvoukakis et al. 2006). Επίσης στο νησί υπάρχει ρηξιγενής τεκτονική (Μαυραντζά κ.α. 2001, Koukouvelas & Aydin 2002, Simeakis 1988), ενώ αποτελούσε ζώνη υπώθησης (Κατσικάτσος 1992).Τέλος κατά τη µελέτη του γεωλογικού χάρτη του Ι.Γ.Μ.Ε., της εργασίας περί εξαλλοιωµένων πετρωµάτων της Χωριανοπούλου (1984), τις έρευνες της Τσώλη- Καταγά (1979) για τους καολινίτες της Λέσβου και τις εργασίες της Pe-Piper (1977, 1978, 1980) παρατηρήσαµε ότι υπάρχουν εκτεταµένες ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης οι οποίες συσχετίζονται άµεσα µε τις µεγάλες ηφαιστειακές δοµές. Βάσει όλων των παραπάνω παραγόντων 4

10 επιλέχθηκε η νήσος Λέσβος ως πεδίο έρευνας διότι συµπεριλαµβάνει ευνοϊκούς παράγοντες να φιλοξενεί επιθερµικό κοίτασµα πολυτίµων µετάλλων. Ως κύριος στόχος ορίστηκε η διερεύνηση του γεωθερµικού συστήµατος της Λέσβου σε σχέση µε τη δυνατότητα που είχε να αποθέσει µεταλλοφορία πολυτίµων µετάλλων. Εντοπίστηκαν οι περιοχές και διερευνήθηκε η περιεκτικότητα των πετρωµάτων σε ιχνηλάτες και πολύτιµα µέταλλα. Με βάση αυτές τις περιεκτικότητες κατασκευάστηκαν θεµατικοί χάρτες οι οποίοι περιέχουν πολύ σηµαντικές κοιτασµατολογικές πληροφορίες για το γεωθερµικό πεδίο της Λέσβου. Στην παρούσα έρευνα αναπτύσσεται σε µεγαλύτερη λεπτοµέρεια και εφαρµόζεται µια µεθοδολογία µε την οποία ο ερευνητής µπορεί να προσεγγίσει κοιτασµατολογικά θέµατα τα οποία σχετίζονται µε γεωθερµικά πεδία. Πρέπει να τονιστεί ότι η συγκεκριµένη µεθοδολογία µε µικρές αλλαγές θα µπορούσε να χρησιµοποιηθεί στην έρευνα για πορφυριτικά κοιτάσµατα χαλκού και µολυβδαινίου τα οποία εµφανίζονται σε παρόµοια περιβάλλοντα και έχουν αντίστοιχα χαρακτηριστικά (π.χ. ζώνωση υδροθερµικών εξαλλοιώσεων) µε τα επιθερµικά κοιτάσµατα χρυσού. Μεγάλη σηµασία έχει ο συνδυασµός της Γεωλογίας µε τις τεχνικές της Τηλεπισκόπησης και των Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών, επιστήµες οι οποίες στην παρούσα έρευνα λειτουργούν συµπληρωµατικά. Είναι εµφανές ότι η Τηλεπισκόπηση µπορεί, αν χρησιµοποιηθεί σωστά, να συµβάλει ώστε να επαληθευτούν και να συµπληρωθούν τα ευρήµατα της γεωλογικής έρευνας και να αποτελέσει ένα αναντικατάστατο εργαλείο για τη λύση γεωλογικών προβληµάτων. Η διεπιστηµονική προσέγγιση ενός γεωλογικού προβλήµατος µπορεί να δώσει µια άλλη οπτική στον ερευνητή η οποία µπορεί να του φανεί χρήσιµη στην ερµηνεία του προβλήµατος. 5

11 1.2 ΜΕΘΟ ΟΙ Οι µέθοδοι οι οποίες έχουν χρησιµοποιηθεί για την έρευνα σε διάφορα επιθερµικά κοιτάσµατα πολυτίµων µετάλλων παρουσιάζουν σε πολύ µεγάλο ποσοστό στασιµότητα. εν είναι συνηθισµένο ιδιαίτερα στην βιοµηχανική έρευνα να γίνεται διεπιστηµονική προσέγγιση του προβλήµατος. Στην ακαδηµαϊκή έρευνα αντίθετα έχουν γίνει σηµαντικές προσπάθειες για συνδυασµό τεχνικών από διάφορες επιστήµες. Σε διάφορες συγκεντρωτικές εργασίες οι οποίες έχουν δηµοσιευθεί τα τελευταία χρόνια (Arribas 1995, Berger & Eimon 1982, White & Hedenquist 1995, Hedenquist et al. 2000, Simmons et al. 2005, Sillitoe 2008 κ.α.) παρατηρούµε την ίδια η σχεδόν ίδια µεθοδολογία σε σχεδόν όλους τους ερευνητές. Αφού γίνει λεπτοµερής µελέτη της υπάρχουσας βιβλιογραφίας, γίνεται επιλογή ευρύτερων περιοχών και κατασκευάζεται κάνναβος δειγµατοληψίας η οποία διενεργείται κατά την εργασία υπαίθρου. Ακολουθεί κατάταξη των δειγµάτων, επιλογή και πραγµατοποίηση γεωχηµικών αναλύσεων. Τέλος γίνεται η επεξεργασία των αποτελεσµάτων και η εξαγωγή συµπερασµάτων. Στην παρούσα έρευνα έγινε ανακατανοµή της µεθοδολογικής διεργασίας µε σκοπό τη µείωση του κόστους χωρίς όµως να υπάρχει πρόβληµα στην εγκυρότητα των αποτελεσµάτων. Αρχικά έγινε µελέτη της βιβλιογραφίας για την περιοχή έρευνας. Ακολούθησε προµήθεια Ψ.Τ.Α.(Ψηφιακών Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων) και η κατασκευή του ψηφιακού µοντέλου εδάφους, στα οποία έγιναν οι κατάλληλες επεξεργασίες ώστε να αναδειχθούν οι περιοχές-στόχοι, δηλαδή περιοχές έντονων υδροθερµικών εξαλλοιώσεων, διασταύρωσης µεγάλων τεκτονικών επιφανειών και µεγάλες ηφαιστειακές δοµές οι οποίες αποτελούν πολύ σηµαντικό παράγοντα στον εντοπισµό των εν λόγω κοιτασµάτων. Στη συνέχεια αφού εντοπίστηκαν οι στενότερες περιοχές έγινε επαλήθευση των αποτελεσµάτων της Τηλεπισκοπικής µεθοδολογίας και επιλεγµένη δειγµατοληψία πετρωµάτων µε χρήση GPS έτσι ώστε να είναι δυνατόν να γίνει προβολή των αποτελεσµάτων σε χάρτες δυο και τριών διαστάσεων. Έγινε επιλογή των δειγµάτων και γεωχηµικές αναλύσεις µε τη µέθοδο XRD για την αναγνώριση των ορυκτολογικών συστάσεων των εξαλλοιωµένων πετρωµάτων τα οποία αποτελούνται κατά το µεγαλύτερο µέρος από αργιλικά ορυκτά. Παράλληλα κατασκευάστηκαν λεπτές τοµές ώστε να αναγνωριστούν βασικά ορυκτά και να φωτογραφηθούν µε προσαρµοσµένη κάµερα σε µικροσκόπιο. Με τα αποτελέσµατα αυτά οριοθετήθηκαν ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης. Στη συνέχεια έγιναν αναλύσεις ιχνοστοιχείων, ρευστών εγκλεισµάτων και σταθερών ισοτόπων έτσι ώστε να βρεθούν φυσικοχηµικές παράµετροι του γεωθερµικού συστήµατος. Παράλληλα έγιναν και λεπτές στιλπνές τοµές ώστε να αναγνωριστούν τα µεταλλικά ορυκτά τα οποία συµµετέχουν και ακολούθησε η φωτογράφηση αυτών στο ηλεκτρονικό µικροσκόπιο. Τέλος όλα τα στοιχεία των εργαστηριακών 6

12 ερευνών εισήχθησαν σε σύστηµα Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών ώστε να γίνουν προβολές σε χάρτη και µε την καλύτερη δυνατή οπτικοποίησή τους ήταν πιο εύκολη η εξαγωγή συµπερασµάτων. 1.3 ΕΡΓΑΣΙΑ ΥΠΑΙΘΡΟΥ ΣΤΗ ΝΗΣΟ ΛΕΣΒΟ Στην νήσο Λέσβο µετά την λεπτοµερή µελέτη της βιβλιογραφίας αλλά και των γεωλογικών χαρτών του Ι.Γ.Μ.Ε. (Hecht 1971) σε συνδυασµό µε την αρχική τηλεπισκοπική έρευνα επιλέχθηκαν δύο περιοχές στις οποίες έγινε έρευνα για επιθερµική µεταλλοφορία. Πρόκειται για την περιοχή της Στύψης η οποία βρίσκεται στο κέντρο και προς τα βόρεια του νησιού και την περιοχή της καλδέρας του Σιγρίου στα δυτικά του νησιού. Αυτές οι περιοχές κατά την προκαταρκτική βιβλιογραφική και τηλεπισκοπική µελέτη έδειξαν ευνοϊκά στοιχεία όπως περιοχές υδροθερµικής εξαλλοίωσης, µεγάλες ηφαιστειακές δοµές, έντονη τεκτονική καταπόνηση. Για την επαλήθευση των στοιχείων αυτών έγιναν έρευνες υπαίθρου. Αναλυτικότερα, οι εργασίες υπαίθρου στη Λέσβο έγινε σε τρία µέρη. Το πρώτο µέρος πραγµατοποιήθηκε τον Ιουνίου του 2000 και είχε ως σκοπό τη συλλογή δειγµάτων από επιλεγµένες τοποθεσίες, την πραγµατοποίηση τεκτονικών µετρήσεων υπαίθρου και τον χαρακτηρισµό των τεκτονικών στοιχείων. Πραγµατοποιήθηκε ακόµη προκαταρκτική οριοθέτηση των περιοχών υδροθερµικής εξαλλοίωσης και αρχικός υπαίθριος διαχωρισµός των ζωνών. Τέλος, έγινε µια προσπάθεια αναγνώρισης των βασικών ηφαιστειακών δοµών του νησιού οι οποίες λόγω διάβρωσης δεν εµφανίζονται σε πλήρη ανάπτυξη αλλά µόνο µέρη τους. Στο πλαίσιο της εργασίας υπαίθρου, συλλέχθηκαν 450 δείγµατα από 102 υπαίθριες τοµές της κεντρικής και δυτικής Λέσβου και πραγµατοποιήθηκαν 250 µετρήσεις τεκτονικών στοιχείων. Το δεύτερο µέρος πραγµατοποιήθηκε το Νοέµβριου του 2000 µε σκοπό την δειγµατοληψία των εξαλλοιώσεων του ιγκνιµβρίτη του Πολυχνίτου, την επαλήθευση των παρατηρήσεων οι οποίες έγιναν σε ψ.τ.α για την περιοχή της Στύψης, τη πιο λεπτοµερή οριοθέτηση αλλά και την φωτογράφηση των ζωνών υδροθερµικής εξαλλοίωσης στις περιοχές Στύψη και καλδέρας Σιγρίου. Επιµέρους στόχος των εργασιών πεδίου ήταν η παρατήρηση της εµφάνισης των ιγκνιµβριτικών καλυµµάτων, η διάκριση των µονάδων ψύξης, η δειγµατοληψία για την κατασκευή συµπληρωµατικών λεπτών τοµών, η λήψη µετρήσεων για τον προσδιορισµό της διεύθυνσης ροής του ιγκνιµβρίτη και η συλλογή κοκκοµετρικών στοιχείων για τον προσδιορισµό των µεταβολών σε σχέση µε την απόσταση από υποθετικό πόρο. Το τρίτο µέρος των εργασιών υπαίθρου πραγµατοποιήθηκε τον Απρίλιο του Σκοπός ήταν η επαλήθευση των παρατηρήσεων οι οποίες έγιναν σε ψ.τ.α. για τις ηφαιστειακές δοµές και την 7

13 τεκτονική της περιοχής της καλδέρας Σιγρίου, η συµπληρωµατική δειγµατοληψία και η συµπλήρωση της ηφαιστειακής στρωµατογραφίας του ιγκνιµβρίτη του Πολυχνίτου, η µέτρηση τεκτονικών στοιχείων από την περιοχή της καλδέρας Σιγρίου, µικρή δειγµατοληψία από την περιοχή της Ευταλούς και φωτογράφηση των ηφαιστειακών δοµών των ζωνών εξαλλοίωσης και όλων των στοιχείων τα οποία παρουσιάζουν ενδιαφέρον σε όλη την έκταση του νησιού. Είναι πολύ σηµαντικό να τονιστεί ότι λόγω της αρχικής επεξεργασίας των ψ.τ.α. περιορίστηκε σηµαντικά η έκταση των περιοχών της έρευνας. Εντοπίστηκαν περιοχές-στόχοι οι οποίες ήταν πολύ µικρότερες από αυτές τις οποίες είχαµε επιλέξει µε βάση τη µελέτη της βιβλιογραφίας και των χαρτών του Ι.Γ.Μ.Ε. Με αυτόν τον τρόπο µειώθηκε σηµαντικά η απαιτούµενη διάρκεια των εργασιών υπαίθρου αλλά και ο όγκος της δειγµατοληψίας. Πρέπει να σηµειώσουµε ότι σε κάποια σηµεία δειγµατοληψίας ήταν αδύνατο να παρθούν µετρήσεις GPS λόγω κακής γεωµετρίας των δορυφόρων στο συγκεκριµένο σηµείο την συγκεκριµένη στιγµή. Ο εντοπισµός των σηµείων έγινε µε αποτύπωση σε τοπογραφικό χάρτη της Γ.Υ.Σ. κλίµακας 1: Τα δείγµατα τα οποία συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια των εργασιών υπαίθρου στη ν. Λέσβο ήταν απαραίτητο να κατηγοριοποιηθούν για να γίνει πιο εύκολη η διαχείριση τους. Αρχικά έγινε κατηγοριοποίηση ανάλογα µε την περιοχή της έρευνας από την οποία είχαν συλλεχθεί. Προέκυψαν δύο βασικές κατηγορίες (Στύψη-καλδέρα Σιγρίου). Για κάθε περιοχή της έρευνας έγινε κατάταξη των δειγµάτων σε στενότερες περιοχές έτσι ώστε να γίνει πιο εύκολη η µελέτη των επιµέρους µικρότερων επιθερµικών συστηµάτων και εξαλλοιώσεων. Η κατηγοριοποίηση είχε στόχο να δηµιουργηθούν προφίλ τα οποία θα εκτείνονται από το αναλλοίωτο πέτρωµα µέχρι την ζώνη στην οποία παρατηρείται η πιο ισχυρή εξαλλοίωση. Με αυτόν τον τρόπο θα ήταν πιο εύκολο να εντοπιστούν τα διαφορετικά υδροθερµικά µικροσυστήµατα και να γίνει καλύτερη η ανάλυσή τους ΠΕΡΙΟΧΗ ΣΤΥΨΗΣ Για την περιοχή της Στύψης δηµιουργήθηκαν οι κατηγορίες 1. Ευρύτερη περιοχή οικισµού Στύψης, η οποία περιλαµβάνει τις τοποθεσίες LV4, LV5, LV6, LV7, LV8, LV9, LV10 (Εικ. 4, 5), LV11, LV12, LV51, LV52, 2. Περιοχές Υψηλοµέτωπο Πελόπη Κάπη η οποία περιλαµβάνει τις τοποθεσίες LV13, LV14, LV15 (Εικ.3), LV16, LV17, LV18, LV19, LV20, LV21, LV22, LV23, LV Οδικός άξονας Συκαµινέας Μήθηµνας, ο οποίος περιλαµβάνει τις τοποθεσίες LV25, LV26, LV27, LV Περιοχή Κλειούς- Τσόνια η οποία περιλαµβάνει τις τοποθεσίες, LV24, LV54, LV67 8

14 5. Περιοχή Πέτρας, η οποία περιλαµβάνει την τοποθεσία LV46 6. Παραλιακή περιοχή σκάλας Συκαµινέας Ευταλούς, η οποία περιλαµβάνει τις τοποθεσίες, LV44, LV45, LV47, LV48, LV49, LV50, LV55, LV56, LV57, LV58, LV59, LV60, LV61, LV62 7. Περιοχή σκουπιδότοπου Στύψης: περιλαµβάνει τις τοποθεσίες LV63, LV64, LV65, LV66, LV68, LV69, LV70, LV71, LV72, LV73, LV74, LV75, LV76, LV77, LV78, LV79, LV80. Β 2δ 2α 2β 2γ [----] 1 KM Εικόνα 1 9

15 Β [ ] 1 KM Εικόνα 2α 10

16 Β ΥΨΗΛΟΜΕΤΩΠΟ [ ] 1 KM Εικόνα 2β: 11

17 Β ΣΤΥΨΗ [ ] 1 KM Εικόνα 2γ: 12

18 Β [ ] 1 KM Εικόνα 2δ: 13

19 Εικόνα 3 : Ισχυρές αργιλικές εξαλλοιώσεις στην περιοχή Αγ. Νικολάου κοντά στην Πελόπη. Εικόνα 4 : Ισχυρές αργιλικές εξαλλοιώσεις στην περιοχή της Στύψης. 14

20 Εικόνα 5 : Προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση από την περιοχή Στύψης Πρέπει να σηµειωθεί ότι έγιναν και µικρής κλίµακας δειγµατοληψίες από την περιοχή Πολυχνίτου Λισβορίου ( LV1, LV2, LV3) οι οποίες όµως µετά από προσεκτική εξέταση δεν έδειξαν κάποιο ενδιαφέρον λόγω του πολύ µικρού βαθµού εξαλλοίωσης ΠΕΡΙΟΧΗ ΚΑΛ ΕΡΑΣ ΣΙΓΡΙΟΥ Αντίστοιχα για την περιοχή της καλδέρας Σιγρίου ορίστηκαν οι παρακάτω κατηγορίες: 1. Περιοχή Ανεµότιας Σκαλοχωρίου η οποία περιλαµβάνει τις υπαίθριες τοµές LV29, LV30, LV Περιοχή Βατούσσας η οποία περιλαµβάνει τις υπαίθριες τοµές LV32, LV33, LV34, LV Περιοχή Χιδήρων η οποία περιλαµβάνει τις υπαίθριες τοµές LV36, LV40, LV41, LV81, LV82, LV83, LV84, LV85, LV86, LV Περιοχή Πτερούντας (Εικ.7α, 7β) η οποία περιλαµβάνει τις υπαίθριες τοµές LV37, LV38, LV39, LV88, LV89, LV90, LV91, LV92, LV93, LV94, LV95, LV96, LV97, LV98, LV99, LV100, LV Περιοχή Μεσοτόπου η οποία περιλαµβάνει τις υπαίθριες τοµές LV42, LV43. 15

21 Β [ ] 1 KM Εικόνα 6: Σιγρίου 16

22 [ ] 1 KM Εικόνα 6α: 17

23 Εικόνα 7α : Ισχυρές πυριτιώσεις και αιµατιτιώσεις στο δόµο της Πτερούντας. Εικόνα 7β : Ανάπτυξη αργιλικών εξαλλοιώσεων σε ρηξιγενή ζώνη σε ηφαιστειακό δόµο στην περιοχή της Πτερούντας. 18

24 Για την κάθε κατηγορία από τις προαναφερθείσες έγινε νέα κατηγοριοποίηση των δειγµάτων µε µακροσκοπικά κριτήρια. Τα δείγµατα διαχωρίστηκαν µε βάση το αν είναι εξαλλοιωµένα και σε ποιό βαθµό, αν περιέχουν µεταλλικά ορυκτά, αν προέρχονται από χαλαζιακές φλέβες κ.λπ. Τέλος έγινε κατηγοριοποίηση των εξαλλοιωµένων δειγµάτων κάθε περιοχής, µε βάση τη µακροσκοπική παρατήρηση, σε ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης. Με βάση τις παραπάνω κατηγορίες έγινε επιλογή των δειγµάτων τα οποία αναλύθηκαν µε την µέθοδο XRD τα οποία προέρχονται από ζώνες έντονης υδροθερµικής εξαλλοίωσης, όπως Προχωρηµένη αργιλική, πυριτική, και αργιλική. Τα δείγµατα τα οποία επιλέχθηκαν να αναλυθούν για ιχνοστοιχεία ανήκαν στις ζώνες προχωρηµένη αργιλική και πυριτική οι οποίες συσχετίζονται άµεσα µε την µεταλλοφορία. 2 ΧΡΥΣΟΣ 2.1 Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΧΡΥΣΟΥ ΣΤΗΝ ΙΣΤΟΡΙΑ Κοσµήµατα υψηλής τέχνης ανακαλύφθηκαν από αρχαιολόγους στους βασιλικούς τάφους του νοτίου Ιράκ και χρονολογήθηκαν κοντά στο 3000 π.χ.. Αναφέρουµε χαρακτηριστικές ηµεροµηνίες της παγκόσµιας ιστορίας οι οποίες σχετίζονται άµεσα µε τον Χρυσό π.χ. Πρώτη χρησιµοποίηση του χρυσού στη νότια και κεντρική Ευρώπη π.χ. Οι Αιγύπτιοι φτιάχνουν τα πρώτα φύλλα αλλά και κράµατα του χρυσού µε άλλα µέταλλα π.χ. Ο σίκλος (αρχαίο εβραϊκό νόµισµα το οποίο αποτελείται από 2/3 χρυσό) αποτελεί τη βασική µονάδα µέτρησης αξιών στη µέση ανατολή π.χ. Μικροί δίσκοι χρυσού χρησιµοποιούνται στην Κίνα ως χρήµατα. 58 π.χ. Ο Ιούλιος Καίσαρας αρπάζει µεγάλες ποσότητες χρυσού από την περιοχή Gaul στην Γαλλία για να πληρώσει τα χρέη της Ρώµης µ.χ. Η Βενετία ασφαλίζει την θέση της στην αλυσίδα της αγοράς του χρυσού και αποτελεί τη δίοδο προς την ανατολή Ο Βασιλιάς της Ισπανίας Φερδινάνδος στέλνει εξερευνητές στο δυτικό ηµισφαίριο για αναζήτηση χρυσού Ο Ισαάκ Νεύτων δίνει την τιµή του χρυσού η οποία παραµένει σταθερή για τα επόµενα 200 χρόνια Κατασκευάζεται το πρώτο χρυσό αµερικανικό νόµισµα 1803 Πρώτο κύµα χρυσοθήρων στην βόρεια Καλιφόρνια 19

25 1848 εύτερο και µεγαλύτερο κύµα χρυσοθήρων στην Καλιφόρνια αρχίζει όταν ο James Marshall βρίσκει χρυσό στις όχθες του ποταµού Σακραµέντο Ο Edward Hargraves βρίσκει σε µια εβδοµάδα χρυσό στην νότια Ουαλία της Αυστραλίας Οι γιατροί Robert και William Forrest και ο χηµικός John Macarthur δηµιουργούν φόρµουλα εξαγωγής του χρυσού από µετάλλευµα µε τη χρήση κυανιδίων Από δύο ψαράδες ξεκινάει το πολύ µεγάλο κύµα χρυσοθήρων της Αλάσκα Για πρώτη φορά γίνεται εκτύπωση χρυσού για διακόσµηση και άλλους σκοπούς µε τη χρήση οργανικών µέσων από την εταιρία Engelhard Στον τάφο του βασιλιά Τουταγχαµών βρίσκονται 2,448 λίµπρες χρυσού σε διάφορες µορφές. Ο τάφος χρονολογείται από το 1352 π.χ Ο Φρανκλίνος Ρούσβελτ δίνει τιµή στο χρυσό 35$ την ουγγιά Ανακαλύπτεται το laser όπου και χρησιµοποιούνται καλύψεις από χρυσό στους ανακλαστήρες για µεγαλύτερη ανάκλαση του υπέρυθρου φωτός Αρχίζει η εκµετάλλευση του κοιτάσµατος Carlin στην Νεβάδα των Η.Π.Α. µε µοντέρνες µεθόδους και ανακηρύσσει τη Νεβάδα ως την µεγαλύτερη πολιτεία εξόρυξης χρυσού στον κόσµο H Intel ανακαλύπτει το microchip το οποίο έχει συνδέσεις από χρυσό Η τιµή του χρυσού φτάνει στο ιστορικό επίπεδο των 870$ στις 21/1/1980 στην Ν. Υόρκη Παρουσιάζονται οι επίχρυσοι ψηφιακοί δίσκοι. Παρατηρούµε ότι ο χρυσός αποτέλεσε πολύ σηµαντικό παράγοντα εξελίξεων στην ανθρώπινη ιστορία. Πρέπει να τονίσουµε ότι πάρα πολλοί πόλεµοι στην ανθρώπινη ιστορία έχουν γίνει για κοιτάσµατα ή για αποθέµατα χρυσού. Μέχρι πριν από λίγα χρόνια ο χρυσός αποτελούσε συνώνυµο της αξίας σε όλο τον κόσµο. Από τη στιγµή που η ψηφιακή τεχνολογία µπήκε στην ανθρώπινη ζωή ο χρυσός δεν αποτελεί εγγύηση αξίας. Παρακάτω παραθέτουµε στατιστικά στοιχεία για την τιµή του χρυσού στην παγκόσµια αγορά τα από το

26 Εικόνα 8: ιάγραµµα τιµών χρυσού ( ) Είναι φανερό από τα παραπάνω στοιχεία ότι η τιµή του χρυσού τα τελευταία 30 χρόνια κυµαίνεται από 150$ έως 950$.Μετά την µεγάλη τροµοκρατική επίθεση στο Παγκόσµιο κέντρο εµπορίου (WTC) της Νέας Υόρκης στις και την µεγάλη οικονοµική κρίση η οποία ακολούθησε η τιµή του χρυσού έπεσε κάτω από τα 240$ ΧΡΥΣΟΣ ΒΑΣΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ Ο χρυσός είναι το µέταλλο το οποίο ανθίσταται στην οξείδωση περισσότερο από όλα τα υπόλοιπα. εν αντιδρά ποτέ µε το οξυγόνο (ίσως το πιο ενεργό στοιχείο). Πρόκειται για το µέταλλο µε την καλύτερη ηλεκτρική αγωγιµότητα. Ο χρυσός έχει τη δυνατότητα να άγει και ένα πολύ µικρό ηλεκτρικό φορτίο σε θερµοκρασιακό πλαίσιο 55 0 C έως C. Είναι το πιο ελατό από όλα τα µέταλλα και είναι δυνατό να κατασκευαστούν λεπτά σύρµατα από αυτόν χωρίς να σπάσει. Είναι επίσης ιδιαίτερα όλκιµος και µπορεί να παραµορφωθεί σε πολύ µικρά και λεπτά φυλλάρια. Για παράδειγµα από µια ουγγιά χρυσού µπορεί να σφυρηλατηθεί φύλλο έκτασης 9,3 m 2. Ο χρυσός αποτελεί το λιγότερο απορροφητικό και περισσότερο ανακλαστικό στοιχείο για την υπέρυθρη ακτινοβολία. Χρυσός µεγάλης καθαρότητας µπορεί να ανακλάσει το 99% της υπέρυθρης ακτινοβολίας. Ο χρυσός αποτελεί πολύ καλό αγωγό της θερµότητας. Από τη στιγµή που η µεταφορά ηλεκτρονίων παράγει θερµότητα ο χρυσός είναι ικανός να µεταφέρει θερµότητα µακριά µε λεπτεπίλεπτα όργανα, π.χ. ένα κράµα µε συµµετοχή χρυσού 35% χρησιµοποιείται ως το κύριο 21

27 ακροφύσιο στο Space Shuttle όπου οι θερµοκρασίες φτάνουν τους C. Αυτό το κράµα του χρυσού είναι το πιο ανθεκτικό και παρέχει την καλύτερη προστασία σε αυτά τα πλαίσια θερµοκρασιών ΕΠΙΘΕΡΜΙΚΑ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΑ ΧΡΥΣΟΥ Στην ενότητα αυτή έχουν παρατεθεί οι σηµαντικότερες εργασίες σχετικά µε το αντικείµενο της έρευνας. Αρχικά, ο Lindgren (1933) έδωσε τον ορισµό για τα επιθερµικά κοιτάσµατα. Σύµφωνα µ αυτόν τον ορισµό, πρόκειται για υδροθερµικά κοιτάσµατα, τα οποία δηµιουργούνται σε µικρά βάθη που γενικά δεν ξεπερνούν τα 2 Km από την επιφάνεια του εδάφους. Το θερµοκρασιακό πλαίσιο σχηµατισµού αυτών των κοιτασµάτων σύµφωνα µε τους Berger & Eimon (1982) κυµαίνεται από <150 o C µέχρι τους 300 o C. Πρόκειται για κοιτάσµατα χαµηλής θερµοκρασίας. Οι Hedenquist et al. (2000), σε µια προσπάθεια σύνοψης των αποτελεσµάτων από ήδη δηµοσιευµένες επιστηµονικές εργασίες, κατέληξαν ότι στα επιθερµικά κοιτάσµατα στα οποία το κύριο οικονοµικό µέταλλο είναι ο χρυσός, διαχωρίζονται σε τρεις τύπους κοιτασµάτων ανάλογα µε το ποσοστό του θείου (S) που συµµετέχει στην κοιτασµατογένεση. Έτσι διέκριναν τους τύπους Υψηλής Σουλφιδίωσης (High Sulfidation), Ενδιάµεσης Σουλφιδίωσης (Intermidiate Sulfidation) και Χαµηλής Σουλφιδίωσης (Low Sulfidation) (Simmons et al. 2005). Και οι τρεις τύποι κοιτασµάτων παρουσιάζονται εκτεταµένοι ιδιαίτερα σε περιβάλλοντα συγκλινουσών τεκτονικών πλακών και παρουσιάζουν παραδείγµατα κύριας οικονοµικής εκµετάλλευσης. Θα αναφέρουµε κάποια χαρακτηριστικά κοιτάσµατα των τριων τύπων σε παγκόσµια κλίµακα, τα οποία έδειξαν και δείχνουν σηµαντικές παραγωγές πολυτίµων µετάλλων. Για τον τύπο της χαµηλής σουλφιδίωσης χαρακτηριστικά είναι τα Round Mountain, Midas, Bodie, Sleeper,Bullfrog στις Η.Π.Α. τo Waihi στη Ν. Ζηλανδία, τα Hishikari και Κonomai στην Ιαπωνία κ.α.(sillitoe & Hedenquist 2003). Για τον τύπο της υψηλής σουλφιδίωσης αντίστοιχα χαρακτηριστικά κοιτάσµατα είναι τα Goldfield στις Η.Π.Α., τα La Coipa και El Indio στη Χιλή, το Lepando στις Φιλιππίνες κ.α. (Sillitoe & Hedenquist 2003). Τέλος Για τον τύπο της ενδιάµεσης σουλφιδίωσης χαρακτηριστικά είναι τα Creede, Comstock Lode, Toponah στις Η.Π.Α., Baguio και Victoria στις Φιλιππίνες κ.α. (Sillitoe & Hedenquist 2003). Σε κάποια κοιτάσµατα δεν µπορεί να γίνει ουσιαστικός διαχωρισµός διότι παρατηρούνται µικτοί τύποι ζωνών εξαλλοίωσης και µεταλλοφορίας (Camprubí et. Al 2006). Η ηλικία αυτών των κοιτασµάτων κυµαίνεται από 0,35-0,1 Μa στο κοίτασµα Ladolam στην Παπούα Ν. Γουινέα µέχρι 130 Μa στο κοίτασµα Pueblo Viejo στη οµικανική ηµοκρατία σύµφωνα µε τους (Sillitoe & Hedenquist 2003). Ο Sillitoe (1988) υπογραµµίζει ότι το 75% των 22

28 κοιτασµάτων του. Ειρηνικού έχουν αποτεθεί από το άνω Μειόκαινο µέχρι και το Τεταρτογενές. Η νεότητα των κυρίων κοιτασµάτων χρυσού, ασχέτως µε το βάθος απόθεσης τους, έγκειται στις ταχείες ανοδικές δυνάµεις και τους ρυθµούς αποσάθρωσης που χαρακτηρίζουν τα νησιωτικά τόξα του. Ειρηνικού κατά τη διάρκεια του Νεογενούς µέχρι το Τεταρτογενές. (Sillitoe 1988) ΓΕΩΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΚΑΘΕΣΤΩΣ Το τεκτονικό πλαίσιο των τριών τύπων κοιτασµάτων διαµορφώνεται ως εξής : Τα κοιτάσµατα υψηλής και ενδιάµεσης σουλφιδίωσης συνδέονται άµεσα µε ζώνες σύγκλισης λιθοσφαιρικών πλακών και ιδιαίτερα µε τόξα διάτασης ηπειρωτικών περιθωρίων. Τα κοιτάσµατα χαµηλής σουλφιδίωσης παρουσιάζουν ποικιλία γεωτεκτονικών καθεστώτων από τόξα διάτασης ηπειρωτικών περιθωρίων έως µεταυποθυτικά νησιωτικά τόξα εφελκυσµού (Sillitoe & Hedenquist 2003) ΠΡΩΤΟΓΕΝΗ ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ Τα πρωτογενή πετρώµατα µε τα οποία συσχετίζονται άµεσα είναι ρυόλιθοι, δακίτες, ρυοδακίτες, ανδεσίτες, τραχυανδεσίτες δηλαδή ενδιάµεσης ως όξινης σύστασης. Σπανίως συσχετίζονται µε βασικά πετρώµατα (βασάλτες). Συχνά εµφανίζονται σε πυροκλαστικές αποθέσεις ανάλογης σύστασης, συµπαγοποιηµένες ή µη σε ιγκνιµβρίτες και σε µαγµατικά λατυποπαγή (Sillitoe & Hedenquist 2003) ΟΜΕΣ Οι δοµές στις οποίες παρατηρούνται τα επιθερµικά κοιτάσµατα Au-Ag, είναι φλέβες, σωλήνες λατυποπαγών, διασπορές, ζώνες αντικατάστασης, ρήγµατα, πληρώσεις ανοιχτού χώρου και συστήµατα φλεβιδίων. Οι δοµές µεγάλης κλίµακας όπως οι φλέβες και οι σωλήνες λατυποπαγών είναι εµφανείς σε Ψηφιακές Τηλεπισκοπικές Απεικονίσεις περιφερειακής κλίµακας (Landsat TM και SPOT) (Rowan & Lathram 1980). Ιδιαίτερα, οι Sillitoe & Hedenquist (2003) παρατήρησαν ότι τα κοιτάσµατα χαµηλής σουλφιδίωσης εµφανίζονται κυρίως σε φλέβες λατυποπαγή και δίκτυα φλεβιδίων. Αντίθετα, οι Gray & Coobaugh (1994), και οι Hedenquist et al. (1994, 2000) παρατήρησαν ότι τα κοιτάσµατα υψηλής σουλφιδίωσης παρουσιάζουν ποικιλία δοµών. Η πιο 23

29 χαρακτηριστική δοµή είναι αυτή του vuggy χαλαζία, καθώς επίσης µικρές φλέβες και λατυποπαγή, σώµατα διάσπαρτης µεταλλοφορίας, σώµατα µαζικών σουλφιδίων κ.λ.π. Τέλος τα κοιτάσµατα ενδιάµεσης σουλφιδίωσης χαρακτηρίζονται κυρίως από φλέβες σωλήνες λατυποπαγών και δίκτυα φλεβιδίων (Sillitoe & Hedenquist 2003) ΖΩΝΕΣ Υ ΡΟΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΗΣ Το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό αυτών των κοιτασµάτων, όπως έχει υπογραµµιστεί από όλους τους ερευνητές, είναι οι εκτεταµένες ζώνες εξαλλοίωσης, οι οποίες παρουσιάζουν χαρακτηριστική ζώνωση, χαρακτηριστικές ορυκτολογικές παραγενέσεις, και καταλαµβάνουν εκτάσεις που είναι δύο µε τρεις φορές µεγαλύτερες από την έκταση της µεταλλοφορίας. Στον τύπο χαµηλής θείωσηςς, η ζώνη του µεταλλεύµατος περιέχει ορυκτά, τα οποία είναι σταθερά σε ουδέτερο ph, όπως ο αδουλάριος και ο ασβεστίτης. Τα περισσότερα κοιτάσµατα αυτού του τύπου εµφανίζουν φλέβες φτωχές σε βασικά µέταλλα που περιέχουν χαλκηδονικό µε µορφή επιφλοιώσεων, ανθρακικά ορυκτά, ροδονίτη, σουλφίδια του Ag και θειοάλατα. Την εξωτερική ζώνη των κοιτασµάτων καταλαµβάνει η προπυλιτική εξαλλοίωση η οποία συνήθως δεν έχει άµεση σχέση µε το µετάλλευµα. Η προπυλιτική ζώνη περιέχει χλωρίτη, επίδοτο, αλβίτη και ανθρακικά ορυκτά κατά κύριο λόγο ενώ περιορισµένη είναι η συµµετοχή ορυκτών, όπως ο σερικίτης, ο σιδηροπυρίτης, οι ζεόλιθοι και ο µοντµοριλλονίτης (Arribas 1995). Στην ενδιάµεση ζώνη των κοιτασµάτων εµφανίζεται η ζώνη αργιλικής εξαλλοίωσης, η οποία στα εξωτερικά της περιθώρια εµφανίζει ως κύριο ορυκτό το σµεκτίτη, ενώ όσο ανεβαίνει η θερµοκρασία, εµφανίζεται µια ζώνη σµεκτίτη και ιλλίτη σε επικαλύψεις. Κοντά στη ζώνη του µεταλλεύµατος εµφανίζεται βιοτίτης και αµφίβολοι (Reyes 1990). Στον τύπο της υψηλής θείωσης, η ζώνη της προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης συνδέεται άµεσα µε το µετάλλευµα. Ο αλουνίτης, ο καολινίτης και άλλα ορυκτά βρίσκονται κοντά στις µεταλλοφόρες φλέβες και συχνά εκτείνονται ανάλογα µε τη ζώνη της πυριτικής εξαλλοίωσης. Μακρύτερα, η ζώνη της αργιλικής εξαλλοίωσης, η οποία µερικές φορές αναµιγνύεται µε τη σερικιτική ζώνη, καταλαµβάνει το χώρο γύρω από την ζώνη της προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Η ζώνη της αργιλικής εξαλλοίωσης παρουσιάζει εσωτερική ζώνωση µε τον καολινίτη να κυριαρχεί κοντά στις µεταλλοφόρες φλέβες και το σµεκτίτη µακρύτερα. Η εξωτερική πλευρά του όλου συστήµατος καταλαµβάνεται από την ζώνη της προπυλιτικής εξαλλοίωσης η οποία και εδώ δεν έχει άµεση σχέση µε το µετάλλευµα. Τέλος πρέπει να σηµειώσουµε ότι ο τύπος υψηλής σουλφιδίωσης ονοµάζεται και όξινος θειικός (Hayba et al. 1985). 24

30 Αυτή η χαρακτηριστική ζώνωση που περιγράψαµε εξαπλώνεται σε πλήρη ανάπτυξη στα Αµερικάνικα κοιτάσµατα Summitville και Goldfield η οποία έχει λεπτοµερώς χαρτογραφηθεί και µελετηθεί από τους Steven & Ratte (1960), Harvey & Vitaliano (1961), Ashley & Keith (1976) και Ashley (1974). Σε αντίθεση µε τα παραπάνω, στο κοίτασµα Julcani, η ζώνωση των εξαλλοιώσεων παρουσιάζεται ανάστροφη, µε την προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση να βρίσκεται εκτός της σερικιτικής ζώνης. Πρέπει, τέλος, να σηµειώσουµε ότι, η ζώνη της αργιλικής εξαλλοίωσης διαµορφώνεται σε διαφορετικά περιβάλλοντα στον κάθε τύπο κοιτάσµατος. Στον τύπο υψηλής σουλφιδίωσης, ο καολινίτης δηµιουργείται σε όξινες συνθήκες κοντά στη φλέβα, όπου υπάρχει η αλληλουχία Κ- άστριος σερικίτης καολινίτης αλουνίτης µε την οξύτητα να αυξάνει προς τον αλουνίτη. Οι Meyer & Hemley (1967) υποστηρίζουν ότι και στους δύο τύπους κοιτασµάτων ο καολινίτης δηµιουργείται µακρύτερα από τη φλέβα λόγω της ταχύτατης αντίδρασης πλαγιόκλαστο µοντµοριλλονίτης καολινίτης η οποία πραγµατοποιείται σε χαµηλές θερµοκρασίες και κάτω από λιγότερο όξινες συνθήκες. Σε κάποια κοιτάσµατα του τύπου χαµηλής σουλφιδίωσης δηµιουργείται σερικιτικό κάλυµµα πιθανότατα λόγω συµπύκνωσης όξινων πτητικών συστατικών που απελευθερώνονται σε βάθος λόγω βρασµού. Σε κάποια άλλα όπως το Creede, το εξαλλοιωµένο κάλυµµα αποτελείται από στρώµατα ιλλίτη και σµεκτίτη, οι οποίοι είναι χαρακτηριστικά προϊόντα εξαλλοίωσης πυριτικών ορυκτών σε θερµοκρασίες από 120 ο -230 ο C (Steiner 1968) Στο Creede, στη βάση του καλύµµατος, εµφανίζεται o αδουλάριος που δηµιουργήθηκε από ρευστά βρασµού µαζί µε το κάλυµµα (Bethke 1984) ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΑ Η ορυκτολογία των τριών τύπων κοιτασµάτων είναι εµφανές ότι διαφέρει σηµαντικά. Ο τύπος υψηλής σουλφιδίωσης χαρακτηρίζεται από την παραγένεση εναργίτης + σιδηροπυρίτης ± λουζονίτης. Επίσης κοβελλίνης διγενίτης, φαµαντίτης και σανδαράχη εµφανίζονται συχνά και προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση η οποία περιέχει υπογενή αλουνίτη και καολινίτη. Αντίθετα ο τύπος χαµηλής σουλφιδίωσης κυριαρχείται από την παρουσία αδουλάριου και σερικίτη κοντά στις φλέβες. Τα χαρακτηριστικά ορυκτά αυτού του τύπου είναι ο αρσενοπυρίτης, ο λελλινγγίτης, ο µαγνητοπυρίτης και οι πλούσιοι σε σίδηρο σιδηροπυρίτης και σφαλερίτης.τέλος στον τύπο ενδιάµεσης σουλφιδίωσης χαρακτηριστικά ορυκτά είναι οι τενναντίτης, τετραεδρίτης, αιµατίτης, σιδηροπυρίτης, µαγνητίτης, χαλκοπυρίτης και οι φτωχοί σε σίδηρο σιδηροπυρίτης και σφαλερίτης (Simmons et al. 2005). Ο χλωρίτης είναι επίσης κοινός ενώ απουσιάζει από τον τύπο της υψηλής σουλφιδίωσης. 25

31 Τα σεληνίδια, ο ροδοχρωσίτης και ο φθορίτης εµφανίζονται συχνά στον τύπο χαµηλής σουλφιδίωσης. Ο βισµουθινίτης εµφανίζεται µόνο στον τύπο υψηλής σουλφιδίωσης (Heald et al. 1987). Υπάρχει, όµως, η πιθανότητα, η προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση (steam-heated advanced argilic alteration) να εµφανίζεται σε κοιτάσµατα του τύπου της χαµηλής σουλφιδίωσης καθώς γίνεται οξείδωση του H 2 S σε Η 2 SO 4 µε την προσθήκη ατµοσφαιρικού Ο 2 και δηµιουργία οξινου θειικού ρευστού το οποίο αποθέτει τα ορυκτά της προχωρηµένης αργιλικής σε λεπτό προφίλ ανάλογο του υδροφόρου ορίζοντα. (Hedenquist et al. 2000). Σύµφωνα µε τους Thompson et al (1985) ο αλουνίτης είναι νεότερος από το µετάλλευµα και πιθανότατα υπεργενετικός ΒΙΩΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΩΝ H οικονοµική βιωσιµότητα των κοιτασµάτων εξαρτάται άµεσα από τα ποσά του χρυσού και του αργύρου. Τo κοίτασµα του τύπου υψηλής σουλφιδίωσης Goldfield έχουν λόγους Ag/Au 2:1 κάτι που δείχνει την υψηλή περιεκτικότητα των κοιτασµάτων σε ελεύθερο χρυσό και χρυσοφόρα ορυκτά. Αντίθετα τα Julcani, Lake city II και Round mountain παρουσιάζουν υψηλούς λόγους Ag/Au (>10:1) και χαρακτηρίζονται από την µεταλλοφορία Ag σε µορφές σουλφιδίων και σουλφοαλάτων.οι υψηλοί λόγοι Ag/Au στα περισσότερα κοιτάσµατα χαµηλής σουλφιδίωσης δείχνουν την αφθονία φυσικού αργύρου σουλφιδίων και σουλφοαλάτων αργύρου. Μόνο τα Round Mountain και Oatman έχουν χαµηλούς λόγους Ag/Au, γεγονός που δείχνει ότι η µεταλλοφορία εκφράζεται σαν φυσικός Ag, φυσικός Au και ήλεκτρον. Επίσης, στα περισσότερα κοιτάσµατα οικονοµικής σηµασίας, το ποσοστό παραγωγής των βασικών µετάλλων είναι µεγαλύτερο σ αυτά που είναι πλούσια σε άργυρο και µικρότερο για τα πλούσια σε χρυσό. Ο χαλκός αποτελεί σε πολλά κοιτάσµατα το κύριο βασικό µέταλλο. Ειδικότερα, στα Goldfield και Summitville αποτελεί το 85% της παραγωγής βασικών µετάλλων. Στα πλούσια σε άργυρο κοιτάσµατα υψηλής σουλφιδίωσης, ο µόλυβδος αποτελεί το πρωτεύον βασικό µέταλλο (Cu/Pb=1/2). 26

32 3.ΝΗΣΟΣ ΛΕΣΒΟΣ 3.1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η Λέσβος είναι το τρίτο µεγαλύτερο σε έκταση Ελληνικό νησί (70x40km). Βρίσκεται στο Βόρειο Αιγαίο (Εικ.9), πολύ κοντά στην Ανατολία. Χαρακτηρίζεται από την µεγάλη εξάπλωση (καταλαµβάνουν τα 2/3 της έκτασης του νησιού) ηφαιστειακών πετρωµάτων στην επιφάνεια της, την ύπαρξη πολλών και µεγάλων ηφαιστειακών δοµών (Pe-Piper 1980, Vamvoukakis et al. 2001) καθώς επίσης και από την ύπαρξη ενεργού γεωθερµικού πεδίου (στοιχεία ΙΓΜΕ). Εικόνα 9: Η θέση της Λέσβου στο Βόρειο Αιγαίο και η θέση της σε σχέση µε την Ανατολία και το µεγάλο ρήγµα αυτής. 27

33 3.2 ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΛΕΣΒΟΥ Μεγάλου πάχους Μειοκαινικά ηφαιστειακά πετρώµατα υπέρκεινται ενός µεταµορφωµένου Παλαιοζωϊκού υποβάθρου. Ο µεσο-μειοκαινικός µαγµατισµός στην Λέσβο ήταν σωσσονιτικού χαρακτήρα, του οποίου προηγήθηκε, αλλά και ακολούθησε ασβεσταλκαλική ηφαιστειότητα. (Εικ.10) Η σωσσονιτική ηφαιστειότητα διήρκησε µόνο 1 εκατοµµύριο χρόνια ( Ma). Η ασβεσταλκαλική ηφαιστειότητα χρονολογείται πριν 21.5 Ma και επαναλήφθηκε πριν 16.5 Ma. Εικόνα 10: Γεωλογικός Χάρτης της Λέσβου (τροποποιηµένος από Pe-Piper 1980 και Hecht 1971) (Kouli and St. Seymour 2006) Μια αλυσίδα ανδεσιτικών στρωµατοηφαιστείων εκτείνεται Ν -ΒΑ της κεντρικής Λέσβου, µε µεγάλου πάχους όξινες πυροκλαστικές αποθέσεις και ηφαιστειακά κέντρα στις ανατολικές και δυτικές πλευρές του νησιού. Η Λέσβος δοµείται από αλπικούς και προαλπικούς µεταµορφωµένους σχηµατισµούς και από κλαστικά και ηφαιστειακά πετρώµατα Τεταρτογενούς και Νεογενούς ηλικίας. Η στρωµατογραφία του νησιού, έτσι όπως περιγράφεται κυρίως από τον Κατσικάτσο (1992), αποτελείται από τις εξής ενότητες: 28

34 1. Την αυτόχθονη σειρά προ-αλπικών σχηµατισµών. Αποτελείται από σχιστόλιθους, φυλλίτες και µεταψαµµίτες µε φακούς και ενστρώσεις κρυσταλλικών ασβεστολίθων και δολοµιτών. είχνει χαµηλού βαθµού µεταµόρφωση. 2. Την αλλόχθονη σειρά των Αλπικών σχηµατισµών. Αυτή χωρίζεται σε δύο καλύµµατα: α) Στο κάλυµµα ηφαιστειακών-ιζηµατογενών πετρωµάτων, το οποίο αποτελείται από µεταϊζήµατα και µεταβασικά πετρώµατα. β) Στο κάλυµµα των οφιολιθικών υπολειµµάτων το οποίο βρίσκεται επωθηµένο πάνω στην ηφαιστειο-ιζηµατογενή ακολουθία. 3. Τους Μειοκαινικής - Πλειοκαινικής ηλικίας σχηµατισµούς οι οποίοι αποτελούνται κυρίως από ηφαιστειακά πετρώµατα και ελάχιστα κλαστικά ιζήµατα και µάργες. Οι σχηµατισµοί αυτοί καλύπτουν σχεδόν όλο το νησί. Τα πιο παλιά ηφαιστειακά πετρώµατα είναι βασάλτες και ανδεσίτες οι οποίοι ανήκουν στην Κατώτερη µονάδα λάβας, στα δυτικά του νησιού. Τα ηφαιστειακά πετρώµατα, από τα νεότερα προς τα παλαιότερα, χωρίζονται στις εξής µονάδες: Ενότητα Μυτιλήνης: Περιλαµβάνει τοπικές βασαλτικές ροές οι οποίες αναπτύχθηκαν στις περιοχές της Μυτιλήνης και του Πολύχνιτου Ενότητα Συκαµινέας: Περιλαµβάνει λάβες ενδιάµεσης σύστασης (ανδεσιτικές και δακιτικές), σπάνια ρυολιθικά πυροκλαστικά και δακιτικές φλέβες. Όξινη Ηφαιστειακή ενότητα: περιλαµβάνει φελσικά πετρώµατα τα οποία υπόκεινται του σχηµατισµού της Συκαµινέας. Στην ενότητα αυτή ανήκει ο ιγκνιµβρίτης του Πολύχνιτου, της Σκοπέλου, τα πυροκλαστικά του Σιγρίου, και µια σειρά ρυολιθικών δόµων οι οποίοι ονοµάζονται ρυόλιθοι της Κάπης. Σε πρόσφατες έρευνες του εργαστηρίου ηφαιστειολογίας του Πανεπιστηµίου Πατρών βρέθηκε ότι τα ιγκνιµβριτικά καλλύµατα του Πολυχνίτου της Λέσβου αντιστοιχούν µε αυτά της περιοχής Αϊβαλί της Τουρκίας τα οποία βρίσκονται απέναντι από την ν. Λέσβο (Λαµέρα 2004). Στα ιγκνιµβριτικά καλλύµατα της Τουρκίας βρέθηκαν αποθέσεις Au (AegeanTimes.gr 23/1/2008) Ενότητα Σκούταρου: είναι µια ακολουθία ανδεσιτικών και βασαλτικών λαβών Ενότητα της Κατώτερης λάβας: σε αυτήν ανήκουν όλα τα ηφαιστειακά πετρώµατα τα οποία υπόκεινται των σχεδόν σύγχρονων ενοτήτων του Σκούταρου και των Όξινων Ηφαιστειακών. Είναι ανδεσίτες και λατυποπαγή και χρονολογούνται πριν 21,5 Ma. Οι τέσσερις τελευταίες ενότητες αντιπροσωπεύουν συνεχείς εκρήξεις για µια χρονική περίοδο δύο εκατοµµυρίων χρόνων. Πολλά από τα ηφαιστειακά πετρώµατα έχουν υποστεί εξαλλοιώσεις από τις οποίες η πιο διαδεδοµένη είναι η καολινιτίωση. Μια ποικιλία πρωτογενών λαβών έχει επηρεαστεί. Η εξαλλοίωση είναι πιο διαδεδοµένη στο κεντρικό τµήµα του νησιού στην Κατώτερη µονάδα λάβας, στις λάβες του Σκούταρου και στις λάβες 29

35 του Σκαλοχωρίου. Στην περιοχή νοτιοανατολικά της Βατούσσας, η καολινιτίωση είναι πολύ έντονη και συνοδεύεται από πυριτίωση, µεταλλογένεση αιµατίτη και θειικών ορυκτών. 3.3 ΗΦΑΙΣΤΕΙΟΛΟΓΙΑ ΤΗΣ Ν. ΛΕΣΒΟΥ 3.3.1ΓΕΝΙΚΑ Η Λέσβος αποτελεί µέρος µιας εκτεταµένης ζώνης ηφαιστειότητας, πλούσιας σε κάλιο, που συνδέεται µε την uπώθηση στη βορειοανατολική Ελλάδα και τη δυτική Τουρκία. Η αρχική φάση ηφαιστειότητας ήταν ασβεσταλκαλικού χαρακτήρα (21.5 Ma). Μετά από ένα διάλειµµα περίπου 3 Ma, έλαβε χώρα η κύρια φάση ηφαιστειότητας, σωσσονιτικού χαρακτήρα, στο διάστηµα Ma. Ακολούθησε µια περιορισµένη φάση ασβεσταλκαλικής ηφαιστειότητας, 1 Ma αργότερα. Ασβεσταλκαλικές λάβες είναι δυνατό να εκχύθηκαν και κατά τη διάρκεια της φάσης σωσσονιτικής ηφαιστειότητας, σε σύντοµα επεισόδια (Pe-Piper 1980). Τα ηφαιστειακά πετρώµατα της Λέσβου αποτελούνται από µία σειρά βασικών, ενδιάµεσων και όξινων πετρωµάτων (Pe-Piper 1980). Πρόκειται για µεγάλου πάχους ηφαιστειακά πετρώµατα, σωσσονιτικής γενικά σύστασης, τα οποία αποτελούν µια σειρά στρωµατοηφαιστείων που εκτείνεται µε διεύθυνση Ν -ΒΑ, διασχίζοντας το κέντρο του νησιού. Στις παρυφές των στρωµατοηφαιστείων, όξινα πυροκλαστικά πετρώµατα υπέρκεινται του µεταµορφωµένου υποβάθρου (Pe-Piper & Piper 1992). Ορισµένα γεωχηµικά χαρακτηριστικά των σωσσονιτών είναι τυπικά χαρακτηριστικά πετρωµάτων που συνδέονται µε uπώθηση, ενώ άλλα δείχνουν αλκαλικό χαρακτήρα (Morrison 1980). Ο εµπλουτισµός σε κάλιο αποδίδεται γενικά σε µερική τήξη εµπλουτισµένων πηγών του µανδύα (Thompson & Fowler 1986) που πιθανά εµπλουτίστηκαν από την παγίδευση φλογοπίτη ή αµφιβόλου (Foley et al 1987). Κατά ένα µέρος, ο εµπλουτισµός σε µεγάλα ιόντα λιθόφιλων στοιχείων (LILE) µπορεί να προκύψει από την απόσπαση αυτών από την αρχαία υπο-ηπειρωτική λιθόσφαιρα (Varne 1985). Οι διακυµάνσεις των ισοτόπων και οι σχέσεις µεταξύ του πάχους του φλοιού και της γεωχηµείας δείχνουν ότι έπαιξε κάποιο ρόλο η µόλυνση του φλοιού (crustal contamination) στην εξέλιξη των ασβεσταλκαλικών µαγµάτων (Gill 1981). Σεισµικά και πετρολογικά στοιχεία δείχνουν ότι µαγµατικοί θάλαµοι σε µεγάλο βάθος στο φλοιό παίζουν σηµαντικό ρόλο στην κλασµατική κρυστάλλωση των ασβεσταλκαλικών πετρωµάτων (Wilson 1989). Ο Meen (1987) πρότεινε ότι υψηλής πίεσης κλασµατική κρυστάλλωση ορθοπυροξένου (αντί ολιβίνη) στη βάση φλοιού µεγάλου πάχους, θα παρήγαγε σωσσονίτες. 30

36 3.3.2 ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΚΑΙ ΗΦΑΙΣΤΕΙΟΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΗΣ Ν. ΛΕΣΒΟΥ Η περιοχή του ΒΑ Αιγαίου χαρακτηρίζεται κυρίως από ΒΑ-Ν και Β -ΝΑ τεκτονικές επιφάνειες µεγάλου εύρους λόγω του σηµαντικού εφελκυσµού ο οποίος έλαβε χώρα έως το Ανώτερο Μειόκαινο (Mercier et al και Roussos and Lyssimachou 1991). Η περιοχή επηρεάζεται έντονα από το µεγάλο ρήγµα µετασχηµατισµού τη Βόρειας Ανατολίας το οποίο διασπάται δυτικά σε δύο κλάδους: του βορείου Αιγαίου και του τµήµατος της Σκύρου. (McKenzie 1972, Dewey and Segnor 1979 και Kiratzi 2002). Στη Λέσβο η σηµαντικότερη συνιστώσα φαίνεται να είναι η Β -ΝΑ η οποία εκφράζεται µε κανονικά ρήγµατα κατά τη διάρκεια επεισοδίου που έλαβε χώρα στο Νεόκαινο και τερµατίστηκε στο Πλειόκαινο (Simeakis and Someritis 1982). Μια σειρά τεκτονικών χαρακτηριστικών του υποβάθρου ΒΒΑ-ΝΝ και Β -ΝΑ δείχνουν να είναι ακόµη ενεργά και βοηθούν την άνοδο θερµών ρευστών από µεγάλα βάθη (Thanassoulas and Xanthopoulos 1991). Από πλευράς ηφαιστειοτεκτονικής η Pe-Piper (1978, 1980) είχε αναγνωρίσει µε βάση τις υδροθερµικές εξαλλοιώσεις και οριοθέτησε καλδέρες στις περιοχές Στύψης και Βατούσσας. Στη συγκεκριµένη έρευνα οριοθετήθηκαν τα ηφαιστειακά χαρακτηριστικά των περιοχών και διαµορφώθηκαν διαφορετικά σε σχέση µε της προτάσεις της Pe-Piper. Ακολούθως η Κούλη (2004) στη διδακτορική της διατριβή µε βάση µετρήσιµα στοιχεία κλίσεων και αναγλύφου απέδειξε τις δικές µας προτάσεις οι οποίες παρατίθενται αναλυτικά σε επόµενο κεφάλαιο ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΗΣ ΛΕΣΒΟΥ ΩΣ ΠΕΡΙΟΧΗ ΕΡΕΥΝΑΣ Μελετώντας την βιβλιογραφία για τη ν. Λέσβο παρατηρήσαµε ότι διαθέτει όλα τα βασικά χαρακτηριστικά ώστε να αποτελεί περιοχή έρευνας. Πρόκειται για ηφαιστειακό πεδίο ενδιάµεσης σύστασης (Ρυόλιθοι έως ανδεσίτες µε υψηλή περιεκτικότητα σε Κ-σωσωνίτες) και Μειοκαινικής ηλικίας το οποίο έχει δείξει σηµαντική υδροθερµική δραστηριότητα. Επίσης παρατηρούµε ότι υπάρχουν µεγάλης κλίµακας ηφαιστειακές δοµές (καλδέρες) οι οποίες διατέµνονται από ένα πυκνό δίκτυο ρηγµάτων κάτι που αποτελεί πολύ καλή δίοδο για την άνοδο του υδροθερµικού ρευστού ώστε να αλληλεπιδράσει µε τα γειτονικά πετρώµατα και να προκαλέσει σηµαντικές υδροθερµικές εξαλλοιώσεις. Με όλα τα παραπάνω στοιχεία αντιλαµβανόµαστε εύκολα ότι η Λέσβος είναι µια περιοχή «στόχος» για την έρευνα των επιθερµικών κοιτασµάτων πολυτίµων και βασικών µετάλλων. 31

37 4. ΜΕΘΟ ΟΙ ΚΑΙ ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ 4.1 Η ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΣΤΟΝ ΚΑΘΟΡΙΣΜΟ ΤΩΝ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑΚΩΝ ΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΖΩΝΩΝ ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΗΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗ ΕΠΙΘΕΡΜΙΚΩΝ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΩΝ. Όπως παρατέθηκε στην ενότητα 2.2 βασικά αναγνωριστικά χαρακτηριστικά των επιθερµικών κοιτασµάτων είναι η ιδιαίτερη ηφαιστειακή τεκτονική (καλδέρες, δόµοι, δακτυλιοειδή ρήγµατα) και οι ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης οι οποίες τα περιβάλλουν. Από την πλευρά της Tηλεπισκόπησης έχουν γίνει πολύ σηµαντικές προσπάθειες συνδυασµών διάφορων τεχνικών για την χαρτογράφηση και την καταγραφή των παραπάνω χαρακτηριστικών. Σύµφωνα µε τον Sabins (1997) ο άργυρος, όπως και άλλα µέταλλα (π.χ, ψευδάργυρος, µόλυβδος, βολφράµιο), σχηµατίζονται συχνότερα από υδροθερµικά διαλύµατα, τα οποία ανοίγουν οπές σε αυστηρά καθορισµένες λεκάνες στον πυθµένα της θάλασσας, αλλά σε σχετικά ρηχές θάλασσες. Αυτές οι στερεές σουλφιδικές αποθέσεις στις Βορειοδυτικές επαρχίες του Καναδά, ανιχνεύτηκαν αρχικά, χαρτογραφώντας πυριτικά γκοζάν, τα οποία περιείχαν µεγάλες ποσότητες οξειδίων του σιδήρου, τα οποία εµφανίζονταν ως φωτεινά χαρακτηριστικά σε µία φασµατική εικόνα MSS που προκύπτει από το ψηφιακό λόγο MSS 5 / MSS 4. Τα στερεά σουλφίδια επίσης παρουσίαζαν µαγνητικά υψηλά που σχετίζονταν µε τις ακµές µίας απόθεσης µολύβδου - ψευδαργύρου. Η βλάστηση στην προαναφερθείσα περιοχή µελέτης µπορούσε να προκαλέσει ανωµαλίες, αν αναµιγνύονταν µε τα οξείδια του σιδήρου στην εικόνα που προέκυψε από το φασµατικό λόγο 5/4 για τα δεδοµένα Landsat MSS. Επιπλέον, λόγω της µικρής χωρικής διακριτικής ικανότητας του Landsat MSS (80 m), µόνο τα µεγάλα γκοζάν µπορούσαν να χαρτογραφηθούν, µε συνέπεια την µειωµένη αποτελεσµατικότητα της ορυφορικής Τηλεπισκόπησης. Ο λειχήνας των πετρωµάτων µειώνει επίσης την φασµατική αντίθεση σ' αυτή την περιοχή, αλλά φαίνεται ότι δεν εµφανίζεται όπου υπάρχουν τα µεγαλύτερα πυριτικά γκοζάν, ίσως εξαιτίας της τοξικότητας του εδάφους στα περισσότερα είδη της βλάστησης. Προϊόντα υδροθερµικής εξαλλοίωσης, όπως τα οξείδια του σιδήρου, οι άργιλοι, και ο αλουνίτης, έχουν ιδιαίτερη σηµασία για τις αποθέσεις χρυσού, όσο και για άλλα µέταλλα, τα οποία εξαπλώνονται ως απόρροια υδροθερµικών διεργασιών. Αρχικά, οι Spatz & Taranik (1988) χρησιµοποίησαν τον Landsat Thematic Mapper (TM) για την ανίχνευση πορφυριτικών ρυολίθων και δακιτών που συσχετίζονται µε περιθώρια καλδέρας και κοιτάσµατα πολυτίµων µετάλλων. Οι νεότεροι φελσικοί και αλκαλικοί πορφυρίτες παρουσιάζουν σηµαντική ανακλαστικότητα στην υπέρυθρη περιοχή µικρών µηκών κύµατος του 32

38 ηλεκτροµαγνητικού φάσµατος (SWIR - ShortWave ΙnfaRed: µm), παρουσιάζοντας έντονη αντίθεση στις εικόνες του ψηφιακού λόγου ΤΜ 5/ΤΜ 7 του ΤΜ. Οι έρευνες των Marsh & Mc Keon (1983) στο Oatman της Αριζόνα µε το GERIS (Geophysical and Environmental Research Imaging Spectrometer), είχαν ως αποτέλεσµα το διαχωρισµό της φυλικής, της αργιλικής και της προπυλιτικής ζώνης εξαλλοίωσης. Αντίστοιχα, οι Davis & Lyon (1991), χρησιµοποίησαν το SWIR (Short Wave InfraRed) GEOSCAN στο Comstoke Lode για το διαχωρισµό της αργιλικής, της σερικιτικής, της αλουνιτικής και της προπυλιτικής ζώνης εξαλλοίωσης. Με τα δεδοµένα του AIS (Airborne Ιmaging Spectrometer), οι Hutsinpiller & Taranik (1988) διαχώρισαν την πυριτική από την αργιλική ζώνη εξαλλοίωσης και η Hutsinpiller (1988) διαχώρισε την καολινική, την ιλλιτική και προπυλιτική. Στο Toponah της Νεβάδα, οι Kepper et al. (1986) χρησιµοποίησαν τον Landsat TM για την ανίχνευση εξαλλοιώσεων και κατέληξαν στο συµπέρασµα ότι η εξαλλοίωση συµπίπτει µε ρήγµατα που κατευθύνονται από Ανατολή προς ύση. Η εικόνα εµφάνισε µια ευρεία ανωµαλία εξαλλοιώσεων στην κεντρική ζώνη. Ο Barniak et al. (1996) επεξεργάστηκαν ψ.τ.α. Landsat ΤΜ για ανίχνευση των εξαλλοιώσεων και σύγκριση µε το ορυχείο χρυσού Denton Rawhide. Ο Crosta et al. (1996) χρησιµοποίησαν υπερφασµατικά στοιχεία από τον AVIRIS µε υψηλή φασµατική διακριτική ικανότητα στην περιοχή Bodie, California για την ταξινόµηση των τύπων εξαλλοίωσης, συγκρίνοντας τα υπερφασµατικά δεδοµένα µε τις φασµατικές τιµές των ορυκτών. Ιδιαίτερα για τον τύπο υψηλής σουλφιδίωσης, ο Carrere (1989) ανακάλυψε στοιχεία από τον υπερφασµατικό AVIRIS στο Goldfield και ανίχνευσε αλουνίτη, καολινίτη και πυροφυλλίτη. Αντίστοιχα, οι Borensgasser & Taranik (1985b) σύγκριναν τις εικόνες του SPOT στο Goldfield µ αυτές του Landsat TM και MSS για τον διαχωρισµό των παραπάνω ορυκτών. Οι Clark et al. (1993) χρησιµοποίησαν τον υπερφασµατικό δέκτη AVIRIS στο Golfield για να διαχωρίσουν τον καλά κρυσταλλωµένο από φτωχά κρυσταλλωµένο καολινίτη και τον καλιούχο από νατριούχο αλουνίτη. Επίσης, διαχώρισαν οπαλιωµένες από αργιλιωµένες και αλουνιτιωµένες ζώνες. Ο λόγος ΤΜ 5 / ΤΜ 7 στο Goldfield εντόπισε το σύστηµα εξαλλοίωσης γύρω από την καλδέρα, αλλά µια εικόνα κύριων συνιστωσών του GERIS εµφανίζει, όχι µόνο το πεδίο που καταλαµβάνεται από τα ΟΗ-ούχα ορυκτά, αλλά διαχωρίζει µε σαφήνεια την κεντρική ζώνη της προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης που φιλοξενεί το µετάλλευµα. Οι Podwysocki et al.(1983) βελτίωσαν ένα σύστηµα του Bendix Scanner στο φασµατικό εύρος της ορατής και της εγγύς υπέρυθρης περιοχής (VNIR Visible / Near Infrared: µm), καθώς, και στο SWIR ( µm) τµήµα του ηλεκτροµαγνητικού φάσµατος, στο κοίτασµα υψηλής σουλφιδίωσης στην περιοχή του Marysville Utah, που είχε σαν αποτέλεσµα την αναγνώριση αγνώστων περιοχών αργιλικής, αλουνιτικής και λειµονιτικής εξαλλοίωσης. Οι Farrand και Seelos (1996) χαρτογράφησαν µη αναγνωρισµένα ρήγµατα στο Summitville µε την χρήση υπερφασµατικών εικόνων AVIRIS. 33

39 Σε αποθέσεις χρυσού από θερµές πηγές οι οποίες αποτελούν σύστηµα υψηλής σουλφιδίωσης, οι Mouat et al. (1986) χρησιµοποίησαν τον µε λόγο ΤΜ 5 / ΤΜ 7 για την ανίχνευση της αργιλικής εξαλλοίωσης του Paradise Peak. Το φασµατικό κανάλι ΤΜ 5 παρουσιάζει ιδιαίτερα καλά το κοίτασµα. Σε µια εικόνα Landsat TM, µε τη χρήση του φασµατικού λόγου ΤΜ 3 / ΤΜ 1, η ζώνη του µεταλλεύµατος παρουσιάζεται φωτεινή λόγω του περιεχόµενου γιαροσίτη. Το κοίτασµα Round Mountain ανακαλύφθηκε από τους Tanaka & Segal (1989) χρησιµοποιώντας τον Landsat TM και εφαρµογές GIS (13 th International Conference on Applied Geologic Remote Sensing, 1999). Οι λόγοι των καναλιών και οι κύριες συνιστώσες εµφάνισαν την εξαλλοίωση και τα ρήγµατα που ελέγχουν το µετάλλευµα. Στο Cuprite Nevada, ο Hook et al. (1991) χρησιµοποίησαν τα υπερφασµατικά δεδοµένα του AVIRIS της NASA για τον διαχωρισµό αργιλικών ορυκτών µπουντικτονίτη και πυριτικής εξαλλοίωσης. Ο Kruse et al. (1990) σύγκριναν στοιχεία των Landsat TM και GERIS και διαχώρισαν αλουνίτη, καολινίτη, αιµατίτη, ζεόλιθους και µπουντιγκτονίτη. Ο Resmini et al. (1996) χρησιµοποίησαν τον δέκτη HYDICE (HYperspectral Digital Imagery Collection Experiment) στο Cuprite, συλλέγοντας πληροφορίες από την περιοχή του SWIR φασµατικού εύρους, και χωρικής διακριτικής ικανότητας 3 µέτρων, και ποσοτικοποίησαν την κατανοµή του αλουνίτη, του καολινίτη και του ασβεστίτη. Το πρώτο φυσικό πυριτικό ορυκτό του αµµωνίου που ανιχνεύτηκε σε αποθέσεις θερµών πηγών ήταν ο µπουντιγκτονίτης (Vincent 1997). Αργότερα, (Sterne et al. 1982), βρέθηκαν ιλλίτες, πάνω σε στρώµατα αποθέσεων Ψευδαργύρου Μολύβδου Αργύρου στην Αλάσκα. Οι ιλλίτες αυτοί περιείχαν αµµώνιο και βρίσκονται σε µαύρους αργιλικούς σχιστόλιθους. Η πρώτη χρήση φασµατόµετρου στην περιοχή της Νεβάδα, που περιείχε κυπρίτη (Goetz & Srivastava 1985), είχε ως αποτέλεσµα την ανακάλυψη του µπουντιγκτονίτη, ο οποίος παρουσίαζε µία µοναδική φασµατική ανακλαστικότητα στην περιοχή µm (Vincent 1997). Ο Krohn et al.(1989) παρουσίασε τα φάσµατα ανακλαστικότητας του µπουντιγκτονίτη, του µοσχοβίτη, του καολινίτη και του αλουνίτη, τα οποία συναντώνται συχνά σε υδροθερµικά εξαλλοιωµένες ζώνες, αλλά δεν περιέχουν αµµώνιο. Από την απορρόφηση του αµµωνίου προκαλείται φασµατική ανακλαστικότητα στα 2.1 µm, η οποία είναι µοναδική και διακριτή από τα κοινά χαρακτηριστικά απορρόφησης υδροξυλίου στα 2.2 µm στα µη αµµωνιακά δείγµατα του αλουνίτη, του µοσχοβίτη και του καολινίτη. Κατά τους Krohn et al.(1988), η συγκέντρωση των ορυκτών που περιέχουν αµµώνιο και η εµφανής σχέση τους µε φιλοξενούντα πετρώµατα που περιέχουν οργανικό υλικό, έχουν εφαρµογή στη γεωχηµική έρευνα για αποθέσεις χρυσού που σχετίζονται µε υδροθερµικά υγρά, τα οποία κυκλοφορούν σε οργανικό υλικό. Στην περίπτωση του κυπρίτη της Νεβάδα, ο µπουντιγκτονίτης εντοπίστηκε κοντά στη µεταβατική ζώνη αργιλικής και πυριτίωσης (Vincent 1997). 34

40 Ο Kruse (1988) χρησιµοποίησε υπερφασµατικά δεδοµένα AIS (Airborne imaging spectrometer) πάνω από την περιοχή Grapevine, στη Νεβάδα, και στην Καλιφόρνια, για να χαρτογραφήσει ορυκτά που σχετίζονταν µε υδροθερµικά εξαλλοιωµένα πετρώµατα. Χαρτογραφήθηκαν δύο είδη εξαλλοιώσεων µε τα δεδοµένα AIS. Περιοχές της εξαλλοίωσης της σειράς χαλαζία σερικίτη σιδηροπυρίτη αναγνωρίστηκαν στα φάσµατα των 2.207, 2.245, µm, ενώ στα δύο τελευταία φάσµατα αναγνωρίστηκαν και περιοχές αργιλικής εξαλλοίωσης, η οποία βασίστηκε στην παρουσία µοντµοριλλονίτη. Επίσης, αναγνωρίστηκαν ασβεστίτης και δολοµίτης. Στη συνέχεια, διαπιστώθηκε ότι δεν είναι εφικτό να διαχωριστεί το µίγµα σερικίτη µοντµοριλλονίτη από τον αµιγή σερικίτη. Η Hutsinpiller (1988) µελέτησε την χρήση των δεδοµένων AIS (Airborne imaging spectrometer) για τη διάκριση των ορυκτών συγκεντρώσεων από υδροθερµική εξαλλοίωση που σχετίζονταν µε την εύρεση αργύρου και χρυσού στην πόλη Virginia της Νεβάδα. Χρησιµοποιήθηκαν οπτική µελέτη των φασµάτων και τεχνικές φασµατικής αντιστοίχησης για τον διαχωρισµό των καολινιτικών, των ιλλιτικών και των προπυλιτικών πετρωµάτων. Εν τούτοις, δεν ήταν εφικτό να διακριθεί η εξαλλοίωση του ιλλίτη από αυτή του σερικίτη χρησιµοποιώντας αυτές τις τεχνικές, επειδή τα φάσµατα των δύο παραπάνω ορυκτών είναι παρόµοια σε µεγάλο βαθµό. Επίσης, πολύ χρήσιµη για τη διάκριση των τριών προαναφερθέντων εξαλλοιώσεων ήταν η εφαρµογή ανάλυσης των κυρίων συνιστωσών σε 14 κανάλια στο εύρος µήκους κύµατος από µm. Οι Feldman και Taranik (1988) χρησιµοποίησαν δεδοµένα AIS για να χαρτογραφήσουν την ορυκτολογία στα ορυχεία Tybo που βρίσκονται στην οροσειρά Hot Creek της Νεβάδα. Οι ζώνες εξαλλοίωσης του καολινίτη, και µοντµοριλλονίτη κλινοπτιλόλιθου, οριοθετήθηκαν µε τη χρήση τριών µεθόδων, οι οποίες ήταν: Η χρήση φασµατικών λόγων Η ανάλυση κύριων συνιστωσών, και Η εφαρµογή αλγόριθµων αντιστοίχησης φασµατικών υπογραφών. Η πιο χρήσιµη από την εφαρµογή των τριών παραπάνω τεχνικών αποδείχθηκε ότι είναι η µέθοδος της φασµατικής αντιστοίχησης, ενώ λιγότερο αποτελεσµατική ήταν η εφαρµογή των φασµατικών λόγων. Ο καολινίτης ανιχνεύτηκε και µε τις τρεις µεθόδους σε περιοχές, εκτός από την περίπτωση που οι περιοχές περιείχαν υψηλό ποσοστό βλάστησης και ασβεστόλιθο. Οι τόφφοι που δηµιουργήθηκαν από την εξαλλοίωση του καολινίτη χαρτογραφήθηκαν ως ασβεστίτης. Τέλος, η ζώνη µοντµοριλλονίτη κλινοπτιλόλιθου οριοθετήθηκε πάρα πολύ καλά µε χρήση των µεθόδων ανάλυσης κύριων συνιστωσών και φασµατικής αντιστοίχησης. 35

41 Οι Baugh et al. (1998) χρησιµοποίησαν µετρήσεις µε επίγειο φασµατόµετρο, καθώς και εργαστηριακές αναλύσεις για να εντοπίσουν τη σχέση µεταξύ του βάθους του καναλιού των 2.12 µm όπου περιλαµβάνεται η ζώνη απορρόφησης του αµµωνίου, και της συγκέντρωσης του δεσµού του αµµωνίου στον µπουντιγκτονίτη, ο οποίος εντοπίστηκε στα υδροθερµικά εξαλλοιωµένα ηφαιστειακά πετρώµατα στα Όρη Cedar της Επαρχίας Esmeralda στη Νεβάδα. Στη συνέχεια, χρησιµοποίησαν αυτή τη συσχέτιση σε δεδοµένα AVIRIS. Ο «συνεχόµενος» φασµατικός λόγος των δεδοµένων AVIRIS χρησιµοποιήθηκε για να προβλέψει τις συγκεντρώσεις (ppm) του αµµωνίου σε επιφανειακά πετρώµατα, οι εργαστηριακές µετρήσεις και τα επίγεια φάσµατα να παρέχουν µία γραµµική συσχέτιση µεταξύ του «συνεχόµενου» φασµατικού λόγου και της συγκέντρωσης του αµµωνίου. Ο χάρτης συγκεντρώσεων του αµµωνίου από τα δεδοµένα AVIRIS συµφωνούσε σε ικανοποιητικό βαθµό µε τα επίγεια δεδοµένα ελέγχου (Vincent 1997). Οι Goossens και Kroonenberg (1994) πραγµατοποίησαν φασµατικό διαχωρισµό των ζωνών µεταµόρφωσης επαφής και διαπίστωσαν τη δυνητική εφαρµογή τους στην εξερεύνηση ορυκτών στην Επαρχία Salamanga στην Ισπανία. Για την εξαγωγή των ζωνών µεταµόρφωσης διεξήγαγαν ψηφιακή ταξινόµηση, η οποία θεωρήθηκε ως ένα χρήσιµο εργαλείο για την εξερεύνηση των ορυκτών που σχετίζονται µε γρανίτες. Στην εικόνα Landsat TM, τα εικονοστοιχεία που αντιστοιχούσαν σε εδάφη µε καολινίτη, αναγνωρίστηκαν από την εξάλειψη άλλων εικονοστοιχείων κατά τη διάρκεια της κλιµακωτής κάλυψης (masking) διαφόρων εικόνων που προέκυψαν από την εφαρµογή φασµατικών λόγων. Η διαδικασία που ακολουθήθηκε ήταν η εξής: Εξάλειψη βλάστησης και οργανικής ύλης κάλυψη (masking) ΤΜ 2 / ΤΜ 7. Αποµόνωση εδαφών µε καολινίτη και λειµονίτη µε χρήση του λόγου ΤΜ 3 / ΤΜ 4. Ταξινόµηση µέγιστης πιθανοφάνειας στις αρχικές εικόνες λόγους, έχοντας ως δεδοµένα εκπαίδευσης το αποτέλεσµα της κάλυψης (της εφαρµογής µάσκας). Τα αποτελέσµατα της ταξινόµησης ήταν αξιόπιστα και ερµηνεύσιµα µε µεγαλύτερη ακρίβεια, αλλά αναµένεται η τεχνική να είναι χρήσιµη σε περιοχές όπου οι τοπικές συνθήκες µπορεί να είναι διαφορετικές και δεν έχει ήδη διεξαχθεί εντατική επιτόπια έρευνα. Επίσης, παρατηρείται υψηλή διαφοροποίηση της βλάστησης στην περιοχή επαφής (είναι εµφανής στο λόγο ΤΜ 3 / ΤΜ 4). Ο Van der Meer (1994) διαπίστωσε ότι οι υπερφασµατικές εικόνες επιτρέπουν την απευθείας αναγνώριση των µετάλλων, και πιθανόν και ειδών πετρωµάτων κατά την απουσία πυκνής βλάστησης. Χρησιµοποίησε δεδοµένα AVIRIS για τον εντοπισµό του κυπρίτη στη 36

42 Νεβάδα. Σύγκρινε και αξιολόγησε τέσσερις τεχνικές ατµοσφαιρικής διόρθωσης, και µελέτησε τρεις τεχνικές αναγνώρισης ορυκτών από τα κανονικοποιηµένα δεδοµένα ανακλαστικότητας: Την τεχνική των έγχρωµων κωδικοποιηµένων φασµάτων Την τεχνική των έγχρωµων συνθέτων, και Την µέθοδο της χαρτογράφησης της φασµατικής γωνίας. Οι Ferrier και Wadge (1996) χρησιµοποίησαν δεδοµένα AVIRIS για ν ανιχνεύσουν την ορυκτολογία της υδροθερµικής εξαλλοίωσης που χαρτογραφήθηκε µε τη χρήση επίγειων τεχνικών στο Rodalquilar της Νότιας Ισπανίας, ζώνες, οι οποίες συνδέονται άρρηκτα µε την εξόρυξη χρυσού. Κατά τη διάρκεια αυτής τους της µελέτης, αξιολόγησαν τέσσερα µοντέλα ανάκτησης της φαινόµενης επίγειας ανακλαστικότητας, χρησιµοποιώντας µετρήσεις που ελήφθησαν από επίγεια φασµατόµετρα, µετεωρολογικά δεδοµένα και εργαστηριακά φασµατοµετρικά δεδοµένα. Αυτά τα τέσσερα µοντέλα στηρίζονται: Στην Μέθοδο της εµπειρικής γραµµής Στο Μοντέλο µετάδοσης ακτινοβολίας χρησιµοποιώντας δεδοµένα ραδιοβολήσεων. Στο Μοντέλο µετάδοσης ακτινοβολίας χρησιµοποιώντας τον Λόγο των Συνεχόµενων Παρεµβαλλόµενων Καναλιών (Continuum Interpolated Band Ratio CIBR), και Στο Μοντέλο µετάδοσης ακτινοβολίας χρησιµοποιώντας, χρησιµοποιώντας το λόγο του στενού προς το ευρύ φασµατικό κανάλι. Στη Γεωλογική Τηλεπισκόπηση, οι πιο σηµαντικές περιπτώσεις του φαινόµενου φάσµατος ανακλαστικότητας είναι η θέση και το σχήµα των συγκεκριµένων ορυκτολογικών χαρακτηριστικών απορρόφησης, και σ έναν µικρότερο βαθµό, το ολικό σχήµα του φάσµατος. Κατά την φασµατική αντιστοίχηση, εντοπίστηκαν τα ορυκτά καολινίτης ντικτίτης, πυροφυλλίτης, ασβεστίτης, γύψος, µοσχοβίτης και µοντµοριλλονίτης, ενώ ο αλουνίτης δεν ανιχνεύθηκε. Κατά την δηµιουργία αµιγών εικονοστοιχείων (spectral unmixing), τα 3 από τα 4 µέλη τέλους (endmembers) θεωρήθηκε ότι ήταν αλουνίτης, ιλλίτης, και καολινίτης. Τέλος, συντελέστηκε ο εντοπισµός αλουνίτη χρησιµοποιώντας τα συνδυασµένα βάθη των χαρακτηριστικών απορρόφησης στα 1480 nm και τα 1760 nm, ενώ προγενέστεροι ερευνητές χρησιµοποίησαν δεδοµένα στο εύρος nm. Ο Cloutis (1996) πραγµατοποίησε µία επισκόπηση της υπάρχουσας επιστηµονικής κατάστασης, και αποφάνθηκε ότι οι παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη στην υπερφασµατική γεωλογική Τηλεπισκόπηση συµπεριλαµβάνουν την φασµατική διακριτική ικανότητα, τις αναλυτικές τεχνικές, τις θέσεις διάβασης των φασµατικών ζωνών και τη χωρική 37

43 διακριτική ικανότητα. Οι τεχνικές που έχουν χρησιµοποιηθεί για την ανάλυση των υπερφασµατικών δεδοµένων είναι οι ακόλουθες: Ανάλυση παραγώγου: Μπορεί να εξαγάγει διάφορες σηµαντικές φασµατικές παραµέτρους και επηρεάζεται από το λόγο σήµατος-προς- θόρυβο. Ανάλυση παραγώγου µε τη χρήση της «ερυθράς ακµής (red edge)» της βλάστησης. Φασµατική αντιστοίχηση: Αυτή η τεχνική έχει χρησιµοποιηθεί και σε συνδυασµό µε νευρωνικά δίκτυα (Segl et al. 1994). Μοντέλα µίξης µελών τέλους. Ταξινόµηση µέγιστης πιθανοφάνειας. Ανάλυση κύριων συνιστωσών. Ανάλυση µε λόγους. Φασµατική αποσύνθεση. Μοντελοποίηση φασµάτων ανακλαστικότητας βάσει ιδιοτήτων σκέδασης και απορρόφησης των ορυκτών και των πετρωµάτων. Ανάλυση Τροποποιηµένου Μοντέλου Gauss. Οι Venkataraman et al. (1997) χρησιµοποίησαν έναν συνδυασµό γεωλογικών και γεωφυσικών δεδοµένων σε Ψηφιακές Τηλεπισκοπικές Απεικονίσεις Landsat TM για την αναγνώριση των ζωνών που περιέχουν σουλφιδικά πετρώµατα στη ζώνη Rajpura Dariba στην Ινδία. Από τα αποτελέσµατα της παραπάνω µελέτης εξήχθη το συµπέρασµα ότι η γνώση των διακριτών τεκτονικών δοµών, όπως ρήγµατα, διατµήσεις και άξονες πτυχών, µπορεί να αποτελέσει σηµαντικό αναγνωριστικό στοιχείο των δυναµικών ζωνών που περιέχουν σουλφίδια σε συνδυασµό µε στοιχεία που προκύπτον από αεροµαγνητικά δεδοµένα και λιθολογικούς χάρτες. Οι Van der Meer et al. (1997) συνδύασαν τα δεδοµένα ενός φασµατόµετρου πεδίου µε µία εικόνα Landsat TΜ, για την εξαγωγή των φασµατικών χαρακτηριστικών που χρησιµοποιούνται στο διαχωρισµό των κύριων λιθολογικών µονάδων που συγκροτούν τις µεταλλοφόρες ζώνες ορυκτών που περιέχουν σουλφιδικές ενώσεις (σουλφίδια) και αποτελούν ενδεικτικά στοιχεία ύπαρξης ιχνών χρυσού και αργύρου, για την περιοχή µελέτης στο Όρος Τρόοδος της Κύπρου. Γενικά, υπάρχει µία µικρή δυσκολία στο συσχετισµό των επίγειων φασµατοµετρικών δεδοµένων µε τα δορυφορικά δεδοµένα Landsat TM. Εν τούτοις, η επίγεια φασµατοσκοπία οδηγεί στην επιλογή αντιπροσωπευτικών φασµατικών περιοχών για τη λιθολογία, οι οποίες ανιχνεύονται στα δορυφορικά δεδοµένα. Σ αυτές τις θέσεις στα δεδοµένα ΤΜ, εξάγονται τα φάσµατα, τα οποία αποτελούν στοιχεία εισόδου για την χαρτογράφηση της ορυκτολογικής σύστασης της επιφάνειας µε τη χρήση της τεχνικής της φασµατικής γωνίας. 38

44 Oι Van der Meer & Bakker (1998) χρησιµοποίησαν την µέθοδο της φασµατικής αντιστοίχησης µε τη χρήση διασταυρωµένου διαγράµµατος φασµατικής συσχέτισης (crosscorrelogram spectral matching) για την απόκτηση της ακρίβειας που παρέχεται από την επιφανειακή ορυκτολογία της περιοχής µελέτης, όπως αυτή ανιχνεύεται µε τα υπερφασµατικά δεδοµένα AVIRIS. Η διαδικασία αυτή βασίζεται στην φασµατική διασταύρωση των γνωστών φασµάτων των ορυκτών µε τα άγνωστα φάσµατα των ορυκτών που προέρχονται από τα δεδοµένα AVIRIS. Τα αποτελέσµατα εξάγονται µετά τον υπολογισµό του µέσου τετραγωνικού σφάλµατος των αναµενόµενων διαγραµµάτων συσχέτισης και των διαγραµµάτων συσχέτισης των εικονοστοιχείων. Η τεχνική αυτή επιτρέπει την ακριβή οριοθέτηση των περιοχών υδροθερµικής εξαλλοίωσης στην περιοχή της εν ενεργεία εξόρυξης κοιτασµάτων χρυσού. Eεπιπρόσθετα, έχουν επίσης χρησιµοποιηθεί δεδοµένα RADAR για την εξαγωγή κάποιων τεκτονικών δεικτών (ζώνες διάτµησης και ηφαιστειακές διεισδύσεις), οι οποίες συντέλεσαν στον εντοπισµό των θέσεων για την πραγµατοποίηση γεωτρήσεων σε µεταλλοφόρο ζώνη χρυσού στην περιοχή Kangare στο Μάλι. Συγκεκριµένα, µε Φωτοερµηνεία στα δεδοµένα RADAR, αναγνωρίστηκαν οι µικρογραµµώσεις στο φλοιό του λατερίτη, οι οποίες αποτέλεσαν ενδεικτικό στοιχείο για τον εντοπισµό της ζώνης διάτµησης. Αυτό το χαρακτηριστικό έγινε ορατό µόνο στην εικόνα RADAR. Επιπλέον, η απότοµη ψύξη της ηφαιστειακής διείσδυσης, η οποία ανιχνεύτηκε στην εικόνα RADAR, εξήγησε την παρουσία της µικροκρυσταλλικής δοµής του ρυόλιθου στην ζώνη επαφής (στην τοµή δύο φωτογραµµώσεων), µέσω του οποίου µεταφέρθηκε ο χρυσός για το σχηµατισµό απόθεσης. Εν κατακλείδι, η Φωτοερµηνεία των εικόνων RADAR αποτελεί ένα σηµαντικό εργαλείο για την εξόρυξη ορυκτών σε περιοχές δύσβατου ανάγλυφου (όπως ζώνες φλοιού) µε σύνθετα προφίλ εξαλλοίωσης (Lola et al. 1998). Όσον αφορά στη γενικότερη συµβολή της Τηλεπισκόπησης στην εξόρυξη µεταλλευµάτων, και κυρίως χρυσού και αργύρου, σε παγκόσµια κλίµακα, έχουν πραγµατοποιηθεί µελέτες από την Υπηρεσία Τηλεπισκόπησης και Γεωλογίας της Αυστραλίας (Australian Geological And Remote Sensing Services AGARSS), οι οποίες, όµως δεν είναι διαθέσιµες για το ευρύ κοινό, και είναι οι ακόλουθες: Επεξεργασία και ερµηνεία Ψηφιακών Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων LANDSAT TM πάνω από το Κεντρικό Περού για την υποστήριξη προγραµµάτων εξόρυξης ψευδαργύρου και χρυσού. Savage Exploration, Peru, Ltd Επεξεργασία και ερµηνεία δεδοµένων GEOSCAN MKII πάνω από την περιφέρεια Davyhurst, στη υτική Αυστραλία, για την υποστήριξη προγράµµατος εξόρυξης χρυσού. 39

45 Consolidated Gold N.L. Ερµηνεία Ψηφιακών Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων LANDSAT TM πάνω από την Λεκάνη Ashburton στη υτική Αυστραλία, για την υποστήριξη προγράµµατος εξόρυξης χρυσού και βασικών µετάλλων. Bacome Pty. Ltd. - Επεξεργασία και ερµηνεία δεδοµένων GEOSCAN MKII πάνω από την περιφέρεια Uaroo, στη υτική Αυστραλία, για την υποστήριξη προγράµµατος εξόρυξης χρυσού και βασικών µετάλλων. Leader Resources, Ltd. - Επεξεργασία και ερµηνεία Ψηφιακών Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων LANDSAT TM και GER DAIS 63 πάνω από τις περιοχές Huancavelica και Cordillera Negra, στο Περού, για την υποστήριξη προγράµµατος εξόρυξης χρυσού και βασικών µετάλλων. Cia. De Minas Buanaventura S.A. - Επεξεργασία και ερµηνεία δεδοµένων GER DAIS 63 πάνω από περιοχές του Νότιου Περού, για την υποστήριξη προγράµµατος εξόρυξης χρυσού. Ερµηνεία Ψηφιακών Τηλεπισκοπικών Απεικονίσεων LANDSAT TM στην περιοχή του Νότιου Περού, για την υποστήριξη προγράµµατος εξόρυξης χρυσού. 4.2 ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Οι περιοχές οι οποίες ερευνήθηκαν στη νήσο Λέσβο επιλέχθηκαν αρχικά από την µελέτη των γεωλογικών χαρτών του Ι.Γ.Μ.Ε. οι οποίοι είχαν κατασκευαστεί από τον Hecht το Συνδυάζοντας τα δεδοµένα των χαρτών µε επιστηµονικές εργασίες της Pe- Piper(1977,1978,1980) οι οποίες ανέφεραν ηφαιστειακές δοµές και περιοχές εξαλλοιωµένων πετρωµάτων επιλέξαµε τις περιοχές της έρευνας. Η πρώτη περιοχή η οποία επιλέχθηκε ήταν η βόρεια πλευρά του νησιού και ιδιαίτερα η ευρύτερη περιοχή του οικισµού Στύψη. Από την µελέτη των παραπάνω επιστηµονικών εργασιών αλλά και των χαρτών ήταν εµφανές ότι στη συγκεκριµένη περιοχή υπήρχε µια σηµαντική ηφαιστειακή δοµή και µεγάλοι όγκοι εξαλλοιωµένων πετρωµάτων. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι ιδιαίτερα ευνοϊκά έτσι ώστε να γίνει επιλογή µιας περιοχής για λεπτοµερή έρευνα. Η δοµή την οποία είχε υποδείξει η Pe-Piper (1980) ήταν εµφανές ότι είχε παραµορφωθεί από την τεκτονική (όπως φαινόταν από το σχήµα το οποίο είχε δοθεί στη βιβλιογραφία). Η τεκτονική παραµόρφωση της παραπάνω δοµής καθώς και η τεκτονική της συγκεκριµένης περιοχής δεν είχαν αναλυθεί. Γνωρίζοντας από την βιβλιογραφία ότι η τεκτονική είναι ο σηµαντικότερος παράγοντας δηµιουργίας χώρου για την κυκλοφορία των υδροθερµικών ρευστών αναλύσαµε την τεκτονική της περιοχής και καταλήξαµε στο σηµερινό σχήµα της µεγάλης ηφαιστειακής δοµής. 40

46 Η δεύτερη περιοχή η οποία επιλέχθηκε για έρευνα ήταν η ευρύτερη περιοχή του οικισµού Βατούσσα η οποία είχε σύµφωνα µε τη βιβλιογραφία αντίστοιχες ευνοϊκές συνθήκες να φιλοξενεί επιθερµική µεταλλοφορία. Μετά τη µελέτη της βιβλιογραφίας για την περιοχή της καλδέρας Σιγρίου καταλήξαµε ότι υπάρχει µεγάλη ηφαιστειακή δοµή και σηµαντικοί όγκοι εξαλλοιωµένων πετρωµάτων. Στόχος κι εδώ ήταν να βρεθεί το σηµερινό σχήµα της µεγάλης ηφαιστειακής δοµής, να εντοπιστούν οι τεκτονικές ζώνες οι οποίες παίζουν σηµαντικό ρόλο στην κυκλοφορία των υδροθερµικών ρευστών και τέλος να εντοπιστούν τα σηµεία στα οποία βρίσκεται η επιθερµική µεταλλοφορία. Αυτές οι δύο περιοχές έδειξαν τους ευνοϊκότερους παράγοντες φιλοξενίας επιθερµικών αποθέσεων και επιλέχθηκαν να ερευνηθούν αρχικά µε χρήση τηλεπισκοπικών µεθόδων και τεχνικών, ακολούθως να γίνει επιβεβαίωση των αποτελεσµάτων µε εργασία υπαίθρου και στη συνέχεια να πραγµατοποιηθούν επιλεγµένες γεωχηµικές και πετρογραφικές µέθοδοι. 4.3 ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΚΑΙ ΣΥΛΛΟΓΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΚΟΥ ΥΛΙΚΟΥ Ο αριθµός και το είδος των απαιτούµενων ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων και άλλων βοηθητικών δεδοµένων υλικών (ψηφιακό µοντέλο εδάφους, αεροφωτογραφίες), τα οποία κρίθηκαν απαραίτητα για την εκπόνηση του ερευνητικού έργου εξαρτήθηκε από την ιδιαιτερότητα της φυσικής πραγµατικότητας των περιοχών έρευνας, καθώς επίσης και από τους διαθέσιµους οικονοµικούς πόρους. Για την απόκτηση πληροφορίας (διάφοροι θεµατικοί χάρτες), όσον αφορά στην παρουσία των ζωνών υδροθερµικής εξαλλοίωσης στις περιοχές έρευνας, οι οποίες παίζουν καθοριστικό ρόλο για την ενδεχόµενη παρουσία επιθερµικού χρυσού, επελέγησαν και χρησιµοποιήθηκαν τα ακόλουθα δεδοµένα: Μία (1) πολυφασµατική ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση LANDSAT-TM (Κανάλια 1 έως και 7), µε ηµεροµηνία λήψης 20/08/1999 και χωρική διακριτική ικανότητα 30 m, µε εξαίρεση το θερµικό κανάλι 6, του οποίου η χωρική διακριτική ικανότητα είναι 120 m. Ο τηλεπισκοπικός δέκτης LANDSAT-TM παρέχει πληροφορία στα ακόλουθα φασµατικά κανάλια χωρικής διακριτικής ικανότητας 30 m: κανάλι 1 (µπλε µm), κανάλι 2 (πράσινο µm), κανάλι 3 (κόκκινο µm), κανάλι 4 (εγγύς υπέρυθρο µm), κανάλι 5 (µέσο υπέρυθρο µm), κανάλι 6 (θερµικό υπέρυθρο µm), και κανάλι 7 (µέσο υπέρυθρο µm). Μία (1) παγχρωµατική ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση του δορυφόρου SPOT-2 (SPOT- PAN), µε ηµεροµηνία λήψης 12/07/1999 και χωρική διακριτική ικανότητα 10 m, για να διασφαλιστεί και µεγαλύτερη χωρική διακριτική ικανότητα από αυτή της LANDSAT-TM, ώστε 41

47 να γίνει δυνατή η ερµηνεία της εικόνας της φυσικής πραγµατικότητας σε διαφορετικές κλίµακες µελέτης. Το γεγονός αυτό έχει ιδιαίτερη σηµασία τουλάχιστον για την περίπτωση της ανίχνευσης των γεωλογικών φωτογραµµώσεων. Η παγχρωµατική ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση SPOT παρέχει πληροφορία στο παγχρωµατικό κανάλι, εύρους µήκους κύµατος από µm. Μια (1) πολυφασµατική ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση του δορυφόρου SPOT-2 (SPOT- XS), µε ηµεροµηνία λήψης 2/07/1997 και χωρική διακριτική ικανότητα 20 m, η οποία αξιοποιήθηκε παράλληλα µε τις προηγούµενες ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις σε στάδια ψηφιακής επεξεργασίας των δεδοµένων για τις περιοχές έρευνας. Η πολυφασµατική ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση SPOT παρέχει πληροφορία στα ακόλουθα φασµατικά κανάλια: κανάλι 1 ( µm), κανάλι 2 ( µm) και κανάλι 3 ( µm). Αεροφωτογραφίες µέσης κλίµακας (κυρίως 1:15.000) των περιοχών έρευνας της Λέσβου, οι οποίες υποβοήθησαν στη µελέτη των φωτογραµµώσεων µε µεθόδους Φωτοερµηνείας. Χρησιµοποιήθηκαν επίσης: Τοπογραφικοί και γεωλογικοί χάρτες της περιοχής της έρευνας (της Γ.Υ.Σ. και του Ι.Γ.Μ.Ε. αντίστοιχα), κλίµακας 1: και 1:25.000, ως επικουρικά χαρτογραφικά δεδοµένα για τη διεξαγωγή των κατάλληλων ψηφιακών τηλεπισκοπικών επεξεργασιών (όπως π.χ., η γεωδαιτική αναγωγή των τηλεπισκοπικών δεδοµένων, επιβλεπόµενη ταξινόµηση, κ.α.). Στοιχεία επίγειων δειγµατοληψιών και εργαστηριακών µετρήσεων, οι οποίες πραγµατοποιήθηκαν σε περιοχές της Λέσβου για τους σκοπούς της έρευνας. Ψηφιακό µοντέλο εδάφους (ψ.µ.ε.) το οποίο αναπτύχθηκε από την ερευνητική οµάδα των Εργαστηρίων Τηλεπισκόπησης του ΕΜΠ και Ηφαιστειολογίας και Κοιτασµατολογίας του Πανεπιστηµίου Πατρών, για την εξαγωγή χαρακτηριστικών ποιοτικών παραµέτρων αναγνώρισης ενδιαφερουσών πρωτογενών τεκτονικών και ηφαιστειακών δοµών. 4.4 ΜΕΘΟ ΟΛΟΓΙΑ Η µεθοδολογία η οποία ακολουθήθηκε ήταν συνδυασµός των δύο επιστηµών της Τηλεπισκόπησης και της Γεωλογίας. Ο στόχος ήταν να γίνει αρχική διερεύνηση των περιοχών οι οποίες είχαν επιλεχθεί µετά τη βιβλιογραφική έρευνα και να οριστούν οι στενότερες περιοχές στόχοι. Η προσπάθεια εστιάστηκε στον εντοπισµό σηµαντικά στενότερων περιοχών από αυτές που είχαν αρχικά επιλεχθεί. Μετά από µελέτη της παγκόσµιας βιβλιογραφίας η οποία ασχολείται µε τον εντοπισµό κοιτασµάτων µε χρήση τηλεπισκοπικών µεθόδων και τεχνικών καταλήξαµε να 42

48 χρησιµοποιήσουµε τρεις τεχνικές οι οποίες µας έδωσαν πολύ σηµαντικά στοιχεία για το γεωλογικό καθεστώς των περιοχών 4.5 ΕΠΙΛΟΓΗ ΤΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ «ΣΤΟΧΩΝ» Η επιλογή των περιοχών «στόχων» έγινε αρχικά µε τη χρήση τριών τηλεπισκοπικών µεθόδων (ψηφιακοί λόγοι, φίλτρα και ανάλυση κυρίων συνιστωσών). Οι στόχοι της χρήσης των µεθόδων αυτών ήταν: α) ο εντοπισµός των ζωνών υδροθερµικής εξαλλοίωσης, β) µια πρώτη εκτίµηση του τεκτονικού καθεστώτος των περιοχών και γ) η καλύτερη δυνατή εποπτική εικόνα των ηφαιστειακών δοµών των περιοχών. Στο πρώτο στάδιο της επιλογής των στενότερων περιοχών χρησιµοποιήθηκε το ψηφιακό µοντέλο εδάφους σε συνδυασµό µε την ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση Landsat TM της Λέσβου. Με τον παραπάνω συνδυασµό ήταν δυνατό να γίνει επισκόπηση των περιοχών σε τρεις διαστάσεις. Με αυτόν τον τρόπο ήταν εύκολο να εντοπιστούν οι ηφαιστειακές δοµές των περιοχών και επιλεχθούν αυτές οι οποίες συγκεντρώνουν τις κατάλληλες προϋποθέσεις για την γένεση επιθερµικών κοιτασµάτων. Στο δεύτερο στάδιο χρησιµοποιήθηκαν φίλτρα και το κανάλι 4 της ψ.τ.α Landsat TM µε στόχο τον εντοπισµό των τεκτονικών µεγαλοδοµών οι οποίες ελέγχουν τις ηφαιστειακές δοµές. Στα σηµεία στα οποία οι τεκτονικές επιφάνειες διασταυρώνονται αποφασίστηκε να γίνει λεπτοµερής δειγµατοληψία. Στα σηµεία όπου διασταυρώνονται τεκτονικές επιφάνειες παρέχεται δίοδος κυκλοφορίας στα υδροθερµικά ρευστά, µε αποτέλεσµα την υδροθερµική εξαλλοίωση των πετρωµάτων, την ανάπτυξη υδροθερµικών φλεβών και την απόθεση µεταλλικών ορυκτών. Στο τρίτο και τελευταίο στάδιο του αρχικού τηλεπισκοπικού σταδίου της έρευνας χρησιµοποιήθηκε ο ψηφιακός λόγος ΤΜ5/ΤΜ7 ο οποίος τονίζει τις περιοχές στις οποίες κυριαρχούν τα αργιλικά ορυκτά. Οι εσωτερικές ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης των επιθερµικών κοιτασµάτων αποτελούνται κυρίως από αργιλικά ορυκτά (Καολινίτης, µοντµοριλλονίτης, ιλλίτης, αλουνίτης). Με τη χρήση του ψηφιακού λόγου εντοπίστηκαν περιοχές αργιλικών εξαλλοιώσεων. Πρέπει να σηµειώσουµε ότι στις περιοχές οι οποίες καλύπτονται µε πυκνή βλάστηση όπως π.χ. στους δόµους νότια του οικισµού Πτερούντα ήταν αδύνατο να γίνουν οι παραπάνω παρατηρήσεις. Σε τέτοιες περιπτώσεις µόνο η εργασία υπαίθρου µπορούσε να δώσει στοιχεία. Με τη χρήση των παραπάνω τεχνικών αποφασίστηκε να γίνει λεπτοµερής έρευνα υπαίθρου και δειγµατοληψία στην ευρύτερη περιοχή του οικισµού Στύψη, στην βόρεια παραλία του νησιού και 43

49 συγκεκριµένα στην περιοχή ανάµεσα στην Ευταλού και την Συκαµινέα, Στις περιοχές Υψηλοµέτωπο, Πελόπη, Κάπη, στην τοποθεσία Πετρί, στην ευρύτερη περιοχή του οικισµού Πτερούντα και τέλος στην ευρύτερη περιοχή του Μεσοτόπου. Με την επιλογή των παραπάνω περιοχών περιορίστηκε σηµαντικά ο χρόνος εργασίας υπαίθρου αλλά και ο όγκος της δειγµατοληψίας. Τέλος έγινε προετοιµασία της εργασίας υπαίθρου, µε τον εντοπισµό των οδικών αρτηριών οι οποίες οδηγούν στις περιοχές στόχους, αλλά και αξιολόγηση της σηµασίας των περιοχών σε σχέση µε το τεκτονικό τους καθεστώς (περιοχές µεγάλων τεκτονικών ζωνών και διασταύρωση αυτών θεωρήθηκαν µεγαλύτερης σηµασίας και δόθηκε προτεραιότητα στην έρευνα τους.) 4.6 ΛΟΓΙΣΜΙΚΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ Τα λογισµικά τα οποία χρησιµοποιήθηκαν για την επεξεργασία των ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων ήταν τα εξής : 1. Το λογισµικό επεξεργασίας ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων ER MAPPER και συγκεκριµένα οι εκδόσεις 5.5 για δίκτυο UNIX και η έκδοση 6.0 για PC. Το συγκεκριµένο πακέτο χρησιµοποιήθηκε για την παραγωγή έγχρωµων συνθέτων, PCA, HIS και φίλτρων σε απεικονίσεις Landsat TM. Επίσης κατασκευάστηκαν διανυσµατικά επίπεδα σε διάφορες επεξεργασίες οι οποίες είχαν λάβει χώρα σε ψ.τ.α. Landsat TM. Χρησιµοποιήθηκαν επίσης χωρικά φίλτρα σε απεικονίσεις SPOT. Τέλος έγινε υπέρθεση του ψηφιακού µοντέλου εδάφους σε επεξεργασίες οι οποίες έγιναν σε ψ.τ.α. Landsat TM µε στόχο την δηµιουργία τρισδιάστατων εικόνων των περιοχών της έρευνας. Στο συγκεκριµένο λογισµικό πακέτο έγιναν οι γεωµετρικές διορθώσεις των ψ.τ.α. 2. Το λογισµικό ψηφιακής επεξεργασίας εικόνων Adobe photoshop, το οποίο χρησιµοποιήθηκε για επεξεργασία εικόνων οι οποίες έχουν format BMP,TIFF ή Jpeg. Σε εικόνες οι οποίες βρίσκονταν στα παραπάνω format δηµιουργήθηκαν διάφορα επίπεδα πληροφοριών. 3. Το λογισµικό χρήσης γεωγραφικού συστήµατος πληροφοριών ARC MAP το οποίο χρησιµοποιήθηκε για την κατασκευή θεµατικών χαρτών των περιοχών της έρευνας. Αρχικά έγινε εισαγωγή των συντεταγµένων των περιοχών δειγµατοληψίας οι οποίες είχαν συλλεχθεί από GPS χειρός, στο χάρτη και ακολούθως έγινε εισαγωγή όλων των γεωλογικών και γεωχηµικών πληροφοριών στα σηµεία δειγµατοληψίας. 4. Σε µικρή κλίµακα χρησιµοποιήθηκαν τα λογισµικά επεξεργασίας TNT mips και ERDAS imagine τα οποία χρησιµοποιήθηκαν για την επεξεργασία της επιβλεπόµενης ταξινόµησης. 44

50 Πρέπει τέλος να σηµειώσουµε ότι λόγω των διαφόρων λογισµικών τα οποία χρησιµοποιήθηκαν υπήρξαν σοβαρά προβλήµατα λόγω ασυµβατότητας των αρχείων. Το κάθε πρόγραµµα έχει τη δική του µορφή αρχείου και τις περισσότερες φορές δεν είναι δυνατή η µετατροπή του. Αυτό είχε ως αποτέλεσµα να δηµιουργηθούν σηµαντικές καθυστερήσεις στην επεξεργασία των ψ.τ.α. 4.7 ΓΕΩΜΕΤΡΙΚΗ ΙΟΡΘΩΣΗ (ΓΕΩ ΑΙΤΙΚΗ ΑΝΑΓΩΓΗ) ΚΑΙ ΡΑ ΙΟΜΕΤΡΙΚΗ ΙΟΡΘΩΣΗ ΤΩΝ ΚΑΤΑΛΛΗΛΑ ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΩΝ ΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΩΝ ΤΗΣ ΝΗΣΟΥ ΛΕΣΒΟΥ Οι δορυφορικές ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις παραµορφώνονται γεωµετρικά κατά την λήψη τους. Κάποιοι παράγοντες που παραµορφώνουν τη γεωµετρία της εικόνας έχουν σχέση µε την αλληλεπίδραση του συστήµατος δορυφόρου - γης και είναι: α) η κίνηση του φορέα (δορυφόρου), β) η περιστροφή της γης, γ) η επίδραση της καµπυλότητας της γης κ.α.. Επιπλέον, οι παραµορφώσεις, τις οποίες υφίσταται µία δορυφορική ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση, εξαρτώνται από τον τρόπο λειτουργίας του φασµατικού σαρωτή (συστήµατος λήψης), και κατά συνέπεια, τον τρόπο καταγραφής της απεικόνισης. Οι παραµορφώσεις αυτές µπορεί να είναι γραµµικές ή µη γραµµικές. Στην προσπάθεια εξάλειψης των παραµορφώσεων αυτών, χρησιµοποιούνται παραµετρικά και µη παραµετρικά µοντέλα. Τα παραµετρικά µοντέλα λαβαίνουν υπόψη τους: Αναλυτικά µαθηµατικά µοντέλα των υφιστάµενων παραµορφώσεων (για παράδειγµα τη περιστροφή της γης σε σχέση µε την χρονική διάρκεια καταγραφής των ψηφίδων της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης), ή εδοµένα πού καταγράφονται µαζί µε τη δορυφορική ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση, και αφορούν, για παράδειγµα, στη θέση του δορυφόρου, και το γεωµετρικό προσανατολισµό του σαρωτή (SPOT, ΤΜ). Το µειονέκτηµα είναι ότι τα δεδοµένα αυτά δεν καταγράφονται συνεχώς αλλά σε περιοδικά χρονικά διαστήµατα, και έτσι είναι διαθέσιµα µόνο για ορισµένο αριθµό ψηφίδων (Θεµατικός Χαρτογράφος LANDSAT (LANDSAT-TM)) ή γραµµών (SPOT). Για τις ψηφίδες ή τις γραµµές, οι οποίες βρίσκονται ενδιάµεσα, υποθέτουµε ότι έχουµε γραµµική µεταβολή της παραµόρφωσης (Αργιαλάς 2000). Στην εφαρµογή των παραµετρικών διορθώσεων χρησιµοποιούνται µη παραµετρικά µοντέλα στην προσπάθεια διόρθωσης της γεωµετρίας της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης για τις παραµορφώσεις που υπολείπονται. Στα µοντέλα αυτά χρησιµοποιούνται πληροφορίες, οι οποίες αφορούν στη θέση σηµείων (π.χ. διασταυρώσεις οδικών αρτηριών, κόµβοι υδρογραφικού δικτύου και χαρακτηριστικά σηµεία επί των ακτογραµµών), τα οποία διακρίνονται µε ευκρίνεια, τόσο στη δορυφορική ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση, όσο και 45

51 πάνω στην επιφάνεια της γης ή σε χαρτογραφικές αναπαραστάσεις της γήινης επιφάνειας. Τα σηµεία αυτά ονοµάζονται σηµεία επίγειου ελέγχου και η θέση τους στην επιφάνεια της γης συνήθως εντοπίζεται από κάποιο διαθέσιµο χάρτη, µε αναφορά τις γεωγραφικές τους συντεταγµένες φ και λ, ή τις γεωδαιτικές τους συντεταγµένες σε κάποιο Σύστηµα Αναφοράς (π.χ. ΕΓΣΑ 87), ή µπορεί να υπολογισθεί και µε επιτόπου µετρήσεις (συνήθως µε GPS). Ο σκοπός χρήσης των συντεταγµένων των σηµείων επιγείου ελέγχου (τόσο στη δορυφορική ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση, όσο και στο χάρτη) είναι η υλοποίηση ενός µετασχηµατισµού συντεταγµένων για όλα τα σηµεία της δορυφορικής ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης ως προς τον χάρτη (Αργιαλάς 2000). Οι προϋποθέσεις προκειµένου να πραγµατοποιηθεί σωστά ο µετασχηµατισµός είναι οι ακόλουθες : Τα σηµεία επίγειου ελέγχου πρέπει να κατανέµονται οµοιόµορφα πάνω στην εικόνα. Οφείλει να είναι γνωστό το µοντέλο της παραµόρφωσης της δορυφορικής απεικόνισης (γραµµικό, πολυωνυµικό κ.α.). Οι συντεταγµένες των σηµείων επίγειου ελέγχου τυγχάνουν επεξεργασία από ένα πρόγραµµα ελαχίστων τετραγώνων, ώστε να προσδιορισθούν οι συντελεστές των δύο εξισώσεων µετασχηµατισµού συντεταγµένων, οι οποίες µπορούν να χρησιµοποιηθούν για να συσχετίσουν τις συντεταγµένες του γεωµετρικά ορθού χάρτη µε τις παραµορφωµένες συντεταγµένες της ψηφιακής απεικόνισης (Αργιαλάς 2000). Οι εξισώσεις µετασχηµατισµού συντεταγµένων δίνονται ως ακολούθως: x = f ( X, ) (1) 1 Y y = f ( X, ) (2) όπου: 2 Y ( x, y ) = συντεταγµένες της παραµορφωµένης ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης ( X, Y ) = ορθές συντεταγµένες του χάρτη ( f 1, f 2) = συναρτήσεις µετασχηµατισµού Μετά τον προσδιορισµό της συνάρτησης µετασχηµατισµού των συντεταγµένων απαιτείται µία διαδικασία προσδιορισµού των ψηφιακών τιµών των διαβαθµίσεων του γκρι, οι οποίες χρησιµοποιούνται από την αρχική παραµορφωµένη εικόνα για να τοποθετηθούν στη διορθωµένη γεωµετρικά -γεωδαιτικά- ανηγµένη απεικόνιση. Αυτή η διαδικασία καλείται αναδόµηση της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης και χρησιµοποιεί τρεις µεθόδους: α) τη µέθοδο της εγγύτερης γειτνίασης, η οποία παράγει µία τελική απεικόνιση, η οποία στηρίζεται στον υπολογισµό των ψηφιακών τιµών των ψηφίδων βάσει της εγγύτερης ψηφίδας της αρχικής απεικόνισης, και παρουσιάζει το µεγάλο πλεονέκτηµα της ευκολίας των υπολογισµών και της αποφυγής αλλαγών των ψηφιακών τιµών των διαβαθµίσεων του γκρι της αρχικής ψηφιακής 46

52 τηλεπισκοπικής απεικόνισης, β) τη διγραµµική µέθοδο αναδόµησης, η οποία λαµβάνει υπόψη της το µέσο όρο των τεσσάρων (4) εγγύτερων ψηφίδων της απεικόνισης, και θεωρείται ισοδύναµη διαδικασία της γραµµικής παρεµβολής στο διδιάστατο χώρο, και τέλος γ) την κυβική συνέλιξη, η οποία υπολογίζεται από τις δεκαέξι (16) εγγύτερες τιµές της αντίστοιχης ψηφίδας της αρχικής ψηφιακής απεικόνισης. Η µέθοδος αυτή δηµιουργεί µία τελική απεικόνιση, η οποία εµφανίζει περισσότερο ενισχυµένα τα στοιχεία της, αλλά παράλληλα τροποποιεί αρκετά τις ψηφιακές τιµές των διαβαθµίσεων του γκρι της αρχικής ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης (Lillesand & Kiefer 1994, Αργιαλάς 2000). Οι ραδιοµετρικές διορθώσεις εφαρµόζονται αµέσως µετά τη γεωµετρική διόρθωση και την αναδόµηση των ψηφιακών τιµών της δορυφορικής απεικόνισης. Οι ραδιοµετρικές διορθώσεις, οι οποίες πρέπει να διεξαχθούν πριν την εφαρµογή τεχνικών επεξεργασίας ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων, διακρίνονται σε δύο κατηγορίες: 1) Η πρώτη κατηγορία περιλαµβάνει τις ραδιοµετρικές διορθώσεις, οι οποίες πραγµατοποιούνται για να περιοριστούν στο ελάχιστο δυνατό τα σφάλµατα λειτουργίας των αισθητήρων του σαρωτή και να βελτιστοποιηθεί το δυναµικό εύρος λειτουργίας τους. Οι διορθώσεις αυτές γίνονται σε πραγµατικό χρόνο κατά τη λειτουργία του σαρωτή και επηρεάζουν τη βασική στάθµη και το βαθµό ενίσχυσης των ειδικών διατάξεων των αισθητήρων. 2) Η δεύτερη κατηγορία αφορά στις ατµοσφαιρικές διορθώσεις, οι οποίες εφαρµόζονται προκειµένου να περιοριστεί η ραδιοµετρική επίδραση εξωγενών παραγόντων, όπως είναι η επίδραση της γήινης ατµόσφαιρας και του γήινου αναγλύφου κ.α., στο λαµβανόµενο σήµα, κατά την διαδροµή της ακτινοβολίας µέχρι τον σαρωτή. Η διόρθωση της επίδρασης του αναγλύφου στα ραδιοµετρικά χαρακτηριστικά της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης απαιτεί την ύπαρξη ενός ψηφιακού µοντέλου εδάφους για την διόρθωσή της. Η επίδραση της διάχυσης του σήµατος από την ατµόσφαιρα έχει ως συνέπεια την αύξηση των τιµών φωτεινότητας των ψηφίδων σε κάθε κανάλι, µε µικρότερη ίσως επίδραση στα υπέρυθρα κανάλια. Έτσι, µία πρώτη προσέγγιση για τη διόρθωση της επίδρασης της διάχυσης έγκειται στην µείωση των τιµών φωτεινότητας των ψηφίδων του κάθε καναλιού κατά µία ποσότητα που υπολογίζεται είτε µε ρύθµιση των ιστογραµµάτων ή µε παλινδροµική ρύθµιση. Στη διεθνή βιβλιογραφία υπάρχουν ειδικά µοντέλα ατµοσφαιρικών διορθώσεων, τα οποία εξαλείφουν την επίδραση της ατµόσφαιρας (Lillesand & Kiefer 1994, 2000). Στο πλαίσιο της έρευνας, αναλυτικότερα πραγµατοποιήθηκαν: Κατάλληλη ψηφιακή επεξεργασία των τοπογραφικών χαρτών της Γεωγραφικής Υπηρεσίας Στρατού (Γ.Υ.Σ.), κλίµακας 1:50.000, οι οποίοι καλύπτουν τις περιοχές έρευνας στη Λέσβο. Η 47

53 Λέσβος καλύπτεται χαρτογραφικά από 6 φύλλα χάρτη (φ. χ.) κλίµακας 1:50.000, τα οποία είναι: 1) «Μήθυµνα», 2) «Ερεσός», 3) «Αγία Παρασκευή», 4) «Πολύχνιτος», 5) «Μυτιλήνη» και 6) «Πλωµάριον». Αρχικά, πραγµατοποιήθηκε σάρωση (scanning) των φύλλων χάρτη και η µετατροπή τους σε συγκεκριµένη ψηφιακή µορφή εικόνας. Ακολούθως, τα φύλλα χάρτη ενώθηκαν και δηµιουργήθηκε ένα ψηφιακό µωσαϊκό, για τη δηµιουργία ενιαίου ψηφιακού τοπογραφικού υποβάθρου για την ευκολότερη διαχείριση των δεδοµένων κατά τη γεωδαιτική αναφορά των ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων. Στη συνέχεια, πραγµατοποιήθηκε αντιστοίχηση των συντεταγµένων των άκρων των ενωµένων ψηφιακών φύλλων χάρτη µε τις αντίστοιχες συντεταγµένες των ίδιων σηµείων στο Ελληνικό Γεωδαιτικό Σύστηµα Αναφοράς ΕΓΣΑ'87 από τους πίνακες συντεταγµένων της Γ.Υ.Σ. µε στόχο την απόδοση γεωδαιτικών συντεταγµένων στον ψηφιακό χάρτη της Λέσβου. Χωρίς αυτή την εργασία, θα ήταν αδύνατο να αποκτήσουν οι δορυφορικές ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις, γεωδαιτικές συντεταγµένες, αφού ο ψηφιακός τοπογραφικός χάρτης χρησιµοποιείται ως το απαραίτητο γεωδαιτικό υπόβαθρο κατά τη διαδικασία της γεωδαιτικής τους αναγωγής. Γεωδαιτική αναγωγή των δορυφορικών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων LANDSAT- TM (Κανάλια 1 έως 5 και 7, χωρική διακριτική ικανότητα 30 µέτρων), για τη νήσο Λέσβο. Στόχος της γεωµετρικής διόρθωσης ήταν η εξάλειψη συστηµατικών παραµορφώσεων (παραµόρφωση λόγω περιστροφής της γης), καθώς και τυχαίων παραµορφώσεων, οι οποίες γενικά διορθώνονται µε τη χρήση καλώς κατανεµηµένων σηµείων επιγείου ελέγχου (Lillesand & Kiefer 1994, Ρόκος 1998, Αργιαλάς 2000). Η γεωδαιτική αναγωγή των ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων πραγµατοποιήθηκε µε χρήση των παραµέτρων: α) Προβολικό σύστηµα: Εγκάρσια Μερκατορική Προβολή για το Βόρειο Ηµισφαίριο (NUTM) - Ζώνη 35, β) Γεωδαιτικό Σύστηµα Αναφοράς: Ελληνικό Γεωδαιτικό Σύστηµα Αναφοράς του 1987 (ΕΓΣΑ 87). Η γεωδαιτική αναγωγή πραγµατοποιήθηκε µε τη λήψη ενός συνόλου 37 σηµείων επιγείου ελέγχου για την ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση LANDSAT-TM των περιοχών έρευνας της Λέσβου και ελέγχθηκε µε ένα σύνολο 16 σηµείων διαφορετικών από αυτά του επιγείου ελέγχου. Ήταν υψηλής ακριβείας (µε ολικό µέσο τετραγωνικό σφάλµα περίπου 0.9 pixels και για τις τρεις περιοχές έρευνας, το οποίο πρακτικά µεταφράζεται ως 27 µέτρα για την ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση LANDSAT-TM, µε ανεκτό όριο ακρίβειας αυτό των 1.5 pixels). Η µέθοδος αναδόµησης, η οποία χρησιµοποιήθηκε για τον επαναπροσδιορισµό των τιµών του γκρι της γεωδαιτικά ανηγµένης ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης είναι η µέθοδος της εγγύτερης γειτνίασης, διότι αλγοριθµικά υπολογίζεται µε περισσότερη ευκολία και οι ψηφιακές τιµές της γεωδαιτικά ανηγµένης εικόνας εξόδου είναι σχεδόν οι ίδιες µε τις τιµές του γκρι της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης εισόδου (Ρόκος 1998). 48

54 Στη συνέχεια, στις ίδιες ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις πραγµατοποιήθηκε µόνο αφαίρεση της σκέδασης από όλα τα κανάλια των απεικονίσεων, µε αφαίρεση της µέσης τιµής κάθε καναλιού από την τιµή του κάθε pixel του κάθε καναλιού αντίστοιχα, έτσι ώστε να µην αλλοιωθεί η αρχική ραδιοµετρία των ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων των περιοχών έρευνας, αλλά και διότι αυτή η διαδικασία θεωρείται απαραίτητη πριν την εφαρµογή φασµατικών λόγων στις απεικονίσεις (Αργιαλάς 2000). Γεωδαιτική αναγωγή των ψηφιακών τηλεπισκοπικών παγχρωµατικών και πολυφασµατικών ψηφιακών απεικονίσεων του δορυφόρου SPOT-2 (SPOT-PAN και SPOT-XS) των περιοχών έρευνας της Λέσβου, µε χωρική διακριτική ικανότητα 10 m και 20 m αντίστοιχα. Η γεωδαιτική αναγωγή των ψ.τ.α SPOT διεξήχθη στο ίδιο Προβολικό Σύστηµα µε τις προηγούµενες ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις (Εγκάρσια Μερκατορική Προβολή στο Βόρειο Ηµισφαίριο) και το ίδιο Γεωδαιτικό Σύστηµα Αναφοράς. Στην παγχρωµατική ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση SPOT της Λέσβου ελήφθησαν 110 σηµεία επιγείου ελέγχου, και µετά τη λήψη 30 σηµείων ελέγχου διαφορετικών των αρχικών, το ολικό µέσο τετραγωνικό σφάλµα, το οποίο προέκυψε, ήταν περίπου 0.9 ψηφίδες (pixels) (9.0 µέτρα επί του εδάφους) µε ανεκτό όριο ακρίβειας τις 1.5 ψηφίδες. Η αναδόµηση της παγχρωµατικών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων των προαναφερθεισών περιοχών έρευνας επιτεύχθηκε µε τη µέθοδο της εγγύτερης γειτνίασης. Αντίστοιχα, για την πολυφασµατική ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση SPOT της Λέσβου ελήφθησαν 65 σηµεία επιγείου ελέγχου, και το ολικό µέσο τετραγωνικό σφάλµα που προέκυψε ήταν περίπου 0.9 ψηφίδες (9.0 µέτρα επί του εδάφους) µε ανεκτό όριο ακρίβειας τις 1.5 ψηφίδες. Κατόπιν, στις παρούσες ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις διεξήχθη ραδιοµετρική διόρθωση, η οποία περιγράφηκε στην προηγούµενη παράγραφο. 4.8 ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΨΗΦΙΑΚΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ (DIGITAL ELEVATION MODEL DEM). Κατά το στάδιο της επεξεργασίας του ψηφιακού µοντέλου εδάφους, πραγµατοποιήθηκαν επεξεργασίες για την εξαγωγή χρησίµων συµπερασµάτων, όσον αφορά στη δυνατότητα της τρισδιάστατης απεικόνισης για την ανάδειξη πληροφοριών που οδηγούν στην ανάδειξη και οριοθέτηση των κύριων ηφαιστειακών και τεκτονικών δοµών, όπως οι καλδέρες των περιοχής έρευνας της Στύψης και της καλδέρας Σιγρίου στις οποίες σχετίζονται µε τις υπάρχουσες ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης, και αποτελούν περιοχές στόχους για επίγεια δειγµατοληψία και γεωχηµική έρευνα αυτών για ενδεχόµενη µεταλλοφορία. Οι διαδικασίες, οι οποίες διεξήχθησαν είναι οι ακόλουθες: ηµιουργία ψηφιακής απεικόνισης των κλίσεων (slope) του εδάφους (χάρτης κλίσεων): 49

55 Οι χάρτες κλίσεων (slope maps) έχουν ως σκοπό τον υπολογισµό της ανωµαλίας της κλίσης του εδάφους. Περιοχές µεγάλων κλίσεων των πρανών πιθανώς να συνδέονται και µε ύπαρξη ρηγµάτων, αλλά αποτελεί και ένα σηµαντικό γεωλογικό παράγοντα, ο οποίος συνδέεται µε την κοιτασµατολογική έρευνα. Στον παράγωγο χάρτη κλίσεων, η ψηφιακή τιµή της κάθε ψηφίδας (pixel), προσδιορίζεται από τη µέγιστη κλίση της αντίστοιχης ψηφίδας του ψηφιακού µοντέλου εδάφους σε σχέση µε τις γειτονικές. Οι κλίσεις µετρούνται είτε σε µοίρες, ή µε ποσοστό επί τοις 100. Στη δεύτερη περίπτωση, η κλίση υπολογίζεται ως η εφαπτοµένη της γωνίας σε ποσοστό επί τοις εκατό, δηλαδή µία γωνία µε κλίση 45 ο αντιστοιχεί σε κλίση 100%. ηµιουργία ψηφιακής εικόνας προσανατολισµού (aspect) των κλιτύων (χάρτης προσανατολισµού) Ο χάρτης προσανατολισµού των κλιτύων παρουσιάζει τη διεύθυνση, κατά την οποία παρατάσσονται οι διάφορες επιφάνειες σ ένα ψηφιακό µοντέλο εδάφους. Σ' αυτή την παράγωγη ψηφιακή απεικόνιση, η ψηφιακή τιµή της κάθε ψηφίδας (pixel) αντιστοιχεί στον προσανατολισµό της αντίστοιχης ψηφίδας του ψηφιακού µοντέλου εδάφους. Ως προσανατολισµός κλιτύος ορίζεται η διεύθυνση εµφάνισης της µέγιστης κλίσης. Μετράται από ο, κατά τη φορά των δεικτών του ρολογιού, µε αρχή τον Βορρά. Σκίαση / Προσοµοίωση ηλιακού φωτισµού ( ηµιουργία Χάρτη Σκιασµένου Ανάγλυφου) (Shaded Relief Map) Στο ψηφιακό µοντέλο εδάφους εφαρµόσθηκαν χωρικά φίλτρα συνέλιξης, το οποία παρείχαν την αίσθηση «φωτισµού» του τοπογραφικού ανάγλυφου από τον ήλιο, από κάποια συγκεκριµένη διεύθυνση. Οι απεικονίσεις, οι οποίες παρήχθησαν, ήταν τρισδιάστατες (3 ), και το ηλιακό ύψος και αζιµούθιο κατά µία δεδοµένη διεύθυνση φωτισµού καθορίσθηκαν από τον αναλυτή. Το ψηφιακό µοντέλο εδάφους χρησιµοποιήθηκε για τους ακόλουθους δύο λόγους: α) παρείχε τη δυνατότητα επισκόπησης υπό µεταβλητή ηλιακή γωνία ανύψωσης, γεγονός που αποτελεί πλεονέκτηµα, διότι όπως είναι γνωστό, όσο µικρότερο είναι το ύψος του ηλίου (µικρή γωνία ηλιακής ανύψωσης), τόσο περισσότερο ενισχύεται το ανάγλυφο λόγω σκίασης (Woldai 1995), και β) σε δορυφορικές ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις SPOT και LΑNDSAT-TM, οι φωτογραµµώσεις, οι οποίες έχουν προσανατολισµό παράλληλο µε τη διεύθυνση της ηλιακής αζιµουθιακής γωνίας, εµφανίζονται αµυδρά, ενώ σ' ένα επεξεργασµένο ψηφιακό µοντέλο εδάφους µε δυνατότητα τρισδιάστασης όρασης (χάρτης σκιασµένου ανάγλυφου), αναδεικνύονται τέτοιου είδους γραµµώσεις. Η επεξεργασία αυτή αποδείχθηκε ιδιαίτερης χρησιµότητας και εφαρµόσθηκε στις παραπάνω περιοχές έρευνας µε σκοπό την εξαγωγή του ψηφιακού χάρτη φωτογραµµώσεων για τη µελέτη της τεκτονικής διάρθρωσης των περιοχών έρευνας της Λέσβου. 50

56 Αναλυτικότερα, για τις περιοχές έρευνας της Στύψης και της καλδέρας Σιγρίου εφαρµόστηκαν τέσσερα χωρικά φίλτρα ενίσχυσης κατά τις βασικές διευθύνσεις (Β-Ν, Α-, ΒΑ-Ν και Β -ΝΑ) και υπό συγκεκριµένη αζιµουθιακή γωνία ηλιακού φωτισµού (120 ο ) και γωνία ηλιακής ανύψωσης (50 ο ) επάνω στο ψηφιακό µοντέλο εδάφους των περιοχών έρευνας, από την εφαρµογή των οποίων προέκυψαν απεικονίσεις µε την αίσθηση της τρίτης διάστασης. Το αποτέλεσµα της εφαρµογής των φίλτρων αυτών δηµιούργησε ένα χάρτη σκιασµένου ανάγλυφου, ο οποίος χρησιµοποιήθηκε στη συνέχεια ως χαρτογραφικό υπόβαθρο για την υπέρθεση του διανυσµατικού επιπέδου των φωτογραµµώσεων (Μαυραντζά και άλλοι 2000, Rokos et al 2000). Ενδεικτικά, παραθέτονται χάρτες σκιασµένου αναγλύφου µε διεύθυνση φωτισµού τη Β-Ν, οι οποίοι προέκυψαν από την παραπάνω διαδικασία για τις περιοχές µελέτης της Στύψης (Εικόνες 11α και 11β), και της καλδέρας Σιγρίου(Εικόνες 11γ και 11δ). 51

57 Β Β [ ] 1 KM [ ] 1 KM α) β) [ ] 1 KM Β Β [ ] 1 KM γ) δ) Εικόνα 11: Χάρτης σκιασµένου αναγλύφου των περιοχών Στύψης και καλδέρας Σιγρίου ο οποίος προέκυψε από την εφαρµογή φίλτρων από συγκεκριµένη ηλιακή γωνία φωτισµού στο ψηφιακό µοντέλο εδάφους, α) από τη διεύθυνση του Βορρά, β) από τη ΒΑ διεύθυνση, γ) από την Ανατολή και δ) από τη Β διεύθυνση. Επάνω στο χάρτη σκιασµένου αναγλύφου, έχει υπερτεθεί το διανυσµατικό επίπεδο των τεκτονικών φωτογραµµώσεων, οι οποίες ερµηνεύθηκαν στις παραπάνω απεικονίσεις, και το οποίο παρουσιάζεται µε µπλε, πορτοκαλί, πράσινο και γαλάζιο χρώµα. 52

58 4.9 ΣΥΝΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΨΗΦΙΑΚΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ ΜΕ ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΕΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΙΣ ΤΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ ΕΡΕΥΝΑΣ Εκτός από τις παραπάνω βασικές κατηγορίες επεξεργασιών στο ψηφιακό µοντέλο εδάφους στη Λέσβο, πραγµατοποιήθηκε επιπρόσθετα και συνεπεξεργασία του ψηφιακού µοντέλου εδάφους των περιοχών έρευνας της Λέσβου µε τις ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις των ίδιων περιοχών. Ο κύριος σκοπός ήταν η εξαγωγή χρήσιµων συµπερασµάτων σχετικά µε την τεκτονική της περιοχής, καθώς και για την ακριβέστερη οριοθέτηση των ηφαιστειακών δοµών (καλδέρες δόµοι ηφαιστειακοί λαιµοί) στην τρισδιάστατη απεικόνιση που δηµιουργήθηκε από την επίθεση των ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων πάνω στο ψηφιακό µοντέλο εδάφους των περιοχών έρευνας. Για τη χαρτογράφηση των τεκτονικών δοµών δηµιουργήθηκε ένα ψηφιακό διανυσµατικό αρχείο µε τη γενική τεκτονική (κύρια ρήγµατα) και ένα δεύτερο διανυσµατικό αρχείο, το οποίο περιείχε τις ηφαιστειακές δοµές. Το διανυσµατικό επίπεδο των αναγνωρισµένων ηφαιστειακών δοµών (Εικόνα 12α) δηµιουργήθηκε από την ερµηνεία της υπέρθεσης της δορυφορικής ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης LANDSAT-TM των περιοχών έρευνας πάνω στα αντίστοιχα ψηφιακά µοντέλα εδάφους. Ενδεικτικά, στην ακόλουθη εικόνα 12 παραθέτεται το διανυσµατικό αρχείο των ηφαιστειακών δοµών για την περιοχή της Στύψης, οι οποίες ερµηνεύθηκαν στην υπερτιθέµενη ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση LANDSAT-TM της περιοχής έρευνας στο ψηφιακό µοντέλο εδάφους της Στύψης. Εντούτοις, λόγω της αδυναµίας του προγράµµατος να επεξεργάζεται διανυσµατικά δεδοµένα πάνω σε τρισδιάστατη απεικόνιση (ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση πάνω σε ψηφιακό µοντέλο εδάφους), οι ηφαιστειακές δοµές παρουσιάζονται στο έγχρωµο σύνθετο RGB 321 της πολυφασµατικής απεικόνισης LANDSAT-TM της περιοχής έρευνας της Στύψης (Εικόνα 12β). 53

59 Β Β [ ] 1 KM [ ] 1 KM α) β) Εικόνα 12: α) Απεικόνιση, η οποία προέκυψε από την υπέρθεση της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης LANDSAT-TM της περιοχής έρευνας της Στύψης πάνω στο ψηφιακό µοντέλο εδάφους της περιοχής, και β) ιανυσµατικό αρχείο ηφαιστειακών δοµών της περιοχής της Στύψης, το οποίο έχει υπερτεθεί στο έγχρωµο σύνθετο RGB 321 ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης LANDSAT-TM της περιοχής της Στύψης. Με πράσινο χρώµα διακρίνεται το όριο της µεγάλης καλδέρας της ευρύτερης περιοχής της Στύψης, ενώ µε ροζ χρώµα απεικονίζονται οι ηφαιστειακοί δόµοι και µικρές ηφαιστειακές καλδέρες µέσα στη µεγαλύτερη δοµή της περιοχής ΜΕΛΕΤΗ ΕΓΧΡΩΜΩΝ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΩΝ ΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΛΟΓΩΝ Οι λόγοι καναλιών είναι ενισχύσεις, οι οποίες προκύπτουν από τη διαίρεση των ψηφιακών τιµών σ ένα φασµατικό κανάλι, µε τις αντίστοιχες τιµές σε ένα άλλο κανάλι. Ένα κύριο πλεονέκτηµα των φασµατικών λόγων µεταξύ καναλιών µίας πολυφασµατικής απεικόνισης είναι ότι αναδεικνύουν τα φασµατικά χαρακτηριστικά των διαφόρων στοιχείων της απεικόνισης, ανεξάρτητα από την έκταση των συνθηκών φωτισµού της περιοχής κατόπτευσης. Συνεπώς, µία απεικόνιση, η οποία προκύπτει από την εφαρµογή ενός φασµατικού λόγου µεταξύ δύο καναλιών για µία περιοχής κατόπτευσης, θα µπορούσε αποτελεσµατικά να αντισταθµίσει τη διακύµανση των ψηφιακών τιµών, η οποία οφείλεται στο τοπογραφικό ανάγλυφο, και µ αυτό τον τρόπο, δίνει έµφαση στη φασµατική και χρωµατική πληροφορία µίας πολυφασµατικής ψηφιακής απεικόνισης (Lillesand και Kiefer 1994, Αργιαλάς 2000). 54

60 Η επεξεργασία της δηµιουργίας φασµατικών λόγων, έγχρωµων συνθέτων µε εικόνες λόγους και έγχρωµων συνθέτων καναλιών, µεθοδολογικά αντιστοιχείτε µε τις επεξεργασίες «Μελέτη των κατάλληλων έγχρωµων συνθέτων, και έγχρωµων συνθέτων µε εικόνες φασµατικών λόγων για την οριοθέτηση περιοχών εκπαίδευσης για το στάδιο της ταξινόµησης - Επιβλεπόµενη ταξινόµηση», διότι υποβοηθά στην επιλογή αντιπροσωπευτικών δειγµάτων εκπαίδευσης συγκεκριµένων θεµατικών τάξεων κατά το στάδιο της επιβλεπόµενης ταξινόµησης, αλλά συνήθως αποτελεί ένα αυτόνοµο στάδιο επεξεργασιών µίας ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης. Από αυτή τη διαδικασία ελήφθησαν πολύ χρήσιµα συµπεράσµατα α) για τα φασµατικά χαρακτηριστικά της κάλυψης γης των περιοχών έρευνας, τα οποία συνδέονται άµεσα µε την ορυκτολογική σύσταση του εδάφους των περιοχών αυτών και β) για την οριοθέτηση των ζωνών υδροθερµικής εξαλλοίωσης των περιοχών έρευνας. Για όλες τις περιοχές έρευνας δηµιουργήθηκαν συνδυασµοί έγχρωµων συνθέτων από τα 7 κανάλια των ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων LANDSAT-TM, καθώς και διάφοροι φασµατικοί λόγοι των εν λόγω καναλιών, από τους οποίους οι πιο χρήσιµοι ήταν οι φασµατικοί λόγοι 5/7 και 3/1 για τον εντοπισµό των ζωνών υδροθερµικής εξαλλοίωσης. Οι συγκεκριµένοι φασµατικοί λόγοι χρησιµοποιήθηκαν στη βιβλιογραφία (Gupta 1991, Sabins 1997) για τον εντοπισµό ζωνών υδροθερµικής εξαλλοίωσης σε επιθερµικά κοιτάσµατα χρυσού και πορφυριτικά κοιτάσµατα χαλκού, όπως για παράδειγµα για την περιοχή του Cuprite, στο Goldfield της Νεβάδα Η.Π.Α. (Sabins 1997) τα οποία παρουσιάζουν παρόµοια δοµή και ζώνωση εξαλλοιώσεων. Οι περιοχές, οι οποίες εµφανίζονται µε άσπρο χρώµα αλλά και ανοιχτό γκρι σ αυτό το έγχρωµο σύνθετο, είναι οι περιοχές εξαλλοιώσεων µεγαλύτερης έντασης (πυριτίωση, προχωρηµένη αργιλική, αργιλική). Οι περιοχές, οι οποίες εµφανίζονται µε σκούρους τόνους του γκρι ορίζουν εξαλλοιώσεις χαµηλότερης έντασης, όπως σερικιτίωση, επιδοτίωση και προπυλιτίωση. Οι περιοχές µε χρώµα µαύρο ή πολύ σκούρο γκρι αντιπροσωπεύουν αναλλοίωτες λάβες (Sabins 1997). Αναλυτικότερα, στην απεικόνιση η οποία προέκυψε από την εφαρµογή του λόγου 5/7, δίνεται έµφαση στις φασµατικές διαφορές που παρουσιάζουν τα υδροθερµικά εξαλλοιωµένα αργιλικά ορυκτά ιλλίτης, καολινίτης και µοντµοριλλονίτης. Αυτά τα ορυκτά εµφανίζουν διακριτά χαρακτηριστικά απορρόφησης (ελάχιστη ανακλαστικότητα) στο εύρος του µήκους κύµατος του καναλιού 7 του Θεµατικού Χαρτογράφου του LANDSAT (LANDSAT-TM), ενώ παρουσιάζουν τη µέγιστη ανακλαστικότητα στο κανάλι 5. Γι' αυτό το λόγο, η χρήση του φασµατικού λόγου 5/7 παρουσιάζει αρκετά µεγάλο ενδιαφέρον και κρίνεται απαραίτητη για την ανίχνευση των συγκεκριµένων υδροθερµικών αργιλικών ορυκτών. Από την άλλη πλευρά, η εφαρµογή του φασµατικού λόγου 3/1 παρείχε απεικονίσεις στις οποίες διαχωρίζονται τα οξείδια του σιδήρου και τα θειικά ορυκτά. Αυτά αποτελούν τη δεύτερη 55

61 µεγάλη κατηγορία ορυκτών η οποία χαρακτηρίζει τα υδροθερµικά εξαλλοιωµένα πετρώµατα. Πιο συγκεκριµένα, στο κανάλι 1 (µπλε) της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης LANDSAT-TM, τα ορυκτά τα οποία περιέχουν οξείδια του σιδήρου παρουσιάζουν χαµηλή ανακλαστικότητα, ενώ στο κανάλι 3 (κόκκινο), τα ίδια ορυκτά παρουσιάζουν υψηλή ανακλαστικότητα. Ιδιαίτερα, όσον αφορά στο λόγο 3/1, παρουσιάζεται δυσκολία στον απευθείας διαχωρισµό της φασµατικής απόκρισης των αργιλικών ορυκτών από τη βλάστηση, και γι αυτό το λόγο προτιµάται η χρήση του µέσα σε έγχρωµο σύνθετο. Ενδεικτικά, για την περιοχή έρευνας της Στύψης, η οποία αποτελεί και ένα αναπτυγµένο και σύνθετο παλαιό-γεωθερµικό πεδίο, δηµιουργήθηκε µία απεικόνιση από την εφαρµογή µαθηµατικής πράξης, και συγκεκριµένα, πρόσθεσης, των φασµατικών λόγων 5/7 και 3/1, η οποία παρείχε το συνδυασµό της πληροφορίας των δύο λόγων, δηλαδή πληροφορία σχετικά µε την ανάδειξη των αργιλικών ορυκτών και των οξειδίων του σιδήρου (Rokos, et. al. 2000a),(Εικόνα 13). Σε αυτή την εικόνα παρουσιάζονται τα όρια των ζωνών υδροθερµικής εξαλλοίωσης της περιοχής έρευνας, των οποίων το είδος και η ένταση προσδιορίσθηκε µε κοιτασµατολογικές µεθόδους και τεχνικές. Μετά τη δηµιουργία απεικονίσεων µε χρήση των παραπάνω φασµατικών λόγων, κατασκευάστηκε απεικόνιση στην οποία προστέθηκαν οι φασµατικοί λόγοι 3/5 και 5/7 (Εικ. 13). Για παράδειγµα, στην απεικόνιση, η οποία αφορά στην περιοχή έρευνας της Στύψης, οι κίτρινες γραµµές οριοθετούν τις εξωτερικές και εσωτερικές περιοχές των εξαλλοιωµένων πετρωµάτων (Βαµβουκάκης και άλλοι 2000, Rokos et al. 2000a). Ένα πλεονέκτηµα αυτής της απεικόνισης µε τις συγκεκριµένες εικόνες λόγων είναι το γεγονός ότι συνδυάζει τα πρότυπα κατανοµής τόσο των σιδηρούχων ορυκτών, όσο και των υδροθερµικών αργιλικών ορυκτών (Sabins 1997). Συµπερασµατικά µπορούµε να αναφέρουµε ότι η µελέτη έγχρωµων συνθέτων απεικονίσεων φασµατικών λόγων αποτελεί πολύ καλό εργαλείο για την αναγνώριση περιοχών υδροθερµικών εξαλλοιώσεων, και συνεπώς µπορεί να οριστεί ως µία από τις αρχικές επεξεργασίες ορισµού στενότερων περιοχών έρευνας. Β 56

62 Β Β α β [----] 1 KM [----] 1 KM Β γ [-----] 1 KM Β Β δ ε [----] 1 KM [----] 1 KM Εικόνα 13 : α) Απεικόνιση φασµατικού λόγου 5/7 περιοχή Στύψης. ιαχωρίζονται οι περιοχές αργιλικών εξαλλοιώσεων (βέλος).β) Απεικόνιση φασµατικού λόγου 3/1 περιοχή Στύψης. ιαχωρίζονται οι περιοχές σιδηρούχων ορυκτών (βέλος). γ) Απεικόνιση πρόσθεσης, των φασµατικών λόγων 5/7 και 3/1 µε διαχωρισµό σε έντονες υδροθεµικές εξαλλοιώσεις (κίτρινη γραµµή) και χαµηλότερης έντασης (λευκή γραµµή), περιοχή Στύψης. δ) Απεικόνιση φασµατικού λόγου 5/7 περιοχή καλδέρας Σιγρίου. ιαχωρίζονται οι περιοχές αργιλικών εξαλλοιώσεων (βέλος). ε) Απεικόνιση φασµατικού λόγου 3/1 περιοχή καλδέρας Σιγρίου. ιαχωρίζονται οι περιοχές σιδηρούχων ορυκτών (βέλος). 57

63 4.11 ΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΕΓΧΡΩΜΩΝ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΓΙΑ ΤΙΣ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΣΤΥΨΗΣ ΚΑΙ ΚΑΛ ΕΡΑΣ ΣΙΓΡΙΟΥ ΣΤΗ ΛΕΣΒΟ. ηµιουργήθηκαν µια σειρά έγχρωµων συνθέτων για τις περιοχές της έρευνας στη ν. Λέσβο µε σκοπό την ενίσχυση και ανάδειξη των στοιχείων τα οποία έχουν άµεση σχέση µε το υδροθερµικό σύστηµα των δύο περιοχών, όπως τεκτονικά στοιχεία, ζώνες εξαλλοίωσης και ηφαιστειακές δοµές. Θα αναφέρεται ο συνδυασµός των ψηφιακών καναλιών της ψ.τ.α. Landsat TM µε αντιστοίχηση των αριθµών τους στα βασικά χρώµατα κόκκινο (R), πράσινο (G) και µπλε (Β). Οι περιοχές πυριτίωσης παρουσιάζονται µε (Π) και οι περιοχές αργιλικής εξαλλοίωσης µε (Α). ΣΤΥΨΗ. (παράρτηµα έχρωµων συνθέτων-στύψη) RGB 321 (Ψ1): Πρόκειται για την απεικόνιση η οποία αντιπροσωπεύει τα φυσικά χρώµατα. Νότια του οικισµού της Στύψης παρατηρούµε µικρές περιοχές οι οποίες εµφανίζονται µε κίτρινο χρώµα είναι περιοχές αργιλικής εξαλλοίωσης. Τα κίτρινα αυτά χρώµατα εµφανίζονται γύρω από την περιοχή των πυριτιώσεων η οποία στη συγκεκριµένη απεικόνιση εµφανίζεται µε σκούρο µοβ χρώµα. Σε αυτή την απεικόνιση είναι διακριτή η ζώνωση των υδροθερµικών ζωνών εξαλλοίωσης. RGB 357 (Ψ2): Σε αυτή την απεικόνιση τονίζονται οι κατοικηµένες περιοχές µε κίτρινο χρώµα. Είναι επίσης πολύ καλά εκφρασµένη τόσο η καλδέρα της Στύψης όσο και η µεγάλη τεκτονική ζώνη ΒΒΑ διεύθυνσης η οποία τέµνει την καλδέρα στο ανατολικό µέρος της. Τέλος η ζώνη των πυριτιώσεων εµφανίζεται µε σκούρο µοβ χρώµα και είναι ικανοποιητικά διακριτή. RGB 345 (Ψ3): Στην συγκεκριµένη απεικόνιση δεν τονίζονται τα γεωλογικά χαρακτηριστικά της περιοχής. Τονίζεται πολύ καλά το υδρογραφικό δίκτυο. RGB 135 (Ψ4): Στη συγκεκριµένη απεικόνιση τονίζονται οι τεκτονικές ζώνες και οι ηφαιστειακές δοµές. Η περιοχή των πυριτιώσεων διακρίνεται πάρα πολύ καλά διότι εµφανίζεται µε σκούρο πράσινο χρώµα σε µια εικόνα στην οποία κυριαρχεί το µπλε. RGB 127 (Ψ5): Αντίστοιχη απεικόνιση µε την προηγούµενη µε σκουρότερα χρώµατα. RGB 147 (Ψ6): Σε αυτό το έγχρωµο σύνθετο δεν µπορεί να γίνει κανένας διαχωρισµός γεωλογικών ενοτήτων. Το µόνο στοιχείο το οποίο διακρίνεται ικανοποιητικά είναι το υδρογραφικό δίκτυο. RGB 247 (Ψ7): Στη συγκεκριµένη απεικόνιση τονίζονται οι τεκτονικές ζώνες και οι ηφαιστειακές δοµές. Η περιοχή των πυριτιώσεων διακρίνεται πάρα πολύ καλά διότι εµφανίζεται µε σκούρο πράσινο χρώµα σε µια εικόνα στην οποία κυριαρχούν αποχρώσεις του πράσινου. 58

64 RGB 235 (Ψ8): Στη συγκεκριµένη απεικόνιση τονίζονται οι τεκτονικές ζώνες και οι ηφαιστειακές δοµές. Η περιοχή των πυριτιώσεων διακρίνεται πολύ καλά διότι εµφανίζεται µε σκούρο πράσινο χρώµα σε µια εικόνα στην οποία κυριαρχεί το µπλε. RGB 635 (Ψ9): Στη συγκεκριµένη απεικόνιση είναι εµφανής η ελάττωση της διακριτικής ικανότητας λόγω της συµµετοχής του θερµικού καναλιού. Έχει γίνει αντιστοίχηση του θερµικού καναλιού στο κόκκινο χρώµα κάτι το οποίο σηµαίνει ότι οι περιοχές οι οποίες εµφανίζονται µε κόκκινο χρώµα είναι θερµές επιφανειακά. Αυτό φαίνεται να ισχύει στην περιοχή των πυριτιώσεων. RGB 634 (Ψ10): Απεικόνιση στην οποία δεν µπορεί να γίνει κάποιος διαχωρισµός. Οι ηφαιστειακές δοµές τονίζονται αρκετά καλά. RGB 457 (Ψ11): Πολύ καλή απεικόνιση στην οποία διαχωρίζονται οι αργιλικές εξαλλοιώσεις στην περιοχή της Στύψης καθώς επίσης και η ζώνη πυριτίωσης. Είναι εµφανής η ζώνωση των υδροθερµικών εξαλλοιώσεων η οποία εµφανίζεται στην περιοχή της Στύψης. RGB 517 (Ψ12): Απεικόνιση στην οποία οι πυριτιώσεις εµφανίζονται µε σκούρο πράσινο χρώµα σε µοβ εικόνα. Είναι το µόνο γεωλογικό στοιχείο το οποίο διακρίνεται ικανοποιητικά. RGB 417 (Ψ13): Στη συγκεκριµένη απεικόνιση γίνεται διάκριση της ζώνης της πυριτίωσης η οποία εµφανίζεται µε πράσινο χρώµα ενώ οι ζώνες της αργιλικής εξαλλοίωσης µε µπλε. Το υδρογραφικό δίκτυο τονίζεται πολύ καλά καθώς διακρίνονται και µικροί κλάδοι του µε κόκκινο χρώµα. RGB 425 (Ψ14): Πολύ καλή εικόνα στην οποία διακρίνεται ιδιαίτερα καλά η ζώνη πυριτίωσης µε σκούρο πράσινο χρώµα και το υδρογραφικό δίκτυο µε κόκκινο. RGB 754 (Ψ15): Στην συγκεκριµένη απεικόνιση διακρίνεται καλά το σχήµα της καλδέρας της Στύψης οι τεκτονικές ζώνες ΒΒΑ και Β διεύθυνσης οι οποίες την τέµνουν, η ζώνη πυριτίωσης η οποία εµφανίζεται µε σκούρο καφέ χρώµα και το υδρογραφικό δίκτυο. ΚΑΛ ΕΡΑ ΣΙΓΡΙΟΥ (παράρτηµα έχρωµων συνθέτων-καλδέρα Σιγρίου) RGB 321 (Ψ16): Στη συγκεκριµένη απεικόνιση η οποία ανταποκρίνεται στα φυσικά χρώµατα διακρίνονται πολύ καλά οι ηφαιστειακές δοµές, η βλάστηση στους δόµους νότια του οικισµού Πτερούντα και το υδρογραφικό δίκτυο. Με αρκετά µεγάλη µεγέθυνση είναι δυνατό να εντοπιστούν οι αργιλικές εξαλλοιώσεις κοντά στην Πτερούντα οι οποίες εµφανίζονται µε κίτρινο χρώµα. RGB 357 (Ψ17): Απεικόνιση στην οποία κυριαρχεί το πράσινο χρώµα. ιαχωρίζονται αρκετά καλά ηφαιστειακές και τεκτονικές δοµές. Με πολύ µεγάλη δυσκολία µπορούµε να διακρίνουµε τις αργιλικές εξαλλοιώσεις µε ανοιχτό πράσινο χρώµα βόρεια των πευκόφυτων δόµων. 59

65 RGB 345 (Ψ18): Απεικόνιση στην οποία τονίζονται οι ηφαιστειακές και τεκτονικές δοµές, το υδρογραφικό δίκτυο (µε φωτεινό πράσινο χρώµα) και οι αργιλικές εξαλλοιώσεις µε γκριζοπράσινο χρώµα. RGB 135 (Ψ19): Απεικόνιση στην οποία κυριαρχεί το µπλε χρώµα. Είναι τονισµένες οι ηφαιστειακές δοµές και το υδρογραφικό δίκτυο ενώ οι υδροθερµικές εξαλλοιώσεις δεν διακρίνονται. RGB 127 (Ψ20): Αντίστοιχη εικόνα µε την προηγούµενη (Ψ19) µε ελαφρώς πιο σκούρα χρώµατα. Είναι τονισµένες οι ηφαιστειακές δοµές και το υδρογραφικό δίκτυο ενώ οι υδροθερµικές εξαλλοιώσεις στις περιοχές Μεσοτόπου και Πτερούντας διακρίνονται µε κίτρινο χρώµα. RGB 147 (Ψ21): Απεικόνιση στην οποία τονίζονται οι ηφαιστειακές και τεκτονικές δοµές και το υδρογραφικό δίκτυο (µε φωτεινό πράσινο χρώµα). RGB 247 (Ψ22): Αντίστοιχη απεικόνιση µε την προηγούµενη (Ψ21). RGB 235 (Ψ23): Απεικόνιση στην οποία κυριαρχεί το µπλε χρώµα. Είναι πολύ καλά τονισµένες οι ηφαιστειακές δοµές και το υδρογραφικό δίκτυο ενώ οι υδροθερµικές εξαλλοιώσεις διακρίνονται µε πολύ µεγάλη δυσκολία στην περιοχή της Πτερούντας µε κίτρινο χρώµα. RGB 635 (Ψ24): Στη συγκεκριµένη απεικόνιση είναι εµφανής η ελάττωση της διακριτικής ικανότητας λόγω της συµµετοχής του θερµικού καναλιού. Έχει γίνει αντιστοίχηση του θερµικού καναλιού στο κόκκινο χρώµα κάτι το οποίο σηµαίνει ότι οι περιοχές οι οποίες εµφανίζονται µε κόκκινο χρώµα είναι θερµές επιφανειακά. Αυτό φαίνεται να ισχύει στην περιοχή των πυριτιωµένων δόµων αλλά και στην περιοχή των αργιλλικών εξαλλοιώσεων. RGB 634 (Ψ25): Αντίστοιχη εικόνα µε την προηγούµενη µε βασική διαφορά την µεγαλύτερη συµµετοχή του µπλε χρώµατος το οποίο τονίζει ιδιαίτερα τις κατοικηµένες περιοχές και τις περιοχές µε βλάστηση. RGB 457 (Ψ26): Απεικόνιση στην οποία διακρίνονται πολύ καλά οι ηφαιστειακές και τεκτονικές δοµές το υδρογραφικό δίκτυο µε πορτοκαλί χρώµα και οι υδροθερµικές εξαλλοιώσεις στην περιοχή της Πτερούντας µε ανοιχτούς τόνους του πορτοκαλί. RGB 517 (Ψ27): Απεικόνιση στην οποία δεν µπορεί να γίνει κάποια αξιόπιστη παρατήρηση, διότι κυριαρχεί το σκούρο µοβ χρώµα. ιακρίνονται µόνο το ηφαιστειακό ανάγλυφο και το πευκοδάσος στους ηφαιστειακούς δόµους. RGB 417 (Ψ28): Αντίστοιχη εικόνα µε την προηγούµενη στην οποία συµµετέχει περισσότερο το κόκκινο χρώµα το οποίο τονίζει το υδρογραφικό δίκτυο. RGB 425 (Ψ29): Παρόµοια απεικόνιση µε την προηγούµενη. Παρουσιάζονται αντίστοιχα χρώµατα και γίνονται όµοιες παρατηρήσεις. 60

66 RGB 754 (Ψ30): Πολύ καλή απεικόνιση στην οποία διαχωρίζονται οι ηφαιστειακές και τεκτονικές δοµές, το υδρογραφικό δίκτυο, οι περιοχές βλάστησης και οι περιοχές αργιλικής εξαλλοίωσης στην περιοχή της Πτερούντας. Συµπερασµατικά µπορούµε να αναφέρουµε ότι ανάλογα µε τους συνδυασµούς τους οποίους επιλέγουµε µπορούµε να τονίσουµε ανάλογα χαρακτηριστικά στην ψ.τ.α. όπως την τεκτονική, το υδρογραφικό δίκτυο, συγκεκριµένες ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης κ.λ.π.. Πρέπει να τονίσουµε ότι το κανάλι 6 παρόλο που ρίχνει πολύ σηµαντικά την διακριτική ικανότητα του έγχρωµου συνθέτου, µπορεί να βοηθήσει στη συγκεκριµένη µελέτη διότι µπορεί να ορίσει ουσιαστικά τις περιοχές αποφόρτισης του υδροθερµικού συστήµατος ΑΝΑΛΥΣΗ ΚΥΡΙΩΝ ΣΥΝΙΣΤΩΣΩΝ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΘΟ Ο ΤΗΣ ΑΠΟΣΥΣΧΕΤΙΣΗΣ (DECORRELATION STRETCHING) Στο πλαίσιο των τηλεπισκοπικών µεθόδων και τεχνικών, οι οποίες χρησιµοποιήθηκαν ήταν η τεχνική της ανάλυσης κυρίων συνιστωσών και η µέθοδος της αποσυσχέτισης. Οι µέθοδοι αυτές αποδείχθηκαν ιδιαίτερα χρήσιµες για τον εντοπισµό ζωνών εξαλλοιώσεων, αλλά και του διαχωρισµού µεταξύ των σιδηροξειδίων και των υδροξυλιούχων οµάδων ορυκτών (Van der Meer 1995, Sabins 1997). Αναλυτικότερα, για τις περιοχές έρευνας (Στύψη καλδέρα Σιγρίου), από τη σύγκριση αυτών των δύο τεχνικών, ως πιο κατάλληλη για ερµηνεία κρίθηκε η τεχνική ανάλυσης κύριων συνιστωσών για τις περιοχές έρευνας της Λέσβου και η τεχνική ενίσχυσης µε αποσυσχέτιση έδωσε καλύτερα αποτελέσµατα απ ότι η µέθοδος ανάλυσης κύριων συνιστωσών. Η µεγάλη συσχέτιση µεταξύ των καναλιών είναι πρόβληµα, το οποίο συχνά συναντάται στην ανάλυση των πολυφασµατικών ψηφιακών απεικονίσεων. Οι απεικονίσεις, οι οποίες έχουν παραχθεί από ψηφιακά δεδοµένα σε διάφορα µήκη κύµατος, συχνά εµφανίζονται παρόµοιες, και κατά συνέπεια, περιέχουν την ίδια πληροφορία. Ο µετασχηµατισµός κυρίων συνιστωσών (Principal Component Analysis PCA) είναι τεχνική, η οποία έχει αναπτυχθεί ώστε να εξαλείψει ή να ελαττώσει αυτού του είδους τους πλεονασµούς από τις πολυφασµατικές απεικονίσεις. Αυτός ο µετασχηµατισµός µπορεί να χρησιµοποιηθεί, είτε ως µία τεχνική ενίσχυσης πριν από την ερµηνεία των πολυφασµατικών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων, ή ως µία προεπεξεργασία πριν την αυτόµατη διαδικασία της ταξινόµησης των απεικονίσεων αυτών (Αργιαλάς 2000). Οι τιµές των κύριων συνιστωσών είναι απλώς γραµµικοί συνδυασµοί των πρωτογενών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων. Για τα κανάλια µίας πολυφασµατικής ψηφιακής 61

67 τηλεπισκοπικής απεικόνισης, η πρώτη κύρια συνιστώσα (PC1) περιλαµβάνει το µεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής διασποράς της απεικόνισης, ενώ οι συνιστώσες που ακολουθούν περιλαµβάνουν µειωµένα ποσοστά της συνολικής διασποράς της απεικόνισης, σε σχέση µε την προηγούµενη συνιστώσα. Επιπρόσθετα, επειδή η κάθε νέα συνιστώσα επιλέγεται να είναι ορθογώνια προς όλες τις προηγούµενες, τα µετασχηµατισµένα δεδοµένα είναι ασυσχέτιστα (Lillesand & Kiefer 1994, Αργιαλάς 2000). Η ανάλυση κυρίων συνιστωσών χρησιµοποιείται κυρίως για τη συµπίεση της πληροφορίας των πολυφασµατικών απεικονίσεων, και κατά συνέπεια τη µείωση της διάστασης του χώρου των καναλιών. Όπως είναι ήδη γνωστό, για τις ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις LANDSAT-TM, οι οποίες παρουσιάζουν πληροφορία σε 7 φασµατικές περιοχές, ο µετασχηµατισµός κυρίων συνιστωσών χρησιµεύει για την απόδοση του 93% περίπου της φασµατικής πληροφορίας σε τρεις µόνο συνιστώσες, οι οποίες είναι ασυσχέτιστες µεταξύ τους, και συχνά µε µεγαλύτερη δυνατότητα ερµηνείας από τα αρχικά δεδοµένα (Lillesand και Kiefer 1994, Jensen 1996, Ρόκος 1998, Αργιαλάς 2000). Η τεχνική της ενίσχυσης µε αποσυσχέτιση (decorrelation stretching) έχει στόχο την µετατροπή της κατανοµής των ψηφιακών τιµών των κύριων συνιστωσών των ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων LANDSAT-TM (και όχι της πρωτογενούς απεικόνισης LANDSAT- TM), µέσα στο εύρος ψηφιακών τιµών από 0 έως 255 για την αξιοποίηση του πλήρους φάσµατος των ψηφιακών τιµών (Αργιαλάς 2000). Όπως προαναφέρθηκε, ένας µετασχηµατισµός κύριων συνιστωσών είναι µία πολυφασµατική απεικόνιση σε ένα σύνολο µεταξύ τους ορθογώνιων απεικονίσεων που απεικονίζουν την µεταβλητότητα µεταξύ των καναλιών. Εξαρτώµενες από τα εύρη των ψηφιακών τιµών και τη µεταβλητότητα των διακεκριµένων καναλιών εισόδου, οι νέες απεικονίσεις (κύριες συνιστώσες) καταλαµβάνουν ένα µόνο µέρος του πιθανού εύρους των ψηφιακών τιµών από το Γι αυτό το λόγο, το ιστόγραµµα κάθε κύριας συνιστώσας επεκτείνεται στο εύρος και η νέα ενισχυµένη µε αυτή τη µέθοδο απεικόνισης της κύριας συνιστώσας επαναµετασχηµατίζεται στο χώρο των αρχικών δεδοµένων (Αργιαλάς 2000). Το τελικό αποτέλεσµα επέκτασης του ιστογράµµατος των κύριων συνιστωσών µε αποσυσχέτιση είναι η ενίσχυση των λιγότερο συσχετισµένων συνιστωσών των αρχικών απεικονίσεων. Αν αυτές οι απεικονίσεις υποστούν επέκταση του ιστογράµµατος µε αυτή τη µέθοδο και µετασχηµατιστούν στο σύστηµα RGB, το αποτέλεσµα θα είναι µία απεικόνιση, η οποία θα παρουσιάζει αυξηµένο βαθµό κορεσµού των χρωµάτων της (Lillesand & Kiefer 1994, Αργιαλάς 2000). 62

68 ΛΕΣΒΟΣ (ΣΤΥΨΗ ΚΑΛ ΕΡΑ ΣΙΓΡΙΟΥ) Σύµφωνα µε τα παραπάνω, από τις τρεις πρώτες κύριες συνιστώσες δηµιουργήθηκε ένα έγχρωµο σύνθετο (Εικόνα 14) για κάθε περιοχή έρευνας, ουσιαστικά χρήσιµο για φωτοερµηνευτικούς σκοπούς. Από αυτό το έγχρωµο σύνθετο, και µε αξιοποίηση των πορισµάτων των εργασιών πεδίου προέκυψε ως συµπέρασµα ότι, µε γαλάζιο χρώµα παρουσιάζονται οι ζώνες ισχυρής εξαλλοίωσης, όπως π.χ. οι πυριτιώσεις, και µε αποχρώσεις του κίτρινου οι αργιλικές εξαλλοιώσεις. Γενικότερα, αναδείχθηκαν µε διαφορετικά χρώµατα οι εξαλλοιώσεις διαφορετικού τύπου (Βαµβουκάκης κ. ά. 2000, Rokos et al. 2000a). Β Β [ ] 1 KM [ ] 1 KM α) β) Εικόνα 14: Έγχρωµα σύνθετα µε την αντιστοίχηση των τριών κύριων συνιστωσών PC1, PC2 και PC3 στο κόκκινο, το µπλε και το πράσινο κανάλι της οθόνης για την περιοχή έρευνας της Λέσβου, όπου α) περιοχή της Στύψης και β) περιοχή της καλδέρας Σιγρίου. Παρατηρείται συµπίεση φασµατικής πληροφορίας και διακρίνονται οι ζώνες εξαλλοίωσης, ιδιαίτερα στην απεικόνιση της περιοχής της Στύψης (βέλος). 63

69 4.13 ΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΩΝ ΜΕΘΟ ΩΝ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ ΤΩΝ ΚΑΤΑΛΛΗΛΑ ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΩΝ ΟΡΥΦΟΡΙΚΩΝ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΩΝ ΓΙΑ ΤΗ ΧΑΡΤΟΓΡΑΦΗΣΗ ΤΩΝ ΛΙΘΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΝΟΤΗΤΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΖΩΝΩΝ Υ ΡΟΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΗΣ ΤΩΝ ΠΕΡΙΟΧΩΝ ΕΡΕΥΝΑΣ Για την εκτέλεση της διαδικασίας της ταξινόµησης των πολυφασµατικών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων LANDSAT-TM των περιοχών έρευνας, µε στόχο τη χαρτογράφηση των λιθολογικών ενοτήτων και των ζωνών υδροθερµικής εξαλλοίωσης των περιοχών έρευνας, εφαρµόσθηκαν οι ακόλουθες επεξεργασίες, µε την εξής µεθοδολογική σειρά: Μη επιβλεπόµενη ταξινόµηση: Εφαρµόσθηκε για την οµαδοποίηση όλων των φασµατικών τάξεων, οι οποίες υπάρχουν στην ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση, και τη δηµιουργία ράστερ απεικονίσεων, οι οποίες υποβοηθούν στη συλλογή δειγµάτων εκπαίδευσης µε στόχο την περαιτέρω χρήση τους στο στάδιο της επιβλεπόµενης ταξινόµησης. Μελέτη έγχρωµων συνθέτων µε απεικονίσεις φασµατικών λόγων: Η διαδικασία αυτή είχε ως στόχο των εντοπισµό και την αναγνώριση των λιθολογικών ενοτήτων και κατά κύριο λόγο των περιοχών συγκεντρώσεων ορυκτών, τα οποία συνιστούν ζώνες υδροθερµικών εξαλλοιώσεων. Οι περιοχές αυτές, στη συνέχεια χρησιµοποιήθηκαν ως περιοχές εκπαίδευσης στο στάδιο της επιβλεπόµενης ταξινόµησης. Επιβλεπόµενη ταξινόµηση: Κατά το στάδιο αυτό επιτεύχθηκε η κατασκευή θεµατικών χαρτών των λιθολογικών ενοτήτων και των ζωνών υδροθερµικής εξαλλοίωσης. Οι µέθοδοι οι οποίες επιλέγησαν ως καταλληλότερες και εφαρµόσθηκαν ήταν α) της µέγιστης πιθανοφάνειας µε το κριτήριο του Bayes και β) της ασαφούς επιβλεπόµενης ταξινόµησης. Στη συνέχεια πραγµατοποιήθηκε στατιστική ανάλυση και εξήχθη ο πίνακας ακρίβειας των δύο ταξινοµήσεων ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΠΟΛΥΦΑΣΜΑΤΙΚΩΝ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΚΩΝ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΩΝ LANDSAT-TM - ΜΗ ΕΠΙΒΛΕΠΟΜΕΝΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ Α. ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗΣ Η ταξινόµηση (classification) ενός συνόλου πολυφασµατικών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων περιλαµβάνει το συσχετισµό κάθε εικονοστοιχείου της απεικόνισης µε µια ονοµασία που περιγράφει ένα πραγµατικό αντικείµενο ή σηµείο στο έδαφος. Όταν αυτή η διαδικασία εκτελείται για όλες τις ψηφίδες, τότε το αποτέλεσµα είναι ένας θεµατικός χάρτης, στον οποίο παρουσιάζεται η γεωγραφική κατανοµή των «θεµατικών τάξεων», και όχι οι 64

70 πολυειδείς λεπτοµέρειες, οι οποίες σχετίζονται µε κάθε θέση, οι οποίες παρουσιάζονται στον τοπογραφικό χάρτη. Η ταξινόµηση πραγµατοποιήθηκε µε σκοπό το διαχωρισµό των λιθολογικών ενοτήτων στις περιοχές έρευνας. Εκτελέστηκαν τόσο η µη επιβλεπόµενη όσο και η επιβλεπόµενη ταξινόµηση. Οι τελικοί θεµατικοί χάρτες παρήχθησαν ως αποτέλεσµα ολοκληρωµένης διαδικασίας επιβλεπόµενης ταξινόµησης και υπολογισµού της ακρίβειάς της µε τη χρήση δειγµάτων υπαίθρου (Εικόνα 15). Επιπρόσθετα, λόγω της ιδιαιτερότητας της ταξινόµησης (λιθολογική ταξινόµηση), κρίθηκε χρήσιµο να παρουσιαστούν και αποτελέσµατα της ονοµαζόµενης ασαφούς (fuzzy) ταξινόµησης. Επιβλεπόµενη Ταξινόµηση Επιλογή των πεδίων Εκπαίδευσης Μη Επιβλεπόµενη Ταξινόµηση Εισαγωγή / Εκτίµηση των φασµατικών υπογραφών Ταξινόµηση της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης Εκτίµηση ταξινόµησης Εικόνα 15: Απλοποιηµένο διάγραµµα ροής, στο οποίο απεικονίζονται τα κυριότερα στάδια εκτέλεσης ολοκληρωµένης διαδικασίας ταξινόµησης σε πολυφασµατικές απεικονίσεις. 65

71 Β. ΜΗ ΕΠΙΒΛΕΠΟΜΕΝΗ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ - ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ Η ταξινόµηση αυτή αποβλέπει στην εξαγωγή των κύριων φασµατικών τάξεων, οι οποίες εµφανίζονται σε µια ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση, και στην εκ των υστέρων αναγνώριση και αντιστοίχησή τους σε πραγµατικές τάξεις αντικειµένων / εµφανίσεων της γήινης επιφάνειας. Στη µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση (unsupervised classification) δεν υπάρχουν φόρµες, ώστε να συσχετιστεί κάθε ψηφίδα, παρά µια µέθοδος κατανοµής και ανακατανοµής των ανεξαρτήτων ψηφίδων σ ένα αρχικό σύνολο των αυθαίρετα επιλεγµένων οµάδων (clusters) (Dhodhi et al., 1999). Ο αριθµός των οµάδων θεωρείται γνωστός εκ των προτέρων. Σ αυτή την ταξινόµηση δεν χρησιµοποιείται δείγµα εκπαίδευσης (training sample), όπως στην εκτέλεση της επιβλεπόµενης ταξινόµησης. Οµαδοποιούνται οι ψηφίδες σύµφωνα µε τη φασµατική τους απόκριση. Οι τάξεις, οι οποίες προκύπτουν από τη µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση είναι καθαρά φασµατικές τάξεις. Κατά την ανάλυση της απεικόνισης προσδιορίζεται η φασµατική υπογραφή των χαρακτηριστικών της γήινης επιφάνειας για αυτές τις φασµατικές τάξεις, συγκρίνοντας τα δεδοµένα από την ταξινόµηση της απεικόνισης µε εκείνα τα δεδοµένα επιγείου ελέγχου που χρησιµοποιούνται ως αναφορά (Shirokawa P. Η µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση εκτελέστηκε για όλες τις περιοχές έρευνας µε τη χρήση του αλγόριθµου ISODATA, προκαθορίζοντας τον αριθµό των τάξεων, στον οποίο θα ταξινοµηθεί η κάθε ψηφιακή απεικόνιση, ώστε να επιτευχθεί τελικά η βελτίωση της επιβλεπόµενης ταξινόµησης. Πραγµατοποιήθηκε για τουλάχιστον τόσες φασµατικές τάξεις όσες αναγνωρίστηκαν στην επιβλεπόµενη ταξινόµηση και στη συνέχεια επιχειρήθηκε η χρήση µεγαλύτερου αριθµού φασµατικών τάξεων για τη βελτίωση της επιβλεπόµενης ταξινόµησης. Από το συνδυασµό των δύο ταξινοµήσεων αναγνωρίστηκαν οµάδες της µη επιβλεπόµενης ταξινόµησης, οι οποίες ορίστηκαν στη συνέχεια ως υπο-οµάδες ή υπερ-οµάδες, µιας ή περισσότερων τάξεων της επιβλεπόµενης. Α.1.1 Αλγόριθµοι Oι αλγόριθµοι που χρησιµοποιούνται στην εκτέλεση της µη επιβλεπόµενης ταξινόµησης είναι οι εξής (TNTmips, Version 6.5, 2001). των κ- µέσων (k-means) Απλοποιηµένη οµαδοποίηση µίας διέλευσης (Simple One- Pass Clustering) Fuzzy C - Means της Γωνίας Ελάχιστης Κατανοµής της Αυτόµατης ιαχείρισης Adaptive Reasonance 66

72 ISODATA Από την παραπάνω σειρά αλγορίθµων, αµφότερα τα λογισµικά Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών και Ψηφιακής Ανάλυσης Εικόνων, ER Mapper και ΤΝΤ Mips, τα οποία χρησιµοποιήθηκαν για την εκτέλεση της µη επιβλεπόµενης ταξινόµησης, διαθέτουν τον αλγόριθµο ISODATA. Ο αλγόριθµος ISODATA Ο γνωστός αλγόριθµος ταξινόµησης ISODATA (Iterative Self-Organizing Data Analysis) (Tou & Gonzalez 1974), είναι δυνατόν να θεωρηθεί ως το σηµείο αναφοράς για όλους τους αλγορίθµους της µη επιβλεπόµενης ταξινόµησης. Ο αλγόριθµος ISODATA αποτελεί µια µέθοδο, η οποία χρησιµοποιεί την Ευκλείδεια απόσταση ως µέτρο σύγκρισης, ώστε να συγκεντρώσει τα δεδοµένα στοιχεία σε διαφορετικές τάξεις. Τα πλεονεκτήµατα του αλγόριθµου ΙSODATA είναι ότι απαιτεί σχετικά λίγα δεδοµένα από τον χρήστη και εκτελεί ένα µεγάλο αριθµό επαναλήψεων, έως ότου εξαχθούν τα αναµενόµενα αποτελέσµατα (Scarpace 1998). Αυτός ο αλγόριθµος χρησιµοποιήθηκε για τις µη επιβλεπόµενες ταξινοµήσεις των περιοχών έρευνας (Στύψη και καλδέρα Σιγρίου). Οι παράµετροι, οι οποίες ορίζονται κατά την εκτέλεση της ταξινόµησης µε τον αλγόριθµο ΙSODATA είναι: µέγιστος αριθµός τάξεων το ελάχιστο ποσοστό ψηφίδων που ανήκουν σε µια τάξη η µέγιστη τυπική απόκλιση της κατανοµής µιας ταξινόµησης η ελάχιστη απόσταση µεταξύ των µέσων δύο τάξεων Ο στόχος της τεχνικής ISODATA είναι να κατανείµει ένα δεδοµένο σύνολο των p διανυσµάτων των ψηφίδων σε ακριβώς C ασύνδετα σύνολα, όπου C<<p. Έτσι αποκαλύπτεται µια φυσική οµαδοποίηση αντικειµένων, η οποία µέχρι πρότινος δεν ήταν προφανής. Ο αλγόριθµος αυτός στηρίζεται στον αλγόριθµο των k-µέσων, µε επιπλέον εµπειρικά κριτήρια, τα οποία ελέγχουν τη συνένωση ή την κατάτµηση των οµάδων. Η κατάτµηση εκτελείται αν µια οµάδα έχει µια µεταβλητή µεγαλύτερη από το προκαθορισµένο κατώφλι (όριο αποδοχής ή απόρριψης) του χρήστη, ενώ η συνένωση πραγµατοποιείται όταν η απόσταση µεταξύ δύο οµάδων είναι µικρότερη από το κατώφλι, το οποίο ορίστηκε από τον χρήστη (Dhodhi et al. 1999). Θεωρούµε ένα σύνολο γεωµετρικά διορθωµένων καναλιών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων, όπου N i είναι o αριθµός των καναλιών στο σύνολο αυτό και N p ο αριθµός των ψηφίδων σε κάθε κανάλι. Ο στόχος του αλγορίθµου ISODATA είναι να συσχετίσει κάθε διάνυσµα ψηφίδας από το σύνολο αυτό µε µία από τις προεπιλεγµένες οµάδες (clusters) M. Αυτή η διαδικασία στηρίζεται στην ελάχιστη Ευκλείδεια απόσταση του διανύσµατος της ψηφίδας από το 67

73 κέντρο κάθε οµάδας (cluster), γνωστό ως κεντροειδές. Αν το f i αντιπροσωπεύει το διάνυσµα της ψηφίδας για κάθε i ψηφίδα, τότε: = [ f, f f ] T f i i 1) i (2), i ( Ni ) (... (38) Η Ευκλείδεια απόσταση D ij µεταξύ του διανύσµατοςf i της ψηφίδας και του κεντροειδούς x j, ορίζεται ως: D ij = [ ( f i k x j k ( ) ( ) ) 2 ] (39) όπου f i (k ) είναι το κ-στο συστατικό του i διανύσµατος της ψηφίδας και x j (k ) είναι το κ-στο συστατικό του κεντροειδούς της j οµάδας (cluster). Aν η διαφορά µεταξύ των νέων σχηµατισθέντων κεντροειδών και των αντιστοίχων παλαιών είναι µεγαλύτερη από το όριο σύγκλισης (CT), το οποίο είναι µια καθορισµένη από το χρήστη, παράµετρος, επαναλαµβάνεται η διαδικασία υπολογισµού της Ευκλείδειας απόστασης των ψηφίδων από τα νέα κεντροειδή και ο συσχετισµός τους µε τα πλησιέστερα. Η διαδικασία ολοκληρώνεται όταν επιτευχθεί η σύγκλιση, δηλαδή όταν η διαφορά µεταξύ των παλαιών και των νέων κεντροειδών είναι µικρότερη από το όριο σύγκλισης CT. Μετά από τη σύγκλιση, εκτελείται η συνένωση ή η κατάτµηση των οµάδων, και η παραπάνω διαδικασία επαναλαµβάνεται µε νέο αριθµό οµάδων, µέχρις ότου κριθεί απαραίτητη η παύση της διαδικασίας αυτής. Αυτό συµβαίνει, είτε όταν επιτευχθεί ο επιθυµητός αριθµός των οµάδων Μ, ή όταν δεν υπάρχουν πλέον διαθέσιµες οµάδες για συνένωση ή κατάτµηση (Dhodhi et al. 1999). Η τεχνική ISODATA επαναλαµβάνει τη δηµιουργία οµάδων (clustering) µέχρις ότου: α) εκτελεστεί ένας µέγιστος αριθµός επαναλήψεων, β) προκύψει µέγιστη τιµή των «αµετάβλητων» ψηφίδων µεταξύ δύο επαναλήψεων. Παρόλο που έχουν χρησιµοποιηθεί διαφορετικές τεχνικές για την ελάττωση του χρόνου επεξεργασίας στον κλασικό αλγόριθµο ISODATA, ο αλγόριθµος αυτός παραµένει εξαιρετικά χρονοβόρος όταν διεξάγεται σε κεντρική µονάδα επεξεργασίας. Με σκοπό τη µείωση του χρόνου επεξεργασίας, σχεδιάστηκε και αναπτύχθηκε µια τεχνική κατανεµηµένης επεξεργασίας αλγορίθµου ISODATA (D-ISODATA) στο δίκτυο των σταθµών επεξεργασίας, η οποία έχει εξασφαλίσει οικονοµία χρόνου (Dhodhi, et al. 1999). Για τη µείωση του φόρτου επεξεργασίας, εφαρµόζεται η τεχνική ISODATA µόνο στις πρώτες τρεις κύριες συνιστώσες της αρχικής πολυφασµατικής ψηφιακής απεικόνισης. Οπωσδήποτε, το µειονέκτηµα της ανάλυσης κυρίων συνιστωσών είναι ότι στηρίζεται αποκλειστικά στη στατιστική σηµασία του φάσµατος. Τα µικρού µεγέθους αντικείµενα και χαρακτηριστικά της γήινης επιφάνειας θα είναι κατά πάσα πιθανότητα ορατά στις τελευταίες κύριες συνιστώσες. Με τη διαδικασία αυτή αγνοούνται οι τελευταίες απεικονίσεις των κύριων συνιστωσών, µε αποτέλεσµα 68

74 την απώλεια σηµαντικής πληροφορίας. Εναλλακτικά, εξαιτίας της σηµαντικής ταχύτητας επεξεργασίας του αλγορίθµου D-ISODATA, είναι δυνατό να εφαρµοσθεί αυτή η τεχνική στο σύνολο των πολυφασµατικών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων απευθείας, στο δίκτυο των σταθµών εργασίας, διατηρώντας έτσι όλα τα φασµατικά χαρακτηριστικά των δεδοµένων, ανεξάρτητα από τη στατιστική τους έννοια (Dhodhi et al. 1999). Η µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση πραγµατοποιήθηκε µε τη χρήση των λογισµικών πακέτων Γεωγραφικών Συστηµάτων Πληροφοριών και Ψηφιακής Επεξεργασίας Τηλεπισκοπικών απεικονίσεων, ER-Mapper και TNT Mips. Για όλες τις περιοχές έρευνας (Στύψη και καλδέρα Σιγρίου) εκτελέστηκε ο αλγόριθµος ISODATA. Ενδεικτικά παρουσιάζονται στη συνέχεια οι καλύτεροι θεµατικοί χάρτες της µη επιβλεπόµενης ταξινόµησης για τις περιοχές έρευνας της Λέσβου (Εικόνες 17 και 18). ΣΤΥΨΗ ιακρίθηκαν 11 συνολικά τάξεις για την περιοχή της Στύψης από παρατηρήσεις πεδίου και πραγµατοποιήθηκε η µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση στην περιοχή τόσο για 11, όσο για 14 και 28 τάξεις, µε σκοπό τη βελτίωση της επιβλεπόµενης ταξινόµησης. Παρατηρήθηκαν τα εξής: α. Εκτέλεση ταξινόµησης µε µέγιστο αριθµό τάξεων 11: Η µέγιστη τιµή των «% αµετάβλητων» ψηφίδων της τηλεπισκοπικής απεικόνισης για την περιοχή έρευνας της Στύψης (98.1 % αµετάβλητων, µε 12 επαναλήψεις) προέκυψε µε τιµές παραµέτρων µέγιστης τυπικής απόκλισης 5.5, ελάχιστης απόστασης µεταξύ των µέσων των τάξεων 2.5, και ελάχιστο αριθµό µελών σε µια τάξη, β. Εκτέλεση ταξινόµησης µε µέγιστο αριθµό τάξεων 14: Παρατηρήθηκε µείωση του αριθµού των τάξεων µε µεγαλύτερες τιµές στη µέγιστη τυπική απόκλιση. Πιο συγκεκριµένα, για τιµές µέγιστης τυπικής απόκλισης 3.5, 4.5, 5.5 και 7.3, ο µέγιστος αριθµός των τάξεων παραµένει 14 - όπως πραγµατοποιήθηκε για την πρώτη δοκιµή. Για µεγαλύτερες τιµές µέγιστης τυπικής απόκλισης 11 και 25, ο αριθµός των τάξεων µειώνεται στις 5 και 2, αντίστοιχα. Η µέγιστη τιµή των «% αµετάβλητων» ψηφίδων της τηλεπισκοπικής απεικόνισης για την περιοχή έρευνας της Στύψης (98.14 % αµετάβλητων, µε 25 επαναλήψεις) προέκυψε µε τιµές παραµέτρων µέγιστης τυπικής απόκλισης 5.5, ελάχιστης απόστασης µεταξύ των µέσων των τάξεων 2.5 και ελάχιστο αριθµό µελών σε µια τάξη γ. Εκτέλεση ταξινόµησης µε µέγιστο αριθµό τάξεων 28: 69

75 Παρατηρήθηκε µείωση του αριθµού των τάξεων µε µεγαλύτερες τιµές µέγιστης τυπικής απόκλισης κατά την εκτέλεση µη επιβλεπόµενης ταξινόµησης στην ίδια περιοχή. Εµφανίσθηκε µεταβολή του αριθµού των τάξεων και του ποσοστού των «% αµετάβλητων» µε διαφορετικό αριθµό επαναλήψεων και τις ίδιες παραµέτρους. Η µέγιστη τιµή των «% αµετάβλητων» για την ίδια περιοχή (98.18 % αµετάβλητων, µε 15 επαναλήψεις) προέκυψε µε τιµές παραµέτρων µέγιστης τυπικής απόκλισης 5.5, ελάχιστης απόστασης µεταξύ των µέσων των τάξεων είτε 2 είτε 2.5 (µε 13 επαναλήψεις) και ελάχιστο αριθµό µελών σε µία τάξη Για την περιοχή της Στύψης εκτελέστηκε η µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση λαµβάνοντας ως µέγιστη τυπική απόκλιση, το µέσο όρο των τιµών της τυπικής απόκλισης για κάθε τάξη και για µέγιστο αριθµό τάξεων τόσο 14 όσο και 28. Τα ποσοστά των «% αµετάβλητων», τα οποία προέκυψαν, θεωρήθηκαν ικανοποιητικά, 96 και 94.6 % για 14 και 28 τάξεις αντίστοιχα, για αντίστοιχες τιµές παραµέτρων (βλ. Πιν. Ι).Στη συνέχεια αναγνωρίστηκαν τάξεις στην απεικόνιση της περιοχής έρευνας της Στύψης (µε µέγιστο αριθµό τάξεων = 14 για τη µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση), ως υποκατηγορίες θεµατικών τάξεων της επιβλεπόµενης ταξινόµησης για την ίδια περιοχή. Για παράδειγµα, αναγνωρίστηκαν τέσσερις φασµατικές τάξεις (clusters) της µη επιβλεπόµενης ταξινόµησης για την απεικόνιση της Στύψης, µε τη µέγιστη τιµή των «% αµετάβλητων», ως υποκατηγορίες της τάξης Lava_2 της επιβλεπόµενης ταξινόµησης για την ίδια περιοχή έρευνας (Εικόνα 16). Cluster_3 Cluster_4 Cluster_5 Class: Lava_2 Cluster_6 Εικόνα 16: Αναγνώριση τάξεων µη επιβλεπόµενης ταξινόµησης ως υποκατηγορίες τάξης της επιβλεπόµενης για την περιοχή της Στύψης. Οι τέσσερις οµάδες αντιπροσωπεύουν ένα γεωλογικό σχηµατισµό, τις παλαιότερες λάβες της περιοχής αυτής (Lava_2). Η καταλληλότητα της απεικόνισης, η οποία προέκυψε ως αποτέλεσµα από τη µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση για τη χρήση της στη µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση ως αρχείο δειγµάτων εκπαίδευσης, κρίθηκε βάσει ποσοτικών και ποιοτικών κριτηρίων, τα οποία είναι τα ακόλουθα: α) Το µεγαλύτερο ποσοστό των «% αµετάβλητων» ψηφίδων, και β) Σχετική οπτική οµοιότητα των ταξινοµηµένων φασµατικών τάξεων της µη επιβλεπόµενης µε τις τάξεις, οι οποίες ερµηνεύθηκαν 70

76 στα επεξεργασµένα προϊόντα των ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων (λόγοι, έγχρωµα σύνθετα, κ.α). Έτσι, για την περιοχή έρευνας της Στύψης ως κατάλληλη για τη χρήση της στην επιβλεπόµενη ταξινόµηση θεωρήθηκε η ακόλουθη απεικόνιση (Εικόνα 17): Β [ ] 1 KM Εικόνα 17: Αποτέλεσµα εφαρµογής της µη επιβλεπόµενης ταξινόµησης της περιοχής έρευνας της Στύψης, µε παραµέτρους: α) 14 τάξεις, β) ελάχιστο ποσοστό συµµετεχόντων µελών σε µία τάξη 0.01%, γ) ελάχιστη τυπική απόκλιση 5.5 και δ) ελάχιστη απόσταση µεταξύ των µέσων των τάξεων 2.5 ψηφίδων. Η τάξη των ισχυρών αργιλλικών εξαλλοιώσεων, η οποία καλύπτεται µε βλάστηση απεικονίζεται µε µπλε τόνους στο νοτιοδυτικό τµήµα της εικόνας, ενώ οι πυριτιώσεις εµφανίζονται µε λαδί και κίτρινο χρώµα. Με καφέ αποχρώσεις έχουν συναθροιστεί οι λάβες και οι ισχυρές αργιλικές εξαλλοιώσεις, ενώ στην επιβλεπόµενη ταξινόµηση της Στύψης διαχωρίζονται αυτές οι δύο τάξεις. ΚΑΛ ΕΡΑ ΣΙΓΡΙΟΥ Κατά παρόµοιο τρόπο, εκτελέστηκε η µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση για την περιοχή έρευνας της καλδέρας Σιγρίου, µε µέγιστο αριθµό τάξεων επίσης 14 και 28. Παρατηρήθηκαν τα εξής: α. Εκτέλεση ταξινόµησης µε µέγιστο αριθµό τάξεων 14: Παρατηρήθηκε µείωση του αριθµού των τάξεων µε µεγαλύτερες τιµές µέγιστης τυπικής απόκλισης. 71

77 Η µέγιστη τιµή των «% αµετάβλητων» ψηφίδων για την περιοχή της καλδέρας Σιγρίου (98.17 % αµετάβλητων, µε 13 επαναλήψεις) προέκυψε µε τιµές παραµέτρων µέγιστης τυπικής απόκλισης επίσης 5.5, όπως και για την περιοχή της Στύψης, ελάχιστου αριθµού µελών σε µία τάξη οµοίως 0.01, και ελάχιστης απόστασης µεταξύ των µέσων των τάξεων 2. β. Εκτέλεση ταξινόµησης µε µέγιστο αριθµό τάξεων 28: Η µέγιστη τιµή των «% αµετάβλητων» (98.26 % αµετάβλητων, µε 13 επαναλήψεις ) προέκυψε µε τις ίδιες τιµές παραµέτρων, οι οποίες χρησιµοποιήθηκαν στη µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση και για την περιοχή της Στύψης, εκτός της ελάχιστης απόστασης µεταξύ των µέσων των τάξεων που ήταν 2.5. Εκτελέστηκε η µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση στην περιοχή της καλδέρας Σιγρίου, λαµβάνοντας ως µέγιστη τυπική απόκλιση το µέσο όρο των τιµών της τυπικής απόκλισης για κάθε τάξη (µε µέγιστο αριθµό τάξεων τόσο 14 όσο και 28) και τα αποτελέσµατα κρίθηκαν ικανοποιητικά, µε τιµές «% αµετάβλητων» ψηφίδων τις και 98.13% για 14 και 28 τάξεις, αντίστοιχα. γ. Εκτέλεση ταξινόµησης µε µέγιστο αριθµό τάξεων 8: Εκτελέστηκε µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση στην ίδια περιοχή µε µέγιστο αριθµό τάξεων 8 και προέκυψε τιµή των «% αµετάβλητων», 98.33%, (µε 8 επαναλήψεις), µε τιµές παραµέτρων µέγιστης τυπικής απόκλισης 5.5, ελάχιστου αριθµού µελών σε µία τάξη 0.01 και ελάχιστης απόστασης µεταξύ των µέσων των τάξεων 2. Η τιµή των «% αµετάβλητων» µε µέγιστο αριθµό τάξεων 8 και τις παραµέτρους, οι οποίες αναφέρθηκαν προηγουµένως, είναι η µεγαλύτερη που προέκυψε κατά τις ταξινοµήσεις στην περιοχή της καλδέρας Σιγρίου. δ. Εκτέλεση ταξινόµησης µε µέγιστο αριθµό τάξεων 10: Πραγµατοποιήθηκε κατά παρόµοιο τρόπο, η µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση στην περιοχή της καλδέρας Σιγρίου, µε µέγιστο αριθµό τάξεων 10, και τιµές παραµέτρων τις ίδιες που χρησιµοποιήθηκαν µε µέγιστο αριθµό τάξεων 8 (βλ. (γ)). Η τιµή των «% αµετάβλητων» προέκυψε % µε 14 επαναλήψεις. Όπως για την περιοχή έρευνας της Στύψης, έτσι και για την περιοχή έρευνας της καλδέρα Σιγρίου, ως κατάλληλη για τη χρήση της στην επιβλεπόµενη ταξινόµηση θεωρήθηκε µε τα ίδια κριτήρια η ακόλουθη απεικόνιση (Εικόνα 18): 72

78 Β [ ] 1 KM Εικόνα 18: Αποτέλεσµα εφαρµογής της µη επιβλεπόµενης ταξινόµησης της περιοχής έρευνας της καλδέρας Σιγρίου µε παραµέτρους: α) 14 τάξεις, β) ελάχιστο ποσοστό συµµετεχόντων µελών σε µία τάξη 0.01%, γ) ελάχιστη τυπική απόκλιση 5.5 και δ) ελάχιστη απόσταση µεταξύ των µέσων των τάξεων 2.0 ψηφίδων. Στη µη επιβλεπόµενη ταξινόµηση της καλδέρας Σιγρίου διακρίνονται δύσκολα µε µπλε χρώµα οι αργιλικές εξαλλοιώσεις και µε κιτρινοπράσινες αποχρώσεις απεικονίζονται οι πυριτιώσεις ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ ΕΝΤΑΣΗΣ ΑΠΟΧΡΩΣΗΣ ΚΟΡΕΣΜΟΥ (ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ RGB IHS) Στις περιοχές έρευνας της Λέσβου, χρησιµοποιήθηκε ο µετασχηµατισµός RGB IHS, για τη βελτίωση της οπτικής ερµηνείας των πολυφασµατικών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων LANDSAT-TM, µε στόχο τη διάκριση µεταξύ των διάφορων λιθολογικών ενοτήτων, των υπαρχόντων ζωνών εξαλλοίωσης, και τον εντοπισµό των τεκτονικών και ηφαιστειακών δοµών, διατηρώντας τις ενυπάρχουσες φασµατικές και χωρικές διαφοροποιήσεις. Ο µετασχηµατισµός πραγµατοποιήθηκε για διάφορους συνδυασµούς καναλιών, οι οποίοι παραθέτονται στη συνέχεια της ενότητας αυτής για κάθε περιοχή έρευνας ξεχωριστά. Ο µετασχηµατισµός RGB IHS χρησιµοποιείται ως εναλλακτικός τρόπος περιγραφής των χρωµάτων ενός έγχρωµου συνθέτου RGB των πολυφασµατικών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων. Η ένταση (Intensity I) αναφέρεται στην ολική φωτεινότητα ενός χρώµατος και λαµβάνει τιµές από 0 (µαύρο) έως 1 (λευκό). Η απόχρωση (Hue H) αναφέρεται στο κυρίαρχο 73

79 ή µέσο µήκος κύµατος του φωτός, το οποίο συµβάλλει στο χρώµα αυτό. Ο κορεσµός (Saturation S) ορίζει την καθαρότητα του χρώµατος σχετικά µε το γκρι, και κυµαίνεται επίσης κατά γραµµικό τρόπο, από 0 έως 1. Για παράδειγµα, τα απαλά χρώµατα, όπως το ροζ, έχουν µικρό βαθµό κορεσµού, σε σύγκριση µε τα χρώµατα υψηλού κορεσµού, όπως το πορφυρό χρώµα. 25 ΕΝΤΑΣΗ ΜΠΛΕ 255 ΚΟΡΕΣΜΟΣ ΑΠΟΧΡΩΣΗ 0 ΠΡΑΣΙΝΟ ΚΟΚΚΙΝΟ Εικόνα 19: Το σύστηµα συντεταγµένων της Έντασης, του Κορεσµού και της Απόχρωσης Ο αλγόριθµος που χρησιµοποιήθηκε για τη µετατροπή από το χρωµατικό σύστηµα RGB στο σύστηµα χρωµάτων IHS, είναι ο ακόλουθος (Conrac 1980): M r R = M m M g G = M m M b B = M m όπου: R, G, B είναι το καθένα στο εύρος από 0 έως 1.0. r, g, b είναι το καθένα στο εύρος από 0 έως 1.0. M = είναι η µεγαλύτερη τιµή των r, g, b m = είναι η µικρότερη τιµή των r, g, b (4) (5) (6) Η εξίσωση για τον υπολογισµό της έντασης στο εύρος από 0 έως 1.0 είναι: 74

80 M + m I = 2 Οι εξισώσεις για τον υπολογισµό του κορεσµού στο εύρος από 0 έως 1.0 είναι οι ακόλουθες: Εάν (7) M = m, S = 0 (8) Εάν I 0. 5, Εάν I > 0. 5, Εάν Εάν Εάν Εάν M S = M + m m (9) M m (10) S = 2 M m Οι εξισώσεις για τον υπολογισµό της απόχρωσης στο εύρος από 0 έως 360 είναι οι κάτωθι: M = m, H = 0 (11) R = M, H = 60 (2+ b g ) (12) G = M, H = 60 (4+ r b) (13) B = M, H = 60 (6+ g r ) (14) Οι εξισώσεις του αντίστροφου µετασχηµατισµού µίας επεξεργασίας ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης, π.χ. ενός έγχρωµου συνθέτου στο σύστηµα Intensity-Hue-Saturation (IHS) (RGB IHS), λειτουργεί ως συµπληρωµατική του αρχικού µετασχηµατισµού στο σύστηµα Intensity-Hue-Saturation (IHS) (Αργιαλάς 2000). Στον αλγόριθµο µετασχηµατισµού στο σύστηµα IHS, εφαρµόζεται επέκταση ιστογράµµατος είτε στην ένταση, ή στον κορεσµό, ή και στις δύο συνιστώσες, έτσι ώστε να αξιοποιηθεί πλήρως το εύρος των τιµών από 0 έως 1.0. Οι τιµές για την απόχρωση, µία κυκλική διάσταση, κυµαίνονται από 0 έως 360 (Αργιαλάς 2000). Εντούτοις, και εξαρτώµενοι από το δυναµικό εύρος των ψηφιακών τιµών της απεικόνισης εισόδου, είναι πιθανόν, η ένταση, ο κορεσµός, ή αµφότερες οι συνιστώσες να καταλαµβάνουν ένα µόνο τµήµα του εύρους από 0 έως 1.0, και σε αυτό το σηµείο εφαρµόζεται η προαναφερθείσα επέκταση στο ιστόγραµµα των συνιστωσών αυτών. Μετά την επέκταση ιστογράµµατος, η µετασχηµατισµένη στο χώρο των IHS, απεικόνιση επαναµετασχηµατίζεται στο χώρο των RGB. Καθώς δε µεταβάλλεται η παράµετρος της απόχρωσης, η τελική απεικόνιση µοιάζει αρκετά µε την αρχική (ERDAS, Field Guide, 1999). ΣΤΥΨΗ Η καλύτερη απεικόνιση της περιοχής έρευνας της Στύψης προέκυψε από τη χρήση του έγχρωµου συνθέτου του συνδυασµού των καναλιών 7, 4 και 6 (RGB 746) στο µετασχηµατισµό στο σύστηµα IHS. Στο έγχρωµο σύνθετο που προέκυψε από αυτό το µετασχηµατισµό διακρίθηκαν οι αργιλικές εξαλλοιώσεις (Α) διαίτερα, ο πυρήνας τους, ο οποίος αποτελείται από προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση (Εικόνα 20). Η ζώνη προχωρηµένης αργιλική εξαλλοίωσης, η 75

81 οποία εντοπίζεται νότια από τον οικισµό Στύψη παρουσιάζεται στην απεικόνιση µε τόνους του µπλε πράσινου. Με µωβ αποχρώσεις οριοθετείται η ζώνη πυριτίωσης (Π) Β Α Π [ ] 1 KM Εικόνα 20 : Μετασχηµατισµός στο σύστηµα IHS του έγχρωµου συνθέτου του συνδυασµού των καναλιών 7, 4 και 6 (RGB 746) Περιοχή Στύψης. Με τη χρήση του µετασχηµατισµού στο σύστηµα IHS του έγχρωµου συνθέτου του συνδυασµού των καναλιών 4, 5 και 2 (RGB 452), τονίσθηκε µε µεγάλη σαφήνεια η δοµή της καλδέρας, η οποία υπάρχει στην περιοχή. Επίσης, οι οικισµοί παρουσιάσθηκαν µε άσπρο χρώµα, ενώ οι καλυπτόµενες µε βλάστηση περιοχές εµφανίσθηκαν µε µαύρο χρώµα. Η περιοχή γύρω από τον οικισµό Στύψη, η οποία περικλείεται από αργιλικές υδροθερµικές εξαλλοιώσεις, εµφανίσθηκε στη συγκεκριµένη απεικόνιση µε έντονο κόκκινο χρώµα, το οποίο τις καθιστά ευδιάκριτες. Επειδή οι αργιλικές εξαλλοιώσεις δεν ήταν οµοιογενείς, αλλά παρουσίασαν διάφορους τύπους παραγενέσεων, τα χρώµατα µε τα οποία εµφανίσθηκαν στην απεικόνιση, ήταν µικτά, µε βάση το κόκκινο και αποχρώσεις του κίτρινου (Εικόνα 21). 76

82 Β [ ] 1 KM Εικόνα 21: Μετασχηµατισµός στο σύστηµα IHS του ψευδέγχρωµου συνθέτου του συνδυασµού των καναλιών 4, 5 ΚΑΙ 2 (RGB 452) Περιοχή Στύψης Λέσβου. Ο µετασχηµατισµός στο σύστηµα IHS του έγχρωµου συνθέτου του συνδυασµού των καναλιών 3, 4 και 7 (RGB 347) τόνισε πάρα πολύ καλά το υδρογραφικό δίκτυο της περιοχής, καθώς επίσης και τους οικισµούς. Οι περιοχές, οι οποίες περικλείονται από καλύµµατα οξείδωσης, εµφανίσθηκαν µε κίτρινο και κόκκινο χρώµα, ενώ οι περιοχές των πυριτιώσεων εµφανίσθηκαν µε σκούρο πράσινο χρώµα (Εικόνα 22). 77

83 Β Π [ ] 1 KM Εικόνα 22: Μετασχηµατισµός στο σύστηµα IHS του ψευδέγχρωµου συνθέτου του συνδυασµού των καναλιών 3, 4 και 7 (RGB 347) Περιοχή Στύψης Λέσβου Η απεικόνιση, η οποία προέκυψε από το µετασχηµατισµό στο σύστηµα IHS του έγχρωµου συνθέτου του συνδυασµού των καναλιών 2, 4 και 6 (RGB 246), ήταν ιδιαίτερα κατατοπιστική. ιαχωρίστηκαν µε ευκολία οι οικισµοί και το υδρογραφικό δίκτυο. Οι περιοχές των αργιλικών εξαλλοιώσεων τονίσθηκαν µε ελαφρύ πράσινο χρώµα γύρω από τον οικισµό Στύψη. Το όρος Λεπέτυµνος παρουσιάσθηκε µε φωτεινά πράσινα χρώµατα (Εικόνα 23). 78

84 Β Α [ ] 1 KM Εικόνα 23: Μετασχηµατισµός στο σύστηµα IHS του έγχρωµου συνθέτου του συνδυασµού των καναλιών 2, 4 και 6 (RGB 246) Περιοχή Στύψης Λέσβου. ΚΑΛ ΕΡΑ ΣΙΓΡΙΟΥ Η περιοχή της καλδέρας Σιγρίου παρουσίασε διαφορετικά δοµικά χαρακτηριστικά από αυτήν της Στύψης. Στην περιοχή αυτή εµφανίσθηκαν τρεις καλδέρες και διάσπαρτοι δόµοι µέσα σε αυτές (εικ. 39). Η ευρύτερη περιοχή στερείται βλάστησης, εκτός από τους δόµους νότια του οικισµού Πτερούντα, όπου υπάρχει πευκοδάσος. Πρέπει να επισηµανθεί ότι η περιοχή των πυριτιώσεων ήταν αδύνατο να διακριθεί στις ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις LANDSAT και SPOT, διότι καλύπτεται από το πευκοδάσος. Η απεικόνιση, η οποία προέκυψε από το µετασχηµατισµό στο σύστηµα IHS του έγχρωµου συνθέτου του συνδυασµού στων καναλιών 4, 5 και 2 (RGB 452), έδωσε ιδιαίτερη έµφαση στο ανάγλυφο της περιοχής, µε αποτέλεσµα να διαχωριστούν οι ηφαιστειακοί δόµοι και οι καλδέρες. Κατέστη αδύνατος ο διαχωρισµός των εξαλλοιώσεων (Εικόνα 24). 79

85 Β [ ] 1 KM Εικόνα 24: Μετασχηµατισµός στο σύστηµα IHS του ψευδέγχρωµου συνθέτου του συνδυασµού των καναλιών 4, 5 και 2 (RGB 452) Περιοχή καλδέρας Σιγρίου. Στην απεικόνιση, η οποία προέκυψε από το µετασχηµατισµό στο σύστηµα IHS του έγχρωµου συνθέτου του συνδυασµού στων καναλιών 3, 4 και 7 (RGB 347), το υδρογραφικό δίκτυο διαχωρίστηκε καλά και εµφανίσθηκε µε έντονο πράσινο χρώµα. Οι λάβες, οι οποίες βρίσκονται στο δυτικό και ανατολικό µέρος της απεικόνισης, παρουσιάσθηκαν µε γκρίζο και µωβ χρώµα, ενώ οι κατοικηµένες περιοχές µε λευκό χρώµα. Η συγκεκριµένη απεικόνιση θεωρήθηκε αρκετά καλή για την επισκόπηση του ανάγλυφου της περιοχής (Εικόνα 25). 80

86 Β [ ] 1 KM Εικόνα 25: Mετασχηµατισµός στο σύστηµα IHS του ψευδέγχρωµου συνθέτου του συνδυασµού των καναλιών 3, 4 και 7 (RGB 347) Περιοχή καλδέρας Σιγρίου. Από την ερµηνεία των παραπάνω προϊόντων µετά την εφαρµογή του µετασχηµατισµού στο σύστηµα IHS των έγχρωµων συνθέτων των συνδυασµών των καναλιών, προέκυψαν τα παρακάτω συµπεράσµατα: Στην περιοχή της Στύψης ήταν ευκολότερη η διάκριση των ενοτήτων των εξαλλοιώσεων. Στις παραπάνω επεξεργασίες, εντοπίσθηκε η ζώνωση των υδροθερµικών εξαλλοιώσεων µε καλή σχετικά ακρίβεια. Τόσο στη Στύψη όσο και στη καλδέρα Σιγρίου, οι παραπάνω επεξεργασίες ανέδειξαν τα µορφολογικά χαρακτηριστικά, και ιδιαίτερα, τις ηφαιστειακές δοµές. Η περιοχή των πυριτιώσεων διαχωρίστηκε σχετικά εύκολα στην περιοχή έρευνας της Στύψης, ενώ ήταν αδύνατο να διαχωριστεί στην περιοχή της καλδέρας Σιγρίου, λόγω της υπάρχουσας έντονης φυτοκάλυψης. 81

87 4.16 ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΩΝ IHS Οι παρακάτω επεξεργασίες έγιναν στην ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση Landsat TM της Λέσβου µε σκοπό την ενίσχυση και ανάδειξη των ζωνών εξαλλοίωσης, καθώς επίσης και των ηφαιστειακών και τεκτονικών δοµών οι οποίες τις ελέγχουν. Κατασκευάστηκαν διάφορα έγχρωµα σύνθετα για τις περιοχές Στύψη και καλδέρα Σιγρίου τα οποία επεξήγονται παρακάτω. Οι συνδυασµοί όπως αναφέρονται παρακάτω ανταποκρίνονται στα στην αντιστοίχηση καναλιών της ψ.τ.α Landsat TM στα χρώµατα κόκκινο, πράσινο και µπλε του λογισµικού. (Παράρτηµα HIS) ΣΤΥΨΗ Αρχικά χρησιµοποιήσαµε το έγχρωµο σύνθετο 321 και στις τρεις παραµέτρους και η εικόνα η οποία δηµιουργήθηκε δεν βοήθησε να βγουν κάποια συµπεράσµατα. Με τη χρήση του συνδυασµού 452 τονίστηκε πολύ καλά η δοµή της καλδέρας η οποία υπάρχει στην περιοχή. Επίσης οι οικισµοί φάνηκαν µε άσπρο χρώµα ενώ οι περιοχές τις οποίες καλύπτει η βλάστηση µε µαύρο. Η περιοχή γύρω από τον οικισµό Στύψη η οποία καταλαµβάνεται από αργιλικές υδροθερµικές εξαλλοιώσεις εµφανίζεται στην συγκεκριµένη απεικόνιση µε έντονο κόκκινο χρώµα κάτι που µας βοηθά να τις διαχωρίσουµε. Επειδή οι αργιλικές εξαλλοιώσεις δεν είναι οµογενείς αλλά παρουσιάζονται διάφοροι τύποι παραγενέσεων τα χρώµατα τα οποία εµφανίζονται στην απεικόνιση είναι µεικτά µε βάση το κόκκινο και αποχρώσεις του κίτρινου. Με τη χρήση του συνδυασµού 457 η απεικόνιση η οποία προέκυψε είναι αντίστοιχη µε την απεικόνιση η οποία προέκυψε από τον συνδυασµό 452. Σε αυτή την απεικόνιση η περιοχή των αργιλικών εξαλλοιώσεων εµφανίζεται µε µπλε και µοβ χρώµατα Η χρήση του συνδυασµού 357 µας έδωσε µία ιδιαίτερα µπλεγµένη απεικόνιση όπου οι αργιλικές εξαλλοιώσεις εµφανίζονται µε µοβ χρώµα ενώ η περιοχή των πυριτιώσεων µε σκούρο πράσινο. Ο διαχωρισµός των ζωνών εξαλλοίωσης δεν είναι αντιπροσωπευτικός σε αυτή την απεικόνιση. Ο συνδυασµός 347 τόνισε πάρα πολύ καλά το υδρογραφικό δίκτυο της περιοχής καθώς επίσης και τους οικισµούς. Οι περιοχές οι οποίες καταλαµβάνονται από καλύµµατα οξείδωσης εµφανίζονται µε κίτρινο και κόκκινο χρώµα. Οι περιοχές των πυριτιώσεων µε σκούρο πράσινο. Η απεικόνιση η οποία προέκυψε από τον συνδυασµό 346 έχει σαν βάση το µπλε χρώµα. Οι περιοχή των αργιλικών εξαλλοιώσεων τονίζεται µε σκούρο κίτρινο χρώµα ενώ η περιοχή των πυριτιώσεων µε σκούρο µπλε. Η συγκεκριµένη απεικόνιση µας επιτρέπει να διακρίνουµε τη 82

88 ζώνωση η οποία υπάρχει µεταξύ των αργιλικών και των πυριτικών υδροθερµικών εξαλλοιώσεων. Στην απεικόνιση η οποία προέκυψε από τον συνδυασµό 146 δεν µπορούν να γίνουν διαχωρισµοί κάποιων λιθολογικών ενοτήτων. Η απεικόνιση η οποία προέκυψε από τον συνδυασµό 246 είναι αρκετά καλή και ιδιαίτερα κατατοπιστική. ιαχωρίζονται εύκολα οι οικισµοί και το υδρογραφικό δίκτυο. Οι περιοχές των αργιλικών εξαλλοιώσεων τονίζονται µε ελαφρύ πράσινο χρώµα γύρω από τον οικισµό Στύψη. Στο όρος Λεπέτυµνος εµφανίζονται φωτεινά πράσινα χρώµατα τα οποία όµως δεν γνωρίζουµε τι αντιπροσωπεύουν. Στην απεικόνιση η οποία προέκυψε από τον συνδυασµό 346 οι περιοχές των αργιλικών εξαλλοιώσεων γύρω από τον οικισµό Στύψη εµφανίζονται µε σκούρο κίτρινο έως πράσινο χρώµα, ενώ οι περιοχή των πυριτιώσεων εµφανίζεται µε σκούρα µπλε και πράσινα χρώµατα. Οι οικισµοί εµφανίζονται µε συνδυασµό µπλε και κόκκινων χρωµάτων. Η καλύτερη απεικόνιση η οποία προέκυψε για την περιοχή της Στύψης ήταν αυτή του συνδυασµού 746 από την οποία ήταν πολύ εύκολο να διαχωριστούν οι αργιλικές εξαλλοιώσεις και ιδιαίτερα ο πυρήνας τους ο οποίος αποτελείται από προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση. ΚΑΛ ΕΡΑ ΣΙΓΡΙΟΥ Η περιοχή της καλδέρας Σιγρίου παρουσιάζει διαφορετικά δοµικά χαρακτηριστικά από αυτήν της Στύψης. Εδώ εµφανίζονται τρεις καλδέρες και διάσπαρτοι δόµοι µέσα σε αυτές. Η ευρύτερη περιοχή στερείτε βλάστησης εκτός από τους δόµους νότια του οικισµού Πτερούντα όπου υπάρχει πευκοδάσος. Πρέπει να τονίσουµε ότι η περιοχή των πυριτιώσεων ήταν αδύνατο να διαχωριστεί διότι καλύπτεται από το πευκοδάσος. Η απεικόνιση η οποία προέκυψε από τον συνδυασµό 452 τονίζει ιδιαίτερα το ανάγλυφο της περιοχής, µε αποτέλεσµα να διαχωρίζονται πάρα πολύ καλά οι δόµοι και οι καλδέρες. Το βασικό χρώµα της απεικόνισης είναι το πράσινο. Αδύνατος ο διαχωρισµός των εξαλλοιώσεων. Στην απεικόνιση η οποία προέκυψε από τον συνδυασµό 457 το βασικό χρώµα είναι το µοβ. Η περιοχή των αργιλικών εξαλλοιώσεων, η οποία βρίσκεται στους πρόποδες των πευκόφυτων δόµων διαχωρίζεται µε ένα απαλό γκριζοπράσινο χρώµα. 83

89 Η απεικόνιση η οποία προέκυψε από τον συνδυασµό 357 δεν είναι κατάλληλη για οποιοδήποτε συµπέρασµα. Ολόκληρη η απεικόνιση είναι κόκκινη χωρίς να µπορεί να γίνει κανένας διαχωρισµός. Στην απεικόνιση η οποία προέκυψε από το συνδυασµό 347 το υδρογραφικό δίκτυο διαχωρίζεται πάρα πολύ καλά µε έντονο πράσινο χρώµα. Οι λάβες οι οποίες βρίσκονται στο δυτικό και ανατολικό µέρος της απεικόνισης έχουν γκρίζο και µοβ χρώµα ενώ οι κατοικηµένες περιοχές έχουν λευκό χρώµα. Η συγκεκριµένη απεικόνιση είναι πολύ καλή για επισκόπηση του αναγλύφου της περιοχής. Η απεικόνιση η οποία προέκυψε από τον συνδυασµό 346 έχει χαµηλότερη διακριτική ικανότητα από τις προηγούµενες διότι χρησιµοποιήθηκε το θερµικό κανάλι. Παρ` όλα αυτά οι περιοχές των οικισµών και του υδρογραφικού δικτύου εµφανίζουν κάποια κόκκινα σηµάδια τα οποία εκφράζουν πιθανότατα περιοχές µε υψηλότερη θερµότητα από τις γύρω. Η απεικόνιση η οποία προέκυψε από τον συνδυασµό 146 είναι αντίστοιχη µε την προηγούµενη µε βασική διαφορά το χρώµα µε το οποίο εκφράζεται το υδρογραφικό δίκτυο (στη συγκεκριµένη απεικόνιση είναι κίτρινο). Ο συνδυασµός 246 µας βοήθησε να διαχωρίσουµε τις αργιλικές εξαλλοιώσεις οι οποίες εµφανίζονται µε σκούρο πράσινο χρώµα. Το πευκοδάσος εµφανίζεται µε σκούρο καφέ χρώµα και µε άσπρο οι κατοικηµένες περιοχές. Στις απεικονίσεις οι οποίες προέκυψαν από τους συνδυασµούς 346 και 746 οι οποίες είναι παρόµοιες διαχωρίζεται πολύ καλά µόνο το υδρογραφικό δίκτυο µε έντονο πράσινο χρώµα. Από την ερµηνεία των παραπάνω επεξεργασιών προέκυψαν τα παρακάτω συµπεράσµατα : 1. Στην περιοχή της Στύψης ήταν πιο εύκολος ο διαχωρισµός των ενοτήτων των εξαλλοιώσεων και σε κάποιες επεξεργασίες φάνηκε µε σχετικά καλή ακρίβεια η ζώνωση των υδροθερµικών εξαλλοιώσεων. 2. Τόσο στη Στύψη όσο και στην καλδέρα Σιγρίου οι παραπάνω επεξεργασίες ανέδειξαν τα µορφολογικά χαρακτηριστικά και ιδιαίτερα τις ηφαιστειακές δοµές. 3. Η περιοχή των πυριτιώσεων διαχωρίστηκε σχετικά εύκολα στην Στύψη ενώ ήταν αδύνατο να διαχωριστεί στην καλδέρα Σιγρίου λόγω της φυτοκάλυψης. 4. Με τη χρήση του θερµικού καναλιού στα έγχρωµα σύνθετα εντοπίστηκαν περιοχές υψηλής θερµότητας στο έδαφος. 84

90 4.17 ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΕΓΧΡΩΜΩΝ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ SPOT ΩΣ INTENSITY LAYER, ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΣΤΥΨΗΣ. Η συγκεκριµένη επεξεργασία έχει σαν στόχο να αυξηθεί η διακριτική ικανότητα σε εικόνες έγχρωµων συνθέτων της Landsat. Αυτό επιτυγχάνεται µε την επίθεση της ψ.τ.α. SPOT της περιοχής της Στύψης πάνω σε εικόνες έγχρωµων συνθέτων της ψ.τ.α Landsat TM. Η ψ.τ.α. SPOT της περιοχής µελέτης έχει επιτεθεί σαν επίπεδο έντασης (intensity layer) µε τη χρήση του λογισµικού ψηφιακής επεξεργασίας εικόνων ER Mapper 5.5. Οι παρατηρήσεις οι οποίες προέκυψαν είναι οι εξής: RGB 321: Μέσα στην µικρή καλδέρα της Στύψης εµφανίζονται οι περιοχές των αργιλικών εξαλλοιώσεων µε κίτρινα χρώµατα. Το συγκεκριµένο έγχρωµο σύνθετο δείχνει τα φυσικά χρώµατα της εικόνας. Ανάµεσα στις αργιλικές εξαλλοιώσεις εντοπίζεται µία περιοχή µε µωβ χρώµατα η οποία όπως έχει φανεί και από άλλες επεξεργασίες αλλά και από την εργασία υπαίθρου είναι η περιοχή της πυριτίωσης. Στο βόρειο µέρος της εικόνας το όρος Λεπέτυµνος εµφανίζεται µε αρκετά µεγάλη ποικιλία χρωµάτων η οποία δεν µας δείχνει κάτι το ιδιαίτερο. RGB 124: Τα χρώµατα τα οποία κυριαρχούν σε αυτή την επεξεργασία είναι αποχρώσεις του µπλε αλλά και του κίτρινου. Η συγκεκριµένη εικόνα δεν προσφέρεται για ιδιαίτερες παρατηρήσεις. ιακρίνεται ελαφρά η ζώνη της πυριτίωσης η οποία έχει σκούρο κίτρινο χρώµα (µουσταρδί). RGB 125: Η συγκεκριµένη εικόνα δεν δείχνει ιδιαίτερες διαφορές από την RGB 124. Η βασική διαφορά είναι ότι σε αυτήν την απεικόνιση εµφανίζεται περισσότερο το µπλε χρώµα. Η ζώνη της πυριτίωσης διακρίνεται καλύτερα (Εικόνα 26). RGB 126: Η συγκεκριµένη απεικόνιση δεν έχει ικανοποιητική διακριτική ικανότητα οπότε δεν είναι δυνατό να γίνουν αξιόπιστες παρατηρήσεις. Το πρόβληµα προκύπτει από τη χρήση του θερµικού καναλιού της Landsat το οποίο έχει πολύ χαµηλότερη διακριτική ικανότητα από τα υπόλοιπα. RGB 127: Σε αυτή την απεικόνιση η µόνη παρατήρηση η οποία µπορεί να γίνει είναι ο εντοπισµός της πυριτίωσης η οποία εµφανίζεται µε γκρι-καφεπράσινα χρώµατα. RGB 213: Πρόκειται για µία από τις καλύτερες απεικονίσεις. Η ζώνη της πυριτίωσης εµφανίζεται µε πράσινο χρώµα και είναι εύκολα διακριτή. Επίσης τονίζεται το υδρογραφικό δίκτυο το οποίο εµφανίζεται µε µαύρο χρώµα (Εικόνα 27). RGB 214: Η συγκεκριµένη απεικόνιση κυριαρχείται από µπλε και κίτρινα χρώµατα καθώς επίσης και διάφορες µείξεις αυτών. Στις περιοχές στις οποίες εµφανίζεται η αργιλική εξαλλοίωση κυριαρχούν αποχρώσεις του µωβ µέσα σε κίτρινο φόντο. 85

91 RGB 215: Στην περιοχή στην οποία υπάρχει η πυριτίωση εµφανίζεται ένα πράσινο χρώµα το οποίο όµως πιθανότατα τονίζει τη βλάστηση η οποία βρίσκεται πάνω σε αυτή τη ζώνη. RGB 216 : Λόγω της χρήσης του θερµικού καναλιού της Landsat η διακριτική ικανότητα της συγκεκριµένης απεικόνισης είναι χαµηλή µε αποτέλεσµα να µην µπορούν να γίνουν αξιόπιστες παρατηρήσεις. RGB 217 : Η συγκεκριµένη απεικόνιση παρουσιάζει σηµαντικές οµοιότητες µε την RGB 215. Η βασική διαφορά είναι ότι τα χρώµατα δείχνουν πιο σκούρα. Εµφανίζεται και εδώ η ζώνη της πυριτίωσης µε πράσινο χρώµα. RGB 312 : Σε αυτή την απεικόνιση οι αργιλικές εξαλλοιώσεις φαίνεται να ορίζονται από ένα µωβ-κόκκινο χρώµα. Η διάκρισή τους είναι αρκετά εύκολη. RGB 314 : Η συγκεκριµένη απεικόνιση τονίζει ιδιαίτερα τις ηφαιστειακές δοµές της περιοχής. Η καλδέρα της Στύψης είναι ιδιαίτερα εµφανής καθώς επίσης και οι ηφαιστειακοί δόµοι οι οποίοι βρίσκονται µέσα στα όρια της. Η τεκτονική ζώνη ΒΒΑ διεύθυνσης η οποία παραµορφώνει την καλδέρα είναι επίσης ιδιαίτερα εµφανής. Στην περιοχή του οικισµού Στύψη οι αργιλικές εξαλλοιώσεις παρουσιάζονται µε µία ελαφριά απόχρωση του κόκκινου χρώµατος (Εικόνα 28). RGB 315 : Η περιοχή στην οποία βρίσκονται οι πυριτιώσεις εµφανίζεται µε σκούρο πράσινο χρώµα και είναι εύκολα διακριτή. Αντίθετα οι περιοχές των αργιλικών εξαλλοιώσεων δεν διακρίνονται διότι εµφανίζονται µε χρώµατα αντίστοιχα µε την υπόλοιπη απεικόνιση. RGB 316 : Και σε αυτή την απεικόνιση λόγω της χρήσης του θερµικού καναλιού της Landsat η διακριτική ικανότητα είναι χαµηλή. Όµως σε αυτήν την απεικόνιση φαίνεται να διαχωρίζονται οι αργιλικές εξαλλοιώσεις οι οποίες στην περιοχή του οικισµού Στύψη έχουν ανοιχτά χρώµατα σε σχέση µε όλη την υπόλοιπη εικόνα. RGB 317 : Όλη η απεικόνιση εµφανίζει σκούρα µωβ χρώµατα. Στην περιοχή την οποία υπάρχουν οι πυριτιώσεις εµφανίζεται πράσινο χρώµα. RGB 412 : Η συγκεκριµένη απεικόνιση δεν είναι ιδιαίτερα κατατοπιστική, και συνεπώς δεν είναι δυνατό να γίνουν παρατηρήσεις. RGB 413 : Η συγκεκριµένη απεικόνιση δεν δείχνει διαφορές µε την RGB 412. Οι µόνη διαφορά είναι ότι το µπλε τονίζεται περισσότερο µε αποτέλεσµα οι περιοχές των αργιλικών εξαλλοιώσεων να δείχνουν περισσότερο τονισµένες σε αυτό το χρώµα. RGB 415: Σε αυτή την απεικόνιση κυριαρχούν σκούρα χρώµατα αλλά µε σηµαντικές αντιθέσεις. Η περιοχή των πυριτιώσεων εµφανίζεται µε πράσινο χρώµα το οποίο όµως διακρίνεται πολύ καλύτερα από ότι αντίστοιχα σε άλλες απεικονίσεις. Οι περιοχές των αργιλικών εξαλλοιώσεων διακρίνονται αρκετά καλά. 86

92 RGB 416: Όπως σε όλες τις απεικονίσεις στις οποίες συµµετέχει το θερµικό κανάλι της Landsat έτσι κι εδώ η διακριτική ικανότητα της απεικόνισης είναι δεν είναι ιδιαίτερα καλή. Βέβαια είναι εµφανές σε αυτή την απεικόνιση ότι όλη η περιοχή της Στύψης έχει υψηλές θερµοκρασίες λόγω του ενεργού γεωθερµικού πεδίου το οποίο λειτουργεί στη συγκεκριµένη περιοχή. RGB 417: Σε αυτή η απεικόνιση διακρίνονται πολύ καλά οι πυριτιώσεις οι οποίες εµφανίζονται µε πράσινο χρώµα ενώ οι αργιλικές εξαλλοιώσεις µε µπλε. RGB 512: Σε αυτή την απεικόνιση οι πυριτιώσεις εµφανίζονται µε πράσινο χρώµα ενώ οι αργιλικές εξαλλοιώσεις µε κεραµιδί το οποίο περιέχει ασθενείς τόνους από µπλε. RGB 513: Αυτή η απεικόνιση δείχνει πολύ µεγάλες οµοιότητες µε την RGB 512. RGB 514: Και σε αυτή την απεικόνιση οι ζώνες της πυριτίωσης εµφανίζονται µε πράσινο χρώµα. Οι αργιλικές εξαλλοιώσεις όµως εµφανίζονται µε κίτρινο χρώµα το οποίο περιλαµβάνει και κάποιους τόνους του µωβ. RGB 516: Ενώ και σε αυτή την απεικόνιση το θερµικό κανάλι της Landsat κατεβάζει σηµαντικά τη διακριτική ικανότητα οι πυριτιώσεις και οι αργιλικές εξαλλοιώσεις διακρίνονται ικανοποιητικά µε µπλε και µωβ χρώµατα αντίστοιχα. Από τη χρήση του θερµικού καναλιού φαίνεται ότι η περιοχή των πυριτιώσεων είναι ιδιαίτερα θερµή (Εικόνα 29). RGB 517: Μόνο οι πυριτιώσεις διακρίνονται ικανοποιητικά σε αυτή την απεικόνιση µε πράσινο χρώµα ενώ ολόκληρη η υπόλοιπη εικόνα απαρτίζεται από αποχρώσεις του µωβ. RGB 612 : Με τη χρήση του θερµικού καναλιού πέφτει σηµαντικά η διακριτική ικανότητα της απεικόνισης. Παρ' όλα αυτά οι πυριτιώσεις διακρίνονται µε ένα γκρι χρώµα. Όλη η εικόνα δείχνει ότι το έδαφος της περιοχή της Στύψης είναι αρκετά θερµό λόγω της λειτουργίας του υπόγειου γεωθερµικού συστήµατος. RGB 613 : Αυτή η απεικόνιση παρουσιάζει πολύ µεγάλες οµοιότητες µε την RGB 612 RGB 614: Οι πυριτιώσεις εµφανίζουν πιο έντονα χρώµατα από αυτά τα οποία φαίνονται σε άλλες απεικονίσεις. Αυτό τις κάνει αρκετά καλά διακριτές. RGB 615: Σκούρο καφέ χρώµα εµφανίζεται στην περιοχή των πυριτιώσεων. RGB 617: Σκούρο καφέ χρώµα εµφανίζεται στην περιοχή των πυριτιώσεων. RGB 712: Σε αυτή την απεικόνιση η περιοχή των πυριτιώσεων εµφανίζεται µε πράσινο χρώµα ενώ οι περιοχές των αργιλικών εξαλλοιώσεων µε κεραµιδί το οποίο περιέχει αποχρώσεις του µπλε. Οι δόµοι οι οποίοι βρίσκονται µέσα στην καλδέρα της Στύψης φαίνονται να έχουν ένα επικάλυµµα σκούρου κόκκινου χρώµατος. RGB 713: Σε αυτή την απεικόνιση οι πυριτιώσεις συνεχίζουν να εµφανίζονται µε πράσινο χρώµα ενώ οι αργιλικές εξαλλοιώσεις µε κόκκινο χρώµα το οποίο περιέχει µικρές κηλίδες µωβ χρώµατος. 87

93 RGB 714: Και σε αυτή την απεικόνιση οι πυριτιώσεις εµφανίζονται µε πράσινο χρώµα, ενώ ο πυρήνας των αργιλικών εξαλλοιώσεων δείχνει µια ποικιλία χρωµάτων σε αποχρώσεις του κίτρινου, του µωβ, και του ροζ. Οι δόµοι µέσα στην καλδέρα της Στύψης δείχνουν ένα µωβ χρώµα. RGB 715: σε αυτή την απεικόνιση διαχωρίζονται πάρα πολύ καλά οι πυριτιώσεις µε πράσινο χρώµα. Αντίθετα δεν διακρίνονται καλά οι αργιλικές εξαλλοιώσεις. Οι κορυφές των δόµων της καλδέρας εµφανίζονται µε µαύρο χρώµα. RGB 712: Σε αυτή την απεικόνιση έχουµε χαµηλή διακριτική ικανότητα λόγω της χρήσης του θερµικού καναλιού. εν µπορούν να γίνουν ιδιαίτερες παρατηρήσεις. Συµπερασµατικά παρατηρούµε ότι σε όσα έγχρωµα σύνθετα δεν χρησιµοποιήθηκε το θερµικό κανάλι (κανάλι 6) η διακριτική ικανότητα της εικόνας ήταν ιδιαίτερα ικανοποιητική κάτι που είχε σαν αποτέλεσµα να είναι αρκετά εύκολη η διάκριση των περιοχών οι οποίες είναι υδροθερµικά εξαλλοιωµένες. Σε αρκετές περιπτώσεις ήταν εύκολος και ο διαχωρισµός του είδους της υδροθερµικής εξαλλοίωσης. Σε µερικές εικόνες ήταν πολύ χαρακτηριστικά τονισµένες οι ηφαιστειακές δοµές (καλδέρα, δόµοι) οι οποίες κυριαρχούν στην περιοχή της Στύψης. Η χρήση του θερµικού καναλιού αν και χαµήλωνε την διακριτική ικανότητα της απεικόνισης µας έδειξε ότι στη συγκεκριµένη περιοχή οι εδαφικές θερµοκρασίες είναι αρκετά υψηλές κάτι το οποίο δικαιολογείται από την λειτουργία του υδροθερµικού συστήµατος της περιοχής. Β [ ] 1 KM Εικόνα 26:RGB125-Είναι εµφανής η ζώνη πυριτίωσης µε σκούρα κιτρινοπράσινα χρώµατα νότια του οικισµού Στύψη. 88

94 Β [ ] 1 KM Εικόνα 27:RGB213- Η ζώνη της πυριτίωσης εµφανίζεται µε πράσινο χρώµα και είναι εύκολα Β διακριτή. Επίσης τονίζεται το υδρογραφικό δίκτυο. [ ] 1 KM Εικόνα 28:RGB314- Απεικόνιση στην οποία διακρίνονται οι ηφαιστειακές δοµές καθώς και τα µεγάλα ρήγµατα της περιοχής. 89

95 Β [ ] 1 KM Εικόνα 29:RGB516- Απεικόνιση στην η οποία οι πυριτιώσεις και οι αργιλικές εξαλλοιώσεις διακρίνονται ικανοποιητικά µε µπλε και µωβ χρώµατα αντίστοιχα (βέλος). Από τη χρήση του θερµικού καναλιού φαίνεται ότι η περιοχή των πυριτιώσεων έχει υψηλότερη θερµοκρασία από τα γύρω πετρώµατα ΧΡΗΣΗ ΧΩΡΙΚΩΝ ΦΙΛΤΡΩΝ ΤΕΛΕΣΤΕΣ ΑΝΙΧΝΕΥΣΗΣ ΑΚΜΩΝ ΧΡΗΣΗ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΥ FOURIER Στο πλαίσιο της οπτικής βελτίωσης (ενίσχυσης), ανάλυσης και επεξεργασίας των δορυφορικών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων LANDSAT-ΤΜ και SPOT για την ανίχνευση των φωτογραµµώσεων, πραγµατοποιήθηκε χρήση και διερεύνηση χωρικών φίλτρων και τελεστών ανίχνευσης ακµών (χώρος των αποστάσεων), καθώς και του µετασχηµατισµού FOURIER (χώρος των συχνοτήτων) στα γεωτεκτονικά περιβάλλοντα των περιοχών έρευνας, µε σκοπό α) την ανάδειξη και χαρτογράφηση όλων των ευθύγραµµων και καµπυλόγραµµων χαρακτηριστικών ενδιαφέροντος, όπως τεκτονικών γραµµώσεων (ρηγµάτων), των λιθολογικών ορίων, των ορίων των ηφαιστειακών δοµών, κ.α., καθώς και την ενίσχυση των τµηµάτων του υδρογραφικού δικτύου, το οποίο συνδέεται στενά µε το τεκτονικό καθεστώς των περιοχών µελέτης, αφού αρκετά από αυτά τα ευθύγραµµα τµήµατα είναι τεκτονικά ελεγχόµενα, όπως παραδείγµατος χάρη, στην περιοχή έρευνας της Στύψης στη Λέσβο, και β) την αποµάκρυνση του ενυπάρχοντος 90

96 συστηµατικού θορύβου, ο οποίος υπεισέρχεται στις απεικονίσεις τη στιγµή της λήψης, και ο οποίος παρουσιάζεται µε τη µορφή γραµµών συγκεκριµένης διεύθυνσης στο φάσµα FOURIER. Α) Χρήση χωρικών φίλτρων τελεστών ενίσχυσης ακµών Μετά το στάδιο των προεπεξεργασιών των δορυφορικών ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων και του ψηφιακού µοντέλου εδάφους των περιοχών έρευνας της Λέσβου, χρησιµοποιήθηκαν τεχνικές ενίσχυσης γραµµικών χαρακτηριστικών (και πιο συγκεκριµένα, φωτογραµµώσεων) µε χρήση χωρικών φίλτρων στο κανάλι 4 (εγγύς υπέρυθρο κανάλι, το οποίο αναδεικνύει καλά τις τεκτονικές δοµές) της δορυφορικής ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης LANDSAT-TM των περιοχών έρευνας. Οι ενισχυµένες φωτογραµµώσεις συνδέθηκαν µε την ύπαρξη ρηγµάτων κατά κύριο λόγο, και παρείχαν µία πρώτη γενική εικόνα για την τεκτονική διάρθρωση της περιοχής (Mαυραντζά και άλλοι 2000, Rokos et al. 2000). Τα φίλτρα, τα οποία εφαρµόσθηκαν σε αυτές τις περιοχές έρευνας εµπίπτουν στις ακόλουθες κατηγορίες: 1) Γραµµικά φίλτρα συνέλιξης για την ενίσχυση ακµών Μάσκες διευθύνσεων (compass gradient masks) και φίλτρα τονισµού / ενίσχυσης Σ αυτή την κατηγορία δηµιουργήθηκαν εικόνες φίλτρων στις τέσσερις (4) βασικότερες διευθύνσεις (Β-Ν, Α-, ΒΑ-Ν, Β -ΝΑ) (Haralick 1984, Jain 1996, Jensen 1996, Ρόκος 1999). Οι µάσκες διευθύνσεων (compass gradient masks) χρησιµοποιούνται για την διεξαγωγή διδιάστατης, διακριτής, ενίσχυσης ακµών κατά κατεύθυνση (Jain 1989, Pratt 1991). Μερικά παραδείγµατα τέτοιων φίλτρων είναι τα ακόλουθα: Μάσκα Η = Βορράς (15) 1 1 Μάσκα Ι = ΒΑ (16) Μάσκα J = Ανατολή (17)

97 1 1 1 Μάσκα Κ = ΝΑ (18) Τα ονόµατα των φίλτρων διεύθυνσης υποδηλώνουν τη διεύθυνση κλίσης της µέγιστης απόκρισης. Για παράδειγµα, το φίλτρο Ανατολικής διεύθυνσης (µάσκα J) παράγει το µέγιστο αποτέλεσµα των αλλαγών στις τιµές φωτεινότητας των ακµών από ύση προς Ανατολή. Τα φίλτρα κατεύθυνσης έχουν µηδενικό συντελεστή βάρους (Pratt 1991), γεγονός που σηµαίνει, ότι δεν επιφέρουν καµία αλλαγή στις τιµές φωτεινότητας για περιοχές, οι οποίες δεν εµφανίζουν ακµές. Γραµµικά φίλτρα παραγώγου Αυτά τα φίλτρα τονίζουν τα γραµµικά όρια / ακµές κατά µήκος των δύο βασικών διευθύνσεων οριζόντια (διεύθυνση Β-Ν) και κάθετη (διεύθυνση Α- )), καθώς και συνδυασµός των δύο, βασισµένος σε πρόσθεση φίλτρων. Μία απευθείας µέθοδος για την εξαγωγή ακµών σε ψηφιακές τηλεπισκοπικές απεικονίσεις είναι η εφαρµογή των γραµµικών φίλτρων υπολογισµού της πρώτης παραγώγου µεταξύ δύο γειτονικών ψηφίδων. Οι αλγόριθµοι, οι οποίοι υπολογίζουν την πρώτη παράγωγο της απεικόνισης εισόδου, κατά την οριζόντια, την κάθετη και τις δύο διαγώνιες διευθύνσεις, είναι οι εξής: Κατακόρυφη διεύθυνση: BV, j = BV i, j BV i, j+1 K (19) i + Οριζόντια διεύθυνση: ΒΑ διαγώνια διεύθυνση: NA διαγώνια διεύθυνση: BV BV BV, j = BV i, j BV i 1, j K (20) i +, j = BV i, j BV i+ 1, j+ 1 K (21) i +, j = BV i, j BV i 1, j+ 1 K (22) i + Το αποτέλεσµα αυτής της αφαίρεσης µπορεί να είναι είτε θετικό ή αρνητικό. Για αυτό το λόγο προστίθεται µία σταθερά K (η οποία συνήθως παίρνει την τιµή 127), έτσι ώστε όλες οι τιµές να γίνουν θετικές και να συµπεριλαµβάνονται στο διάστηµα από 0 µέχρι 255. Η τελική απεικόνιση υπόκεινται γραµµική επέκταση ιστογράµµατος για να ενισχυθούν περαιτέρω οι ακµές (Avery & Berlin 1992). Το καλύτερο είναι να έχουν η µέγιστη και η ελάχιστη τιµή του ιστογράµµατος της απεικόνισης, οµοιόµορφη απόσταση από την τιµή 127 του µεσοδιαστήµατος [0, 255]. Αυτό έχει ως αποτέλεσµα, οι οµοιογενείς περιοχές να εµφανίζονται µε διαβαθµίσεις των τόνων του γκρι, ενώ οι σηµαντικές ακµές να γίνονται µαύρες ή άσπρες (Jensen 1996). Φίλτρα ενίσχυσης ακµών από συγκεκριµένη ηλιακή γωνία φωτισµού στις τέσσερις (4) βασικές διευθύνσεις 92

98 Αυτή η κατηγορία φίλτρων εφαρµόστηκε στο ψηφιακό µοντέλο εδάφους, και παρήγαγε απεικονίσεις, από τις οποίες εξήχθη µεγάλο πλήθος φωτογραµµώσεων στις αναµενόµενες, βάσει του γενικότερου γεωτεκτονικού µοντέλου της Νήσου Λέσβου, διευθύνσεις. Τα φίλτρα ενίσχυσης ακµών από συγκεκριµένη ηλιακή γωνία φωτισµού έχουν µέγεθος µάσκας 3x3, και το αποτέλεσµα της εφαρµογής τους είναι η δηµιουργία χαρτών σκιασµένου αναγλύφου. Για παράδειγµα, ας υποτεθεί η χρήση ενός φίλτρου µε ηλιακή γωνία φωτισµού από τη ΒΑ διεύθυνση. Σε αυτή την περίπτωση θα αναδειχθούν οι ακµές (για τη συγκεκριµένη εφαρµογή, οι γεωλογικές φωτογραµµώσεις, όπως τα ρήγµατα), οι οποίες βρίσκονται στη διαγώνια διεύθυνση από Β προς ΝΑ. Ενδεικτικό παράδειγµα ενός φίλτρου αυτής της µορφής είναι και το εξής: Μάσκα ΗΦ ΒΑ = Ηλιακή γωνία φωτισµού από τη ΒΑ διεύθυνση (23) Φίλτρα υψηλής συχνότητας Στο πλαίσιο αυτής της κατηγορίας δηµιουργήθηκαν εικόνες φίλτρων συνέλιξης Laplace (το οποίο αποτελεί και φίλτρο δεύτερης παραγώγου) (Pratt 1991, Jensen 1996), µη γραµµικού φίλτρου µε µέγεθος µάσκας 1x33, γραµµικού φίλτρου συνέλιξης FORD µε µέγεθος µάσκας 5x5 (Ford, et al, 1983), φίλτρων ενίσχυσης (όξυνσης) ακµών (sharpening filters) µε µέγεθος µάσκας 3x3 και 11x11 (ERMAPPER 5.5 Tutorial, ERMAPPER 5.5 Reference Manual), εικόνες φίλτρων συνέλιξης Biedny & Monroe και Russ (Biedny& Monroe 1991, Russ 1992, Jensen 1996). Ειδικότερα, τα φίλτρα συνέλιξης Laplace, τα οποία είναι και τα δηµοφιλέστερα φίλτρα υψηλής συχνότητας, µπορούν να εφαρµοσθούν σε ψηφιακές απεικονίσεις για την ενίσχυση των ακµών. Η Λαπλασιανή (Laplacian) είναι µία δεύτερη παράγωγος (σε αντιδιαστολή µε την κλίση (διεύθυνση), η οποία είναι πρώτη παράγωγος) και είναι ανεξάρτητη της στροφής, γεγονός που σηµαίνει ότι µένει ανεπηρέαστη σε οποιαδήποτε µεταβολή κατεύθυνσης των ασυνεχειών (ακµών), αλλά θεωρείται ιδιαίτερα ευαίσθητη στην παρουσία θορύβου. Ενδεικτικά, παρατίθενται παραδείγµατα φίλτρων συνέλιξης Laplace: Μάσκα Τ = (24) Μάσκα U = (25)

99 Σε γενικές γραµµές, τα φίλτρα συνέλιξης Laplace αναδεικνύουν σηµεία, γραµµές και ακµές σε µία ψηφιακή απεικόνιση, και καταστέλλουν τις οµοιόµορφες και οµαλές περιοχές. Επειδή, δεν είναι εύκολο να ερµηνευθεί από µόνη της µία απεικόνιση, η οποία προκύπτει από την εφαρµογή ενός φίλτρου συνέλιξης Laplace, συνήθως η εικόνα αυτή προστίθεται στην αρχική απεικόνιση µε τη χρήση του ακόλουθου φίλτρου (Bernstein 1983, Jensen 1996): Μάσκα Χ = (26) Οι προαναφερθείσες κατηγορίες φίλτρων παρήγαγαν απεικονίσεις, οι οποίες προήλθαν από την απευθείας εφαρµογή των φίλτρων αυτών, ή τον µεταξύ τους αλγεβρικό συνδυασµό (συνδυασµό φίλτρων υψηλής συχνότητας και συνδυασµό φίλτρων υψηλής συχνότητας µε φίλτρα οµαλοποίησης Gauss). Το φίλτρο Gauss έχει ως αποτέλεσµα ένα «κεντροβαρικό µέσο όρο» της γειτονιάς µίας ψηφίδας, µε το µέσο όρο αυτό να κλίνει περισσότερο προς την τιµή των κεντρικών ψηφίδων. Αυτή είναι και η διαφορά µεταξύ του φίλτρου εξοµάλυνσης του Gauss και του φίλτρου διαµέσου, το οποίο παρέχει έναν οµοιόµορφο κεντροβαρικό µέσο όρο. Εξαιτίας αυτής της διαφοράς, το φίλτρο Gauss παρέχει «οµαλότερη» εξοµάλυνση και διατηρεί καλύτερα τις ακµές από το φίλτρο διαµέσου παρόµοιου µεγέθους µάσκας ( 2) Φίλτρα ανίχνευσης ακµών Σ' αυτή την κατηγορία εµπίπτουν το φίλτρο Prewitt, καθώς και το µη γραµµικό φίλτρο Sobel. Μπορεί επίσης να θεωρηθεί, ότι τα συγκεκριµένα δύο φίλτρα, δηλαδή το φίλτρο Prewitt και το φίλτρο Sobel είναι µια εναλλακτική προσέγγιση της ανίχνευσης ακµών µε εφαρµογή διαφορικής παραγώγισης (παραγώγου κατά κλίση). Το φίλτρο Prewitt ανιχνεύει τις ακµές, οι οποίες εµφανίζονται κατά τη διεύθυνση ΒΑ-Ν (45 ο ) και τη διεύθυνση Α- (0 ο ), µετά τη διαδοχική εφαρµογή αυτών των δύο φίλτρων διεύθυνσης. Μάσκα Ι = ιεύθυνση 45 ο (27) Μάσκα J = ιεύθυνση 0 ο (28)

100 To µη γραµµικό φίλτρο Sobel υπολογίζει τη διακριτή παράγωγο κατά την οριζόντια και την κάθετη διεύθυνση για µία θέση ( i, j ) µίας ψηφίδας. Οι ορθογώνιες συντεταγµένες της παραγώγου είναι: 1 = { ϕ( i { ϕ( i 1, j + 1) + 2ϕ ( i + 1, j + 1) + 2ϕ ( i 1, j ) + ϕ( i + 1, j ) + ϕ( i 1, j + 1, j 1)} 1)} (29) Και 2 = { ϕ( i { ϕ( i 1, j + 1) + 2ϕ ( i, j + 1) + ϕ( i 1, j 1) + 2ϕ ( i, j 1) + ϕ( i + 1, j + 1)} + 1, j 1)} (30) Στη συνέχεια, πρέπει να εφαρµοσθεί ένα κατώφλι για τη δηµιουργία ενός χάρτη ακµών, στον οποίο θα έχουν απαλείφει οι µικρές αποκρίσεις λόγω θορύβου και µικρών παραγώγων. Ο τελεστής Sobel είναι ισοδύναµος στην ταυτόχρονη χρήση των παρακάτω φίλτρων κατά την οριζόντια και την κάθετη διεύθυνση: = και = (31) ενώ το µέτρο της κλίσης υπολογίζεται από τον τύπο (Richards 1995): = ( ) (32) Τα φίλτρα ανίχνευσης ακµών χρησιµοποιούνται κυρίως σε διαδικασίες αυτοµατοποίησης (πρώτο στάδιο αυτόµατης εξαγωγής ακµών), για την άµεση δηµιουργία δυαδικών χαρτών. Τα αποτελέσµατα της εφαρµογής αυτών των φίλτρων δεν ήταν τόσο ενθαρρυντικά και αντιπροσωπευτικά για το συγκεκριµένο είδος εφαρµογής, σε αντιπαράθεση µε τα αποτελέσµατα, τα οποία προέκυψαν από την εφαρµογή φίλτρων των προηγούµενων κατηγοριών. ΣΤΥΨΗ Για την περιοχή έρευνας της Στύψης στη Λέσβο, πιο κατάλληλες για την ενίσχυση των φωτογραµµώσεων θεωρήθηκαν οι απεικονίσεις, οι οποίες προέκυψαν από την εφαρµογή των ακολούθων φίλτρων: α) του γραµµικού φίλτρου υψηλών συχνοτήτων FORD µε µέγεθος µάσκας 5x5 (Εικόνα 30α), β) ενός φίλτρου Laplace (µάσκα δεύτερης παραγώγου) µε µέγεθος µάσκας 5x5 (Jensen 1996), (Εικόνα 30β), γ) του φίλτρου Β διεύθυνσης, το οποίο αναδεικνύει τις φωτογραµµώσεις που διατάσσονται κατά την κάθετη σ' αυτό διεύθυνση (ΒΑ διεύθυνση) (Jensen 1996), (Εικόνα 30γ), και δ) του φίλτρου ΒΑ διεύθυνσης (Jensen 1996), (Εικόνα 30δ), το οποίο ενισχύει τις φωτογραµµώσεις που διατάσσονται κατά την κάθετη σ' αυτό διεύθυνση (Β διεύθυνση), (Μαυραντζά και άλλοι 2000, Rokos et al 2000a). Οι ενισχυµένες ψηφιακές 95

101 απεικονίσεις, οι οποίες προέκυψαν από την εφαρµογή των παραπάνω κατάλληλα επιλεγµένων φίλτρων, επέτρεψαν την ερµηνεία τόσο πρωτογενών τεκτονικών (ρηγµάτων, ζωνών διάτµησης), και ηφαιστειακών δοµών (όπως είναι οι καλδέρες, οι δόµοι, και οι ηφαιστειακοί λαιµοί), όσο και τµηµάτων του υδρογραφικού δικτύου στην περιοχή της έρευνας, το οποίο και στη συγκεκριµένη περιοχή έρευνας διατρέχει τεκτονικές ζώνες, διότι το συγκεκριµένο υδρογραφικό δίκτυο παρουσιάζει γωνιώδες πρότυπο. 96

102 Β Β [ ] 1 KM [ ] 1 KM α) β) Β Β Ενίσχυση φωτογραµµώσεων κατά Ενίσχυση φωτογραµµώσεων κατά τη Β -ΝΑ διεύθυνση τη ΒΑ-Ν διεύθυνση [ ] 1 KM γ) [ ] 1 KM δ) Εικόνα 30: Κανάλι 4 της ψηφιακής πολυφασµατικής απεικόνισης LANDSAT-TM, µε ηµεροµηνία λήψης 20/08/1999, µετά την εφαρµογή των ακόλουθων φίλτρων: α) Φίλτρο συνέλιξης υψηλών συχνοτήτων FORD µε µέγεθος µάσκας 5x5, β) Φίλτρο LAPLACΕ µε µέγεθος µάσκας 5x5, γ) Φίλτρο ΒΑ-Ν διεύθυνσης µε διεύθυνση ενίσχυσης των φωτογραµµώσεων τη Β -ΝΑ, και δ) Φίλτρο Β -ΝΑ διεύθυνσης µε διεύθυνση ενίσχυσης των φωτογραµµώσεων τη ΒΑ-Ν. 97

103 ΚΑΛ ΕΡΑ ΣΙΓΡΙΟΥ Για την περιοχή έρευνας της καλδέρας Σιγρίου, πιο κατάλληλες για την ενίσχυση των φωτογραµµώσεων θεωρήθηκαν οι απεικονίσεις, οι οποίες προέκυψαν από την εφαρµογή των ακολούθων φίλτρων, τα οποία είναι τα εξής: α) Μία ακολουθία του φίλτρου Ford από ένα ειδικό φίλτρο όξυνσης µε µέγεθος µάσκας 11x11, η οποία εφαρµόσθηκε στο κανάλι 7 της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης LANDSAT-TM (Εικόνα 31). Β [ ] 1 KM Εικόνα 31: Απεικόνιση, η οποία προέκυψε από την εφαρµογή της ακολουθίας του φίλτρου Ford από ένα ειδικό φίλτρο όξυνσης µε µέγεθος µάσκας 11x11, στο κανάλι 7 της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης LANDSAT-TM Περιοχή καλδέρας Σιγρίου. β) Το φίλτρο που προέκυψε από την πρόσθεση των δύο φίλτρων παραγώγου κατά την οριζόντια και κατά την κάθετη διεύθυνση, η οποία εφαρµόσθηκε στο κανάλι 7 της ίδιας ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης (Εικόνα 32). Μετά την εφαρµογή των δύο πρώτων φίλτρων παρατηρήθηκε έντονη ανωµαλία του υδρογραφικού δικτύου στη διεύθυνση Α-. Είναι το ρήγµα «Πιθάρι» (όπως αυτό διακρίνεται στο φύλλο χάρτη «Ερεσός»), ενώ παράλληλα οριοθετούνται οι µεγάλες τεκτονικές διευθύνσεις του Βορρά Νότου. 98

104 Β [ ] 1 KM Εικόνα 32: Απεικόνιση, η οποία προέκυψε από την πρόσθεση των δύο φίλτρων παραγώγου κατά την οριζόντια και κατά την κάθετη διεύθυνση, στο κανάλι 7 της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης LANDSAT-TM Περιοχή καλδέρας Σιγρίου. γ) Το φίλτρο FORD, το οποίο εφαρµόσθηκε στο κανάλι 7 της LANDSAT-TM, και το οποίο ενίσχυσε πολύ καλά τις δύο παράλληλες τεκτονικές διευθύνσεις Α- προς την παραλία, καθώς και την ανωµαλία του υδρογραφικού δικτύου στη διεύθυνση Α-. Όπως παρατηρήθηκε και από τη στατιστική επεξεργασία των γραµµώσεων που ψηφιοποιήθηκαν σε διανυσµατικό επίπεδο πληροφορίας πάνω σε κάθε κατάλληλα επιλεγµένη εικόνα φίλτρου, κατά την εφαρµογή του συγκεκριµένου φίλτρου ενισχύθηκε η Β -ΝΑ τεκτονική διεύθυνση (Εικόνα 33α). δ) Η απεικόνιση, η οποία προέκυψε από την αφαίρεση της εικόνας του φίλτρου οµαλοποίησης µε διατήρηση των ακµών (edge preserving smoothing filter) (Nagao & Matsuyama 1979), το οποίο εφαρµόσθηκε στο κανάλι 7 της LANDSAT-TΜ, από το κανάλι 4 της ίδιας ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης. Το φίλτρο οµαλοποίησης µε διατήρηση των ακµών χρησιµοποιεί ένα κινητό παράθυρο µεγέθους 5x5. Μέσα σε αυτό το παράθυρο ανιχνεύει σειρές «υπο-παραθύρων» (στις διευθύνσεις Β-Ν, Α-, Β -ΝΑ, και ΒΑ-Ν ). Στη συνέχεια αντικαθιστά το κεντρικό pixel του παραθύρου µε τη µέση τιµή του πιο οµοιογενούς υπο-παραθύρου (δηλαδή του υπο-παραθύρου µε τη µικρότερη µεταβλητότητα). Η χρήση αυτού του φίλτρου επέτρεψε την αναγνώριση του ρήγµατος στη διεύθυνση Α-, ακόµα και µέσα από τη βλάστηση. Σε αυτή την απεικόνιση 99

105 παρατηρήθηκε η προέκταση του παραπάνω ρήγµατος µε µεγαλύτερη βεβαιότητα. Ένα µεγάλο του πλεονέκτηµα ήταν η προβολή µίας δέσµης τεκτονικών γραµµώσεων διεύθυνσης -Β (Εικόνα 33β) Β [ ] 1 KM Εικόνα 33α: Φίλτρο FORD, το οποίο εφαρµόσθηκε στο κανάλι 7 της LANDSAT-TM, και το οποίο ενίσχυσε πολύ καλά τις δύο παράλληλες τεκτονικές διευθύνσεις Α-. 100

106 Β [------] 1 KM Εικόνα 33β : Edge preserving smoothing filter ε) Τέλος, το φίλτρο που προέκυψε από τη σειριακή εφαρµογή ενός φίλτρου οµαλοποίησης Gauss µε τυπική απόκλιση σ = και ενός φίλτρου όξυνσης ακµών, παρήγαγε µία εικόνα, στην οποία παρατηρούνται ζώνες ρηγµάτων µε διεύθυνση περίπου 45 ο κατά το Βορρά (Β 45 ο ), οι οποίες εντοπίζονται Β της περιοχής µε την έντονη βλάστηση. Οι τεκτονικές ζώνες που εντοπίσθηκαν και οριοθετήθηκαν µετά την εφαρµογή των παραπάνω φίλτρων διασχίζουν τις ηφαιστειακές καλδέρες σε όποιο σηµείο τις συναντήσουν (Εικόνα 34). Β [------] 1 KM Εικόνα 34: Απεικόνιση, η οποία προέκυψε από τη σειριακή εφαρµογή ενός φίλτρου οµαλοποίησης Gauss µε τυπική απόκλιση σ = και ενός φίλτρου όξυνσης ακµών στο κανάλι 7 της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης LANDSAT-TM Περιοχή καλδέρας Σιγρίου. 101

107 4.19 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΤΩΝ ΜΕΘΟ ΩΝ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ Μετά την µελέτη των Τηλεπισκοπικών µεθόδων και τεχνικών για τις περιοχές της έρευνας καταλήξαµε στα εξής συµπεράσµατα σε σχέση µε τη χρησιµότητά τους στην κοιτασµατολογική έρευνα. Το ψηφιακό µοντέλο εδάφους αποτελεί το πιο χρήσιµο εργαλείο για την αρχική έρευνα ηφαιστειακών και τεκτονικών δοµών. Είναι δυνατό να γίνουν φωτογεωλογικοί χάρτες, οι οποίοι αφού επαληθευτούν µε εργασία υπάιθρου, µπορούν να επεξεργαστούν ώστε σε συνδυασµό µε επιτόπιες µετρήσεις να προκύψουν τεκτονικοί χάρτες. Η αυτόµατη επεξεργασία των χαρτών αυτών µπορεί να δώσει ροδοδιαγράµµατα τα οποία µας δίνουν τις βασικές τεκτονικές τάσεις της περιοχής έρευνας. Τα έγχρωµα σύνθετα, η ανάλυση κυρίων συνιστωσών και ο µετασχηµατισµός έντασης απόχρωσης-κορεσµού, µπορούν να βοηθήσουν ιδιαίτερα στη γεωλογική χαρτογράφηση και στην ανάδειξη του υδρογραφικού δικτύου. Η χρήση του θερµικού καναλιού 6 του Landsat TM βοηθάει ώστε να αναδειχθούν οι περιοχές µε µεγαλύτερη επιφανειακή θερµοκρασία. Οι φασµατικοί λόγοι βοήθησαν ιδιαίτερα να αναδειχθούν οι περιοχές υδροθερµικής εξαλλοίωσης οι οποίες αποτελούν και το πιο σηµαντικό διαγνωστικό στοιχείο των επιθερµικών κοιτασµάτων Au-Ag. Τα χωρικά φίλτρα αποτελούν πολύ σηµαντική επεξεργασία για την ανάδειξη των τεκτονικών στοιχείων των περιοχών έρευνας. Η δυνατότητα που παρέχεται αποµόνωσης συγκεκριµένων διευθύνσεων και η τελική σύνθεση των αποτελεσµάτων όλων των επεξεργασιών µπορούν να δώσουν χάρτες τεκτονικής µεγάλης ακρίβειας. Πρέπει να τονιστεί ότι είναι πολύ σηµαντικό να γίνει εµπεριστατωµένη επαλήθευση των αποτελεσµάτων των ψηφιακών επεξεργασιών µε εργασία υπαίθρου, η οποία θα µας δώσει την πιστότητα όλων αυτών των επεξεργασιών. 102

108 5. ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΜΕΘΟ ΟΙ ΕΡΕΥΝΑΣ 5.1 ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΤΩΝ ΤΕΚΤΟΝΙΚΩΝ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ ΟΙ ΟΠΟΙΕΣ ΠΡΟΕΚΥΨΑΝ ΑΠΟ ΕΠΙΓΕΙΕΣ ΕΙΓΜΑΤΟΛΗΨΙΕΣ. Για τις ανάγκες λήψης τεκτονικών µετρήσεων της επιλεγµένης περιοχής της έρευνας, πραγµατοποιήθηκαν εργασίες πεδίου στις περιοχές έρευνας της Λέσβου. Με τις εργασίες αυτές αναγνωρίστηκαν και µελετήθηκαν οι πιθανές για µεταλλοφορία περιοχές στόχοι και διεξήχθη δειγµατοληψία τεκτονικών µετρήσεων (διεύθυνση βύθισης και γωνία κλίσης) µεσοσκοπικού πεδίου µε πυξίδα τύπου Clarke 69, πάνω σε επιφάνειες ρηγµάτων µε ή χωρίς γραµµώσεις ολίσθησης, διακλάσεων, φλεβών και φολιώσεις λαβών. Μετρήθηκαν ακόµη οι γραµµώσεις ολίσθησης, όπου αυτές υπήρχαν, µε στόχο το χαρακτηρισµό της κίνησης των επιφανειών των ρηγµάτων επί των οποίων αναπτύσσονται φλέβες. Οι µετρήσεις κλίσης και διεύθυνσης πάνω σε επιφάνειες ρηγµάτων, ζωνών διάτµησης, διακλάσεων και φλεβών οι οποίες πραγµατοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια των εργασιών υπαίθρου, έτυχαν στατιστικής επεξεργασίας µε σκοπό την ανάλυση των τάσεων των περιοχών έρευνας. Η στατιστική επεξεργασία πραγµατοποιήθηκε µε τη χρήση του δικτύου Schmidt µε προβολή των τιµών στο κάτω ηµισφαίριο. Στα δίκτυα προβλήθηκαν οι επιφάνειες της κάθε ασυνέχειας (Εικόνα 35) 103

109 Α. Προβολή διακλάσεων Β. Προβολή φωλιώσεων λαβών Γ. Προβολή φλεβών. Προβολή επιφανειών ρηγµάτων Εικόνα 35 : ιαγράµµατα Schmitt µε προβολή των τεκτονικών στοιχείων της περιοχής Στύψης 104

110 Β [-----] 1 KM Εικόνα 35 α : Απεικόνιση Hillshade του ψηφιακoύ µοντέλου εδάφους της περιοχής της Στύψης όπου προβάλλονται τα τεκτονικά και ηφαιστειοτεκτονικά στοιχεία 105

111 Β [ ] 1 KM Εικόνα 35 β : Απεικόνιση Hillshade του ψηφιακoύ µοντέλου εδάφους της περιοχής της καλδέρας Σιγρίου όπου προβάλονται τα τεκτονικά και ηφαιστειοτεκτονικά στοιχεία Τα στοιχεία, τα οποία ελήφθησαν µε τις εργασίες πεδίου αποτέλεσαν την κύρια πηγή επαλήθευσης της παρουσίας των φωτογραµµώσεων, οι οποίες ανιχνεύθηκαν τηλεπισκοπικά κατά τα προηγούµενα στάδια επεξεργασίας. Η τεκτονική των περιοχών έρευνας αναλύεται στις ενότητες και

112 Εικόνα 35 γ: Ροδοδιάγραµµα για την τεκτονική της καλδέρας της Στύψης Εικόνα 35 δ: Ροδοδιάγραµµα για την τεκτονική της καλδέρας του Σιγρίου 5.2 ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑΚΩΝ ΟΜΩΝ ΟΜΕΣ ΚΑΛ ΕΡΑΣ Ο εντοπισµός δοµών καλδέρας εκτός από την χρησιµότητά του στις ηφαιστειολογικές µελέτες έχει και άµεσο ενδιαφέρον στην εφαρµοσµένη κοιτασµατολογική έρευνα για την ανεύρεση επιθερµικού χρυσού στα γεωθερµικά πεδία (Sillitoe & Hedenquist 2003). Στις πολύ πρόσφατες ηφαιστειακές αποθέσεις ο σχηµατισµός αυτών των κοιτασµάτων δεν ευνοείται δεδοµένου ότι ο 107

113 χρόνος δράσης του υδροθερµικού συστήµατος άρα και η απόπλυση και απόθεση µετάλλων είναι σχετικά βραχύς (π.χ. Νίσυρος), ενώ σε παλαιότερα ηφαιστειακά πεδία οι δοµές πιθανοί ξενιστές είναι δύσκολα αναγνωρίσιµες (π.χ. Λέσβος). Μεγιστοποίηση ευνοϊκών συνθηκών όσον αφορά το χρόνο και την ενθαλπία του γεωθερµικού συστήµατος, όπως και την πληθώρα τεκτονικών (ρήγµατα) και ηφαιστειακών δοµών ξενιστών (καλδέρες) όπως και διατήρηση µε δυνατότητα αναγνώρισης των τελευταίων στο πεδίο παρουσιάζει η νήσος Μήλος όπου ευρέθη κοίτασµα επιθερµικού χρυσού στο δόµο του Προφήτη Ηλία. Εποµένως ο εντοπισµός δοµών καλδέρας σε παλαιότερα και περισσότερο διαβρωµένα ηφαιστειακά πεδία αποτελεί ένα θέµα άµεσου κοιτασµατολογικού ενδιαφέροντος. Εικόνα 36: Οι καλδέρες της Λέσβου (ορίζονται µε γραµµή κόκκινου χρώµατος) σε ψ.τ.α. Landsat TΜ µε υπέρθεση του ψηφιακού µοντέλου εδάφους (Κούλη 2004) ΚΑΛ ΕΡΑ ΣΤΥΨΗΣ (Εικόνα 37) Για την οριοθέτηση της καλδέρας της Στύψης χρησιµοποιήθηκαν: i) το κανάλι 4 της Ψηφιακής Τηλεπισκοπικής απεικόνισης Landsat TM της Λέσβου σε συνδυασµό µε το ψηφιακό µοντέλο εδάφους της περιοχής έρευνας. ii) το φίλτρο Ford 5X5 για την ενίσχυση των ακµών. iii) ο ψηφιακός λόγος TM5/TM7 και η ανάλυση κυρίων συνιστωσών (PCA), για τον εντοπισµό των αργιλλικών και πυριτικών εξαλλοιώσεων της καλδέρας της Στύψης. Η δοµή είχε εντοπιστεί 108

114 εξαιτίας των έντονων υδροθερµικών εξαλλοιώσεων που παρουσιάζει, από την Pe-Piper (1980) στο βόρειο-ανατολικό τµήµα της ν. Λέσβου σαν µια πολυγωνική δοµή η οποία διέρχεται δυτικά του Μανταµάδου, ανατολικά της Πέτρας και τέλος διέρχεται βόρεια της Λεπετύµνου οριοθετηµένη από τα βόρεια παράλια του νησιού. Το νότιο όριο της καλδέρας ορίζεται από την Pe-Piper (1980) βορειοδυτικά της Αγίας Παρασκευής. Η καλδερική δοµή η οποία προέκυψε στην περιοχή της Στύψης µετά την επίθεση του καναλιού 4 της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης LANDSAT-TM µε το ψηφιακό µοντέλο εδάφους και τη χρήση του φίλτρου FORD 5X5, είναι µία µικρότερη δοµή από αυτή την οποία παρουσίαζε η Pe-Piper (1980), εµφανώς πιο στρογγυλή, η οποία τέµνεται στο ανατολικό της τµήµα από µία τεκτονική ζώνη βόρειας-βορειοανατολικής διεύθυνσης. Οι ψηφιακές επεξεργασίες που ακολουθήσαµε, συνδυασµένες µε εργασία υπαίθρου οριοθετούν την καλδέρα της Στύψης ως εξής (εικ. 37): Το βόρειο χείλος της ορίζεται από τους ηφαιστειακούς δόµους του όρους Λεπέτυµνος. Το δυτικό της χείλος ορίζεται από τους δόµους οι οποίοι βρίσκονται πάνω από τα χωριά Στύψη και Υψηλοµέτωπο. Το νότιο χείλος της ορίζεται από τους πευκόφυτους δόµους οι οποίοι ευρίσκονται νότια και νοτιοανατολικά του χωριού Στύψη. Η µεγάλη τεκτονική ΒΒΑ διευθύνσεως ζώνη η οποία διέρχεται δυτικά και εγγύς του χωριού Νάπη έχει αποκόψει το ανατολικό χείλος της καλδέρας. Το εσωτερικό της καλδέρας της Στύψης βρίθει ηφαιστειακών δόµων. Από αυτούς, αυτοί οι οποίοι βρίσκονται στο ανατολικό τµήµα της (Ρυόλιθοι Καπης) έχουν παράταξη παράλληλη προς την ΒΒΑ προαναφερθείσα τεκτονική ζώνη. Οι υπόλοιποι δεν φαίνεται να ακολουθούν συγκεκριµένη διάταξη. Με τη χρήση του ψηφιακού λόγου ΤΜ5/ΤΜ7 οι αργιλικές εξαλλοιώσεις εµφανίζονται εντός της καλδέρας στις περιοχές γύρω από το χωριό Στύψη, βόρεια των πευκόφυτων δόµων οι οποίοι ορίζουν το νότιο τµήµα της καλδέρας και νότια του όρους Λεπέτυµνος, πλησίον του χωριού Πελόπη. Εκτός της καλδέρας περιοχές µε προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση απεικονίζονται στην τοποθεσία Πετρί, όπου υπάρχει λατοµείο απόληψης αργιλικών υλικών, στην βόρεια παραλία του νησιού στην περιοχή µεγάλα Θερµά, όπως και βόρεια του χωριού Πέτρα. 109

115 Β ΣΤΥΨΗ [ ] 1 ΚΜ Εικόνα 37: Η καλδέρα της Στύψης όπου απεικονίζονται µε διάστικτη επιφάνεια οι αργιλικές εξαλλοιώσεις, µε διαγραµµισµένη οι πυριτιώσεις, µε διακεκοµµένες γραµµές τα όρια της καλδέρας και τα δακτυλιοειδή ρήγµατα και µε συνεχείς γραµµές τα ρήγµατα. Στην καλδέρα της Στύψης είναι εµφανή τα δακτυλιοειδή ρήγµατα. (Εικόνα 37) Περιοχές υδροθερµικών εξαλλοιώσεων στην καλδέρα της Στύψης Με τη χρήση του ψηφιακού λόγου ΤΜ5/ΤΜ7 οι αργιλικές εξαλλοιώσεις εµφανίζονται έντονα εντός της καλδέρας στις περιοχές γύρω από το χωριό Στύψη, βόρεια των πευκόφυτων δόµων οι οποίοι ορίζουν το νότιο τµήµα της καλδέρας και νότια του όρους Λεπέτυµνος, κοντά στο χωριό Πελόπη. Εκτός της καλδέρας περιοχές µε προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση απεικονίζονται στην τοποθεσία Πετρί, όπου υπάρχει λατοµείο απόληψης αργιλικών υλικών, στη βόρεια παραλία του νησιού στην περιοχή µεγάλα Θερµά, όπως και βόρεια του χωριού Πέτρα. Σε όλες αυτές τις περιοχές στις οποίες επαληθεύτηκε (µε εργασία υπαίθρου) ότι υπάρχουν υδροθερµικές 110

116 εξαλλοιώσεις έγιναν λεπτοµερείς δειγµατοληψίες όπως περιγράφηκε στο κεφάλαιο έρευνα υπαίθρου. Τεκτονική της καλδέρας της Στύψης Στην καλδέρα της Στύψης έγιναν αρχικά επίγειες µετρήσεις και στη συνέχεια έγινε εξαγωγή φωτογραµµώσεων από ψ.τ.α.. Ακολούθησε επαλήθευση των αντιστοιχίας φωτογραµµώσεων και τεκτονικών στοιχείων στην ύπαιθρο. Παρατηρήσαµε ότι η επικρατούσα διεύθυνση για την περιοχή της Στύψης είναι ΒΑ-Ν. Οι τεκτονικές αυτές επιφάνειες, σύµφωνα µε βιβλιογραφικές πηγές (Borsi et al. 1973, Angelier 1979, Σηµαιάκης 1988, Koukouvelas & Aydin 2002), λειτουργούν ως κανονικά ρήγµατα, και δηµιουργούν τάφρους (graben), στις οποίες έχουν εναποτεθεί τα ηφαιστειακά πετρώµατα µειοκαινικής ηλικίας (~16Μa). Τα ρήγµατα αυτής της διεύθυνσης διευκολύνουν την κυκλοφορία µεγάλων ποσοτήτων νερού σε βαθύτερα σηµεία του γεωθερµικού συστήµατος, ενώ η επαναφορά τους, στη συνέχεια, ως γεωθερµικών ρευστών σε υψηλότερες θέσεις δηµιουργεί τις έντονες εξαλλοιώσεις, οι οποίες παρατηρούνται σε διάφορες θέσεις κατά µήκος της τάφρου, κάτι που πιστοποιείται από την εµφάνιση υδροθερµικού χαλαζία στις επιφάνειες των ρηγµάτων. Κατά πάσα πιθανότητα, αυτή η µεγάλη τεκτονική τάφρος είναι το αποτέλεσµα εφελκυστικών τεκτονικών κινήσεων Β -ΝΑ διεύθυνσης, οι οποίες τοποθετούνται χρονικά στο άνω Μειόκαινο (Borsi et. Al. 1973, Angelier 1979, Σηµαιάκης 1988). Μεγάλες ζώνες επίσης κανονικών ρηγµάτων µε διεύθυνση Β -ΝΑ διακόπτουν εγκαρσίως τις προηγούµενες δοµές, σχηµατίζοντας επιµέρους βυθίσµατα (graben) και υβώµατα (horst), µε διεύθυνση εφελκυσµού ΒΑ-Ν, ο οποίος επικρατεί από το µέσο Πλειόκαινο µέχρι σήµερα. Ο εφελκυσµός αυτός ενεργοποιεί τα ρήγµατα της προηγούµενης διεύθυνσης, δίνοντας σ αυτά, χαρακτήρα πλαγιοκανονικής (trans-tentional) κίνησης. Ενδεχοµένως, αυτό το τελευταίο πεδίο των τάσεων συνεχίζει να λειτουργεί µέχρι και σήµερα, πιθανότατα στραµµένο από τη ΒΑ-Ν προς τη ΒΒΑ- ΝΝ διεύθυνση. Στην περιοχή της έρευνας, και σε θέσεις διασταύρωσης των ΒΑ-Ν και Β -ΝΑ διευθύνσεων των τεκτονικών δοµών, όπου η τεκτονική παραµόρφωση και η πυκνότητα των ασυνεχειών είναι µεγάλη, η υδροθερµική δράση είναι έντονη, µε αποτέλεσµα να δηµιουργούνται ζώνες µε ισχυρή υδροθερµική εξαλλοίωση (προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση, πυριτίωση) οι οποίες σε πολλές περιπτώσεις περιέχουν µεταλλοφορία. 111

117 α β Εικόνα 37 α : Τοπογραφικές τοµές της καλδέρας της Στύψης οι οποίες προέκυψαν από το ψηφιακό µοντέλο εδάφους. Α- (α) και Β-Ν (β) ΚΑΛ ΕΡΑ ΣΙΓΡΙΟΥ (Εικόνες 38,39) Η καλδέρα της Βατούσσας είχε οριοθετηθεί παλαιότερα από τη Pe-Piper (1978) µε βάση τις υδροθερµικές εξαλλοιώσεις. Η Pe-Piper εµφάνισε ως καλδέρα της Βατούσσας µια στρογγυλή ιδιαίτερα εµφανή δοµή η οποία είναι εξαλλοιωµένη στο νότιο µέρος της. Στην πραγµατικότητα η περιοχή της Βατούσσας παρουσιάζει περίπλοκη ηφαιστειακή µορφολογία. Η δοµή η οποία υποδείχθηκε από την Pe-Piper αποτελεί µια nested καλδέρα µέσα στη µεγάλη δοµή του Σιγρίου Kouli & St. Seymour 2006). Στην πραγµατικότητα µετά τη χρήση τηλεπισκοπικών µεθόδων και τεχνικών εντοπίστηκε ένα σύστηµα nested calderas στην ευρύτερη περιοχή του οικισµού της Βατούσσας, και δυο µικρότερες καλδέρες (Μεσοτόπου και Άγρας) οι οποίες είναι άµεσα συνδεδεµένες µε το καλδερικό σύστηµα του Σιγρίου. Για την οριοθέτηση της καλδέρας του Σιγρίου έγινε φωτοερµηνεία της δορυφορικής τηλεπισκοπικής απεικόνισης SPOT-PAN λόγω της αυξηµένης διακριτικής ικανότητας που παρουσιάζει. Τα στοιχεία τα οποία παρατηρήθηκαν, επαληθεύτηκαν µε εργασία υπαίθρου. Η δοµή καλδέρας η οποία προέκυψε από την φωτοερµηνεία της ορυφορικής τηλεπισκοπικής απεικόνισης SPOT ΡΑΝ σε συνδυασµό µε την εργασία υπαίθρου, στην περιοχή της Βατούσας είναι πολύ µεγαλύτερη από την δοµή που είχε οριοθετηθεί παλαιότερα από την Pe-Piper (1978). 112

118 Φαίνεται µάλιστα πως η τελευταία περιλαµβάνεται στην καλδέρα που οριοθετήθηκε από την παρούσα έρευνα αλλά και από την Κούλη (2004). Αυτή η παρατήρηση αναδεικνύει το ενδεχόµενο να εµφανίζεται στην περιοχή το φαινόµενο µίας "nested" καλδέρας. Εµφανίζεται ως κεντρική δοµή η καλδέρα η οποία βρέθηκε από την Pe-Piper και στο βόρειο µέρος αυτής εµφανίζονται 2 έως 3 περιφερειακά χείλη καλδέρας. Σύµφωνα µε τις µελέτες µας η καλδέρα του Σιγρίου επιδεικνύει τα εξής χαρακτηριστικά: 1. Έχει κανονικό ελλειπτικό σχήµα µε τον µεγάλο άξονα να διευθύνεται ΒΒ έως Β. 2. Κοντά στην περιοχή της Άντισσας ακτινωτά ρήγµατα διατέµνουν το χείλος της καλδέρας, τέτοια ακτινωτά ρήγµατα έχουν επίσης εντοπισθεί στους δόµους βόρεια της Πτερούντας αλλά και στο ανατολικό περιθώριο τη καλδέρας νοτίως του Σκαλοχωρίου, και στην Βατούσα. 3. Το δυτικό της χείλος διέρχεται από το χωριό Άντισσα το οποίο είναι αµφιθεατρικά χτισµένο στο εσωτερικό του χείλους της καλδέρας. 4. Εξαιρετικά αδροµερή λατυποπαγή φαίνεται να ορίζουν το δυτικό τµήµα της καλδέρας εκατέρωθεν της κεντρικής οδικής αρτηρίας στην περιοχή της Άντισσας. 5. Το νοτιοδυτικό χείλος ευρίσκεται δυτικά του χωριού Χίδηρα ενώ το νότιο διέρχεται βόρεια του χωριού Άγρα. 6. Ανατολικά η καλδέρα του Σιγρίου ορίζεται από τους δόµους του Ρούφτα, του Πρ. Ηλία και του Κουρατσόνα. 7. Το βορειοανατολικό χείλος της ευρίσκεται δυτικά του Σκαλοχωρίου και καταλήγει στον όρµο του Γαββαθά. Από την Φωτοερµηνεία της SPOT προκύπτει επίσης ότι το βόρειο χείλος της καλδέρας θαλασσεύει. 8. Από τις εργασίες υπαίθρου εντοπίστηκαν υδροθερµικές εξαλλοιώσεις στην περιοχή της Βατούσσας οι οποίες αναφέρονται από τον Hecht (1971) και την Pe-Piper (1978, 1980) στην περιοχή της Πτερούντας και ιδιαίτερα στο δόµο του Πρ. Ηλία και τέλος στην Περιοχή των Χιδήρων. Εντός του καλδερικού συστήµατος του Σιγρίου υπάρχουν ηφαιστειακοί δόµοι. Ένας ιδιαίτερα χαρακτηριστικός ηφαιστειακός δόµος είναι αυτός ο οποίος βρίσκεται βόρεια του οικισµού της Βατούσσας. Αρκετοί δόµοι βρίσκονται στις περιοχές Ρεύµα και Χίδηρα (Εικόνα 38). Το ιδιαίτερο µορφολογικό χαρακτηριστικό των ηφαιστειακών δόµων, οι οποίοι βρίσκονται εντός του καλδερικού συστήµατος του Σιγρίου, είναι το χαµηλό τους ύψος. Το νότιο και ανατολικό µέρος της καλδέρας οριοθετείται από δόµους µε πολύ µεγάλο ύψος και πολύ πυκνή βλάστηση. Εντός του καλδερικού συστήµατος υπάρχει αρκετά καλά αναπτυγµένο σύστηµα απορροής µε κυρίαρχο τον ποταµό Βούλγαρη. 113

119 B Βατούσσα Χίδηρα [ ] 1 KM Εικόνα 38: Οι ηφαιστειακοί δόµοι στο νότιο τµήµα της καλδέρας του Σιγρίου όπως φαίνονται από το ψηφιακό µοντέλο εδάφους µε υπέρθεση του καναλιου 4 της Landsat. Υδροθερµικές εξαλλοιώσεις στην καλδέρα του Σιγρίου Από τις εργασίες υπαίθρου εντοπίστηκαν υδροθερµικές εξαλλοιώσεις στην περιοχή της καλδέρας του Σιγρίου οι οποίες αναφέρονται από τον Hecht (1972) και την Pe-Piper (1980) στην περιοχή της Πτερούντας και ιδιαίτερα στο δόµο του Πρ. Ηλία και τέλος στην περιοχή των Χιδήρων. Τεκτονική της καλδέρας του Σιγρίου Στην καλδέρα του Σιγρίου το υδροθερµικό σύστηµα ελέγχεται από τεκτονικές επιφάνειες οι οποίες διατρέχουν την µεγάλη ηφαιστειακή δοµή και παρέχουν χώρο στο υδροθερµικό ρευστό να ανέλθει και να δηµιουργήσει ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης στα γύρω πετρώµατα. Πολύ χαρακτηριστικά είναι τα ακτινωτά ρήγµατα τα οποία εντοπίζονται εσωτερικά του δυτικού χείλους της καλδέρας και συγκεκριµένα στην περιοχή του οικισµού της Άντισσας. Σε αυτήν την περιοχή όµως η υδροθερµική δραστηριότητα ήταν πολύ χαµηλή µε αποτέλεσµα να µην υπάρχουν σηµεία υδροθερµικής εξαλλοίωσης. Αντίθετα τα ρήγµατα Β -ΝΑ και Α- τα οποία διατρέχουν τους δόµους του νότιου χείλους της καλδέρας παρείχαν χώρο στην ιδιαίτερα αυξηµένη υδροθερµική δραστηριότητα της περιοχής και παρατηρούνται πολύ ισχυρές αργιλικές εξαλλοιώσεις και πυριτιώσεις κατά µήκος τους. 114

120 Β Εικόνα 38α : Οριοθέτηση και κλίµακα µεγέθους της καλδέρας του Σιγρίου Β [------] 1 KM Εικόνα 39: Οι καλδέρες στη περιοχή της Βατούσσας σε τρισδιάστατη απεικόνιση (Κούλη 2004) 115

121 5.2.4 ΕΝΤΟΠΙΣΜΟΣ ΤΩΝ Ι ΙΑΙΤΕΡΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΩΝ ΤΟΥ ΙΓΚΝΙΜΒΡΙΤΗ ΤΟΥ ΠΟΛΥΧΝΙΤΟΥ. Ο ιγκνιµβρίτης του Πολυχνίτου είναι σωσωνιτικού χαρακτήρα. Χρονολογείται στα ,5 Ma (Borsi et al. 1972). Ανήκει στην ενότητα των όξινων πυροκλαστικών και παρουσιάζει χωρική και γεωχηµική σχέση µε τους άλλους δύο σχηµατισµούς που ανήκουν σε αυτήν. (Pe-Piper 1980). Εκτείνεται στο κεντρικό τµήµα του νησιού µε διεύθυνση ΒΑ-Ν καταλαµβάνοντας περίπου το 1/6 του νησιού. Οριοθετείται στα ανατολικά από το µεταµορφωµένο υπόβαθρο (µάρµαρα και περιδοτίτες) που χρονολογείται 138 περίπου ma, και του οποίου υπέρκειται, ενώ στα Β και Ν υπόκειται των λαβών της ενότητας Συκαµινέας. Στα Α-ΝΑ (κόλπος Καλλονής) περιορίζεται από µετα-μειοκαινικά ιζήµατα. (Γεωλογικός χάρτης Hecht ΙΓΜΕ, ). Ο ιγκνιµβρίτης του Πολυχνίτου σχηµατίζει χαµηλές, καλά-καθορισµένες ασυνεχείς αναβαθµίδες οι οποίες οφείλουν την δηµιουργία τους στις διαδοχικές αποθέσεις µονάδων ροής σε σχήµα λοβού. Όταν αυτές ή ορισµένες από αυτές τις αποθέσεις συσσωρευτούν και ψυχθούν µαζί, τότε σχηµατίζουν µία µονάδα ψύξης. Κάθε µονάδα ροής δηµιουργεί µια αναβαθµίδα (πλατό). Κάθε µία από αυτές αντιπροσωπεύει και µια διαφορετική λιθολογική µονάδα. Ψηφιακή τηλεπισκοπική απεικόνιση SPOT-PAN χρησιµοποιήθηκε µε σκοπό: την χαρτογράφηση του Μειοκαινικού ιγκνιµβρίτη του Πολυχνίτου, την αποτύπωση των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών του, όπως οι γραµµές ροής, την χάραξη των ορίων µεταξύ των µονάδων ψύξης, τον έλεγχο της σχέσης του µε το υπερβασικό υπόβαθρο. Προς τούτο πραγµατοποιήθηκε ψηφιακή επεξεργασία της δορυφορικής εικόνας και δηµιουργήθηκαν ψηφιακά διανυσµατικά επίπεδα ενώ έγινε στατιστική επεξεργασία των φωτογραµµώσεων. Οι παρατηρήσεις έγιναν σε grayscale λόγω του ότι οι διαφορετικές αποχρώσεις του γκρίζου χρώµατος αποδίδουν καλύτερα τις εναλλαγές του αναγλύφου. 116

122 Β ΑΓ. ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ ΚΟΛΠΟΣ ΚΑΛΛΟΝΗΣ ΑΧΛΑ ΕΡΗ ΒΑΣΙΛΙΚΑ ΠΟΛΥΧΝΙΤΟΣ [------] 1 KM Εικ. 39β. Ο ιγκνιµβρίτης του Πολυχνίτου σχεδιασµένος µε υπόβαθρο στο κανάλι 4 της Landsat TM ΑΧΛΑ ΕΡΗ 117

123 ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΕΠΙ ΤΗΣ Ψ.Τ.Α. Η οριοθέτηση και συνεπώς ο διαχωρισµός του ιγκνιµβρίτη από τα περιβάλλοντα πετρώµατα έγινε κυρίως βάσει της διαφοράς ανακλαστικότητας και άρα της φωτεινότητας που τον χαρακτηρίζει εξαιτίας των ιδιαίτερων ιδιοτήτων του (αυξηµένο πορώδες, υψηλή περιεκτικότητα σε γυαλί), αλλά και βάσει της διαφορετικής (χαµηλής) βλάστησης που είναι γνωστό ότι παρουσιάζει αφού το κανάλι που χρησιµοποιήθηκε τονίζει σηµαντικά τις περιοχές µε έντονη και πυκνή βλάστηση. Επίσης ο ιγκνιµβρίτης δείχνει γραµµές ροής, απότοµα πρανή που σχηµατίζονται στα όρια µεταξύ των αναβαθµίδων και έναν ιδιαίτερο τόνο του γκρίζου. Aντιθέτως οι λάβες παρουσιάζουν κυκλικές δοµές (π.χ. δόµους), απότοµo και τραχύ ανάγλυφο σε όλη τους την έκταση ενώ η χρωµατική εντύπωση που δίνουν είναι ελαφρώς πιο ανοιχτόχρωµη από αυτή του ιγκνιµβρίτη. Τα µάρµαρα επιδεικνύουν ιδιαιτέρως φωτεινές (λευκές και κατά κάποιο τρόπο στιλπνές) περιοχές λόγω έλλειψης φυτοκάλυψης ενώ τέλος ο περιδοτίτης, ο οποίος καλύπτεται από πυκνό δάσος µαύρων πεύκων παρουσιάζει έντονα σκούρο χρώµα. ηµιουργήθηκαν έτσι 3 ψηφιακά διανυσµατικά επίπεδα µε φωτογραµµώσεις. Το πρώτο επίπεδο δείχνει τα όρια εξάπλωσης του ιγκνιµβρίτη αλλά και τις αναβαθµίδες που σχηµατίζονται από τις µονάδες ψύξεως, ενώ το δεύτερο περιλαµβάνει τις γραµµές ροής του πυροκλαστικού υλικού. Η παρατήρηση και ερµηνεία της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης συνδυάστηκε µε την απαραίτητη εργασία υπαίθρου η οποία πιστοποίησε αλλά και ερµήνευσε παρατηρήσεις κυρίως όσον αφορά την χαρτογράφηση του ιγκνιµβρίτη στην ανατολική παράκτια περιοχή του νησιού ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΠΟΥ ΕΞΗΧΘΗΣΑΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΦΩΤΟΕΡΜΗΝΕΙΑ ΤΗΣ SPOT- PAN Η ροή του ιγκνιµβρίτη εµποδίστηκε από τον περιδοτίτη στις περιοχές ανατολικά της Αγίας Παρασκευής καθώς επίσης και Ανατολικά των Βασιλικών και της Αχλαδερής (Εικ. 39 β). Το δάσος το οποίο βρίσκεται στον περιδοτίτη αποτελεί ανασταλτικό παράγοντα για την λεπτοµερή χαρτογράφηση του ιγκνιµβρίτη αφού ο τελευταίος καλύπτεται σε ορισµένα σηµεία από τα πεύκα (π.χ. πλησίον της περιοχής του Αγίου Χαραλάµπους). Σε αυτήν την περίπτωση η έρευνα επί του εδάφους ήταν αυτή που έδωσε τα στοιχεία. Στην περιοχή του Πολυχνίτου ο ιγκνιµβρίτης βρήκε χώρο κατά την ροή του, µε αποτέλεσµα την εκτεταµένη εξάπλωσή του σε αυτό το τµήµα του νησιού. Στο Βορειοανατολικό µέρος του κόλπου της Καλλονής υπάρχει ένα σηµείο από το οποίο ο ιγκνιµβρίτης δεν εµφανίζεται ή καλύπτεται από τα Πλειοκαινικά ιζήµατα. Πιθανότατα το σηµείο αυτό µας δείχνει την πηγή από όπου έρευσε ο ιγκνιµβρίτης. Η υπόθεση αυτή ενισχύεται από τις υπαίθριες µετρήσεις που έγιναν και που έδειξαν µέγιστο µέγεθος των λιθικών του ιγκνιµβρίτη γύρω από τον κόλπο της Καλλονής. Στην νήσο Μπαρµπαλιά, ανατολικά της περιοχής του Παληού, είναι διακριτό το λατυποπαγές βάσης το οποίο εµφανίζεται στην δορυφορική απεικόνιση 118

124 πιο φωτεινό και λευκό από την υπερκείµενη µονάδα του ιγκνιµβρίτη. Η ύπαρξη του λατυποπαγούς βάσης επιβεβαιώθηκε µε επιτόπια έρευνα στην ακριτική βραχονησίδα. Η λιθολογική µονάδα αυτή είναι σκούρου γκρίζου χρώµατος και περιέχει µεγάλα λευκά κοµµάτια κίσσηρης, ενώ στερείται παντελώς βλάστησης. Βορειοανατολικά της νήσου Μπαρµπαλιά και σε µικρή απόσταση από τα παράλια της Μικράς Ασίας, µια Τουρκική βραχονησίδα παρουσιάζει φωτεινότητα και ανάγλυφο παρόµοιο (σχηµατίζει αναβαθµίδες) µε αυτό του ιγκνιµβρίτη. Το γεγονός αυτό αποτελεί ένδειξη για πιθανή εξάπλωση του ιγκνιµβρίτη του Πολυχνίτου και πέρα των Ελληνικών ορίων. Οριοθετήθηκαν πέντε αναβαθµίδες βόρειο τµήµα του ιγκνιµβρίτη και µέχρι το δάσος το οποίο βρίσκεται στον περιδοτίτη. Οι γραµµές ροής σε αυτό το τµήµα φαίνονται ιδιαίτερα έντονα. Η στατιστική επεξεργασία του διανυσµατικού επιπέδου αυτών των γραµµών ροής έδειξε επικρατούσα διεύθυνση Β -ΝΑ. Κοντά στο χωριό Μυστεγνά φαίνεται ευκρινώς η επαφή του ιγκνιµβρίτη µε τα µάρµαρα εξαιτίας της µεγάλης χρωµατικής αντίθεσης η οποία προκύπτει από την διαφορά ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι δύο διακριτές στρωµατογραφικές ενότητες. Ιδιαίτερα ευκρινής είναι η επαφή του περιδοτίτη µε την ενότητα των Κατώτερων Λαβών, σχεδόν σε όλη την έκταση του βόρειου τµήµατος του ιγκνιµβρίτη. Αντιθέτως η επαφή µε τον περιδοτίτη καλύπτεται από το δάσος µε τα µαύρα πεύκα, κάτι που µας δηµιουργεί προβλήµατα στην ακριβή οριοθέτησή του. Στην κάτω πλευρά του δάσους του περιδοτίτη και προς τον κόλπο της Καλλονής φαίνονται (5) αναβαθµίδες που όµως εξαιτίας της µικρής διαφοράς φωτεινότητας που παρουσιάζουν µεταξύ τους αλλά και λόγω του περιορισµένου εύρους τους δεν διακρίνονται µε µεγάλη σαφήνεια. 119

125 Β [ ] 1 KM Εικόνα 40: Τρισδιάστατη απεικόνιση της καλδέρας του Σιγρίου Καλδέρες Άγρας και Μεσοτόπου (Εικόνα 41) Εκτός του νοτίου και δυτικού χείλους της µεγάλης καλδερικής δοµής του Σιγρίου υπάρχουν δύο µικρότερες καλδερικές δοµές, της Άγρας και του Μεσοτόπου. Η καλδέρα της Άγρας είναι µια πολύ απότοµη δοµή η οποία δεν παρουσιάζει σε κανένα σηµείο της εξαλλοιωµένα πετρώµατα. Πρόκειται για δοµή µικρής σχετικά κλίµακας και ιδιαίτερα εµφανής. Μέσα στην καλδέρα και στο βόρειο πρανές της είναι χτισµένος αµφιθεατρικά ο οικισµός Άγρα. υτικά της καλδέρας της Άγρας εντοπίστηκε η καλδερική δοµή του Μεσοτόπου. Πρόκειται για µια δοµή σηµαντικού µεγέθους η οποία περιέχει δόµους εντός των ορίων της. Το ανατολικό της χείλος γειτνιάζει µε το δυτικό χείλος της καλδέρας της Άγρας. Στο νότιο µέρος της και κατά µήκος τεκτονικών επιφανειών εµφανίζονται ισχυρές αργιλικές και πυριτικές εξαλλοιώσεις καθώς επίσης και αιµατιτικές στις κορυφές των δόµων. Σύµφωνα µε τις αναλύσεις δειγµάτων οι οποίες έγινα µε τη µέθοδο XRD στην περιοχή νότια του Μεσοτόπου προς το θέρετρο Ταβάρι υπάρχει σύστηµα πολύ ισχυρών αργιλικών εξαλλοιώσεων και πιθανότατα κοίτασµα καολινίτη. 120

126 Β [ ] 1 KM Εικόνα 41: Καλδέρα Μεσοτόπου. Στο βόρειο τµήµα της είναι εµφανές ή δοµή (καλδέρα) της Άγρας (Kouli & St. Seymour 2006) 5.3 ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΑ ΟΡΥΚΤΟΧΗΜΕΙΑ ΖΩΝΩΝ ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΗΣ Έγιναν λεπτοµερείς δειγµατοληψίες στις περιοχές της Στύψης και της καλδέρας του Σιγρίου από σηµεία τα οποία έδειχναν να υπάρχει υδροθερµική εξαλλοίωση. Μικρής κλίµακας δειγµατοληψία έγινε επίσης στις περιοχές Πολυχνίτου και Λισβορίου όπου εντοπίστηκαν εξαλλοιώσεις στον περιδοτίτη. Από τις παραπάνω τοποθεσίες επιλέχθηκαν τα πετρώµατα τα οποία έδειχναν µετά από µακροσκοπική εξέταση ότι περιείχαν αργιλικά ορυκτά. Για τον εντοπισµό των παραγενέσεων των πετρωµάτων τα οποία περιέχουν αργιλικά ορυκτά χρησιµοποιείται η ανάλυση µε περίθλαση ακτίνων Χ (XRD). Η µέθοδος αυτών των ακτινογραφηµάτων χρησιµοποιείται επειδή τα αργιλικά ορυκτά είναι πάρα πολύ λεπτόκοκκα και δεν είναι δυνατόν να αναγνωριστούν κατά την εξέτασή τους στο πετρογραφικό µικροσκόπιο. Η ανάλυση των δειγµάτων µε αυτή τη µέθοδο προϋποθέτει ότι τα δείγµατα είναι κονιοποιηµένα σε πυρήνα αχάτη. Τα δείγµατα αφού ξηρανθούν (η ξήρανση είναι απαραίτητη διότι η υγρασία συµπαγοποιεί τα κονιάµατα που περιέχουν αργιλικά ορυκτά µε αποτέλεσµα να παραµένουν κόκκοι ορυκτών µέσα στο κονίαµα οι οποίοι δηµιουργούν πρόβληµα στην ανάλυση) τοποθετούνται σε ειδικά δοχεία και αναλύονται. 121

127 Η ανάλυση δειγµάτων µε περίθλαση ακτίνων Χ παρουσιάζει το εξής µειονέκτηµα. Αν κάποιο ορυκτό παίρνει µέρος στην παραγένεση µε ποσοστό λιγότερο από 15% δεν φαίνεται στα αποτελέσµατα της ανάλυσης. Αυτό βέβαια το πρόβληµα µπορεί να ξεπεραστεί µε τον εξής τρόπο. Εξετάζουµε το δείγµα µακροσκοπικά και αποµονώνουµε το µέρος του δείγµατος µε το ορυκτό που έχει µικρή περιεκτικότητα και πιθανότατα δεν θα φανεί στην ανάλυση. Με αυτό τον τρόπο επιτυγχάνουµε να εµπλουτίσουµε το κονίαµα στο υπό αναγνώριση ορυκτό ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΟΡΥΚΤΑ ΖΩΝΩΝ Υ ΡΟΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΗΣ (ΑΡΓΙΛΙΚΗ ΚΑΙ ΠΡΟΧΩΡΗΜΕΝΗ ΑΡΓΙΛΙΚΗ) 1. Αλουνίτης (webmineral.org) Ο αλουνίτης είναι το πλέον χαρακτηριστικό ορυκτό της ζώνης προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης και αποτελεί το βασικό δείκτη κατάταξης των επιθερµικών αποθέσεων στην κατηγορία υψηλής σουλφιδίωσης. Ο χηµικός του τύπος είναι KAl 3 (SO 4 ) 2 (OH) 6. Ανήκει στην κατηγορία θειοάλατα. ηµιουργείται από την αντίδραση όξινων διαλυµάτων σε πλούσιους σε κάλιο αστρίους. Αυτή η διαδικασία ονοµάζεται αλουνιτίωση. Η επίδραση αυτών των οξέων µπορεί να δηµιουργήσει µεγάλους όγκους αλουνιτιωµένων πετρωµάτων. Η συµµετρία του αλουνίτη είναι παρόµοια µε αυτή των ορυκτών της οµάδας του τουρµαλίνη, αν και οι κρύσταλλοι του αλουνίτη δεν είναι πρισµατικοί όπως των ορυκτών της οµάδας του τουρµαλίνη. Οι κρύσταλλοι του αλουνίτη είναι αρκετά πεπλατυσµένοι και µοιάζουν µε κυβικά ροµβόεδρα. Το χρώµα του ποικίλει από λευκό έως υπο-κόκκινο, η λάµψη είναι υαλώδης µέχρι µαργαριτώδης, οι κρύσταλλοι είναι από διαφανείς µέχρι ηµιδιαφανείς και ανήκουν στο τριγωνικό κρυσταλλογραφικό σύστηµα. Ο σχισµός του είναι προς µια διεύθυνση και φαίνεται µόνο στους µεγαλύτερους κρυστάλλους, ο θραυσµός είναι κογχοειδής. Η σκληρότητα του αλουνίτη κυµαίνεται από 3,5 µέχρι 4 και το ειδικό του βάρος είναι από 2,7-2,8 τιµές οι οποίες βρίσκονται στο µέσο όρο για τα ηµιδιάφανα ορυκτά. Μερικά δείγµατα φθορίζουν κάτω από την επίδραση µεγάλου µήκους κύµατος ακτίνων UV, καθώς επίσης και πολλά δείγµατα δείχνουν φαινόµενα πυροηλεκτρισµού και πιεζοηλεκτρισµού. Αποτελεί δείκτη βάσει του οποίου χαρακτηρίζονται οι ζώνες εξαλλοίσης ως υψηλής ή χαµηλής σουλφιδίωσης. Είναι το βασικό διαγνωστικό ορυκτό της ζώνης προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. 2. Καολινίτης (webmineral.org) Ο καολινίτης είναι ένα κοινό διοκταεδρικό αργιλικό ορυκτό το οποίο βρίσκεται σε περιβάλλοντα εξαλλοίωσης. Ο χηµικός του τύπος είναι Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4. Αποτελείται από ένα τετραεδρικό πυριτικό στρώµα και ένα οκταεδρικό αργιλικό. Τα ανεξάρτητα στρώµατα συγκρατώνται από σε έναν κρύσταλλο Ο-Η-Ο µεταξύ του των οκταέδρων και των τετραέδρων. 122

128 Ανήκει στο τρικλινές κρυσταλλογραφικό σύστηµα. Οι κρυσταλλογραφικοί του άξονες είναι Α= , Β= και Γ = Η πυκνότητα του είναι g/cm 3 ενώ η σκληρότητά του είναι ίση µε 2. Το χρώµα του είναι λευκό. Έχει γαιώδη λάµψη και είναι από ηµιδιαφανής µέχρι αδιαφανής. Ο σχισµός του είναι τέλειος κατά τη διεύθυνση 001 αλλά όχι πάντα ορατός ενώ δεν παρατηρείται θραυσµός. Αποτελεί βασικό συστατικό στην παραγένεση της αργιλικής ζώνης εξαλλοίωσης και στη ζώνη προχωρηµένη αργιλικής εξαλλοίωσης. 3. Πυροφυλλίτης (webmineral.org) Ο πυροφυλλίτης κατατάσσεται στα πυριτικά ορυκτά και ιδιαίτερα στην υπο-οµάδα φυλλοπυριτικά. Ο χηµικός του τύπος είναι AlSi 2 O 5 OH. Είναι ορυκτό πρώιµης µεταµόρφωσης και αν και είναι κοινό δεν εµφανίζει µεγάλες περιεκτικότητες σε δείγµατα. Είναι πολύ κοινό στη σχιστή άργιλο, στους φυλλίτες, σε µερικούς σχίστες και σε πετρώµατα τα οποία βρίσκονται σε αρχικά στάδια µεταµόρφωση. Όταν βρίσκεται σε φυλλίτες είναι η αιτία της λάµψης τους µαζί µε άλλα φυλλοπυριτικά ορυκτά. Ο πυροφυλλίτης όπως όλα τα φυλλοπυριτικά ορυκτά αποτελείται από στρώµατα τα οποία αποτελούνται από τετράεδρα SiO 4. Στον πυροφυλλίτη δύο πυριτικά στρώµατα περικλείουν ένα στρώµα γιββσίτη. Η ολική δοµή του πυροφυλλίτη µπορεί να περιγραφεί ως S-G-S. Αυτή η δοµή δίνει στον πυροφυλλίτη τη µικρή σκληρότητα και τον τέλειο σχισµό. Υπάρχουν δύο κρυσταλλογραφικές µορφές πυροφυλλίτη, η µία είναι µονοκλινής και η άλλη τρικλινής. Το χρώµα του ποικίλει από λευκό µέχρι µπλε. Η λάµψη του είναι θαµπή, ενώ σε επιφάνειες σχισµού είναι µαργαριτώδης. Οι κρύσταλλοι είναι από ηµιδιαφανείς µέχρι αδιαφανείς. Ο σχισµός είναι τέλειος σε µια διεύθυνση, ενώ ο θραυσµός είναι πάρα πολύ σπάνιος. Η σκληρότητα του κυµαίνεται από ενώ το ειδικό βάρος ακολουθεί το µέσο όρο και είναι Τα στρώµατα είναι ευλύγιστα αλλά όχι ελαστικά. 4. Μοντµοριλλονίτης (webmineral.org) Ο µοντµοριλλονίτης κατατάσσεται στα πυριτικά ορυκτά και ιδιαίτερα στην υπο-οµάδα φυλλοπυριτικά. Ανήκει επίσης στην οµάδα µοντµοριλλονίτη-σµεκτίτη των αργιλικών ορυκτών. Αποτελείται από µικροσκοπικούς ή πολύ µικρούς µαρµαρυγιακούς κρυστάλλους. Το ποσοστό του περιεχόµενου νερού ποικίλει και όταν αυτό απορροφηθεί οι κρύσταλλοι διογκώνονται σε πολλαπλά µεγέθη από το αρχικό τους µέγεθος. Αποτελεί ένα από τα κύρια συστατικά της ηφαιστειακής τέφρας. Το χρώµα του είναι λευκό ή ροζ µε αποχρώσεις του κίτρινου και του πράσινου. Είναι γενικά θαµπός ενώ οι κρύσταλλοι είναι ηµιδιαφανείς ενώ η µάζα αδιαφανής. Το κρυσταλλικό σύστηµα είναι το µονοκλινές και ο σχισµός τέλειος σε µία διεύθυνση. Ο θραυσµός είναι σπάνιος και γραµµικός. Η σκληρότητα κυµαίνεται από 1-2. Το ειδικό του βάρος ακολουθεί 123

129 το µέσο όρο (2.3-3). Αποτελεί βασικό συστατικό στην παραγένεση της αργιλικής ζώνης εξαλλοίωσης και συµµετέχει και στη ζώνη προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. 5. Ιλλίτης (webmineral.org) Ο ιλλίτης κατατάσσεται στα αργιλικά ορυκτά. Ο χηµικός του τύπος είναι (K, H 3 O)(Al,Mg,Fe)2(SiAl)4O10[(OH)2,(H 2 O)]. Προέρχεται από την υδροθερµική εξαλλοίωση µαρµαρυγιών και κυρίως µοσχοβίτη και φεγγίτη. Επίσης µπορεί να προέρχεται από αυθιγενή εξαλλοίωση καλιούχων αστρίων η ανακρυστάλλωση σµεκτίτη σε θαλάσσια ιζήµατα. Το χρώµα του είναι λευκό και ο σχισµός του τέλειος στη διεύθυνση (001). Η πυκνότητα του είναι περίπου 2,75. Οι κρύσταλλοι του είναι ηµιδιαφανής και η σκληρότητα του είναι ανάµεσα σε αυτή του γύψου και του τάλκη (1-2). Έχει γαιώδη λάµψη. Αποτελεί βασικό συστατικό στην παραγένεση της αργιλικής ζώνης εξαλλοίωσης και συµµετέχει και στη ζώνη προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης ΣΠΑΝΙΑ ΟΡΥΚΤΑ ΤΑ ΟΠΟΙΑ ΕΝΤΟΠΙΣΤΗΚΑΝ ΣΕ ΕΙΓΜΑΤΑ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΑΝΑΛΥΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΘΟ Ο XRD. 1. Ρεβντίτης (Revdite) (webmineral.org) Το ορυκτό ρεβντίτης ανιχνεύθηκε µετά από ανάλυση του δείγµατα LV 9 D το οποίο προέρχεται από την περιοχή της Στύψης. Στη συγκεκριµένη τοποθεσία παρατηρούµε µια σηµαντικού µεγέθους χαλαζιακή φλέβα να διεισδύει στις λάβες και να τις εξαλλοιώνει. Η συγκεκριµένη φλέβα περιέχει µεταλλοφορία σιδηροπυρίτη, χαλκοπυρίτη και άλλων ορυκτών του χαλκού. Το δείγµα το οποίο περιέχει το ρεβντίτη προέρχεται από τα πλευρικά σηµεία της εξαλλοίωσης. Ο Ρεβντίτης έχει χηµικό τύπο : [Na 16 {Si 4 O 6 (OH) 5 }2{Si 8 O 15 (OH) 6 (OH) 10,28H 2 O]. Συνήθως είναι από άχρωµος µέχρι λευκός. Έχει βοτρυοειδή λάµψη και οι κρύσταλλοι του είναι από διαφανείς µέχρι ηµιδιαφανείς. Ανήκει στο µονοκλινές κρυσταλλικό σύστηµα. Έχει σχισµό µαρµαρυγιακού τύπου στη διεύθυνση (001, ενώ ο θραυσµός δεν είναι φανερός λόγω του σχισµού. Το ειδικό του βάρος είναι 1,95 g/cm 3. Ανήκει στα φυλλοπυριτικά ορυκτά µε διαµορφωµένα στρώµατα. Η ύπαρξη του ρεβντίτη σε ένα µόνο δείγµα δεν µας οδηγεί σε συµπεράσµατα διότι το ορυκτό δεν έχει ανιχνευθεί σε κανένα άλλο δείγµα. 124

130 2. Νιµίτης (Nimite) (webmineral.org) Το ορυκτό νιµίτης ανιχνεύθηκε µετά από ανάλυση του δείγµατος LV 5 Β το οποίο προέρχεται από την περιοχή της Στύψης. Στη συγκεκριµένη τοποθεσία παρατηρούµε σε χαµηλό βαθµό εξαλλοιωµένες λάβες οι οποίες βρίσκονται σε µικρή αλλά σηµαντική απόσταση από την χαλαζιακή φλέβα της τοµής LV 9. Ο Νιµίτης έχει χηµικό τύπο : (Ni,Mg,Fe +2 ) 5 Al(Si 3 Al)O 10 (OH) 8. Επίσης µπορεί να περιέχει σε πολύ µικρές ποσότητες χρώµιο, µαγγάνιο, κοβάλτιο ή και ασβέστιο. Κατατάσσεται στα φυλλοπυριτικά ορυκτά και ιδιαίτερα στην οµάδα του χλωρίτη. Ανήκει στο µονοκλινές κρυσταλλογραφικό σύστηµα. Οι κρύσταλλοι του είναι διαφανείς και η σκληρότητά του είναι 3. Η πυκνότητα του είναι 3,12 g/cm 3 και το χρώµα του είναι κιτρινοπράσινο. Έχει σχισµό. Η παρουσία ορυκτών της οµάδας του χλωρίτη σε δείγµατα µας δείχνει ότι βρισκόµαστε στην προπυλιτική ζώνη εξαλλοίωσης. Η τοποθεσία από την οποία έχει συλλεχθεί το δείγµα βρίσκεται εκτός των ζωνών αργιλικής εξαλλοίωσης και δεν συσχετίζεται µε τη µεταλλοφορία, αλλά αποτελεί την εξωτερική ζώνη εξαλλοίωσης του συστήµατος. 3. Παραµελακονίτης ( Paramelaconite) (webmineral.org) Το ορυκτό παραµελακονίτης ανιχνεύθηκε µετά από ανάλυση του δείγµατα LV 9 D το οποίο προέρχεται από την περιοχή της Στύψης. Στη συγκεκριµένη τοποθεσία αναγνωρίστηκε µια σηµαντικού µεγέθους χαλαζιακή φλέβα να διεισδύει στις λάβες και να τις εξαλλοιώνει. Η συγκεκριµένη φλέβα περιέχει µεταλλοφορία σιδηροπυρίτη, χαλκοπυρίτη και άλλων ορυκτών του χαλκού. Το δείγµα το οποίο περιέχει παραµελακονίτη προέρχεται από τα πλευρικά σηµεία της εξαλλοίωσης. Πρόκειται για οξείδιο του χαλκού µε χηµικό τύπο Cu +1 2 Cu +2 2 O 3. Ανήκει στα οξείδια µε λόγο µετάλλου/οξυγόνο=2. Το κρυσταλλικό του σύστηµα είναι τετραεδρικό και η µορφολογία του είναι πρισµατική. Η σκληρότητα του είναι 4,5 και το χρώµα του µαύρο ιώδες. Έχει αδαµάντινη λάµψη, κογχώδη θραυσµό και δεν δείχνει σχισµό. Ο παραµελακονίτης ανιχνεύθηκε σε δείγµα το οποίο βρίσκεται πολύ κοντά στην χαλαζιακή φλέβα. Το συγκεκριµένο ορυκτό λόγω της µεγάλης περιεκτικότητας του σε χαλκό µας οδηγεί στο συµπέρασµα ότι στη συγκεκριµένη φλέβα υπάρχει απόθεση χαλκού. Ο χαλκός στα συστήµατα υψηλής σουλφιδίωσης αποτελεί δείκτη απόθεσης χρυσού διότι στην χαρακτηριστικά παραγένεση της µεταλλοφορία συµµετέχουν δύο χαλκούχα ορυκτά ο εναργίτης και ο κοβελλίνης. Συνεπώς η παρουσία του παραµελακονίτη σε δείγµα κοντά στην φλέβα µας υποδεικνύει ότι το σύστηµα της Στύψης περιέχει χαλκό και είναι υψηλής σουλφιδίωσης (κάτι το οποίο συµπεραίνεται και από την παρουσία του αλουνίτη στα δείγµατα τα οποία προέρχονται από τις αργιλικές ζώνες εξαλλοίωσης. 125

131 4. Πολυαλίτης (Polyhalite) (webmineral.org) Το ορυκτό πολυαλίτης ανιχνεύθηκε µετά από ανάλυση του δείγµατα LV 9 D το οποίο προέρχεται από την περιοχή της Στύψης. Στη συγκεκριµένη τοποθεσία παρατηρούµε µια χαλαζιακή φλέβα να διεισδύει στις λάβες και να τις εξαλλοιώνει. Η συγκεκριµένη φλέβα περιέχει µεταλλοφορία σιδηροπυρίτη, χαλκοπυρίτη και άλλων ορυκτών του χαλκού. Το δείγµα το οποίο περιέχει πολυαλίτη προέρχεται από τα πλευρικά σηµεία της εξαλλοίωσης. Το ορυκτό πολυαλίτης ανήκει στην κατηγορία σουλφοάλατα και έχει χηµικό τύπο K 2 Ca 2 Mg(SO 4 ) 4-2H 2 O. Είναι εξατµισογενές ορυκτό και κατακρηµνίζεται αφού έχει κατακρηµνιστεί ο ασβεστίτης, ο δολοµίτης, ο γύψος, ο ανυδρίτης και ο αλίτης. Το χρώµα του είναι λευκό µέχρι γκρίζο και µερικές φορές άχρωµο, η γεύση του πικρή (έτσι ξεχωρίζεται εύκολα από τον αλίτη), η λάµψη του είναι βοτρυοειδής έως ρητινώδης και οι κρύσταλλοι του είναι διαφανείς µέχρι ηµιδιαφανείς. Ανήκει στο τρικλινές κρυσταλλικό σύστηµα και ο θραυσµός του είναι ινώδης ή σκληθρώδης. Έχει τέλειο σχισµό σε µία διεύθυνση. Το ειδικό του βάρος είναι 2,8 g/cm 3 και η σκληρότητά του 3,5. Πρόκειται για ορυκτό που µερικές φορές προκύπτει από υδροθερµικά διαλύµατα όπως άλλωστε και η γύψος. 5. Ντονπικορίτης (Donpeacorite) (webmineral.org) Ο µαγνησιούχος πυρόξενος ντονπικορίτης ανιχνεύθηκε µετά από ανάλυση του δείγµατα LV 9 D το οποίο προέρχεται από την περιοχή της Στύψης. Στη συγκεκριµένη τοποθεσία παρατηρούµε µια χαλαζιακή φλέβα να διεισδύει στις λάβες και να τις εξαλλοιώνει. Η συγκεκριµένη φλέβα περιέχει µεταλλοφορία σιδηροπυρίτη, χαλκοπυρίτη και άλλων ορυκτών του χαλκού. Το δείγµα το οποίο περιέχει ντονπικορίτη προέρχεται από τα πλευρικά σηµεία της εξαλλοίωσης. Ο χηµικός τύπος του ντονπικορίτη είναι (Mn +2,Mg)Mg Si 2 O 6 και ανήκει στους πυρόξενους. Σε αρκετές περιπτώσεις περιέχει ίχνη από αργίλιο, σίδηρο, ασβέστιο ή νάτριο. Ανήκει στο ορθοροµβικό σύστηµα. Το χρώµα του είναι πορτοκαλί. Αναπτύσσεται σε κόκκους. Η σκληροτητά του είναι µεταξύ 5 και 6 και η πυκνότητά του 3,36 g/cm 3. Η λάµψη του είναι βοτρυοειδής και δεν παρουσιάζει σχισµό. 6. Οσουµιλίτης (Osumilite) (webmineral.org) Το ορυκτό οσουµιλίτης ανιχνεύθηκε σε δείγµατα το οποίο προέρχεται από την περιοχή του Υψηλοµέτωπου σε περιοχή όπου εµφανίζονται ίχνη της αργιλικής και της προπυλιτικής ζώνης εξαλλοίωσης. Πρόκειται για σπάνιο ορυκτό το οποίο ανήκει στην κατηγορία κυκλοπυριτικά και στην οµάδα µιλαρίτη - οσουµιλίτη. Όταν ανιχνεύθηκε για πρώτη φορά στα 126

132 ηφαιστειακά πετρώµατα της περιοχής Osumi στην Ιαπωνία θεωρήθηκε ότι είναι κορδιερίτης διότι έδειχνε πολλά κοινά χαρακτηριστικά µε τον κορδιερίτη (π.χ. χρώµα και αντίστοιχη οµάδακυκλοπυριτικά). Η πρωτογενής δοµή του οσουµιλίτη είναι ένας ασυνήθιστος διπλός δακτύλιος µε χηµικό τύπο Si 12 O 30. Οι κανονικοί δακτύλιοι των κυκλοπυριτικών ορυκτών αποτελούνται από 6 πυριτικά τετράεδρα Si 6 O 18. Ο διπλός δακτύλιος αποτελείται από 2 απλούς οι οποίοι µοιράζονται έξι οξυγόνα, ένα από κάθε τετράεδρο σε κάθε έκτο µέλος του δακτυλίου. Το χρώµα του οσοµιλίτη κυµαίνεται από µπλε έως καφέ και µαύρο. Η λάµψη του είναι βοτρυοειδής και οι κρύσταλλοι ηµιδιαφανείς και σπάνια διαφανείς. Ανήκει στο εξαγωνικό κρυσταλλικό σύστηµα και οι κρύσταλλοι είναι πρισµατικοί µε πινακοειδείς απολήξεις. εν παρουσιάζει σχισµό ενώ ο θραυσµός του είναι υποκογχοειδής. Η σκληρότητα του κυµαίνεται µεταξύ 5 και 6 ενώ το ειδικό του βάρος είναι 2,6-2,7 g/cm 3. Συνήθως συσχετίζεται µε µαγνητίτη, αιµατίτη και πυρόξενους. Το δείγµα στο οποίο ανιχνεύθηκε ο οσουµιλίτης βρίσκεται στις εξωτερικές ζώνες εξαλλοίωσης, και το συγκεκριµένο ορυκτό είναι ιδιαίτερα σπάνιο και η παρουσία του δεν µας οδηγεί σε κάποια συµπεράσµατα. 7. Λοπεζίτης (Lopezite) (webmineral.org) Το ορυκτό λοπεζίτης ανιχνεύθηκε σε δείγµα το οποίο προέρχεται από την περιοχή της Πτερούντας και συγκεκριµένα από υπαίθρια τοµή η οποία παρουσιάζει πολλαπλές ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης. Ο λοπεζίτης είναι ορυκτό του χρωµίου και έχει χηµικό τύπο K 2 Cr +6 2 O 7. Ανήκει στο τρικλινές κρυσταλλικό σύστηµα. Οι κόκκοι του είναι σφαιρικοί. Η σκληρότητα του είναι 2,5 και η πυκνότητα του 2,69 g/cm 3. Το χρώµα του είναι κόκκινο έως πορτοκαλί και η λάµψη βοτρυοειδής. εν παρουσιάζει σχισµό. Η ύπαρξη του λοπεζίτη στις ζώνες εξαλλοίωσης στην περιοχή της Πτερούντας µας δείχνει τα σχετικά υψηλά ποσοστά χρωµίου τα οποία συµπεριλαµβάνονται στις παραγενέσεις των ζωνών εξαλλοίωσης. 7. Βρουσίτης (Brucite) (webmineral.org) Το ορυκτό βρουσίτης ανιχνεύθηκε σε δείγµα το οποίο προέρχεται από την περιοχή της Πτερούντας και συγκεκριµένα από υπαίθρια τοµή η οποία παρουσιάζει πολλαπλές ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης. Ο βρουσίτης κατατάσσεται στο φωσφορικά άλατα και έχει χηµικό τύπο CaHPO 4 2H 2 O. Ανήκει στο µονοκλινές κρυσταλλικό σύστηµα και η µορφολογία των κόκκων του δεν είναι σταθερή. Η σκληρότητα του είναι 2,5 και η πυκνότητα του 2,33 g/cm 3. Το χρώµα του κυµαίνεται από κίτρινο έως άχρωµο. Η λάµψη του είναι βοτρυοειδής έως µαργαριτώδης. Παρουσιάζει σχισµό. 127

133 Ο βρουσίτης εµφανίζεται στην παραγένεση του δείγµατος LV 36 µαζί µε γύψο, αλβίτη, χριστοβαλίτη, και προτενσταντίτη. Η συγκεκριµένη παραγένεση δείχνει να ανήκει στην πυριτική ζώνη λόγω της έντονης παρουσίας του χριστοβαλίτη. Παρατηρούµε συνεπώς ότι η πυριτίωση περιέχει σηµαντικό ποσοστό φωσφόρου. 8. Άλλα σπάνια ορυκτά Άλλα σπάνια ορυκτά τα οποία ανιχνεύθηκαν στις ορυκτολογικές συστάσεις της περιοχής της Στύψης είναι : Α. Μαγγαναξίτης Ca 2 (Mn,Fe)Al 2 BSi 4 O15(OH) Β. Ογγελίτης Al 2 PO 4 (OH) 3 Γ. Μπερθιερίτης (Fe,Al) 3 (SiAl) 4 O 10 (OH) 8. Βιρτζιλίτης Li x Al x Si 3 Στα δείγµατα τα οποία προέρχονταν από την περιοχή της Βατούσσας ανιχνεύθηκαν το ορυκτό Μοντρονίτης (Fe,Al)(Si,Al) 2 O 5 (OH).xH 2 O. Τέλος κατά την ανάλυση των δειγµάτων βρέθηκαν και διάφορες ενώσεις οι οποίες δεν ήταν δυνατό να καταταχθούν από τις τράπεζες πληροφοριών. Αυτές οι ενώσεις συνοψίζονται στον παρακάτω πίνακα: LV 5B Αριθµός δείγµατος Χηµική ένωση Ba 1.9 Al 2 Si 4.4 O 12.8 Cl H 2 O LV9D (Ca,Na)(Si,Al) 2 O 8 LV18C MgSeO 3.6 H 2 O LV 18C LiAl 10.5 Ga 0.5 SiO 4 LV 18C CaAl 2 Si 2 O 8 LV18D, LV 41 C Na 0.61 K 0.39 AlSi 3 O 8 LV18D MgAlSi 3 O 10 LV18D SrAl 2 Si 2 O 8 LV18D MgAl 2 Si 3 O 10 LV42C LV9D 2ΝaΑlΟ 3.2 Η 2 Ο Al 2 SnS 4 (Σουλφίδιο του κασσιτέρου) ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΕΙΓΜΑΤΩΝ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΘΟ Ο XRD ΑΠΟ ΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΣΤΥΨΗΣ Από την ευρύτερη περιοχή της Στύψης επιλέχθηκαν δείγµατα από υπαίθριες τοµές οι οποίες έδειχναν σηµάδια εξαλλοίωσης. Πρέπει να σηµειωθεί ότι έγινε επιλογή δειγµάτων από περιοχές οι οποίες έδειχναν ισχυρές εξαλλοιώσεις, όπως αργιλικές ή πυριτίωση. 128

134 Επιλέχθηκαν δείγµατα από τις παρακάτω υπαίθριες τοµές: 1. LV9 (8 δείγµατα), η συγκεκριµένη τοµή παρουσιάζει έντονες αργιλικές εξαλλοιώσεις καθώς επίσης και διάφορες υδροθερµικές φλέβες χαλαζία. Ο χαλαζίας των φλεβών είναι γαλακτόχρωµος και σε κάποια σηµεία εντελώς διαυγής. Η συγκεκριµένη τοµή επιλέχθηκε διότι αποτελεί ένα πολύ χαρακτηριστικό παράδειγµα υδροθερµικής εξαλλοίωσης γύρω από υδροθερµική φλέβα. 2. LV10 (14 δείγµατα), η συγκεκριµένη τοµή χωρικά αποτελεί τη συνέχεια της LV9, αλλά λόγω της απουσίας υδροθερµικών φλεβών κατατάχθηκε διαφορετικά. Σε κάποια σηµεία της εµφανίζονται πολύ λεπτά φλεβίδια χαλαζία. Το µήκος της τοµής φτάνει τα 170m και βρίσκεται κατά µήκος της οδού προς τον οικισµό Στύψη. Επιλέχθηκε διότι παρουσιάζει µεγάλη ποικιλία εξαλλοιωµένων λαβών και µικρές ποσότητες εξαλλοιωµένων πυροκλαστικών. 3. LV 23 (2 δείγµατα). Η συγκεκριµένη τοµή βρίσκεται 2 Km µετά τον οικισµό Πελόπη. Παρουσιάζει σηµάδια πολύ προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Επιλέχθηκε διότι βρίσκεται πάνω σε διασταύρωση µεγάλων τεκτονικών ζωνών. 4. LV 24 (1 δείγµα). Η συγκεκριµένη τοµή βρίσκεται 5,5 Km µετά τον οικισµό Πελόπη. Παρουσιάζει σηµάδια πολύ προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Επιλέχθηκε διότι βρίσκεται πάνω σε διασταύρωση µεγάλων τεκτονικών ζωνών. 5. LV 45 (2 δείγµατα). Η συγκεκριµένη τοµή βρίσκεται στην περιοχή των Μεγάλων Θερµών όπου εµφανίζονται και οι µεγάλες υδροθερµικές φλέβες χαλαζία. Παρουσιάζει σηµάδια πολύ έντονης πυριτίωσης. Επιλέχθηκε διότι βρίσκεται πάνω σε διασταύρωση µεγάλων τεκτονικών ζωνών κοντά στις χαλαζιακές φλέβες της περιοχής. 6. LV 4 (1 δείγµα). Η συγκεκριµένη τοµή βρίσκεται 800m από τη διασταύρωση Στύψης-Πέτρας. Παρουσιάζει σηµάδια προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Επιλέχθηκε µε στόχο να αναδειχθεί αν στην περιοχή της Στύψης υπάρχει συγκεκριµένη ζώνωση εξαλλοιώσεων. 7. LV 5 (4 αναλύσεις) Η συγκεκριµένη τοµή βρίσκεται 900m από τη διασταύρωση Στύψης- Πέτρας. Παρουσιάζει σηµάδια προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Επιλέχθηκε µε στόχο να φανεί αν στην περιοχή της Στύψης υπάρχει συγκεκριµένη ζώνωση εξαλλοιώσεων. 8. LV 17 (1 δείγµα) και LV 18 (2 δείγµα) Η συγκεκριµένη τοµή βρίσκεται 1 Km µετά τον οικισµό Υψηλοµέτωπο. Παρουσιάζει σηµάδια προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Επιλέχθηκε διότι βρίσκεται πάνω σε διασταύρωση µεγάλων τεκτονικών ζωνών. 9. LV 15 (2 δείγµατα). Η συγκεκριµένη τοµή βρίσκεται πολύ κοντά στον οικισµό Υψηλοµέτωπο. Παρουσιάζει σηµάδια προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Επιλέχθηκε διότι βρίσκεται πάνω σε διασταύρωση µεγάλων τεκτονικών ζωνών. 129

135 10. LV 66 (1 δείγµα), LV 68 (1 δείγµα), LV 69 (1 δείγµα), LV 71 (1 δείγµα), LV 72 (1 δείγµα), LV 76 (1 δείγµα), LV 77 (1 δείγµα), LV 79 (2 δείγµατα). Οι παραπάνω 8 υπαίθριες τοµές εξετάστηκαν µαζί διότι βρίσκονται στην ίδια περιοχή νότια της Στύψης και συγκεκριµένα στην περιοχή του σκουπιδότοπου του παραπάνω οικισµού. Παρουσιάζουν πολύ έντονες αργιλικές εξαλλοιώσεις και βρίσκονται σε περιοχή διασταύρωσης τεκτονικών ζωνών. Οι ηφαιστειακοί δόµοι στην συγκεκριµένη περιοχή είναι πολύ έντονα εξαλλοιωµένοι σε όλο τους τον όγκο. Στην περιοχή υπάρχει περιορισµένη απορροή θερµών υδάτων χαµηλής θερµοκρασίας, ενώ πολύ κοντά βρίσκονται γεωθερµικές γεωτρήσεις της.ε.η. 11. LV 49 (1 δείγµα), Η συγκεκριµένη τοµή βρίσκεται στην ευρύτερη περιοχή των Μεγάλων Θερµών και παρουσιάζει έντονα σηµάδια αργιλικής εξαλλοίωσης. 12. LV 28 (5 δείγµατα), Η τοµή αυτή βρίσκεται στην ευρύτερη περιοχή Λεπετύµνου Αργένου όπου παρουσιάζονται πολύ σηµαντικές υδροθερµικές εξαλλοιώσεις εκτός των περιθωρίων της καλδέρας της Στύψης. Η συγκεκριµένη περιοχή κατατέµνεται από µεγάλες τεκτονικές επιφάνειες στις διασταυρώσεις των οποίων εµφανίζονται ισχυρές εξαλλοιώσεις αλλά και υδροθερµικές φλέβες. 13. LV 26 (2 δείγµατα), Η τοµή αυτή βρίσκεται στην ευρύτερη περιοχή Λεπετύµνου Αργένου όπου παρουσιάζονται πολύ σηµαντικές υδροθερµικές εξαλλοιώσεις εκτός των περιθωρίων της καλδέρας της Στύψης 14. LV 59 (1 δείγµα), Η συγκεκριµένη τοµή βρίσκεται στην ευρύτερη περιοχή των µεγάλων θερµών και παρουσιάζει έντονα σηµάδια αργιλικής εξαλλοίωσης. Τα αποτελέσµατα των αναλύσεων µε τη µέθοδο XRD φαίνονται στον παρακάτω πίνακα: ΕΙΓΜΑ ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ (Ζώνη εξαλλοίωσης) LV 10 Z Επίδοτο, χλωρίτης, καολινίτης, αλουνίτης, πυροφυλλίτης. (όρια αργιλικής-προπυλιτικής) LV 9C Καολινίτης, αλουνίτης, πυροφυλλίτης, σιδηροξείδια, αλβίτης, ασβεστίτης, µοσχοβίτης, χαλαζίας (αργιλική προχωρηµένη αργιλική) LV 24 Καολινίτης, χαλαζίας, αλουνίτης, ζεόλιθοι (προχωρηµένη αργιλική) LV 9 B Αδύνατη η ανάλυση LV 9 D Καολινίτης, αλουνίτης, πυροφυλλίτης, σιδηροξείδια, αλβίτης, ασβεστίτης, µοσχοβίτης, Χαλαζίας (αργιλική -προχωρηµένη αργιλική) LV 10 H Καολινίτης, χαλαζίας, αλουνίτης (προχωρηµένη αργιλική) LV 10 X Καολινίτης, πυροφυλλίτης, αλβίτης, ιλλίτης, ασβεστίτης, σιδηροξείδια (αργιλική) LV 10 E Καολινίτης, χαλαζίας, αλουνίτης, πυροφυλλίτης, αλβίτης, σερικίτης, µοντµοριλλονίτης, Ιλλίτης, σιδηροξείδια 130

136 (αργιλική-σερικιτική) LV 23 B Καολινίτης, χαλαζίας, µοντµοριλλονίτης, αλουνίτης ζεόλιθοι. (όρια αργιλικής-προχωρηµένης αργιλικής) LV 9 A Καολινίτης, αλουνίτης, πυροφυλλίτης, σιδηροξείδια, αλβίτης, ασβεστίτης, µοσχοβίτης, Χαλαζίας. (όρια αργιλικής-προχωρηµένης αργιλικής) LV 9d (ιι) Αλβίτης, παραµελακονίτης, ντονπικορίτης, πολυαλίτης, φλογοπίτης (πυριτκή µεταλλοφόρα ζώνη) LV 9d Χαλαζίας, ορθόκλαστο, καολινίτης, γκισµονδίνης, ρεβντίτης (αργιλική ζώνη) LV 10 D Αδύνατη η ανάλυση LV 45 B Οξείδια του χαλκού, γαληνίτης, σφαλερίτης (πυριτίωση, ζώνη µεταλλοφορίας) LV 9 Di Αδύνατη η ανάλυση LV 10 L Καολινίτης, πυροφυλλίτης, αλβίτης, ιλλίτης, ασβεστίτης, σιδηροξείδια, αλουνίτης. (όρια αργιλικής-προχωρηµένης αργιλικής) LV 9 F Καολινίτης, αλουνίτης, πυροφυλλίτης, σιδηροξείδια, αλβίτης, ασβεστίτης, µοσχοβίτης, Χαλαζίας (όρια αργιλικής-προχωρηµένης αργιλικής) LV 10 H Καολινίτης, χαλαζίας, αλουνίτης, αλβίτης, πυροφυλλίτης, ασβεστίτης, ιλλίτης. (όρια αργιλικής-προχωρηµένης αργιλικής) LV 10 I Αλουνίτης, χαλαζίας, καολινίτης, ιλλίτης, αλβίτης, ασβεστίτης, πυροφυλλίτης. (όρια αργιλικής-προχωρηµένης αργιλικής) LV 10 F Αδύνατη η ανάλυση LV 10 C Αδύνατη η ανάλυση LV 10 M Καολινίτης, πυροφυλλίτης, αλβίτης, ιλλίτης, ασβεστίτης, σιδηροξείδια, αλουνίτης (όρια αργιλικής-προχωρηµένης αργιλικής) LV 23 A Καολινίτης, χαλαζίας, µοντµοριλλονίτης, αλουνίτης, ζεόλιθοι, οξείδια σιδήρου και τιτανίου, Χεουλανδίτης. (όρια αργιλικής-προχωρηµένης αργιλικής) LV 10 N Καολινίτης, πυροφυλλίτης, αλβίτης, ιλλίτης, ασβεστίτης, σιδηροξείδια, αλουνίτης. (όρια αργιλικής-προχωρηµένης αργιλικής) LV 10 A LV 10 K LV 4 A LV 5b LV 17 LV 18c Επιβεβαιώνεται η παρουσία του καολινίτη (αργιλική). Καολινίτης, χλωρίτης, επίδοτο, χαλαζίας. (εξωτερική αργιλική-προπυλιτική) Χαλαζίας, καολινίτης, ιλλίτης, µοντµοριλλονίτης (αργιλική) i)µαγγαναξίτης, µπερθιερίτης, κλινόχλωρο, ογγελίτης ii)χαλαζίας, ανκερίτης, µοσχοβίτης (πυριτίωση) iii)καολινίτης, νιµίτης iv)οπάλιος Μοντµοριλλονίτης, χριστοβαλίτης, σανίδινο, µοσχοβίτης (αργιλική) Ιλλίτης, οσοµουλίτης, χριστοµπαλίτης, παραµελακονίτης (αργιλική) 131

137 LV18d LV 66 B LV 68 LV 69 B LV 71 A LV 72 A LV 76 B LV 77 LV 79 A LV 79 B LV 49 A LV 28 C LV 26 LV 28 D LV 28 A LV 28 I LV 15 C LV 15 A LV 28 E LV 59 A LV 26 ST Χριστοµπαλίτης, ανορθίτης, βιτρζιλίτης, σανίδινο (πυριτίωση) Χαλαζίας, µοσχοβίτης (πυριτική ζώνη) Χαλαζίας, ιλλίτης, µοσχοβίτης, καολινίτης, µοντµοριλλονίτης (αργιλική) Χαλαζίας, µοσχοβίτης (πυριτική ζώνη) Χαλαζίας, µοσχοβίτης, καολινίτης (αργιλική) Χαλαζίας, µοσχοβίτης, καολινίτης (αργιλική) Χαλαζίας, µοσχοβίτης (πυριτική ζώνη) Χαλαζίας, µοσχοβίτης (πυριτική ζώνη) Χαλαζίας, καολινίτης (αργιλική) Χαλαζίας, σανίδινο, καολινίτης (αργιλική) Καολινίτης, χαλαζίας (αργιλική ή προχωρηµένη αργιλική) Χαλαζίας, καολινίτης, (µικροκλινής) (αργιλική ζώνη) Ορθόκλαστο, γκαιτίτης, ιλλίτης (αργιλική ζώνη µε σιδηροξείδια) Χαλαζίας (πυριτική ζώνη) Χαλαζίας (πυριτική ζώνη) Χαλαζίας (πυριτική ζώνη) χαλαζίας, σανίδινο, παραγωνίτης (πυριτική ζώνη) Αλβίτης, αλουνίτης, καολινίτης, χαλαζίας (Προχωρηµένη αργιλική) Χαλαζίας, καολινίτης (αργιλική ή προχωρηµένη αργιλική) Ορθόκλαστο, χλωρίτης, υπερσθενής (προπυλιτική ζώνη) Χαλαζίας, καολινίτης (αργιλική ζώνη) Σύµφωνα µε τις ορυκτολογικές συστάσεις οι οποίες προέκυψαν από την ανάλυση µε τη µέθοδο XRD για την ευρύτερη περιοχή της Στύψης παρατηρούµε: Στην υπαίθρια τοµή LV9 αναγνωρίστηκαν ορυκτολογικές συστάσεις οι οποίες βρίσκονται ανάµεσα στα όρια αργιλικής και προχωρηµένης αργιλικής ζώνης εξαλλοίωσης. Η τοµή LV9 αποτελεί ένα µικρής κλίµακας επιθερµικό σύστηµα το οποίο έχει σαν κέντρο τις 132

138 υδροθερµικές µεταλλοφόρες φλέβες χαλαζία. Τα δείγµατα δείχνουν ορυκτολογικές συστάσεις µε χαρακτηριστικά ορυκτά τον καολινίτη, τον αλουνίτη και τον πυροφυλλίτη, τα οποία είναι χαρακτηριστικά για ζώνη προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης σε περιβάλλον όξινο-θεϊικό. (Εικόνα 42) Αργιλικά εξαλλοιωµένα πλαγιόκλαστα [ ] 1 mm Εικόνα 42: Εικόνα µικροσκοπίου από την υπαίθρια τοµή LV9 όπου είναι εµφανή τα ισχυρά αργιλικά εξαλλοιωµένα πλαγιόκλαστα. Οι παραγενέσεις οι οποίες αναγνωρίστηκαν στα δείγµατα τα οποία προέρχονται από την υπαίθρια τοµή LV10 ανήκουν σε όλες τις ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης οι οποίες χαρακτηρίζουν τα όξινα θειϊκά επιθερµικά περιβάλλοντα. Εµφανίζονται παραγενέσεις αργιλικής, προχωρηµένης αργιλικής, προπυλιτικής και σερικιτικής ζώνης. Συνδυάζοντας τις ορυκτολογικές συστάσεις των δειγµάτων από τις υπαίθριες τοµές LV9 και LV10 οι οποίες βρίσκονται στον ίδιο χώρο συµπεραίνουµε ότι αποτελούν ένα µικρό επιθερµικό σύστηµα µε κέντρο τις χαλαζιακές µεταλλοφόρες φλέβες οι οποίες βρίσκονται στην υπαίθρια τοµή LV9. Μικρά χαλαζιακά φλεβίδια εντοπίστηκαν και σε µικρή κλίµακα στην τοµή LV

139 Ηφαιστειακό γυαλί Πλαγιόκλαστο Πλαγιόκλαστο σιδηροπυρίτης Σερικιτιωµένοι άστριοι [----] 1 mm Αντικατάσταση πλαγιοκλάστου από σιδηροπυρίτη σε εξαλλοιωµένο ηφαιστειακό γυαλί Σιδηροπυρίτης [----] 1 mm Σερικιτιωµένοι άστριοι οι οποίοι αντικαθίστανται από σιδηροπυρίτη Εξαλλοιωµένος άστριος Οξειδωµένος Βιοτίτης Αργιλικά εξαλλοιωµένη ηφαιστειακή µάζα [----] 1 mm Έντονα εξαλλοωµένοι άστριοι µέσα σε αργιλικά εξαλλοιωµένη µάζα ηφαιστειακού γυαλιού [----] 1 mm Οξειδωµένοι κρύσταλλοι βιοτίτη µέσα σε αργιλικά εξαλλοιωµένη ηφαιστειακή µάζα Σιδηροπυρίτης Εξαλλοιωµένος άστριος Άστριος [----] 1 mm [----] 1 mm Οξειδώσεις Αντικατάσταση αστρίου από σιδηροπυρίτη σε εξαλλοιωµένο ηφαιστειακό γυαλί Οξειδώσεις σιδήρου στα περιθώρια κρυστάλλων αστρίων. Εικόνα 42 β: Εικόνες µικροσκοπίου από την υπαίθρια τοµή LV10 Η παραγένεση της αργιλικής ζώνης η οποία εντοπίστηκε στην τοµή LV4 µας οδηγεί στο συµπέρασµα ότι βρισκόµαστε στα εξωτερικά περιθώρια του συστήµατος το οποίο ορίζεται από τις υπαίθριες τοµές LV9 και LV

140 Οι παραγενέσεις οι οποίες βρέθηκαν στα δείγµατα τα οποία προέρχονται από τις υπαίθριες τοµές LV22, LV23 και LV24 ανήκουν στην προχωρηµένη αργιλική ζώνη εξαλλοίωσης µε χαρακτηριστική την παρουσία του αλουνίτη. Στην περιοχή αυτή υπάρχει διασταύρωση µεγάλης κλίµακας τεκτονικών ζωνών, η οποία παρείχε χώρο στα υδροθερµικά ρευστά να κυκλοφορήσουν και να εξαλλοιώσουν ισχυρά τα γύρω πετρώµατα. Οι παραγενέσεις υποδεικνύουν σύστηµα υψηλής σουλφιδίωσης (Εικόνα 42γ). Εξαλλοιωµένο ηφαιστειακό γυαλί πυρόξενος [----] 1 mm Μικρό λατοµείο µε έντονες αργιλικές εξαλλοιώσεις στην περιοχή Κάπης Ελαφρά εξαλλοιωµένη λάβα άστριος Καολινιτιωµένος άστριος Σφαιρουλίτες χαλκηδονίου [----] 1 mm [----] 1 mm Αρχή καολινιτίωσης αστρίου Έντονη πυριτίωση όπου είναι εµφανείς οι σφαιρουλίτες χαλκηδονίου Εικόνα 42γ: Εικόνες από τις υπαίθριες τοµές LV22-23 Τα δείγµατα από τις υπαίθριες τοµές LV15 και LV17 οι οποίες βρίσκονται στην περιοχή του Υψηλοµέτοπου δείχνουν ένα µικρό σύστηµα ζωνών υδροθερµικής εξαλλοίωσης µε χαρακτηριστική ζώνωση. Αν και απουσιάζουν οι υδροθερµικές φλέβες είναι εµφανές ότι στο συγκεκριµένο σηµείο λόγω της µεγάλης πυκνότητας των τεκτονικών στοιχείων τα 135

141 υδροθερµικά ρευστά έχουν κυκλοφορήσει ευρέως και έχουν εξαλλοιώσει ισχυρά τις λάβες και τα πυροκλαστικά (Εικόνα 42δ). Ηφαιστειακό γυαλί Καολινιτιωµένος άστριος [ ] 1 mm Εικόνα 42δ: Εικόνα µικροσκοπίου από την υπαίθρια τοµή LV15 Τα δείγµατα τα οποία προέρχονται από την υπαίθρια τοµή LV28 δείχνουν παραγενέσεις πυριτίωσης και προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Η συγκεκριµένη τοµή βρίσκεται σε µικρή σχετικά απόσταση και νότια από τις χαλαζιακές φλέβες των Μεγάλων Θερµών σε σηµείο όπου διασταυρώνονται µεγάλης κλίµακας τεκτονικές ζώνες οι οποίες είναι υπεύθυνες για την τοποθέτηση των µεγάλων υδροθερµικών φλεβών χαλαζία (Εικόνα 42ε). 136

142 Εξαλλοιωµένο ηφαιστειακό γυαλί σιδηροπυρίτης Εξαλλοιωµένο πλαγιόκλαστο [ ] 1 mm Εικόνα 42ε: Εικόνα µικροσκοπίου από την υπαίθρια τοµή LV28 Αντίστοιχα στην υπαίθρια τοµή LV26, και LV49 παρουσιάζονται παραγενέσεις αργιλικής ζώνης και σιδηροξείδια. Πρόκειται για την εξωτερική ζώνη του συστήµατος Μεγάλων Θερµών-Αργένου. 137

143 Εικόνα 43 : Πυριτίωση µε έντονη αιµατιτίωση από την Περιοχή Μεγάλων Θερµών 138

144 Εικόνα 44 : Πυριτίωση από την Περιοχή Μεγάλων Θερµών Το δείγµα από την υπαίθρια τοµή LV45 που αναλύθηκε απλά επιβεβαιώνει ότι βρισκόµαστε στη ζώνη µεταλλοφορίας του συστήµατος Μεγάλων Θερµών-Αργένου. Εικόνα 45 : Μικρή στοά εξόρυξης χρυσού στα Μεγάλα Θερµά µέσα σε χαλαζιακές φλέβες 139

145 Σιδηροπυρίτης Σερικιτιωµένο και αργιλικά εξαλλοιωµένο πλαγιόκλαστο [ ] 1 mm Υπαίθρια τοµή προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης Εικόνα µικροσκοπίου από προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση Ισχυρά σερικιτιωµένος άστριος [----] 1 mm Εικόνα µικροσκοπίου από προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση Εικόνα 46 : Προχωρηµένες αργιλικές εξαλλοιώσεις στα Μεγάλα Θερµά 140

146 Εικόνα 47 : Φλεβίδια χαλαζία σε πυριτιωµένη µάζα από την περιοχή Μεγάλων Θερµών Το δείγµα το οποίο προέρχεται από την υπαίθρια τοµή LV 59 δείχνει παραγένεση προπυλιτικής ζώνης η οποία αποτελεί την εξωτερική ζώνη του συστήµατος Μεγάλων Θερµών-Αργένου και δεν συνδέεται µε τη µεταλλοφορία. Τα δείγµατα τα οποία αναλύθηκαν από τις υπαίθριες τοµές LV 66 (1 δείγµα), LV 68 (1 δείγµα), LV 69 (1 δείγµα), LV 71 (1 δείγµα), LV 72 (1 δείγµα), LV 76 (1 δείγµα), LV 77 (1 δείγµα), LV 79 (2 δείγµατα), οι οποίες βρίσκονται νότια της Στύψης και συγκεκριµένα στην περιοχή του σκουπιδότοπου του οικισµού δείχνουν παραγενέσεις αργιλικής εξαλλοίωσης και πυριτίωσης. Οι ηφαιστειακοί δόµοι της περιοχής είναι ολοκληρωτικά εξαλλοιωµένοι. Πρόκειται για σύστηµα το οποίο παρουσιάζει ακόµα µικρή απορροή θερµών υδάτων στην περιοχή Τούµπες. 141

147 Εικόνα 48: Προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση σε υπαίθρια τοµή της περιοχής Αργένου Εικόνα 49 : Άνθη θείου σε πυριτιωµένα πετρώµατα στην περιοχή της Στύψης. 142

148 Τα δείγµατα τα οποία προέρχονται από την υπαίθρια τοµή LV 5 έχουν ορυκτολογική σύσταση η οποία παραπέµπει σε ζώνη πυριτίωσης όπως και αυτά της υπαίθριας τοµής LV18. Τα δείγµατα τα οποία προέρχονται από την υπαίθρια τοµή LV 46 αποτελεί τµήµα υπαίθριας εξόρυξης δοµικών υλικών στο Πετρί, δείχνει ορυκτολογική σύσταση προχωρηµένης αργιλικής και αργιλικής εξαλλοίωσης. Πρόκειται για πολύ χαρακτηριστική περιοχή όπου ξεδιπλώνεται µεγάλο µέρος του συστήµατος και είναι εµφανείς µεταβατικές ζώνες και όρια ζωνών εξαλλοίωσης. Όπως θα παραθέσουµε παρακάτω τα δείγµατα περιέχουν τιµές χρυσού. Εικόνα 50 : Λατοµείο στο Πετρί µε αργιλικές εξαλλοιώσεις Για την ευρύτερη περιοχή της Στύψης προκύπτουν τα εξής συµπεράσµατα: 1. Στην καλδέρα της Στύψης αναπτύσσονται ζώνες υδροθρµικών εξαλλοιώσεων οι οποίες εµφανίζονται σε σηµεία όπου υπάρχει πυκνό δίκτυο τεκτονικών στοιχείων. 2. Το σύστηµα εξαλλοιώσεων στην περιοχή της Στύψης είναι όξινου θειικού τύπου: Αυτό τεκµηριώνεται από την παρουσία του αλουνίτη στα δείγµατα. Το αργιλικό ορυκτό αλουνίτης είναι θειούχο και αποτελεί το βασικό διαγνωστικό µέσο για την αναγνώριση της ζώνης προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. 3. Εµφανίζονται όλες οι ζώνες εξαλλοίωσης οι οποίες αναφέρονται στη βιβλιογραφία για τα επιθερµικά κοιτάσµατα χρυσού. Συνεπώς προκύπτει ότι πρόκειται για ένα πλήρες αναπτυγµένο σύστηµα εξαλλοιώσεων από το οποίο µπορεί να εντοπιστεί η ζώνη πυριτίωσης όπου εµφανίζεται και η µεταλλοφορία. 143

149 4. Επισηµαίνεται ότι πολλά δείγµατα κατατάσσονται σε όρια ζωνών γεγονός το οποίο δείχνει ότι σε ορισµένα σηµεία η µία ζώνη υπερκαλύπτει την άλλη. 5. Η παρουσία του αλουνίτη είναι ιδιαίτερα µεγάλη στα δείγµατα γεγονός το οποίο αποδεικνύει την ύπαρξη πολύ σηµαντικών πιθανοτήτων να εµφανίζεται µεταλλοφορία χρυσού στην προχωρηµένη αργιλική αλλά και στην πυριτική ζώνη εξαλλοίωσης. 6. Χαλαζιακές µεταλλοφόρες φλέβες εµφανίζονται στην περιοχή Μεγάλων Θερµών εκτός των ορίων της καλδέρας και στην υπαίθρια τοµή LV 9 εντός των ορίων της καλδέρας Υ ΡΟΘΕΡΜΙΚΕΣ ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΕΙΣ ΣΤΟΝ ΙΓΚΝΙΜΒΡΙΤΗ ΤΟΥ ΠΟΛΥΧΝΙΤΟΥ Κατά τις εργασίες πεδίου παρατηρήθηκαν υδροθερµικές εξαλλοιώσεις στον ιγκνιµβρίτη του Πολυχνίτου. Ο ιγκνιµβρίτης εµφανίζεται συχνά εξαλλοιωµένος, γεγονός που τον καθιστά εύθρυπτο και δυσχεραίνει την αναγνώριση των µονάδων και τις µετρήσεις. Πρόκειται κυρίως για αργιλικές και πυριτικές εξαλλοιώσεις: 1. Πυριτιωµένες φιάµµες στο δρόµο από Μανταµάδο προς Μυτιλήνη. Στην ίδια περιοχή παρατηρήθηκαν ανοιχτές κατακόρυφες διακλάσεις οι οποίες αποτελούν πιθανά σωλήνες διαφυγής αερίων, µε έντονη ζώνη εξαλλοίωσης δεξιά και αριστερά. 2. Εξαλλοιωµένες φιάµµες καθώς και φιάµµες µε εξαλλοίωση που περιορίζεται στο εσωτερικό τους κοντά στις Νέες Κυδωνιές. 3.Η εντονότερη εξαλλοίωση παρατηρείται στο νότιο τµήµα του νησιού και συγκεκριµένα στις περιοχές Βασιλικών Πολυχνίτου και Σταυρού). Η ύπαρξη των θερµών πηγών Λισβορίου και Πολυχνίτου δείχνει έντονη υδροθερµική δραστηριότητα στην περιοχή, η οποία προφανώς ευθύνεται για την εξαλλοίωση του ιγκνιµβρίτη. 4.Έντονη εξαλλοίωση παρατηρήθηκε επίσης στην περιοχή του Κόλπου της Καλλονής. Πιο συγκεκριµένα παρατηρήθηκαν τα εξής: Ζώνες πυριτίωσης κοντά σε διακλάσεις, στις οποίες πυριτιώθηκαν οι φιάµµες που δεν ήταν έντονα συµπαγοποιηµένες. Παρατηρείται πυριτιωµένος πυρήνας και λευκά περιθώρια. Ζώνες µε θείο (S) και οξείδια του σιδήρου πάνω σε επιφάνειες, οι οποίες υποδηλώνουν την ύπαρξη διόδων υδροθερµικών ρευστών πλούσιων σε θείο. Θειικά εξαλλοιωµένα λιθικά τεµάχη, τα οποία είναι πιθανά υλικό που έχει µεταφερθεί από την καλδέρα. Εκτεταµένες ζώνες έντονα καολινιτιωµένου ιγκνιµβρίτη. 144

150 5.Στο δυτικό τµήµα του νησιού, στην περιοχή Άντισσας εµφανίζονται επίσης εξαλλοιώσεις αργιλικές, θειϊκές καθώς και οξείδια του σιδήρου (αιµατίτης, λειµωνίτης). Συχνά παρατηρούνται καολονιτιωµένες επιφάνειες. 6.Στην περιοχή Άγιος Χαράλαµπος, µεταξύ Αγ. Παρασκευής και Ν. Κυδωνιών ο ιγκνιµβρίτης υπέρκειται έντονα καολινιτιωµένου πυροκλαστικού πετρώµατος και εµφανίζεται επίσης εξαλλοιωµένος 7.Τέλος, εξαλλοίωση (αργιλική και πυριτική) παρουσιάζει ο ιγκνιµβρίτης και στην περιορισµένης έκτασης εµφάνιση της περιοχής Σκοπέλου- Τάρτης ΑΝΑΛΥΣΕΙΣ ΕΙΓΜΑΤΩΝ ΜΕ ΤΗΝ ΜΕΘΟ Ο XRD ΑΠΟ ΤΗΝ ΚΑΛ ΕΡΑ ΣΙΓΡΙΟΥ Από την ευρύτερη περιοχή της καλδέρας Σιγρίου επιλέχθηκαν δείγµατα από συγκεκριµένες υπαίθριες τοµές οι οποίες παρουσιάζουν ισχυρές εξαλλοιώσεις και αναλύθηκαν µε τη µέθοδο XRD. Επιλέχθηκαν οι παρακάτω υπαίθριες τοµές: 1. LV 90 (1 δείγµα), LV 95 (1 δείγµα), LV 99 (3 δείγµατα), LV 37 (2 δείγµατα), LV 39 (1 δείγµα). Οι παραπάνω τοµές βρίσκονται στους ηφαιστειακούς δόµους οι οποίοι βρίσκονται νότια του οικισµού Πτερούντα και είναι πολύ ισχυρά αργιλικά και πυριτικά εξαλλοιωµένοι. 2. LV 41 (1 δείγµα), LV 42 (2 δείγµατα), LV 43 (2 δείγµατα). Οι παραπάνω υπαίθριες τοµές βρίσκονται στην περιοχή του Μεσοτόπου όπου αναπτύσσονται ισχυρές αργιλικές εξαλλοιώσεις κατά µήκος τεκτονικών ζωνών. 3. LV 31 (1 δείγµα), LV 32 (2 δείγµατα), LV 34 (1 δείγµα), LV 36 (1 δείγµα). Αυτές οι υπαίθριες τοµές βρίσκονται γύρω από τον οικισµό Βατούσσας στην οδό που τον συνδέει µε τον οικισµό Χίδηρα. Παρουσιάζουν αντίστοιχες µορφές αργιλικών εξαλλοιώσεων. Τα αποτελέσµατα των αναλύσεων φαίνονται στον παρακάτω πίνακα: ΕΙΓΜΑ LV 90 LV 95 LV 99 LV 99 B LV 42 ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ (Ζώνη εξαλλοίωσης) Χαλαζίας, µοντµοριλλονίτης, αλβίτης, µοσχοβίτης (αργιλική) Χαλαζίας, αλβίτης, καολινίτης, µοσχοβίτης, µοντµοριλλονίτης. (αργιλική) Χαλαζίας, πυροφυλλίτης, ιλλίτης (αργιλική) Χαλαζίας, µοσχοβίτης (πυριτική ζώνη) Καολινίτης 145

151 LV 43 A LV 34 LV 41 C LV 42 B LV 42 C LV 47 LV 43 C LV 31 B LV 32 B LV 37 LV 37 ii LV 36 LV 36 ii LV 32 C LV 99 D LV 39 C (αργιλική ή προχωρηµένη αργιλική) Καολινίτης, χριστοβαλίτης (αργιλική-πυριτική ζώνη) Αλβίτης, χαλαζίας (πυριτική ζώνη) Σανίδινο, γιαροσίτης, νοντρονίτης, µοντµοριλλονίτης (προχωρηµένη αργιλική) Καολινίτης, αλουνίτης (αργιλική ή προχωρηµένη αργιλική) Καολινίτης, χριστοµπαλίτης, σµεκτίτης (προχωρηµένη αργιλική) Ορθόκλαστο, χαλαζίας (πυριτική ζώνη) Καολινίτης, αλουνίτης (αργιλική ή προχωρηµένη αργιλική) Σανίδινο, χριστοβαλίτης (πυριτική ζώνη) Αλβίτης, σανίδινο, αλουνίτης, καολινίτης (προχωρηµένη αργιλική) Χαλαζίας, µοσχοβίτης (πυριτική ζώνη) Χαλαζίας, γκισµονδίνης, λοπεζίτης, βόριο (πυριτική ζώνη) Χαλαζίας, καολινίτης (αργιλική ή προχωρηµένη αργιλική) Χριστοµπαλίτης, αλβίτης, γύψος, προτενσταντίτης, βρουσίτης (πυριτική ζώνη) Αλβίτης χαλαζίας, µοσχοβίτης (Πυριτική ζώνη) Χαλαζίας (πυριτική ζώνη) Σύµφωνα µε τις παραγενέσεις οι οποίες προέκυψαν από την ανάλυση µε τη µέθοδο XRD για την ευρύτερη περιοχή της καλδέρας Σιγρίου παρατηρούµε: Οι παραγενέσεις των δειγµάτων τα οποία προέρχονται από τις υπαίθριες τοµές LV 90, LV 95, LV 99, LV 37, LV 39, οι οποίες βρίσκονται στους ηφαιστειακούς δόµους νότια του οικισµού Πτερούντα, ανήκουν στην πυριτική και αργιλική ζώνη εξαλλοίωσης. Οι ηφαιστειακοί δόµοι της Πτερούντας φαίνεται ότι αποτελούν ένα σύστηµα ισχυρής υδροθερµικής εξαλλοίωσης µε πολύ εκτεταµένες πυριτιώσεις. Σε κανένα σηµείο τους όµως δεν εµφανίζονται υδροθερµικές φλέβες. Πρέπει να σηµειώσουµε ότι οι ηφαιστειακοί δόµοι είναι ολοκληρωτικά υδροθερµικά εξαλλοιωµένοι. 146

152 σιδηροπυρίτης άστριος Προχωρηµένη αργιλική και πυριτική εξαλλοίωση στους δόµους της Πτερούντας [----] 1 mm Εικόνα µικροσκοπίου από περιοχή πυριτίωση της τοµής LV39 Εικόνα 51:Eικόνες από την υπαίθρια τοµή LV39 σιδηροπυρίτης οξειδώσεις άστριος [ ] 1 mm Εικόνα 52 : Εικόνα µικροσκοπίου από προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση στους δόµους της Πτερούντας. Τα δείγµατα τα οποία προέρχονται απτήν περιοχή του Μεσοτόπου δείχνουν παραγενέσεις προχωρηµένης αργιλικής και πυριτικής εξαλλοίωσης. Είναι εµφανές ότι στην καλδέρα του Μεσοτόπου υπάρχει ένα σύστηµα ισχυρής υδροθερµικής εξαλλοίωσης το οποίο αναπτύσσεται κατά µήκος ρηξιγενών επιφανειών. 147

153 Τέλος τα δείγµατα τα οποία προέρχονται από την περιοχή των οικισµών Βατούσσα και Χίδηρα δείχνουν παραγενέσεις αργιλικής και ζώνης πυριτίωσης. Στις εν λόγω περιοχές υπάρχει ένα σύστηµα εξαλλοίωσης το οποίο ελέγχεται από την τεκτονική. Εικόνα 53: Προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση µε µικρές φλέβες εντός ρηξιγενών επιφανειών στην περιοχή Χιδήρων. Εικόνα 54 : Ανάπτυξη αργιλικών εξαλλοιώσεων σε ρηξιγενής ζώνη σε ηφαιστειακό δόµο στην περιοχή της Πτερούντας. 148

154 Για την περιοχή καλδέρας Σιγρίου και του Μεσοτόπου καταλήγουµε στα εξής συµπεράσµατα: 1) Το σύστηµα υδροθερµικών εξαλλοιώσεων στην περιοχή της Βατούσσας είναι όξινου θειικού τύπου: Αυτό τεκµηριώνεται από την παρουσία του αλουνίτη στα δείγµατα ο οποίος µας οδηγεί στον εντοπισµό της ζώνης προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. 2) Εµφανίζονται οι ζώνες ισχυρής εξαλλοίωσης, όπως η αργιλικές και η πυριτίωση, ενώ απουσιάζει η προπυλιτική και η σερικιτική ζώνη. Συνεπώς προκύπτει ότι πρόκειται για ελλιπή συστήµατα εξαλλοιώσεων στα οποία όµως µπορεί να εντοπιστεί η ζώνη πυριτίωσης όπου εµφανίζεται και η µεταλλοφορία. 3) Οι ζώνες της πυριτίωσης είναι ιδιαίτερα εκτεταµένες και ελέγχονται από την ηφαιστειακή τεκτονική της καλδέρας της Βατούσσας. Η ζώνη πυριτίωσης καταλαµβάνει όλο το νότιο µέρος της καλδέρας του Σιγρίου. 4) Το µεγάλο εύρος των εξαλλοιώσεων περιορίζεται στο νότιο µέρος της καλδέρας σε αντίθεση µε την Στύψη όπου οι εξαλλοιώσεις βρίσκονται σε όλη της την έκταση. 5) Η περιοχή του Μεσοτόπου παρουσιάζει ισχυρές αργιλικές εξαλλοιώσεις µε παρουσία των ορυκτών αλουνίτη και καολινίτη. Ιδιαίτερα οι αποθέσεις καολινίτη είναι πολύ εκτεταµένες και πιθανότατα αποτελούν κοίτασµα. 5.4 ΠΕΤΡΟΧΗΜΕΙΑ ΖΩΝΩΝ Υ ΡΟΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΞΑΛΛΟΙΩΣΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗ ΣΤΥΨΗΣ Σε εικοσιπέντε επιλεγµένα δείγµατα από την περιοχή της Στύψης έγιναν κονιοποιήσεις και το κονίαµα αυτών αναλύθηκε µε τη µέθοδο ΙΝΑΑ για τον υπολογισµό των τιµών 38 ιχνοστοιχείων συµπεριλαµβανοµένων και του χρυσού και αργύρου. Από τα αποτελέσµατα των αναλύσεων κατασκευάστηκαν 32 διαγράµµατα των ιχνοστοιχείων σε σχέση µε το χρυσό για να εξακριβωθεί η συµπεριφορά τους σε σχέση αυτό το µέταλλο. Κατασκευάστηκαν τα παραπάνω διαγράµµατα : 1. Αu έναντι As : Στο διάγραµµα αυτό είναι εµφανής η αύξηση των τιµών του χρυσού σε τιµές αρσενικού που ξεπερνούν τα 35 ppm. 149

155 Au vs As As (ppm) Au (ppb) 2. Au έναντι Ba : Ο χρυσός δείχνει αύξηση σε τιµές βαρίου από 400 έως 500 ppm Au vs Ba 2000 Ba (ppm) Au (ppb) 3. Au έναντι Bi: Σε περιεκτικότητες βισµούθιου κοντά στα 25 ppm εµφανίζεται σηµαντική αύξηση των τιµών του χρυσού. Au vs Bi Bi (ppm) Au (ppb) 4. Au έναντι Br : Το διάγραµµα του βρώµιου σε σχέση µε το χρυσό δεν δείχνει κάποια ιδιαίτερη σχέση µεταξύ των δύο στοιχείων. Σε τιµές 3,5, 2,2 και 2,5 ppm ο χρυσός δείχνει υψηλές συγκεντρώσεις. Συνεπώς στο διάστηµα ανάµεσα στα 2 και 3,5 ppm βρώµιου εµφανίζονται αυξήσεις των τιµών του χρυσού. 150

156 Au vs Br Br (ppm) Au (ppb) 5. Au έναντι Ca : Το ασβέστιο δείχνει να έχει αντιστρόφως ανάλογη σχέση µε τον χρυσό, δηλαδή µεγάλες συγκεντρώσεις χρυσού εµφανίζονται σε πετρώµατα µε χαµηλές συγκεντρώσεις ασβεστίου. Αυτό δείχνει ότι τα βασικά πετρώµατα δείχνουν χαµηλές περιεκτικότητες σε επιθερµικό χρυσό κάτι που είναι σύµφωνο µε την παγκόσµια βιβλιογραφία (Arribas 1995) Au vs Ca 30 Ca % Au (ppb) 6. Au έναντι Ce : Σε συγκεντρώσεις από 2 έως 5 ppm σειρίου ο χρυσός φαίνεται να είναι αυξηµένος. Συνεπώς σε αυτό το εύρος περιεκτικοτήτων αυτού του ιχνοστοιχείου οι τιµές του χρυσού ανταποκρίνονται θετικά. Au vs Ce Ce (ppm) Au (ppb) 151

157 7. Au έναντι Co : Τοπικές συγκεντρώσεις κοβαλτίου (2, 7, 27 ppm) δείχνουν να συσχετίζονται µε µεγάλες συγκεντρώσεις χρυσού. Αυτή η σχέση βέβαια δεν δείχνει κάτι συγκεκριµένο Au vs Co Au (ppb) Co (ppm) 8. Au έναντι Cr : Ο χρυσός εµφανίζεται να είναι υψηλός σε δείγµατα τα οποία έχουν χαµηλές περιεκτικότητες χρωµίου. Au vs Cr Cr (ppm) Au (ppb) 9. Au έναντι Cu : Σε περιεκτικότητες χαλκού µέχρι τα 1000 ppm οι τιµές του χρυσού είναι ιδιαίτερα ανεβασµένες. Βέβαια ο αριθµός των δειγµάτων δεν είναι ιδιαίτερα µεγάλος για να υπάρχει αντιπροσωπευτική συσχέτιση. 152

158 Cu vs Au Au (ppb) Cu (ppm) 10. Au έναντι Eu : Ο χρυσός εµφανίζεται να είναι υψηλός σε δείγµατα τα οποία έχουν χαµηλές περιεκτικότητες ευρωπίου. Au vs Eu Eu (ppm) Au (ppb) 11. Au έναντι Fe : Οι τιµές του χρυσού αυξάνονται στα δείγµατα που περιέχουν χαµηλές περιεκτικότητες σιδήρου. ηλαδή όσα περισσότερα είναι τα σιδηρούχα ορυκτά σε ένα δείγµα τόσο µικρότερη είναι η περιεκτικότητα του σε χρυσό. Au vs Fe Fe % Au (ppb) 12. Au έναντι Hf : Σε περιεκτικότητες αφνίου από 2 έως 4 ppm, οι τιµές του χρυσού αυξάνουν. Βλέπουµε δηλαδή ότι µόνο σε αυτό το πλαίσιο συγκεντρώσεων αυξάνεται η περιεκτικότητα του χρυσού. 153

159 Au vs Hf Hf (ppm) Au (ppb) 13. Au έναντι Hg : Οι τιµές του υδραργύρου είναι πολύ χαµηλές και το διάγραµµα δεν δείχνει κάτι συγκεκριµένο. Au vs Hg Hg (ppm) Au (ppb) 14. Au έναντι Ir : Οι τιµές του ιριδίου είναι πολύ χαµηλές και το διάγραµµα δεν δείχνει κάτι συγκεκριµένο Au vs Ir 6 5 Ir (ppm) Au (ppm) 154

160 15. Au έναντι La : Ο χρυσός είναι ιδιαίτερα υψηλός σε δείγµατα που περιέχουν ppm λανθανίου. Au vs La La (ppm) Au (ppb) 16. Au έναντι Lu : Σε τιµές λουτησίου µεταξύ 0,05 και 0,15 ppm οι περιεκτικότητες του χρυσού αυξάνουν. Au vs Lu Lu (ppm) Au (ppb) 17. Au έναντι Mo : Σε πολύ µικρές συγκεντρώσεις µολυβδαινίου αυξάνουν οι συγκεντρώσεις του χρυσού. Au vs Mo 20 Mo (ppm) Au (ppb) 155

161 18. Au έναντι Na: Οι αυξηµένες τιµές του χρυσού συσχετίζονται µε περιεκτικότητες νατρίου ανάµεσα σε 8% και 25 %. Au vs Na Au (ppb) Na % 19. Au έναντι Nd : Οι τιµές του νεοδηµίου που φαίνονται να συσχετίζονται µε υψηλές συγκεντρώσεις χρυσού είναι 18, 25 και 30 ppm. Au vs Nd Nd (ppm) Au (ppb) 20. Au έναντι Rb : Σε τοπικές συγκεντρώσεις οι οποίες κυµαίνονται από 48 έως 95 ppm ρουβιδίου ο χρυσός εµφανίζει αυξηµένες συγκεντρώσεις. Βέβαια λόγω του ότι οι αυξηµένες συγκεντρώσεις του χρυσού είναι τοπικές, δεν µπορεί να βγει κανένα συµπέρασµα. 156

162 Au vs Rb Rb (ppm) Au (ppb) 21. Au έναντι Sb : Στο διάγραµµα φαίνεται ότι οι µεγάλες συγκεντρώσεις χρυσού συσχετίζονται µε µεγάλες συγκεντρώσεις αντιµονίου. Συνεπώς το αντιµόνιο συσχετίζεται θετικά µε τον χρυσό. Au vs Sb Sb (ppm) Au (ppb) 22. Au έναντι Sc : Οι αυξηµένες τιµές χρυσού φαίνονται να λειτουργούν αντίστροφα µε την αύξηση των τιµών του σκανδίου µόνο όµως σε τοπική κλίµακα. Au vs Sc Sc (ppm) Au (ppb) 157

163 23. Au έναντι Se: Όπως φαίνεται από το διάγραµµα οι τιµές του σεληνίου είναι ιδιαίτερα µικρές. Συνεπώς το διάγραµµα δεν δίνει κάποιο συµπέρασµα. Au vs Se Se (ppm) Au (ppb) 24. Au έναντι Sm : Σε τιµές σαµαρίου κοντά στα 5 ppm εµφανίζονται οι µεγαλύτερες συγκεντρώσεις χρυσού. Au vs Sm 15 Sm (ppm) Au (ppb) 25. Au έναντι Sn : Όλες οι τιµές των δειγµάτων σε κασσίτερο είναι πολύ χαµηλές (<0,01%). Συνεπώς το διάγραµµα δεν δείχνει κάτι ιδιαίτερο. 158

164 Au vs Sn Sn % Au(ppb) 26. Au έναντι Sr : Στο διάγραµµα φαίνεται µια γραµµική αναλογία των τιµών του χρυσού µε τις τιµές του στροντίου όταν αυτές είναι χαµηλές. Sr % Au vs Sr Au (ppb) 27. Au έναντι Ta : Τα δείγµατα µε τιµές τανταλίου 3, 8, 28 ppm δείχνουν υψηλές τιµές χρυσού. Είναι εµφανές ότι οι τιµές αυτές δεν δείχνουν συσχετίζονται µε κάποιο τρόπο. Au vs Ta 300 Au (ppb) Ta (ppm) 159

165 28. Au έναντι Tb: Τα δείγµατα µε τιµές τερµπίου 2, 7, 28 ppm δείχνουν υψηλές τιµές χρυσού. Είναι εµφανές ότι οι τιµές αυτές δεν δείχνουν συσχετίζονται µε κάποιο τρόπο. Au vs Tb 300 Au (ppb) Tb (ppm) 29. Au έναντι Th : Tο θόριο δείχνει θετική συσχέτιση µε τον χρυσό σε τιµές που δεν ξεπερνούν τα 30 ppm Au vs Th 150 Th (ppm) Au (ppb) 30. Au έναντι U : Tο oυράνιο δείχνει θετική συσχέτιση µε τον χρυσό σε τιµές που δεν ξεπερνούν τα 5 ppm 160

166 Au vs U U (ppm) Au (ppb) 31. Au έναντι Yb : Tο υπέρµπιο δείχνει θετική συσχέτιση µε τον χρυσό σε τιµές που δεν ξεπερνούν τα 1,2 ppm Au vs Yb 3 Yb(ppm) Au (ppb) 32. Au έναντι Zn : Ο ψευδάργυρος δείχνει να συσχετίζεται θετικά µε τον χρυσό όταν οι τιµές του ξεπερνούν τα 100 ppm. Au vs Zn 300 Au (ppb) Zn (ppm) Από την ανάλυση των διαγραµµάτων είναι φανερό ότι κάποια από τα ιχνοστοιχεία συσχετίζονται απόλυτα θετικά µε τις τιµές του χρυσού (θετικά εννοούµε ότι υπάρχει κάποια σχέση) όπως το ασβέστιο, το αρσενικό, το χρώµιο, το ευρώπιο, το µολυβδαίνιο και το αντιµόνιο. 161

167 Στα περισσότερα ιχνοστοιχεία οι τιµές του χρυσού φαίνονται να είναι υψηλές µόνο σε ένα στενό πλαίσιο συγκεντρώσεων. Γι αυτό το λόγο δεν µπορούν να βγουν ασφαλή συµπεράσµατα για την συµπεριφορά αυτών των ιχνοστοιχείων σε σχέση µε το χρυσό στο συγκεκριµένο γεωθερµικό πεδίο και περιβάλλον κοιτασµατογένεσης. Πρέπει επίσης να επισηµάνουµε ότι κάποια ιχνοστοιχεία δεν δείχνουν να έχουν καµία σχέση µε τις τιµές του χρυσού ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΚΑΛ ΕΡΑΣ ΣΙΓΡΙΟΥ Κατασκευάστηκαν διαγράµµατα ιχνοστοιχείων, από αναλύσεις οι οποίες έγιναν σε δείγµατα από την περιοχή της καλδέρας Σιγρίου. Σκοπός αυτών των διαγραµµάτων ήταν να ερµηνεύσουµε τη συµπεριφορά διάφορων ιχνοστοιχείων σε σχέση µε το χρυσό. 1. Au έναντι As : Είναι εµφανές από το διάγραµµα ότι το αρσενικό έχει θετική συσχέτιση µε το χρυσό. Όλα τα δείγµατα τα οποία έδειξαν υψηλές τιµές χρυσού δείχνουν υψηλότερες τιµές αρσενικού από όσα έδειξαν χαµηλές τιµές χρυσού. Au vs As As (ppm) Au (ppb) 2. Au έναντι Ba : Τα δείγµατα τα οποία είχαν τιµές κοντά στα 1000 ppm βαρίου δείχνουν και τις µεγαλύτερες τιµές χρυσού. Ένα αντίστοιχο όριο παρατηρήθηκε στην περιοχή της Στύψης το οποίο όµως κυµαίνεται γύρω από τα 500 ppm βαρίου. Είναι προφανές ότι ο χρυσός συσχετίζεται θετικά µε το βάριο µόνο σε συγκεκριµένα πλαίσια συγκεντρώσεων. 162

168 Au vs Ba 4000 Ba (ppm) Au (ppb) 3. Au έναντι Ca : Όπως φαίνεται από το διάγραµµα όλα τα δείγµατα τα οποία έχουν υψηλές τιµές χρυσού έχουν σχεδόν µηδενικές τιµές ασβεστίου. Είναι εµφανές ότι το ασβέστιο συσχετίζεται αρνητικά µε το χρυσό. Au vs Ca 50 Ca (wt%) Au (ppb) 4. Au έναντι Co : Το κοβάλτιο συµπεριφέρεται ανάλογα µε το ασβέστιο. Πολύ µικρές ή σχεδόν µηδενικές τιµές κοβαλτίου συσχετίζονται µε τις µεγαλύτερες τιµές χρυσού. Au vs Co 40 Co (ppm) Au (ppb) 163

169 5. Au έναντι Cr : εν φαίνεται να υπάρχει κάποια συσχέτιση µεταξύ των τιµών του χρωµίου και του χρυσού διότι µεγάλες τιµές χρωµίου συσχετίζονται και µε υψηλές και µε χαµηλές τιµές χρυσού. Au vs Cr 150 Co (ppm) Au (ppb) 6. Au έναντι Cs : Όλα τα δείγµατα τα οποία δείχνουν υψηλές τιµές χρυσού έχουν περιεκτικότητες σε καίσιο πάνω από 10 ppm. Au vs Cs 40 Cs (ppm) Au (ppb) 7. Au έναντι Fe : εν είναι δυνατό να γίνει συσχετισµός µεταξύ των τιµών του χρυσού και του σιδήρου όπως φαίνεται από το διάγραµµα. Au vs Fe 20 Fe (wt%) Au (ppb) 164

170 8. Au έναντι Hf : Είναι εµφανές από το διάγραµµα ότι οι µεγάλες τιµές χρυσού συσχετίζονται µε τιµές αφνίου από 4-8 ppm. Au vs Hf 20 Hf (ppm) Au (ppb) 9. Au έναντι Hg : Είναι εµφανής η αρνητική συσχέτιση την οποία δείχνουν τα δύο ιχνοστοιχεία. Μηδενικές τιµές υδραργύρου αντιστοιχούν σε δείγµατα µε υψηλές τιµές χρυσού. Au vs Hg 5 Hg (ppm) Au (ppb) 10. Au έναντι Mo : εν φαίνεται να υπάρχει κάποιος συσχετισµός µεταξύ των δύο στοιχείων. Au vs Mo Mo (ppm) Au (ppb) 165

171 11. Au έναντι Na : Το νάτριο φαίνεται να δείχνει αντίστοιχη εικόνα µε τον υδράργυρο. είγµατα µε πολύ χαµηλές έως µηδενικές τιµές νατρίου δείχνουν µεγάλες τιµές χρυσού. Au vs Na Na (wt%) Au (ppb) 12. Au έναντι Ni : Το νικέλιο όπως φαίνεται από το διάγραµµα δεν συσχετίζεται µε το χρυσό. Au Vs Ni Au (ppb) Ni (ppm) 13. Au έναντι Rb : Σε τιµές ρουβιδίου κοντά στα 300 ppm εµφανίζονται υψηλές τιµές χρυσού. Το ρουβίδιο συνεπώς εµφανίζει όριο συγκεντρώσεων κοντά στα 300 ppm όπου αυξάνονται οι τιµές του χρυσού. Au vs Rb Rb (ppm) Au (ppb) 166

172 Au vs Sb Sb (ppm) Au (ppb) 14. Au έναντι Sb : Όπως φαίνεται από το διάγραµµα, όσα δείγµατα δείχνουν κάποιες έστω ελάχιστες τιµές αντιµονίου δείχνουν και τιµές χρυσού. Συνεπώς στην περιοχή της καλδέρας Σιγρίου το αντιµόνιο µπορεί να θεωρηθεί δείκτης εµφάνισης χρυσού. Au vs Sc Sc (ppm) Au (ppb) 15. Au έναντι Sc : Σε τιµές σκανδίου από ppm εµφανίζονται υψηλές τιµές χρυσού. Όπως φαίνεται και το σκάνδιο δείχνει όριο περιεκτικότητας το οποίο ευνοεί την απόθεση χρυσού. Au vs Sr Sr (Wt%) Au (ppb) 167

173 16. Au έναντι Sr : Παρατηρώντας το διάγραµµα βλέπουµε ότι µόνο ένα δείγµα δείχνει υψηλές τιµές χρυσού και στροντίου ταυτόχρονα ενώ τα υπόλοιπα δείγµατα τα οποία δείχνουν υψηλές τιµές χρυσού έχουν µηδενικές τιµές στροντίου. Au vs Ta Ta (ppm) Au (ppb) 17. Au έναντι Ta : Όπως φαίνεται από το διάγραµµα τα δείγµατα τα οποία δείχνουν υψηλές τιµές χρυσού δείχνουν τις χαµηλότερες τιµές τανταλίου. Οπότε είναι εµφανής η αρνητική συσχέτιση των δύο στοιχείων. Au vs Th Th (ppm) Au (ppb) 168

174 18. Au έναντι Th : Τα δείγµατα µε υψηλές τιµές χρυσού φαίνεται στο διάγραµµα να περιέχουν χαµηλές ποσότητες θορίου. Au vs U U (ppb) Au (ppb) 19. Au έναντι U : Τα δείγµατα µε υψηλές τιµές χρυσού φαίνεται στο διάγραµµα να περιέχουν χαµηλές ποσότητες ουρανίου. Au vs W W (ppm) Au (ppb) 20. Au έναντι W : Τα δείγµατα τα οποία περιέχουν έστω και ελάχιστες ποσότητες βολφραµίου έχουν τις υψηλές περιεκτικότητες χρυσού. Συνεπώς το βολφράµιο δείχνει να συσχετίζεται θετικά µε τον χρυσό. 169

175 Zn vs Au Au (ppb) Zn (ppm) 21. Au έναντι Zn : Όπως φαίνεται από το διάγραµµα ο ψευδάργυρος δεν δείχνει να έχει κάποια σχέση µε το χρυσό. Au vs La 150 La (ppm) Au (ppb) 22. Au έναντι La : Σε ένα πλαίσιο τιµών λανθανίου µεταξύ 40 και 60 ppm, όπως φαίνεται και από το διάγραµµα, οι τιµές του χρυσού αυξάνονται. Au vs Ce Se (ppm) Au (ppb) 170

176 23. Au έναντι Ce : Τα δείγµατα τα οποία δείχνουν τιµές χρυσού παρουσιάζουν µηδενικές τιµές σειρίου. Au vs Nd Nd (ppm) Au (ppb) 24. Au έναντι Nd : Σε ένα πλαίσιο τιµών νεοδηµίου µεταξύ 20 και 50 ppm, όπως φαίνεται και από το διάγραµµα, οι τιµές του χρυσού αυξάνονται. Au vs Se Se (ppm) Au (ppb) 25. Au έναντι Se : Τα δείγµατα τα οποία δείχνουν υψηλές τιµές χρυσού δείχνουν τιµές σεληνίου σχεδόν µηδενικές έως πολύ µικρές. 171

177 Au vs Te Te (ppm) Au (ppb) 26. Au έναντι Te: Τα δείγµατα τα οποία δείχνουν υψηλές τιµές χρυσού δείχνουν τιµές τελλουρίου σχεδόν µηδενικές έως πολύ µικρές. Au vs Bi Bi (ppm) Au (ppb) 27. Au έναντι Bi : Όπως φαίνεται από το διάγραµµα δεν είναι δυνατό να εξάγουµε κάποια συµπεράσµατα για τη συσχέτιση µεταξύ χρυσού και βισµουθίου. Cu vs Au Au (ppb) Cu (ppm) 172

178 28. Au έναντι Cu : εν φαίνεται καµία συσχέτιση µεταξύ των τιµών του χαλκού και του χρυσού στο διάγραµµα. Mn vs Au Au (ppb) Mn (ppm) 29. Au έναντι Mn: εν φαίνεται καµία συσχέτιση µεταξύ των τιµών του χρυσού και του µαγγανίου στο διάγραµµα. 5.5.ΕΠΙΘΕΡΜΙΚΗ ΜΕΤΑΛΛΟΦΟΡΙΑ Πολύ σηµαντικό ρόλο στην έρευνα του επιθερµικού συστήµατος παίζει η αναγνώριση του τύπου της επιθερµικής µεταλλοφορίας. Στην καλδέρα της Στύψης µεταλλοφορία ανιχνεύθηκε σε δύο σηµεία όπου αναπτύσσονται επιθερµικές φλέβες χαλαζία. Γενικότερα για τα µεταλλικά ορυκτά τα οποία αναγνωρίστηκαν και αναλύθηκαν παρατηρήσαµε τα εξής: Οι κρύσταλλοι του σιδηροπυρίτη παρουσιάζουν ιδιόµορφους συνήθως κρυστάλλους. Σε κρυστάλλους FeS 2 έγιναν αναλύσεις ιχνοστοιχείων µε Electron Microrpobe σε 53 επιλεγµένα σηµεία. Παρατηρήθηκε συµµετοχή As η οποία κυµαίνεται από 0,01% έως 1,11%. Σε συστήµατα υψηλής σουλφιδίωσης παρουσιάζονται σηµαντικά ποσοστά συµµετοχής As στο σιδηροπυρίτη (Arribas 1995). Η συµµετοχή του Ag παρουσιάζει σε αρκετά δείγµατα τη µέγιστη τιµή της 0,02%κ.β.. Συνεπώς είναι εµφανές ότι ο άργυρος εγκλωβίζεται στους κρυστάλλους σιδηροπυρίτη. Παρατηρούµε ότι στα σηµεία όπου ανιχνεύθηκαν τα µεγαλύτερα ποσοστά Ag είναι πολύ µικρή η περιεκτικότητα του As ή απουσιάζει εντελώς. Οι περιεκτικότητες του Au είναι πάρα πολύ µικρές (της τάξης του 20ppm) και παρουσιάζονται σε λίγα δείγµατα. Το Te παρουσιάζει 173

179 περιεκτικότητες που κυµαίνονται από 0,01% έως 0,03 % ενώ ο Zn 0,1-0.01%. Τέλος ο Cu παρουσιάζει περιεκτικότητες από 0,01-0,4% Ο σφαλερίτης αποτελεί πολύ σύνηθες ορυκτό στη συγκεκριµένη µεταλλοφορία. Εµφανίζεται σε συσσωµατώµατα κόκκων τα οποία πολύ συχνά παρουσιάζουν εγκλείσµατα χαλκοπυρίτη τα οποία είναι διευθετηµένα προς τις βασικές κρυσταλλογραφικές διευθύνσεις του σφαλερίτη. Πρόκειται για ιστό απόµειξης (Barton et al. 1978). Το ποσοστό συµµετοχής του Fe ποικίλει από 0,7-1,8% του Cu από 0,02-1,7%. Ο γαληνίτης εµφανίζεται σε ακανόνιστου τύπου συσσωµατώµατα. Πολύ συχνά βρίσκεται σε επαφή µε χαλκοπυρίτη, σιδηροπυρίτη και σφαλερίτη. Εµφανίζει περιεκτικότητες Fe από 0,04 έως 0,14%, Ag από 0,001 έως 0,05%, Au από 0,004 έως 0,1% και Cu από 0,007 έως 1,2%. Οι Au και Ag έχουν προσροφηθεί στο γαληνίτη ως δευτερογενές αποτέλεσµα οξείδωσης (Rosso & Vaughan 2006). Ο χαλκοπυρίτης αποτελεί πολύ σηµαντικό ορυκτό στη συγκεκριµένη µεταλλοφορία. Εµφανίζεται ως συσσωµατώµατα αλλοτριόµορφων κόκκων, εγκλείσµατα στο σφαλερίτη και ως διάσπαρτοι κόκκοι. Πολύ συχνά εξαλλοιώνεται έως και ολικά σε κοβελλίνη και χαλκοσύνη. Εµφανίζει περιεκτικότητες σε Fe από 0,004 έως 30,5%, Ag από 0,001 έως 4%, και Au από 0,008 έως 0,15%. Συνεπώς και ο χαλκοπυρίτης αποτελεί ορυκτό το οποίο φιλοξενεί µεγάλα ποσοστά πολυτίµων µετάλλων. Σε σύµφυση µε το χαλκοπυρίτη εµφανίζεται σε λίγες περιπτώσεις τετραεδρίτης ο οποίος αποτελεί ένα από τα σηµαντικότερα ορυκτά αναγνώρισης για τα επιθερµικά σύστηµα ενδιάµεσης σουλφιδίωσης. Στα όρια των κρυστάλλων σιδηροπυρίτη και αποµονωµένος µέσα σε χαλαζία εµφανίζεται και αυτοφυής χρυσός (Κοντής 1997). Επίσης εµφανίζονται πολύ µικρά ποσοστά από µαρκασίτη και γιαροσίτη. Συµπερασµατικά παρατηρούµε µεταλλοφορία ενδιάµεσης σουλφιδίωσης µε χαρακτηριστικά ορυκτά τον χαλκοπυρίτη και τετραεδρίτη. Ο χαλκοπυρίτης αποτελεί πολύ σηµαντικό ορυκτό παγίδευσης πολυτίµων µετάλλων ενώ ο χρυσός εµφανίζεται και σε αυτοφυή µορφή. Στο σιδηροπυρίτη εγκλωβίζεται ο άργυρος ενώ ο χρυσός συνήθως απουσιάζει. Στις χαλαζιακές φλέβες οι οποίες βρέθηκαν κοντά στον οικισµό Στύψη (2χλµ δυτικά του οικισµού) αναγνωρίστηκαν πολύ µικροί κρύσταλλοι χαλκοπυρίτη και σιδηροπυρίτη (>0,5 mm) εντός της φλέβας και διάσπαρτα στην ζώνη προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Οι κρύσταλλοι δεν εµφανίζονται σε αποστάσεις µεγαλύτερες των 5m από την χαλαζιακή φλέβα. Στην περιοχή των Μεγάλων Θερµών βρέθηκε σύστηµα µεγάλων επιθερµικών φλεβών (Kontis 1997). Στις υδροθερµικές φλέβες των Μεγάλων Θερµών η µεταλλική ορυκτολογική σύσταση αποτελείται από σιδηροπυρίτη, λουζονίτη, τενναντίτη, τετραεδρίτη, κοβελλίνη, χαλκοπυρίτη, γαληνίτη, σφαλερίτη, αυτοφυή χρυσό και ήλεκτρον ως κύρια ορυκτά και βορνίτη και 174

180 αρσενοπυρίτη ως δευτερεύοντα (Kontis 1997, Vamvoukakis et al 2000, Vamvoukakis et al 2001). Παρουσιάζονται επίσης και κρύσταλλοι γιαροσίτη (Kontis 1997). Οι µεταλλικές παραγενέσεις και κυρίως η παρουσία ορυκτών όπως τενναντίτης, τετραεδρίτης, χαλκοπυρίτης και σφαλερίτης και γαληνίτης οδηγούν στο συµπέρασµα ότι πρόκειται για σύστηµα ενδιάµεσης σουλφιδίωσης (Sillitoe & Hedenquist 2003). Tο συγκεκριµένο σύστηµα έχει χαρακτηριστεί ως χαµηλής σουλφιδίωσης (αδουλάρια σερικίτη) λόγω της παρουσίας σερικίτη κοντά στη φλέβα. Ο σερικίτης είναι πιθανό να υπάρχει στην ζώνη προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης (Berger & Eimon 1982). Η παρουσία χαρακτηριστικών σουλφιδίων στη µεταλλοφορία (χαλκοπυρίτης, σφαλερίτης,γαληνίτης, τενναντίτης, τετραεδρίτης) τα σηµαντικά ποσά βασικών µετάλλων που παρουσιάζονται µε τη µορφή σφαλερίτη, χαλκοπυρίτη και γαληνίτη καθώς επίσης η απουσία αδουλάριου µας οδηγούν στο συµπέρασµα ότι πρόκειται για µεταλλοφορία ενδιάµεσης σουλφιδiωσης στην συγκεκριµένη περιοχή. Τέλος παρατηρούµε ότι το σύστηµα βρίσκεται σε τοµή δακτυλιοειδούς ρήγµατος της δοµής της Μύθηµνας (καλδέρα) µε µεγάλη τεκτονική επιφάνεια ΒΒ διεύθυνσης κάτι που είναι σύνηθες για συστήµατα ενδιάµεσης σουλφιδίωσης (Sillitoe & Hedenquist 2003). Στην περιοχή δυτικά της Στύψης η µεταλλική ορυκτολογική σύσταση αποτελείται από σιδηροπυρίτη, κοβελλίνη, χαλκοπυρίτη, γαληνίτη, σφαλερίτη ενώ υπάρχουν ίχνη χρυσού µέσα στο χαλκοπυρίτη και το σιδηροπυρίτη. Η συγκεκριµένη παραγένεση στερείται σηµαντικών περιεκτικοτήτων πολυτίµων µετάλλων και µπορεί να χαρακτηριστεί στείρα. Το σύστηµα µπορεί να χαρακτηριστεί ως ενδιάµεσης σουλφιδίωσης(simmons et al. 2005). Στην περιοχή της καλδέρας Σιγρίου δεν βρέθηκαν σηµαντικές ποσότητες µεταλλοφορίας παρά µόνο διάσπαρτοι κρύσταλλοι σιδηροπυρίτη και χαλκοπυρίτη στις έντονες πυριτιώσεις στους ηφαιστειακούς δόµους της Πτερούντας. 175

181 pyr qtz sph gal qtz [----] 1 mm [----] 1 mm Ανάπτυξη κρυστάλλων σιδηροπυρίτη (pyr) σε ανοιχτό χώρο σε µέσα σε χαλαζία (qtz). Σύµφυση κρυστάλλων γαληνίτη (gal) και σφαλερίτη (sph) µέσα σε χαλαζία (qtz). pyr sph qtz [----] 1 mm Σπασµένοι, λόγω βρασµού κρύσταλλοι σιδηροπυρίτη (pyr). pyr pyr [------] 1 mm Σπασµένοι, λόγω βρασµού κρύσταλλοι σιδηροπυρίτη (pyr) pyr sph qtz [----] 1 mm Σιδηροπυρίτης (pyr) και σφαλερίτης(sph) µέσα σε χαλαζία (qtz). [----] 1 mm Μεγάλη συγκέντρωση κόκκων σιδηροπυρίτη (λευκοί) µέσα σε χαλαζία. Οι κόκκοι εµφανίζονται ιδιόµορφοι. Εικόνα 54 : Εικόνες ηλεκτρονικού µικροσκοπίου οι οποίες απεικονίζουν µεταλλικά ορυκτά τα οποία προέρχονται από την περιοχή των Μεγάλων Θερµών 176

182 5.6. ΘΕΡΜΟΜΕΤΡΙΚΟΙ ΠΡΟΣ ΙΟΡΙΣΜΟΙ ΜΕΘΟ ΟΣ ΡΕΥΣΤΩΝ ΕΓΚΛΕΙΣΜΑΤΩΝ Η γεωθερµοµετρία των µεταλλοφόρων φλεβών πραγµατοποιήθηκε µε τη µέθοδο ρευστών εγκλεισµάτων, τα οποία εγκλείονται στους κρυστάλλους του συµπαροµαρτούντος υδροθερµικού γαλακτόχρωµου και διαφανή χαλαζία. Ο προσδιορισµός πραγµατοποιήθηκε σε παρασκευάσµατα διπλά στιλβωµένων λεπτών τοµών πάχους 20 έως 100 µm. Έγιναν συνολικά 74 µετρήσεις οι οποίες προέρχονται από πέντε δείγµατα. Ο εξοπλισµός προσδιορισµού των Τ h αποτελείται βασικά από ένα µικροσκόπιο Leitz µε ειδική θερµαινόµενη - ψυχόµενη τράπεζα (heating-freezing stage) και OMEGA Tredicator για την καταγραφή των θερµοκρασιών, οι οποίες µετρήθηκαν µε θερµοστοιχείο alumel - chromel, (Davis et al. 1990). Το όργανο είναι ρυθµισµένο σε τρία σηµεία θερµοκρασιών χρησιµοποιώντας συνθετικά ρευστά εγκλείσµατα: -56,6 0 C, 0,0 0 C και +374,1 0 C, (Roedder, 1980). Η ψύξη επιτεύχθηκε αρχικά µε υγρό άζωτο (N 2 ) και µετά µε αέριο άζωτο. Η θέρµανση της τράπεζας του µικροσκοπίου επιτεύχθηκε µε τη θέρµανση αέρος µε θερµαντικό στοιχείο, το οποίο ρυθµίστηκε µε µεταβλητό µετασχηµατιστή. Τα δεδοµένα Τ h επεξεργάστηκαν µε χρήση του λογισµικού FLINCOR, το οποίο χρησιµοποιεί τις εξισώσεις του Zhang - Frantz (1987), για τον υπολογισµό των ισοχωρικών καµπυλών θερµοκρασίας και πίεσης (Τ και Ρ) και της γραµµοµοριακότητας (molality). Βάσει της κρυοµετρίας υπολογίστηκε και η αλατότητα των ρευστών εγκλεισµάτων (62 µετρήσεις) ΠΕΤΡΟΓΡΑΦΙΑ ΡΕΥΣΤΩΝ ΕΓΚΛΕΙΣΜΑΤΩΝ Ο υδροθερµικός χαλαζίας ο οποίος αποτελεί και τον βασικό ξενιστή της µεταλλοφορίας εµφανίζεται σε δοµές χτένας, κοκκώδης και ταινιωτός ως πρωτογενείς δοµές ενώ επίσης εµφανίζονται και ιστοί αντικατάστασης. Αναπτύσσεται σε τρεις γενιές. Την πρώτη γενιά αποτελεί ο γαλακτόχρωµος χαλαζίας τη δεύτερη ο διάφανος χαλαζίας ενώ την τρίτη και τελευταία αποτελεί ο vuggy χαλαζίας. Οι δύο πρώτες γενιές συνυπάρχουν µε µεταλλικά ορυκτά όπως σιδηροπυρίτης, γαληνίτης, σφαλερίτης, κοβελλίνης και χαλκοπυρίτης. Τα ρευστά εγκλείσµατα είναι πολλά σε αριθµό ενώ σε µέγεθος παρατηρήθηκαν και µέχρι 100µm. Η διάταξη τους συνήθως είναι τυχαία ενώ σε λίγες περιπτώσεις παρατηρήθηκε και γραµµική διάταξή τους µέσα στους κρυστάλλους. Σχηµατικά παρουσιάζουν µεγάλη ποικιλία (στρογγυλά, ελλειψοειδή, επιµήκη). Ο κυριότερος τύπος των εγκλεισµάτων που µελετήθηκαν είναι διφασικά (L+V) τα οποία και χρησιµοποιήθηκαν για τη µικροθερµοµετρία. Ο βαθµός πλήρωσης τους κυµαίνεται από 0,7 έως 0,95 (F=L/V+L). Υπάρχουν επίσης και µονοφασικά αλλά και τριφασικά εγκλείσµατα. 177

183 Φλεβίδια χαλαζία σε επαφή µε αιµατίτη Χαρακτηριστικό δείγµα χειρός από την µεταλλοφόρο φλέβα της περιοχής των Μεγάλων Θερµών είγµα χειρός από γαλακτόχρωµο χαλαζία Χαρακτηριστικό δείγµα χειρός από την µεταλλοφόρο φλέβα της περιοχής των Μεγάλων Θερµών Ροδοειδής δοµή χαλαζία Χαρακτηριστική ταινιωτή δοµή χαλαζία όπου εµφανίζονται ο διαφανής και vuggy Εικόνα 55: Χαρακτηριστικές δοµές χαλαζία από τις µεταλλοφόρες φλέβες των Μεγάλων Θερµών 178

184 ΜΙΚΡΟΘΕΡΜΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Τα αποτελέσµατα της θερµοµετρίας έχουν ως εξής: Οι θερµοκρασίες οµογενοποίησης Τ h, όπως φαίνεται και στο παρακάτω ιστόγραµµα παρουσιάζουν εύρος από C έως C. Εµφανίζεται ένα µέγιστο στους C και άλλο ένα στους C. Είναι εµφανές ότι ο χαλαζίας των υδροθερµικών φλεβών αποτέθηκε σε ένα εύρος θερµοκρασιών από C έως C µε επικρατέστερο θερµοκρασιακό πλαίσιο απόθεσης αυτό ανάµεσα σε C και C. ιάγραµµα συχνότητας Τh % Συχνότητα T h ( ο C) Εικόνα 56: Κατανοµή συχνοτήτων των θερµοκρασιών οµογενοποίησης T h.( ιαφανής χαλαζίας: Πράσινο, Γαλακτόχρωµος χαλαζίας: κόκκινο, vuggy χαλαζίας : γαλάζιο) Αν εστιάσουµε σε κάθε µορφή χαλαζία η οποία αναγνωρίστηκε στις υδροθερµικές φλέβες παρατηρούµε τα ακόλουθα: Οι θερµοκρασίες οµογενοποίησης Τ h για τον διάφανο χαλαζία όπως φαίνεται και στο παρακάτω ιστόγραµµα παρουσιάζουν εύρος από C έως C. Εµφανίζεται ένα µέγιστο στους C. Είναι εµφανές ότι ο διάφανος χαλαζίας των υδροθερµικών φλεβών αποτέθηκε σε ένα εύρος θερµοκρασιών από C έως C. 179

185 ιάγραµµα συχνότητας Th διαφανούς χαλαζία % Συχνότητα Th ( 0 C) Εικόνα 57: Κατανοµή συχνοτήτων των θερµοκρασιών οµογενοποίησης Th διαφανούς χαλαζία. Αντίστοιχα για τον γαλακτόχρωµο χαλαζία οι θερµοκρασίες οµογενοποίησης Τ h όπως φαίνεται και στην εικόνα 55 παρουσιάζουν εύρος από C έως C. Εµφανίζονται δύο µέγιστα στους Cκαι C ενώ στους C και C εµφανίζονται σηµαντικά ποσοστά απόθεσης. ιάγραµµα συχνότητας Th γαλακτόχρωµου χαλαζία Συχνότητα % Th ( 0 C) Εικόνα 58: Κατανοµή συχνοτήτων των θερµοκρασιών οµογενοποίησης Th γαλακτόχρωµου χαλαζία. Για τον vuggy χαλαζία ήταν δυνατό να γίνουν µόνο τρείς µετρήσεις Th οι οποίες ήταν C, C και C. 180

186 ΤΕΛΙΚΟ ΣΗΜΕΙΟ ΤΗΞΗΣ TM Οι θερµοκρασίες τελικής τήξης Τm όπως φαίνεται και στο παρακάτω ιστόγραµµα παρουσιάζουν ιάγραµµα συχνότητας σηµείου τελικής τήξης Τm ice %Συχνότητα Σηµείo τελικής τήξης Τm ice Εικόνα 59 Κατανοµή συχνοτήτων του τελικού σηµείου τήξης Tm. εύρος από 0,2 0 C έως 3,05 0 C. Εµφανίζεται τρία µέγιστα στους -0,2 0 C, -0,4 0 C και -3 0 C. Οι θερµοκρασίες τελικής τήξης Τm για τον διάφανο χαλαζία όπως φαίνεται και στο παρακάτω ιστόγραµµα παρουσιάζουν εύρος από 0,2 0 C έως 3,1 0 C. Εµφανίζεται τρία µέγιστα στους - 0,2 0 C, -0,7 0 C και -3 0 C. εν µετρήθηκαν ευτηκτικές θερµοκρασίες. ιάγραµµα συχνότητας τελικού σηµείου τήξεως (Tm) διάφανου χαλαζία ,2-0,3-0,4-0,5-0,5-0,6-0,7-1,2-1,3-1,4-1,5-1,6-1,6-1,7-1,7-3 -3,1 Συχνότητα % Τελικό σηµείο τήξης Τm ( 0 C) Εικόνα 60: Κατανοµή συχνοτήτων του τελικού σηµείου τήξης Tm διάφανου χαλαζία. Οι θερµοκρασίες τελικής τήξης Τm για τον γαλακτόχρωµο χαλαζία όπως φαίνεται και στο παρακάτω ιστόγραµµα παρουσιάζουν εύρος από 0,2 0 C έως 3 0 C. Εµφανίζονται τέσσερα µέγιστα στους -0,3 0 C έως -0,4 0 C και -1,6 0 C έως 1,5 0 C. Ο vuggy χαλαζίας έδειξε τιµές τελικού σηµείου τήξεως -0,4 0 C και -1,55 0 C. 181

187 ιάγραµµα συχνότητας τελικού σηµείου τήξεως (Tm) γαλακτόχρωµου χαλαζία Συχνότητα % -3 Τελικό σηµείο τήξης Τm ( o C) Εικόνα 61: Κατανοµή συχνοτήτων του τελικού σηµείου τήξης Tm γαλακτόχρωµου χαλαζία ΑΛΑΤΟΤΗΤΑ Τα αποτελέσµατα τα οποία εξήχθησαν από τις µετρήσεις της αλατότητας των ρευστών εγκλεισµάτων παρουσιάζονται µετά από στατιστική επεξεργασία παρακάτω. Έγιναν υπολογισµοί µοριακότητας % κατά βάρος ισοδ. NaCl, και γραµµοµοριακού κλάσµατος NaCl. Η αλατότητα του υδροθερµικού ρευστού όπως φαίνεται και στο παρακάτω ιστόγραµµα έχει κατώτερη τιµή 0,3% κ. β. ισοδ. NaCl και µέγιστη 4,9 % κ. β. ισοδ. NaCl, µε µέσο όρο 2 % κ. β. ισοδ. NaCl. Παρατηρώντας το διάγραµµα βλέπουµε παρατηρούµε 4 µέγιστα στις τιµές ιάγραµµα συχνότητας αλατότητας Συχνότητα % ,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 2,7 3 3,3 3,6 3,9 4,2 4,5 4,8 Αλατότητα κ. β. ισοδ. NaCl Εικόνα 62: Κατανοµή συχνοτήτων αλατότητας 182

188 4,9 % κ. β. ισοδ. NaCl, 0,3 % κ. β. ισοδ. NaCl, 0,7 % κ. β. ισοδ. NaCl και 2,3 % κ. β. ισοδ. NaCl. Το φάσµα των τιµών αλατότητας < 5 κ. β. ισοδ. NaCl οι οποίες µετρήθηκαν βρίσκεται εντός των τιµών που έχουν µετρηθεί σε χαλαζίες σε διάφορα κοιτάσµατα ενδιάµεσης σουλφιδίωσης (Sillitoe & Hedenquist 2003, Simmons et al. 2005). Για τον διαφανή χαλαζία παρατηρούµε όπως φαίνεται και στο παρακάτω ιστόγραµµα έχει κατώτερη τιµή 0,3 κ.β.% ισοδ.. NaCl και µέγιστη 4,9 κ.β.% ισοδ.. NaCl, µε µέσο όρο 2 κ.β.% ισοδ. NaCl. Παρατηρώντας το διάγραµµα βλέπουµε παρατηρούµε 4 µέγιστα στις τιµές 4,9 κ.β.% ισοδ. NaCl, 0,3 κ.β.% ισοδ. NaCl, 1,2 κ.β.% ισοδ. NaCl, 2,3 κ.β.% ισοδ. NaCl έως 2,5 κ.β.% ισοδ. NaCl. Είναι πολύ σηµαντικό να επισηµάνουµε ότι τα όρια αλατότητας του διάφανο χαλαζία είναι τα ίδια µε αυτά όλων των δειγµάτων. ιάγραµµα συχνότητας αλατότητας διαφανούς χαλαζία ,33 0,5 0,66 0,75 0,83 0,99 1,16 1,98 2,06 2,31 2,47 2,55 2,63 2,71 2,79 4,86 4,93 Συχνότητα % NaCl Wt% Εικόνα 63: Κατανοµή συχνοτήτων αλατότητας διαφανούς χαλαζία Για τον γαλακτόχρωµο χαλαζία παρατηρούµε όπως φαίνεται και στο παρακάτω ιστόγραµµα έχει κατώτερη τιµή 0,4 κ.β.% ισοδ. NaCl και µέγιστη 4,9 κ.β.% ισοδ. NaCl, µε µέσο όρο 1,9 κ.β.% ισοδ. NaCl. Παρατηρώντας το διάγραµµα βλέπουµε παρατηρούµε 4 µέγιστα στις τιµές 0,5 κ.β.% ισοδ. NaCl, 0,7 κ.β.% ισοδ. NaCl, 1,2 κ.β.% ισοδ. NaCl, 2,4 κ.β.% ισοδ. NaCl έως 2,5 κ.β.% ισοδ. NaCl, ενώ όλες τι υπόλοιπες τιµές να έχουν την ίδια ακριβώς συµµετοχή στο διάγραµµα. Οι παραπάνω τιµές που αντιπροσωπεύουν τα µέγιστα αποτελούν τι καλύτερες τιµές απόθεσης για τον γαλακτόχρωµο χαλαζία. Ο vuggy χαλαζίας δείχνει τιµές 0,7 και 2,5 κ.β.% ισοδ. NaCl. 183

189 ιάγραµµα συχνότητας αλατότητας γαλακτόχρωµου χαλαζία Συχνότητα % ,41 0,5 0,53 0,66 0,99 1,98 2,06 2,31 2,39 2,47 2,55 2,63 2,71 4,86 NaCl Wt % Εικόνα 64: Κατανοµή συχνοτήτων αλατότητας γαλακτόχρωµου χαλαζία ΓΡΑΜΜΟΜΟΡΙΑΚΟΤΗΤΑ ΚΑΤΑ ΒΑΡΟΣ NACL Για την γραµµοµοριακότητα κατά βάρος του NaCl παρατηρούµε εύρος τιµών από 0,057m έως 0,888m µε µέσο όρο 0,349m. Παρατηρούµε στο διάγραµµα ότι υπάρχουν δύο ολικά µέγιστα στις ακραίες τιµές 0,057 και 0,853 ενώ στις ενδιάµεσες παρουσιάζονται αρκετά µέγιστα δεύτερης τάξης. Στην γραµµοµοριακότητα κατά βάρος του NaCl στον διάφανο χαλαζία παρατηρούµε ιάγ ρα µ µ α σ υ χν ό τ ητ α ς N a C l m ol Συχνότητα % ,06 0,07 0,09 0,11 0,13 0,14 0,17 0,2 0,35 0,36 0,36 0,4 0,42 0,43 0,45 0,46 0,48 0,49 0,87 0,89 N a C l m o l Εικόνα 65: Κατανοµή συχνοτήτων της µοριακότητας κατά βάρος του NaCl 184

190 εύρος τιµών από 0,057m έως 0,888m µε µέσο όρο 0,3502. Παρατηρούµε στο διάγραµµα ότι υπάρχουν µέγιστα στις ακραίες τιµές 0,057 και 0,873. Όπως φαίνεται από το διάγραµµα υπάρχει διασπορά των τιµών αλλά σε γενικές γραµµές τα αποτελέσµατα συµφωνούν µε αυτά του γραµµοµοριακού κλάσµατος. ιάγραµµα συχνότητας ΝaCl mol διάφανου χαλαζία Συχνότητα % ,06 0,09 0,11 0,13 0,14 0,17 0,2 0,36 0,36 0,4 0,43 0,45 0,46 0,48 0,49 0,87 0,89 NaCl mol Εικόνα 66: Κατανοµή συχνοτήτων της µοριακότητας κατά βάρος του NaCl διάφανου χαλαζία Αντίστοιχα για την γραµµοµοριακότητα κατά βάρος του NaCl στον γαλακτόχρωµο χαλαζία παρατηρούµε εύρος τιµών από 0,06m έως 0,87m µε µέσο όρο 0,3266m. Παρατηρούµε στο διάγραµµα ότι υπάρχει µέγιστο στην τιµή 0,42m. Όπως φαίνεται από το διάγραµµα υπάρχει διασπορά των τιµών αλλά σε γενικές γραµµές τα αποτελέσµατα συµφωνούν µε αυτά του γραµµοµοριακού κλάσµατος. 185

191 ιάγραµµα συχνότητας NaCl mol γαλακτόχρωµου χαλαζία Συχνότητα % ,06 0,07 0,09 0,11 0,17 0,35 0,36 0,4 0,42 0,43 0,45 0,46 0,48 0,87 NaCl mol Εικόνα 67 Κατανοµή συχνοτήτων της µοριακότητας κατά βάρος του NaCl γαλακτόχρωµου χαλαζία Ο vuggy χαλαζίας παρουσιάζει τιµές γραµµοµοριακότητας κατά βάρος του NaCl 0,114 και 0, ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ Για την πυκνότητα παρατηρούµε πολύ µεγάλη διασπορά των τιµών κάτι το οποίο µας ανάγκασε να κατηγοριοποιήσουµε τις τιµές ανά 0,01 gr/cm 3. Με αυτόν τον τρόπο δηµιουργήσαµε 11 βαθµίδες πυκνότητας και αντιστοιχίσαµε τις µετρήσεις σε αυτές. Από το παρακάτω ιστόγραµµα βλέπουµε ότι η πυκνότητα έχει ακραίες από 0,77 gr/cm 3 έως 0,87 gr/cm 3 και µέσο όρο τιµών 0,819 gr/cm 3.Τα µέγιστα παρουσιάζονται στις βαθµίδες από 0,801-0,810 gr/cm 3 και 0,811-0,820 gr/cm 3 και είναι εµφανές ότι σε αυτό το εύρος τιµών έχει αποτεθεί ο υδροθερµικός χαλαζίας. ιάγραµµα συχνότητας της πυκνότητας Συχνότητα % ,770-0,780 0,781-0,790 0,791-0,8 0,8 01-0,810 0,811-0,820 0,821-0,830 0,831-0,840 0,8 41-0,850 0,851-0,860 0,861-0,870 Πυκνότητα 186

192 Εικόνα 68: Κατανοµή συχνότητας της πυκνότητας των ρευστών εγκλεισµάτων Για την πυκνότητα του διάφανου κατηγοριοποιήσαµε τις τιµές ανά 0,01 gr/cm 3. Με αυτόν τον τρόπο δηµιουργήσαµε 7 βαθµίδες πυκνότητας και αντιστοιχίσαµε τις µετρήσεις σε αυτές. Από το παρακάτω ιστόγραµµα βλέπουµε ότι η πυκνότητα έχει ακραίες από 0,8 gr/cm 3 έως 0,869 gr/cm 3 και µέσο όρο τιµών 0,826 gr/cm 3.Οι τιµές από 0,8-0,839 gr/cm 3 αποτελούν µέγιστο και είναι εµφανές ότι σε αυτό το εύρος τιµών έχει αποτεθεί ο διάφανος χαλαζίας. ιάγραµµα συχνότητας πυκνότητας διάφανου χαλαζία Συχνότητα % ,8-0,809 0,81-0,819 0,82-0,829 0,83-0,839 0,84-0,849 0,85-0,859 0,86-0,869 Πυκνότητα Εικόνα 69:Κατανοµή συχνότητας της πυκνότητας των ρευστών εγκλεισµάτων διάφανου χαλαζία Για την πυκνότητα του γαλακτόχρωµου χαλαζία κατηγοριοποιήσαµε τις τιµές ανά 0,01 gr/cm 3 εκτός της πρώτης κατηγορίας η οποία έχει εύρος τιµών 0,015. Με αυτόν τον τρόπο δηµιουργήσαµε 4 βαθµίδες πυκνότητας και αντιστοιχίσαµε τις µετρήσεις σε αυτές. Από το παρακάτω ιστόγραµµα βλέπουµε ότι η πυκνότητα έχει ακραίες από 0,785 gr/cm 3 έως 0,839 gr/cm 3 και µέσο όρο τιµών 0,808 gr/cm 3.Οι τιµές από 0,81-0,819 gr/cm 3 αποτελούν µέγιστο και είναι εµφανές ότι σε αυτό το εύρος τιµών έχει αποτεθεί ο γαλακτόχρωµος χαλαζίας ο οποίος έχει πολύ µικρότερη διασπορά τιµών από τον διάφανο. 187

193 ιάγραµµα συχνότητας πυκνότητας γαλακτόχρωµου χαλαζία Συχνότητα % ,785-0,799 0,803-0,809 0,81-0,819 0,82-0,839 Πυκνότητ α Εικόνα 70: Κατανοµή συχνότητας της πυκνότητας των ρευστών εγκλεισµάτων γαλακτόχρωµου χαλαζία. Οι τιµές πυκνότητας του κοκκώδους χαλαζία είναι από 0,768-0,776 gr/cm 3 και δείχνουν ιδιαίτερα στενό πλαίσιο µε ελάχιστη διασπορά. 188

194 ΜΕΘΟ ΟΣ ΡΕΥΣΤΩΝ ΕΓΚΛΕΙΣΜΑΤΩΝ, ΠΙΕΣΟΜΕΤΡΙΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ, ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΒΑΘΟΥΣ ΑΠΟΘΕΣΗΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΛΛΟΦΟΡΙΑΣ. Ο υπολογισµός των ισόχωρων καµπυλών έγινε µε τη βοήθεια του λογισµικού FLINCOR. Οι ισόχωρες υπολογίστηκαν µε βάση τις P-V-T-X ιδιότητες του ρευστού και δίνουν τις πιθανές συντεταγµένες P-T που πραγµατοποιήθηκε η παγίδευση των εγκλεισµάτων στα σύνδροµα και µεταλλικά ορυκτά της µεταλλοφορίας και συνεπώς τις συνθήκες σχηµατισµού της µεταλλοφορίας, (Roedder & Bondar 1980, Cheileletz 1984, Hagemann & Brown 1980). Οι υπολογιζόµενες πιέσεις παρουσιάζουν εύρος από 394 bars έως 715 bars µε µέσο όρο 495 bars. Για τον διάφανο χαλαζία οι τιµές πίεσης έχουν εύρος από 394 έως 480 bars µε µέγιστα στις τιµές bars και bars. Για τον γαλακτόχρωµο χαλαζία οι τιµές πίεσης κυµαίνονται από 480 έως 560 bars µε µέγιστο το πλαίσιο τιµών από bars. ιάγραµµα συχνότητας Πίεσης 25 Συχνότητα % Πίεση (Bars) Εικόνα 71: Κατανοµή συχνότητας πίεσης των ρευστών εγκλεισµάτων (Μπλέ: διάφανος χαλαζίας, πράσινο: γαλακτόχρωµος χαλαζίας, κίτρινο: vuggy χαλαζίας. Καφέ και σκούρο µπλε ενδιάµεσες κατηγορίες) Από την κατανοµή των πιέσεων στο παραπάνω ιστόγραµµα διακρίνουµε µια σταδιακή άνοδο στις ενδιάµεσες πιέσεις για κάθε γενιά χαλαζία. Ενδεχοµένως το εύρος που παρουσιάζονται τα µέγιστα για κάθε γενιά χαλαζία να αποτελεί την πραγµατική πίεση παγίδευσης. Για την πληρέστερη εκτίµηση του βάθους απόθεσης αναφέρουµε τις ακόλουθες βιβλιογραφικές παρατηρήσεις, πριν εξάγουµε τα δικά µας συµπεράσµατα. Ο Hass, (1971) δίνει τις ακόλουθες εξισώσεις για τον υπολογισµό του βάθους: h= P/2,7. 0,0981 για λιθοστατικές πιέσεις και h=p/0,0981 για υδροστατικές πιέσεις, όπoυ h= το βάθος σε m και P= η πίεση σε bars. Οι Ζhang & Spry, (1994), αναφέρουν ότι σε βάθος 1 km, αντιστοιχεί λιθοστατική πίεση 189

195 264,8 bars και υδροστατική πίεση 98,1 bars, για το σύστηµα H 2 O ΝaCl, (Bodnar & Vityk 1994). Oι Hedenquist et. al. (1992) αναφέρουν ότι η πλειοψηφία των επιθερµικών παραγενέσεων πολύτιµων µετάλλων αποτίθενται στα ανώτερα τµήµατα των υδροθερµικών συστηµάτων, σε θερµοκρασίες < 300 C και σε βάθη που κυµαίνονται από 2 km ως 3 km, µε στάθµη του παλαιουδροφόρου ορίζοντα που τοποθετείται από 50 m ως 100 m υπό την παλαιοεπιφάνεια. Th ( o C) Th vs NaCl eq. wt% ΒΡΑΣΜΟΣ NaCl eq. wt% Εικόνα 72: ιάγραµµα Τh και NaCl ισοδ κ.β.% Οι πιέσεις παγίδευσης των ρευστών εγκλεισµάτων είναι bars που αντιστοιχούν σε βάθη 1,7 km υδροστατική πίεση ή 4km. Σύµφωνα µε τις υπολογιζόµενες τιµές πίεσης και βάσει της πιεσοµετρικής βαθµίδας µπορεί να υπολογιστεί το βάθος απόθεσης. Η απόθεση έχει γίνει σε βάθη από 1,46 Km µέχρι 2,64 Km Ο διάφανος χαλαζίας έχει αποτεθεί σε βάθος από 1,4 Km µέχρι 1,7 Km µε πιθανότερο σηµείο µέγιστης απόθεσης τα 1,56-1,66 Km. Αντίστοιχα παρατηρούµε για τον γαλακτόχρωµο χαλαζία ότι έχει αποτεθεί σε βάθη από 1.7 Km µέχρι 2,07 Km µε µέγιστο στο πλαίσιο από 1,8-2,035 Km.Οι τιµές του κοκκώδους χαλαζία δίνουν πολύ ευρύ βάθος απόθεσης από 2,28Km µέχρι 5,48 Km. Πρέπει όµως να σηµειωθεί ότι οι τιµές του κοκκώδους χαλαζία είναι πολύ λίγες και δεν µπορούν να δώσουν ιδιαίτερα αντιπροσωπευτικά συµπεράσµατα.από το διάγραµµα της Εικ. 72 παρατηρούµε ότι όσο µειώνεται η θερµοκρασία τόσο αυξάνεται η αλατότητα των Ρ.Ε. κάτι το οποίο δείχνει ότι υπάρχει βρασµός στο σύστηµα (Hedenquist et al. 2000). 190

196 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΙΚΑ ΣΧΟΛΙΑ Παρατηρώντας τα στοιχεία τα οποία προέκυψαν από τη στατιστική επεξεργασία των µετρήσεων προκύπτουν τα παρακάτω συµπεράσµατα: 1. Το βασικό θερµοκρασιακό πλαίσιο απόθεσης του υδροθερµικού χαλαζία είναι περίπου στους C. Από τη στατιστική επεξεργασία του σηµείου οµογενοποίησης γίνεται εµφανές ότι υπάρχει απόθεση και στους C η οποία όµως είναι µικρότερης κλίµακας. Οι θερµοκρασίες οι οποίες προέκυψαν µας δείχνουν ότι πρόκειται για ενδιάµεσο επιθερµικό σύστηµα απόθεσης µετάλλων. 2. Το τελικό σηµείο τήξης φαίνεται να έχει ευρεία κατανοµή µε τα µέγιστα να βρίσκονται στις ακραίες τιµές. Τα βασικά πλαίσια σηµείου πήξης βρίσκονται ανάµεσα σε 0,2 0 C έως 0,4 0 C, και στους -3 0 C. 3. Από τη στατιστική επεξεργασία των µετρήσεων της αλατότητας των ρευστών εγκλεισµάτων παρατηρούµε ότι στο υδροθερµικό ρευστό έχουµε µείξη διαλυµάτων χαµηλής αλατότητας µε υψηλής αλατότητας τα οποία κυριαρχούν στο διάλυµα. Είναι εµφανές ότι η µείξη ρευστών διαφορετικής αλατότητας είναι ευνοϊκός παράγοντας για την απόθεση µεταλλικών ορυκτών. Επίσης από το µέγιστο το οποίο παρατηρείται στη συµµετοχή ρευστών υψηλής αλατότητας υποθέτουµε µεγάλη συµµετοχή θαλασσινού νερού στο διάλυµα. 4. Από τη στατιστική επεξεργασία των µετρήσεων πυκνότητας παρατηρούµε ότι υπάρχει µεγάλη οµοιογένεια µε µέγιστο να βρίσκεται στις τιµές ανάµεσα σε 0,801-0,820 gr/cm 3 5. Υπάρχουν ενδείξεις βρασµού στο σύστηµα καθώς εµφανίζονται και υπερπιέσεις. 6. Οι πιέσεις παγίδευσης των ρευστών εγκλεισµάτων είναι bars που αντιστοιχούν σε βάθη 1,7 km υδροστατική πίεση ή 4km. 191

197 5.7 ΣΤΑΘΕΡΑ ΙΣΟΤΟΠΑ Έγιναν αναλύσεις σταθερών ισοτόπων µε σκοπό την αναγνώριση της προέλευσης του νερού το οποίο συµµετείχε στο υδροθερµικό σύστηµα. Αναλύθηκαν τα ισότοπα δο 18 σε χαλαζιακά δείγµατα τα οποία προέρχονται από τις υδροθερµικές φλέβες της περιοχής Μεγάλα Θερµά και χαλαζιακά δείγµατα της καλδέρας του Σιγρίου και δd σε ολόκληρη τη µάζα εξαλλοιωµένων πετρωµάτων από την περιοχή της Πτερούντας. Οι αναλύσεις από τις υδροθερµικές φλέβες έγιναν σε γαλακτόχρωµο και διαυγή χαλαζία ο οποίος βρίσκεται σε επαφή µε σουλφίδια (γαληνίτη). Οι τιµές οι οποίες προέκυψαν δίνονται στην εικ. 73: ΕΙΓΜΑ δo 18 δd ΚΑΛ ΕΡΑ ΣΤΥΨΗΣ LV65D 4,7 - LV56G 4,4 - LV56B 6,3 - LV60E 4,6 - LV56K 4,6 - LV56H 6,3 - LV56 5,4 - LV56A 5 - LV45AA 4,9 - LV45AB 4,7 - LV61A 5,1 - LV57A 5,8 - ΚΑΛ ΕΡΑ ΣΙΓΡΙΟΥ LV34 9,2-62 LV37 10,1-86 LV81B 7,2-103 LV94 9,7-94 LV95 9,6-88 LV96B 7,1 - LV96 6,5-71 Εικόνα 73 : Στοιχεία µετρήσεων σταθερών ισοτόπων 192

198 Παρατηρούµε ότι οι τιµές των ισοτόπων του οξυγόνου για την περιοχή της Στύψης βρίσκονται σε στενό πλαίσιο και κυµαίνονται από +4,4 per mil έως +6.3 per mil ενώ για την καλδέρα Σιγρίου (σκιασµένες στήλες) κυµαίνονται από +6.5 έως per mil. Οι τιµές του δd κυµαίνονται µεταξύ -83 έως -120 και δίνουν ενδείξεις ότι υπάρχει συµµετοχή µετεωρικού νερού στο σύστηµα. Σε περεταίρω έρευνα θα γίνουν υπολογισµοί των ισοτόπων για το υδροθερµικό ρευστό καθώς επίσης και χαρακτηρισµός της προέλευσης του νερού στο υδροθερµικό ρευστό µε χρήση των εξισώσεων των Clayton et al. (1972) για την ισορροπία νερού µε τον χαλαζία, των Kita et al. (1985), για την ισορροπία άµορφου SiO 2 µε νερό και των O Neil and Taylor (1972) και Suzuoki and Epstein (1976) για την περιεκτικότητα νερού µε δdh 2 O. 193

199 5.8 Η ΤΡΙΤΗ ΙΑΣΤΑΣΗ ΤΟΥ ΕΠΙΘΕΡΜΙΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΤΗΣ ΣΤΥΨΗΣ. Στην περιοχή του Άργενου έγιναν γεωθερµικές γεωτρήσεις από την ΕΗ µε σκοπό να ερευνηθεί η δυνατότητα παραγωγής εναλλακτικής µορφής ενέργειας από το γεωθερµικό πεδίο της Λέσβου. Η γεώτρηση έγινε κοντά στον οικισµό και τα στοιχεία µας παραχωρήθηκαν ευγενικά από τους κυρίους Βήχο και Χλαµπουτάκη. Στη περιοχή της γεώτρησης επικρατούν δύο διαφορετικοί κύριοι ηφαιστειακοί σχηµατισµοί: 1. Ανωτέρα σειρά λαβών η οποία αποτελείται κυρίως από βασάλτες ανδεσίτες και δακίτες και καταλαµβάνουν τον ορεινό όγκο Λεπέτυµνος, µε καολινιτιωµένες ζώνες οι οποίες βρίσκονται στη βάση της σειράς. 2. Κατωτέρα σειρά λαβών οι οποίες εµφανίζονται κοντά στις θερµοπηγές Αργένου, λάβες έντονα εξαλλοιωµένες οι οποίες αποτελούνται από ανδεσίτες, λατιτοανδεσίτες, έως λατίτες, µε λίγους τόφφους, τοπικές πυριτιώσεις και χαλαζιακές φλέβες. Περιέχονται εντός της σειράς µαγµατικά και ηφαιστειακά κροκαλοπαγή. Οι ηλικίες των παραπάνω σχηµατισµών είναι 18 εκ. χρόνια ανήκουν στο νεογενές κυρίως στο Πλειόκαινο σύµφωνα µε την έκθεση της ΕΗ. Στην περιοχή υπάρχουν προσχώσεις οι οποίες καταλαµβάνουν µεγάλο µέρος της περιοχής και αποτελούνται από αργίλους, άµµους, ποτάµιες αποθέσεις, παράκτιες άµµους µε κατολισθέντα κορήµατα κατά θέσεις. Η γεώτρηση η οποία εκτελέστηκε στην περιοχή έγινε στην κατώτερη σειρά λαβών η οποία είναι το παλαιότερο από όλα τα ηφαιστειακά πετρώµατα του νησιού ΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ Από τη γεωλογική και γεωφυσική έρευνα η οποία έγινε από την ΕΗ διαπιστώθηκαν τα εξής : Υπάρχουν τρία συστήµατα κανονικών ρηγµάτων τα οποία δρουν στην περιοχή: 1. Μεγάλα ρήγµατα διεύθυνσης ΒΑ-Ν 2. Ανοιχτά ρήγµατα διεύθυνσης Β -ΝΑ στα οποία διαπιστώθηκε κυκλοφορία υδροθερµικών ρευστών 3. Νεότερα ρήγµατα τα οποία διευθύνονται Α-. Οι παραπάνω παρατηρήσεις είναι απόλυτα σύµφωνες µε αυτές οι οποίες προέκυψαν από την επεξεργασία των ψ.τ.α. της περιοχής και την εργασία υπαίθρου την οποία εκτελέσαµε. Πρέπει να σηµειώσουµε ότι στις περιοχές όπου υπάρχει ανάβλυση θερµών νερών υπάρχει τοµή µεταξύ δύο 194

200 η περισσοτέρων τεκτονικών ζωνών (π.χ. περιοχή µεγάλων Θερµών όπου υπάρχουν θερµές πηγές και τέµνονται οι τεκτονικές ζώνες µε διεύθυνση Β -ΝΑ και ΒΑ-Ν. Στην εν λόγω περιοχή όπως και στην περιοχή της Ευταλούς διεισδύουν µεγάλες υδροθερµικές µεταλλοφόρες φλέβες χαλαζία) ΠΕΤΡΟΓΡΑΦΙΑ ΤΩΝ ΙΑΤΡΗΘΕΝΤΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ Κατά τη διάρκεια της γεώτρησης έγινε καταγραφή της πετρογραφίας των διατρηθέντων σχηµατισµών. Συνοπτικά, σε συνάρτηση µε το βάθος της γεώτρησης βρέθηκαν οι εξής σχηµατισµοί m : Εξαλλοιωµένες ανδεσιτικές λάβες µε χαλαζιακές φλέβες m : Αργιλική στρώση µε εναλλαγές εξαλλοιωµένης ανδεσιτικής λάβας m : Εξαλλοιωµένες ανδεσιτικές λάβες µε χαλαζία και χλωρίτη m : Αργιλική στρώση m : Ανδεσιτική λάβα m : Αργιλική στρώση εξαλλοιωµένη m : Ανδεσιτική λάβα εξαλλοιωµένη m : Αργιλική στρώση m : Ανδεσιτική λάβα m : Αργιλική στρώση m : Ανδεσιτική λάβα εξαλλοιωµένη m : Αργιλική στρώση m : Ανδεσιτική λάβα εξαλλοιωµένη Έχει επίσης γίνει λεπτοµερής καταγραφή της ορυκτολογίας των διατρηθέντων σχηµατισµών ανά 6 µέτρα της γεώτρησης η οποία παρατίθεται παρακάτω : 6-30 m : Λάβες εξαλλοιωµένες (ανδεσιτικές), κρύσταλλοι αστρίων σανίδινο, κεροστίλβη, ασβεστίτης, χαλαζίας m : Λάβες εξαλλοιωµένες (ανδεσιτικές), κρύσταλλοι αστρίων σανίδινο, κεροστίλβη, ασβεστίτης, χαλαζίας, χλωρίτης. (χλωριτίωση) m : Λάβες εξαλλοιωµένες (ανδεσιτικές), εµφάνιση ορυκτών της αργίλου, επαφή (intrusion) m : Κρύσταλλοι σιδηροπυρίτη, µε λίγη άργιλο, χλωρίτης, χαλαζίας, κεροστίλβη, βιοτίτης (σερικιτική εξαλλοίωση) m : Σιδηροπυρίτης, χαλαζίας, σανίδινο, κεροστίλβη, (χαλαζιακός ανδεσίτης), ίχνη χλωρίτη. 195

201 144 m : Λάβες ανδεσιτικές εξαλλοιωµένες, χλωριτίωση m : Αύξηση χαλαζία, ίχνη σιδηροπυρίτη, (χαλαζιακός ανδεσίτης εξαλλοιωµένος) m : Χαλαζιακός ανδεσίτης εξαλλοιωµένος, χλωριτίωση m: Λάβες ανδεσιτικές εξαλλοιωµένες, χλωριτίωση, υδροθερµικός σιδηροπυρίτης, χαλαζίας, κυκλοφορία ρευστών m : Λάβες ανδεσιτικές εξαλλοιωµένες m : Λάβες ανδεσιτικές εξαλλοιωµένες, υδροθερµικός χαλαζίας. Από τις ορυκτολογικές συστάσεις οι οποίες βρέθηκαν κατά µήκος της γεώτρησης παρατηρούµε ότι : 1. Από την επιφάνεια του εδάφους µέχρι βάθους 30 µέτρων οι λάβες είναι εξαλλοιωµένες µε χαρακτηριστικά ορυκτά τους αστρίους, την κεροστίλβη και τον ασβεστίτη. 2. Από τα 36 έως τα 84 µέτρα βάθους εµφανίζεται η χλωριτίωση η οποία έχει ως χαρακτηριστικό ορυκτό τον χλωρίτη, ενώ παρουσιάζονται και ορυκτά της αργίλου αλλά και βιοτίτης. Ο χαλαζίας αρχίζει και ελαττώνεται σε βάθος 84 µέτρων. 3. Από τα 90 έως τα 108 µέτρα υπάρχει επαφή µε χαρακτηριστική την εµφάνιση των ορυκτών της αργίλου σε εξαλλοιωµένες ανδεσιτικές λάβες. 4. Από 108 έως τα 114 µέτρα παρατηρούµε αύξηση του χαλαζία και εµφάνιση της σερικιτικής εξαλλοίωσης. Εµφανίζονται για πρώτη φορά στις ορυκτολογικές συστάσεις κρύσταλλοι σιδηροπυρίτη. 5. Από τα 120 µέτρα έως τα 141 όπου βρίσκεται η πρώτη ζώνη απωλειών εµφανίζεται χαλαζιακός ανδεσίτης. Σε όλο τον όγκο του χαλαζιακού ανδεσίτη υπάρχουν κρύσταλλοι σιδηροπυρίτη. 6. Στα 144 µέτρα εµφανίζεται ξανά η χλωριτίωση σε ανδεσιτικές λάβες, 7. Από τα 150 έως τα 168 µέτρα βάθος αυξάνεται η περιεκτικότητα του χαλαζία, ο σιδηροπυρίτης βρίσκεται σε ίχνη σε εξαλλοιωµένο χαλαζιακό ανδεσίτη. 8. Από τα 174 µέτρα µέχρι τα 330 µέτρα παρατηρούµε ότι η κυριαρχεί η χλωριτική εξαλλοίωση στις ανδεσιτικές λάβες. Σε πολλές ορυκτολογικές συστάσεις παρουσιάζονται 'ίχνη από σιδηροπυρίτη ο οποίος είναι βασικό σύνδροµο ορυκτό στις υδροθερµικές εξαλλοιώσεις αυτού του τύπου. 9. Στα 336 µέτρα παρατηρούµε πέρα από την χλωριτίωση και τον υδροθερµικό σιδηροπυρίτη, κυκλοφορία υδροθερµικών ρευστών. Είναι προφανές ότι στο συγκεκριµένο βάθος υπάρχουν το κατάλληλο πορώδες και η κατάλληλη διαπερατότητα για την κυκλοφορία των υδροθερµικών ρευστών. Η εξακρίβωση της κυκλοφορίας των υδροθερµικών ρευστών από την γεωθερµική γεώτρηση της.ε.η. µας υποδεικνύει ότι το γεωθερµικό σύστηµα στην περιοχή του Αργένου είναι ενεργό. Η κυκλοφορία των υδροθερµικών ρευστών 196

202 επαναλαµβάνεται και από τα 348 έως τα 354 µέτρα. Σε αυτό το βάθος εµφανίζεται και βιοτίτης. 10. Στα 360 µέτρα εµφανίζονται ξανά αργιλικά ορυκτά σε χαλαζιακό ανδεσίτη, εξαλλοιωµένο, τα οποία εξαφανίζονται στα 366 µέτρα. 11. Στα 372 µέτρα επανέρχεται η χλωριτίωση η οποία καταλαµβάνει την περιοχή µέχρι τα 432 µέτρα. Σε πολλές παραγενέσεις υπάρχει σιδηροπυρίτης. 12. Από τα 438 µέτρα µέχρι τα 462 µέτρα παρατηρούµε εξαλλοιωµένο ανδεσίτη µε σιδηροπυρίτη και υδροθερµικό χαλαζία. 13. Από τα 468 µέτρα µέχρι τα 504 µέτρα εµφανίζεται η παραγένεση της προπυλιτικής ζώνης όπου κυριαρχούν το επίδοτο, ο ασβεστίτης και ο χλωρίτης. Η συγκεκριµένη ζώνη αποτελεί το εξωτερικό περιθώριο σε βάθος του συγκεκριµένου συστήµατος υδροθερµικών εξαλλοιώσεων. 14. Από τα 510 έως τα 516 µέτρα έχουµε ζώνη απωλειών. 15. Στα 522 µέτρα όπου και τελειώνει η γεώτρηση εµφανίζεται ξανά η προπυλιτική ζώνη. Στην συγκεκριµένη παραγένεση εµφανίζονται µαρµαρυγίες και άστριοι. 6. ΠΡΟΒΟΛΗ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΟΛΟΓΙΚΩΝ ΚΑΙ ΓΕΩΧΗΜΙΚΩΝ Ε ΟΜΕΝΩΝ ΣΕ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ Οι θεµατικοί χάρτες αποτελούν ένα πολύτιµο εργαλείο για την γεωλογική έρευνα. ίνουν τη δυνατότητα στον ερευνητή να οπτικοποιήσει σε δύο διαστάσεις διάφορα µεγέθη και να κατανοήσει την κατανοµή τους στο χώρο. Στη συγκεκριµένη έρευνα η δηµιουργία των θεµατικών χαρτών κρίθηκε απόλυτα απαραίτητη έτσι ώστε να παρουσιαστεί στο χώρο η κατανοµή πολύ σηµαντικών στοιχείων τα οποία είναι χαρακτηριστικά για τον εντοπισµό των επιθερµικών κοιτασµάτων πολυτίµων µετάλλων. Κατασκευάστηκαν χάρτες µε στοιχεία γεωθερµικών γεωτρήσεων όπως θερµοκρασία νερού από γεώτρηση, pη και διαφόρων χηµικών στοιχείων, χάρτες ζωνών εξαλλοίωσης και χάρτες ιχνοστοιχείων τα οποία είναι ιχνηλάτες των πολυτίµων µετάλλων. Τέλος κατασκευάστηκαν χάρτες Au, Ag και Cu ώστε να φανεί η κατανοµή των µετάλλων µε βάση τις γεωχηµικές αναλύσεις των επιφανειακών δειγµάτων τα οποία έχουν συλλεχθεί. 6.1 ΙΑ ΙΚΑΣΙΑ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΘΕΜΑΤΙΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ Αρχικά κατασκευάστηκε βάση δεδοµένων µε όλα τα στοιχεία τα οποία θα µπορούσαν να προβληθούν σε χάρτη. Τα στοιχεία αυτά ήταν οι γεωχηµικές αναλύσεις, όλα τα δεδοµένα από γεωθερµικές γεωτρήσεις και πηγάδια που µας παραχώρησε το ΙΓΜΕ και οι ζώνες 197

203 εξαλλολιώσης όπως αναγνωρίστηκαν από τις αναλύσεις µε τη µέθοδο XRD. Σαν υπόβαθρο χρησιµοποιήθηκε το ψηφιακό µοντέλο εδάφους της Λέσβου µε σκίαση Hillshade. Οι µετρήσεις GPS του κάθε σηµείου προβλήθηκαν στο χάρτη και στη συνέχεια συνδέθηκαν στη βάση δεδοµένων. Ακολούθως προσαρµόστηκε ο τεκτονικός χάρτης των περιοχών έρευνας, ο οποίος κατασκευάστηκε µε συνδυασµό παρατήρησης και επεξεργασίας της ψηφιακής τηλεπισκοπικής απεικόνισης Landsat και επίγειων µετρήσεων οι οποίες έγιναν κατά τη διάρκεια της εργασίας υπαίθρου. Όλα αυτά τα δεδοµένα εισήχθησαν στο πακέτο G.I.S. Arc G.I.S. 6.2 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΤΑ ΟΠΟΙΑ ΠΡΟΕΚΥΨΑΝ ΚΑΤΑ ΤΗ ΙΑΡΚΕΙΑ ΤΗΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗΣ ΤΩΝ ΘΕΜΑΤΙΚΩΝ ΧΑΡΤΩΝ. Ένα πολύ σηµαντικό πρόβληµα ήταν η κατανοµή στον χώρο των σηµείων. Από τη στιγµή που η διαµόρφωση των ζωνών γίνεται αυτόµατα από το πρόγραµµα η κατανοµή των σηµείων θα πρέπει να είναι όσο το δυνατό πιο πυκνή και συµµετρική ώστε τα αποτελέσµατα της προβολής να είναι πιο κοντά στην πραγµατικότητα. Αυτό το δεδοµένο µας ανάγκασε να διαιρέσουµε την περιοχή της Στύψης σε δύο υποπεριοχές έτσι ώστε η κατανοµή των σηµείων δειγµατοληψίας να είναι η καλύτερη δυνατή. Σηµαντικά επίσης προβλήµατα προέκυψαν από την ασυµβατότητα µεταξύ των προγραµµάτων. Τα αρχεία από διαφορετικά προγράµµατα ήταν δύσκολο και χρονοβόρο να συνδεθούν και να προβληθούν. 6.3 ΧΑΡΤΕΣ ΟΙ ΟΠΟΙΟΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΗΚΑΝ ΑΠΟ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΕΩΤΡΗΣΕΩΝ (ΙΓΜΕ) Θερµοκρασία (Εικ.74) Η θερµοκρασία του νερού το οποίο προερχόταν από γεωθερµικές γεωτρήσεις κυµαίνεται από 3 0 C έως 85 0 C. Η κατανοµή των τιµών έγινε σε 9 τάξεις και ο διαχωρισµός τους στην προβολή γίνεται µε παλέτα εννέα χρωµάτων από πράσινο για την χαµηλή τάξη έως ρόζ για την υψηλότερη. Από την παρατήρηση του χάρτη θερµοκρασίας (εικ. 74) είναι εµφανές ότι οι περιοχές οι οποίες δείχνουν πολύ υψηλές θερµοκρασίες νερού είναι η περιοχή των θερµών λουτρών του Πολυχνίτου αλλά και αυτή των Μεγάλων Θερµών η οποία βρίσκεται εντός των ορίων της περιοχής µελέτης. 198

204 Στην περιοχή µελέτης παρουσιάζονται σχετικά υψηλες θερµοκρασίες νερού ( C) στο νότιο και δυτικό µέρος της καλδέρας της Στύψης στις περιοχές Πετσοφά και Πέτρας αντίστοιχα. Όπως παρατηρούµε τις περιοχές όπου κυριαρχεί η Β τεκτονική διεύθυνση η θερµοκρασία παρουσιάζει τις µέγιστες τιµές. Πολύ χαρακτηριστικά βλέπουµε ότι στη περιοχή των Μεγάλων Θερµών όπου παρουσιάζεται η µέγιστη θερµοκρασία της περιοχής έρευνας αυτή συνδέεται άµεσα µε τη Β τεκτονική διεύθηνση. Εντός της καλδέρας η τιµές είναι µέσες έως χαµηλές εκτός από το Ν µέρος της. Στα σηµεία όπου υπάρχει σηµαντική πυκνότητα τεκτονικών επιφανειών όπως στην περιοχή Στύψης-Υψηλοµετώπου η θερµοκρασία των νερών από τις γεωτρήσεις και τα πηγάδια είναι πολύ χαµηλή. Β [--] 1 KM Εικόνα

205 pη (Εικ.75) Το ΡΗ το οποίο προερχόταν από γεωθερµικές γεωτρήσεις κυµαίνεται από 3,3 έως 9,42. Η κατανοµή των τιµών έγινε σε 9 τάξεις και ο διαχωρισµός τους στην προβολή γίνεται µε εννιάχροµη παλέτα από πράσινο για τις χαµηλές τιµές έως ρόζ για την υψηλότερη. Βλέποντας το χάρτη κατανοµής του pη παρατηρούµε ότι τα συστήµατα εξαλλοιώσεων της περιοχής Στύψης, Μεγάλων Θερµών, Πελόπης και Αργένου έχουν τιµές όξινες (4-6). Σε όλη την περιοχή έρευνας παρατηρούµε ότι µόνο ένα σηµείο εντός της καλδέρας στο νότιο µέρος παρουσιάζει τιµή ελαφρά βασική (~8). Οι περιοχές εξαλλοιώσεων της περιοχής έρευνας έχουν όξινες τιµές. Η τεκτονική και οι ηφαιστειακές δοµές της περιοχής δεν δείχνουν να επηρεάζουν άµεσα τις τιµές του ΡΗ στα νερά των γεωτρήσεων και των πηγαδιών. Β [--] 1 KM Εικόνα

206 Πυκνότητα (Εικ.76) Η πυκνότητα του νερού το οποίο προερχόταν από γεωθερµικές γεωτρήσεις κυµαίνεται από 0,2 έως 38,9. Η κατανοµή των τιµών έγινε σε 9 τάξεις και ο διαχωρισµός τους στην προβολή γίνεται µε παλέτα εννέα χρωµάτων από πράσινο για την χαµηλή τάξη έως ρόζ για την υψηλότερη. Παρατηρούµε µεγαλύτερη πυκνότητα µόνο στα νερά τα οποία έχουν θερµοκρασίες από 65 0 C και άνω αν συνδυάσουµε µε την εικ. 74. Μόνο οι περιοχές του Πολυχνίτου και των Μεγάλων Θερµών παρουσιάζουν µεγαλύτερες τιµές πυκνότητας από όλες τις άλλες περιοχές. Β [--] 1 KM Εικόνα

207 HCO 3 (Εικ. 77) Η περιεκτικότητα του νερού το οποίο προερχόταν από γεωθερµικές γεωτρήσεις και πηγάδια σε HCO 3 κυµαίνεται από 0,0003 έως 11,74. Η κατανοµή των τιµών έγινε σε 9 τάξεις και ο διαχωρισµός τους στην προβολή γίνεται µε εννιάχροµη παλέτα από πράσινο για την χαµηλή τάξη έως ρόζ για την υψηλότερη. Οι µεγαλύτερες τιµές HCO 3 στην περιοχή έρευνας παρατηρούνται στις περιοχές Πελόπης στο Β µέρος εντός της καλδέρας, την περιοχή Πετσοφά στο Νότιο µέρος της Καλδέρας και στις περιοχές Εφταλούς-Πέτρας-Μολύβου. Στις συγκεκριµένες περιοχές τα νερά έχουν µέσες θερµοκρασίες. Οι περιοχές µε υψηλές θερµοκρασίες νερού δείχνουν πολύ χαµηλές συγκεντρώσεις HCO 3. Οι περιοχές όπου παρουσιάζονται οι µεγάλες τιµές HCO 3 είναι πολύ µεγάλη η πυκνότητα των τεκτονικών επιφανειών. Β [--] 1 KM Εικόνα

208 Sr (Εικ. 78) Η περιεκτικότητα του νερού το οποίο προερχόταν από γεωθερµικές γεωτρήσεις σε Sr κυµαίνεται από 0,0001 έως 25. Η κατανοµή των τιµών έγινε σε 9 τάξεις και ο διαχωρισµός τους στην προβολή γίνεται µε εννιάχροµη παλέτα από πράσινο για την χαµηλή τάξη έως ρόζ για την υψηλότερη. Παρατηρούµε µεγαλύτερη περιεκτικότητα µόνο στα νερά τα οποία έχουν θερµοκρασίες από 56 0 C και άνω αν συγκρίνουµε µε το χάρτη θερµοκρασίας (εικ.74). Μόνο οι περιοχές του Πολυχνίτου των Μεγάλων Θερµών και του Πετσοφά παρουσιάζουν µεγαλύτερες τιµές πυκνότητας από όλες τις άλλες περιοχές. Β [--] 1 KM Εικόνα

209 Li (Εικ. 79) Η περιεκτικότητα του νερού το οποίο προερχόταν από γεωθερµικές γεωτρήσεις σε Li κυµαίνεται από 0, έως 6,5. Η κατανοµή των τιµών έγινε σε 9 τάξεις και ο διαχωρισµός τους στην προβολή γίνεται µε εννιάχροµη παλέτα από πράσινο για την χαµηλή τάξη έως ρόζ για την υψηλότερη. Παρατηρούµε µεγαλύτερη περιεκτικότητα µόνο στα νερά τα οποία έχουν θερµοκρασίες από 56 0 C και άνω αν συγκρίνουµε µε το χάρτη θερµοκρασίας (εικ.74). Μόνο οι περιοχές του Πολυχνίτου των Μεγάλων Θερµών και του Πετσοφά παρουσιάζουν µεγαλύτερες τιµές πυκνότητας από όλες τις άλλες περιοχές. Β [--] 1 KM Εικόνα

210 Cl (Εικ. 80) Η περιεκτικότητα του νερού το οποίο προερχόταν από γεωθερµικές γεωτρήσεις σε Cl κυµαίνεται από 0,0008 έως Η κατανοµή των τιµών έγινε σε 9 τάξεις και ο διαχωρισµός τους στην προβολή γίνεται µε εννιάχροµη παλέτα από πράσινο για την χαµηλή τάξη έως ρόζ για την υψηλότερη. Παρατηρούµε µεγαλύτερη περιεκτικότητα µόνο στα νερά τα οποία έχουν θερµοκρασίες από 56 0 C και άνω καθώς επίσης και µια ευρύτερη περιοχή γύρω από αυτές. Μόνο οι περιοχές του Πολυχνίτου και του Πετσοφά παρουσιάζουν µεγαλύτερες τιµές πυκνότητας από όλες τις άλλες περιοχές. Η περιοχή από τα Μεγάλα Θερµά µέχρι Ευταλού δείχνει σηµαντικές περιεκτικότητες. Από τα παραπάνω φαίνεται ότι οι ενώσεις που βγαίνουν από θερµές πηγές υψηλής θερµοκρασίας είναι κυρίως χλωρίδια. Β [--] 1 KM Εικόνα

211 Νa (Εικ. 81) Η περιεκτικότητα του νερού το οποίο προερχόταν από γεωθερµικές γεωτρήσεις σε Νa κυµαίνεται από 0,0007 έως 302,42. Η κατανοµή των τιµών έγινε σε 9 τάξεις και ο διαχωρισµός τους στην προβολή γίνεται µε εννιάχροµη παλέτα από πράσινο για την χαµηλή τάξη έως ρόζ για την υψηλότερη. Παρατηρούµε µεγαλύτερη περιεκτικότητα σε Νa µόνο στα νερά τα οποία έχουν θερµοκρασίες από 65 0 C και άνω. Μόνο οι περιοχές του Πολυχνίτου και των Μεγάλων Θερµών παρουσιάζουν µεγαλύτερες τιµές πυκνότητας από όλες τις άλλες περιοχές. Β [--] 1 KM Εικόνα

212 Ca (Εικ. 82) Η περιεκτικότητα του νερού το οποίο προερχόταν από γεωθερµικές γεωτρήσεις σε Ca κυµαίνεται από 0,0008 έως Η κατανοµή των τιµών έγινε σε 9 τάξεις και ο διαχωρισµός τους στην προβολή γίνεται µε εννιάχροµη παλέτα από πράσινο για την χαµηλή τάξη έως ρόζ για την υψηλότερη. Β [--] 1 KM Εικόνα 82 Παρατηρούµε µεγαλύτερη περιεκτικότητα µόνο στα νερά τα οποία έχουν θερµοκρασίες από 56 0 C και άνω καθώς επίσης και µια µικρή περιοχή γύρω από αυτές. Μόνο οι 207

213 περιοχές του Πολυχνίτου του Πετσοφά και της Στύψης παρουσιάζουν µεγαλύτερες τιµές πυκνότητας από όλες τις άλλες περιοχές. Η περιοχή από τα Μεγάλα Θερµά µέχρι Ευταλού δείχνει σηµαντικές περιεκτικότητες. Από τα παραπάνω φαίνεται ότι οι ενώσεις που βγαίνουν από θερµές πηγές υψηλής θερµοκρασίας είναι ενώσεις του Ca. Παρατηρούµε ότι το Ca κατανέµεται σχεδόν όµοια µε το Cl. Πιθανότατα αποτελούν τα βασικότερα στοιχεία τα οποία απαρτίζουν τις εκροές των θερµοπηγών. ΝΗ 3 (Εικ. 83) Β [--] 1 KM Εικόνα 83 Η περιεκτικότητα του νερού το οποίο προερχόταν από γεωθερµικές γεωτρήσεις σε ΝΗ 3 κυµαίνεται από 0,0004 έως 605,67. Η κατανοµή των τιµών έγινε σε 9 τάξεις και ο διαχωρισµός τους στην προβολή γίνεται µε εννιάχροµη παλέτα από πράσινο για την χαµηλή τάξη έως ρόζ για την υψηλότερη. 208

214 Η περιοχή των θερµοπηγών Πολυχνίτου παρουσιάζει πολύ υψηλές συγκεντρώσεις. Η περιοχή έρευνας παρουσιάζει µέσες συγκεντρώσεις στα Μεγάλα Θερµά και τον Πετσοφά. Πιθανότατα η περιεκτικότητα του ΝΗ 3 να συνδέεται και µε το περιβάλλον πέτρωµα που στην περιοχή του Πολυχνίτου είναι ιγκνιµβρίτης ενώ στην περιοχή έρευνας λάβες. 6.4 ΧΑΡΤΕΣ ΟΙ ΟΠΟΙΟΙ ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΗΚΑΝ ΑΠΟ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΓΕΩΧΗΜΙΚΩΝ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ Επιθερµικό Σύστηµα Εξαλλοιώσεων Κατασκευάστηκαν χάρτες εξαλλοιώσεων για κάθε περιοχή έρευνας µε στόχο να εντοπιστούν οι ζώνες οι οποίες περιέχουν µεταλλοφορία (προχωρηµένη αργιλική και πυριτίωση). Επίσης πολύ σηµαντικό είναι να περιγραφεί στο χώρο όλο το σύστηµα των επιθερµικών εξαλλοιώσεων. Η επιφάνεια του τεκτονικού χάρτη η οποία έχει τεθεί στους χάρτες παρουσιάζει τον συσχετισµό της τεκτονικής µε την εξαλλοίωση των ηφαιστειακών πετρωµάτων. Η απεικόνιση των ζωνών έγινε σε εννέα τάξεις. Από αυτές τέσσερις είναι οι βασικές ζώνες εξαλλοίωσης, τέσσερις είναι οι ενδιάµεσες και µια ανταποκρίνεται στο αναλλοίωτο πέτρωµα. Στο βόρειο µέρος της περιοχής της Στύψης (Εικ. 84) εκτός της καλδέρας παρατηρούµε ότι σε δύο σηµεία παρουσιάζεται πυριτίωση και προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση. Πρόκειται για την περιοχή των Μεγάλων Θερµών όπου έχουν βρεθεί τιµές Au και Ag καθώς επίσης και µεγάλες µεταλλοφόρες χαλαζιακές φλέβες και για την περιοχή νότια της Ευταλούς όπου υπάρχουν µεταλλοφόρες χαλαζιακές φλέβες (Κοντής 1997). Στην περιοχή των Μεγάλων Θερµών παρατηρούµε ότι υπάρχει διασταύρωση της Β και ΒΑ τεκτονικής διεύθυνσης. Στην περιοχή νότια της Ευταλούς παρατηρούµε ότι κυριαρχεί η τεκτονική ιεύθυνση Β-Ν. Παράλληλα µε αυτές τις διευθύνσεις όλο το σύστηµα περιορίζεται στο βορρά και το νότο από τη τεκτονική διεύθυνση Α-. 209

215 Β [------] 1 KM Προχ. Προχ. Εικόνα 84 Στο κεντρικό µέρος και δυτικά της καλδέρας της Στύψης παρατηρούµε δύο περιοχές όπου εµφανίζεται η ζώνη προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Αρχικά η περιοχή του οικισµού της Στύψης η οποία διατέµνεται από πολύ πυκνό δίκτυο τεκτονικών επιφανειών διαφόρων διευθύνσεων µε κυρίαρχη την Α-. Πολύ σηµαντικό ρόλο παίζει και το χείλος της καλδέρας το οποίο αποτελεί ασυνέχεια η οποία λειτουργεί σαν επιπλέον δίοδος των 210

216 υδροθερµικών ρευστών. Επίσης σηµαντικό ρόλο στο ανατολικό µέρος της ζώνης εξαλλοίωσης παίζουν τα ακτινωτά ρήγµατα της καλδέρας. Β [------] 1 KM Προχ. Προχ. Εικόνα 85 Στο δυτικό µέρος της καλδέρας και εκτός του χείλους της στη περιοχή του Πετρίου παρατηρείται ζώνη προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Στη συγκεκριµένη περιοχή κυρίαρχη τεκτονική διεύθυνση είναι η ΒΑ ενώ η Α- φαίνεται να την τέµνει και να δηµιουργεί διόδους στο υδροθερµικό ρευστό. 211

217 Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 85) παρατηρούµε ότι στις περιοχές Σκαλοχωρίου, Πτερούντας και Χιδήρων εµφανίζεται η ζώνη προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης εντός της καλδέρας και στην περιοχή των Φιλίων ανατολικά και εκτός των ορίων της. Στους όµους της Πτερούντας και των Χιδήρων κυριαρχούν τεκτονικές διευθύνσεις Α- και ΑΒΑ- Ν. Αντίστοιχα και στις περιοχές Σκαλοχωρίου και Φιλίων. εν βρέθηκαν υδροθερµικές φλέβες χαλαζία σε κανένα σηµείο της καλδέρας του Σιγρίου. Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό είναι οι πολύ εκτεταµένες και πολύ ισχυρές πυριτιώσεις και αιµατιτιώσεις οι οποίες είναι πολύ χαρακτηριστικές στους δόµους της Πτερούντας και των Χιδήρων. Au Κατασκευάστηκαν χάρτες κατανοµής χρυσού µε στόχο προφανώς να υποδειχτούν οι περιοχές οι οποίες περιέχουν µεταλλοφορία χρυσού αλλά και αυτές οι οποίες χρίζουν περαιτέρω έρευνας µε γεωτρήσεις και εκτενέστερες γεωχηµικές αναλύσεις των δειγµάτων που θα παρθούν από βάθος. Πρέπει να σηµειώσουµε ότι είχαµε τη δυνατότητα συλλογής µόνο επιφανειακών δειγµάτων πράγµα που σηµαίνει ότι οι περιεκτικότητες σε χρυσό δεν είναι ιδιαίτερα υψηλές και είναι της τάξης ppb. Όπως προαναφέρθηκε η περιοχή της Στύψης (Εικ. 86) χωρίστηκε σε δύο υποπεριοχές για την καλύτερη δυνατή απεικόνιση. Σε κάθε περιοχή έγινε διαφορετική κατανοµή των τάξεων µεγέθους. Στο βόρειο µέρος οι περιεκτικότητες κυµαίνονται από 0 έως 163 ppb µε την περιοχή των Μεγάλων Θερµών να δείχνει περιεκτικότητες από 36 έως 162 ppb χρυσού και είναι το µόνο σηµείο όπου ανιχνεύθηκε χρυσός στα επιφανειακά δείγµατα. Οι ζώνες εξαλλοίωσης εντός των οποίων ανιχνεύθηκε ο χρυσός είναι η πυριτίωση και η προχωρηµένη αργιλική όπως αναφέρεται και στη βιβλιογραφία (Berger&Eimon 1982, Simmons et al. 2005). Στο κεντρικό µέρος της καλδέρας και το δυτικό εκτός αυτής οι περιεκτικότητες του χρυσού ήταν από 0 έως 2 ppb. Στην περιοχή της Πελόπης ανιχνεύθηκαν περιεκτικότητες από 0,2 έως 1,1 ppb ενώ στην περιοχή του Πετρίου από 0,4 έως 2 ppb. Και στις δύο περιοχές αυτές οι περιεκτικότητες ανταποκρίνονται σε ζώνες προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 87) οι περιεκτικότητες κυµαίνονται από ppb. Η περιοχή των Χιδήρων παρουσιάζει υψηλές περιεκτικότητες οι οποίες είναι από 43 έως 195 ppb. Στα Χίδηρα κυριαρχεί η προχωρηµένη αργιλική ζώνη και εµφανίζεται και η πυριτίωση. Είναι εµφανές ότι οι περιοχές Μεγάλων Θερµών, Πετρίου, Πελόπης και Χιδήρων παρουσιάζουν το µεγαλύτερο ενδιαφέρον για την έρευνα του επιθερµικού χρυσού διότι παρουσιάζουν περιεκτικότητες χρυσού. Είναι πολύ πιθανό τα 212

218 Β [------] 1 KM Εικόνα

219 επιφανειακά δείγµατα σε κάποιες περιοχές να είναι στείρα και το µετάλλευµα να βρίσκεται σε δείγµατα που προέρχονται από µεγαλύτερα βάθη. Γι αυτό το λόγο Β [------] 1 KM Εικόνα

220 δεν πρέπει να αποκλείσουµε και τις έντονες πυριτιώσεις των δόµων της Πτερούντας και τις έντονες αργιλικές εξαλλοιώσεις της ευρύτερης περιοχής του οικισµού της Στύψης, οι οποίες πληρούν όλες τις προϋποθέσεις για να περιέχουν µεταλλοφορία χρυσού. Ιδιαίτερα στην περιοχή των δόµων της Πτερούντας (µε την µεγάλη εξάπλωση της αιµατιτίωσης η οποία σε κάποια επιθερµικά κοιτάσµατα χρυσού αποτελεί το επιφανειακό υπεργενετικό κάλυµµα), είναι πολύ πιθανό τα επιφανειακά δείγµατα να προέρχονται αποκλειστικά από το υπεργενετικό κάλυµµα οπότε δεν θα περιέχουν χρυσό (Simmons et al. 2005). Cu Ο χάρτης της κατανοµής του Cu αποτελεί ένα από τα πιο σηµαντικά στοιχεία για την έρευνα επιθερµικού χρυσού. Ο λόγος είναι ότι στα συστήµατα ενδιάµεσης σουλφιδίωσης τα ορυκτά του χαλκού συµµετέχουν στην χαρακτηριστική µεταλλική παραγένεση (Simmons et al. 2005). Κατασκευάστηκαν χάρτες χαλκού µε στόχο τον εντοπισµό περιοχών όπου η περιεκτικότητα του µετάλλου είναι υψηλή. Οι τρεις περιοχές κατηγοριοποιήθηκαν σε εννέα τάξεις περιεκτικότητας µε την αντίστοιχη χρωµατική παλέτα που χρησιµοποιήθηκε για τις παραπάνω απεικονίσεις. Στην περιοχή βόρεια της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 88) και εκτός των ορίων αυτής η περιεκτικότητες του χαλκού κυµαίνονται από 0 έως 1010 ppm. Στο µόνο σηµείο που εντοπίστηκε χαλκός ήταν στην περιοχή των Μεγάλων Θερµών. Η περιεκτικότητα κυµαίνεται από 220 έως 1010 ppm µε µέγιστες τιµές στις υδροθερµικές χαλαζιακές φλέβες οι οποίες προέκυψαν από την πλήρωση µε υδροθερµικό χαλαζία των Β διεύθυνσης µεγάλων τεκτονικών επιφανειών της περιοχής. Η κατανοµή του χαλκού είναι αντίστοιχη µε την προχωρηµένη αργιλική και πυριτική ζώνη υδροθερµικής εξαλλοίωσης. Κατά τη σύγκριση µε τον χάρτη Au παρατηρούµε ότι τα δύο µέταλλα έχουν αντίστοιχη κατανοµή. Στο κεντρικό µέρος της καλδέρας και το δυτικό εκτός αυτής οι περιεκτικότητες του χαλκού ήταν από 0 έως 111 ppm. Η περιοχή γύρω από τον οικισµό της Στύψης παρατηρούνται οι µεγαλύτερες περιεκτικότητες. Παρουσιάζονται δύο κέντρα µέγιστης περιεκτικότητας ένα δυτικά του οικισµού το οποίο συνδέεται µε ύπαρξη χρυσού (Εικ. 86), και ένα σηµείο νότια του 215

221 Β [------] 1 KM Εικόνα 88 οικισµού όπου αν και παρατηρούνται σηµαντικές περιεκτικότητες Cu απουσιάζει ο χρυσός. Όλο αυτό το τµήµα αποτελεί περιοχή προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Στα δύο κέντρα υψηλής συγκέντρωσης βρέθηκε 216

222 Β [------] 1 KM Εικόνα 89 χαλκοπυρίτης. Στο δυτικό µέρος του οικισµού έχει βρεθεί χαλαζιακή µεταλλοφόρα υδροθερµική φλέβα. Στην περιοχή Πελόπης δεν ανιχνεύθηκαν σηµαντικά ποσά κάτι που µας δείχνει ότι στη συγκεκριµένη περιοχή ο χρυσός δεν συνδέεται µε µεταλλοφορία χαλκού. 217

223 Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 89) οι περιεκτικότητες του χαλκού κυµαίνονται από ppm. Οι υψηλές περιεκτικότητες παρουσιάζονται στις ζώνες προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης και πυριτίωσης στους δόµους της Πτερούντας και στα Χίδηρα. Οι πυριτιωµένοι δόµοι της Πτερούντας δεν συνδέονται µε χρυσό, ενώ αντίθετα η περιοχή των Χιδήρων παρουσιάζει µεταλλοφορία χρυσού. Πρέπει να σηµειωθεί ότι η κατανοµή του χαλκού είναι αρκετά πιο περιορισµένη σε σχέση µε αυτή του χρυσού. Όλο το ανατολικό µέρος της καλδέρας του Σιγρίου το οποίο αποτελείται από υδροθερµικά εξαλλοιωµένους δόµους δείχνει περιεκτικότητες της τάξης των ppm. Ag Κατασκευάστηκαν χάρτες µόνο την περιοχή της καλδέρας της Στύψης διότι λόγω αναλυτικού προβλήµατος (οι περιεκτικότητες Ag ήταν κάτω από το όριο ανίχνευσης της αναλυτικής µεθόδου) δεν ήταν δυνατό να έχουµε αξιόπιστες µετρήσεις για την περιοχή της Βατούσσας. Η περιοχή βόρεια της καλδέρας της Στύψης (Εικ 90) παρουσιάζει περιεκτικότητες από 0 έως 5 ppb µε µέγιστες τιµές στην περιοχή των µεγάλων Θερµών και της Κλειούς. Στα Μεγάλα Θερµά ο χρυσός συσχετίζεται άµεσα µε τον άργυρο όπως φαίνεται και στη σύγκριση των χαρτών διότι έχουν παρόµοιες κατανοµές. Η περιοχή η οποία ορίζεται από τις υψηλές συγκεντρώσεις χρυσού και αργύρου αποτελεί περιοχή προχωρηµένης αργιλικής και πυριτικής εξαλλοίωσης. Η περιοχή της Κλειούς παρουσιάζει σχετικά υψηλές συγκεντρώσεις αργύρου. Η περιοχή διατέµνετε από ΒΑ και Β-Ν διεύθυνσης τεκτονικές επιφάνειες και κυριαρχεί η προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση. Στο κεντρικό και δυτικό µέρος της καλδέρας της Στύψης παρατηρούνται περιεκτικότητες από 0 έως 5 ppb µε µέγιστα δυτικά του οικισµού της Στύψης και την περιοχή της Πελόπης όπου κυριαρχούν η προχωρηµένη αργιλική και η πυριτική εξαλλοίωση. Όπως φαίνεται και από τη σύγκριση των χαρτών χρυσού και αργύρου τα δύο µέταλλα έχουν αντίστοιχη κατανοµή στο χώρο η οποία συνδέεται άµεσα µε τις ισχυρές υδροθερµικές εξαλλοιώσεις αλλά και την ιδιαίτερα πυκνή τεκτονική της συγκεκριµένης περιοχής. 218

224 Β [------] 1 KM Εικόνα

225 6.5 ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΙΧΝΗΛΑΤΕΣ Κάποια ιχνοστοιχεία όπως τα Ba, Sb, Hg, Tl και As αποτελούν, σύµφωνα µε τη βιβλιογραφία (Berger & Eimon 1982) βασικούς ιχνηλάτες των επιθερµικών κοιτασµάτων Au- Ag. Ο λόγος που αυτά τα στοιχεία είναι ιχνηλάτες είναι ότι βρίσκονται σε χαρακτηριστικά ορυκτά τα οποία εγκλείουν ή συνοδεύουν τη µεταλλοφορία. Για παράδειγµα ο βαρύτης είναι χαρακτηριστικό ορυκτό το οποίο εµφανίζεται στις αργιλικές ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης, οπότε οι ζώνες αυτές οι οποίες βρίσκονται κοντά στην ζώνη µεταλλοφορίας παρουσιάζουν ανωµαλίες Ba. Αντίστοιχη είναι η περίπτωση του As το οποίο περιέχεται στον αρσενοπυρίτη ο οποίος βρίσκεται στη ζώνη µεταλλοφορία αλλά και σε µορφή διάσπαρτων κόκκων στις ζώνες προχωρηµένης αργιλικής και αργιλικής εξαλλοίωσης. Σε πολλές των περιπτώσεων είναι και το ορυκτό που «παγιδεύει» το Au και τον Ag. Ba Κατασκευάστηκαν χάρτες Ba για τις περιοχές Στύψης (Εικ. 91) και Βατούσσας (Εικ. 92) µε βάση τις γεωχηµικές αναλύσεις των δειγµάτων χειρός. Στο βόρειο τµήµα της περιοχής Στύψης η περιεκτικότητα του Ba κυµαίνεται από 0 έως 1176 ppm. Η περιοχή χωρίστηκε σε εννέα τάξεις µεγέθους. Τα µέγιστα παρουσιάζονται στις περιοχές Αργένου, Κλειούς και Ευταλούς. Στις συγκεκριµένες περιοχές παρουσιάζονται ζώνες προχωρηµένης αργιλικής και αργιλικής εξαλλοίωσης στις οποίες περιέχεται το ορυκτό Βαρύτης. Στην περιοχή της πυριτίωσης όπου εµφανίζεται η µεταλλοφορία δεν παρατηρούνται υψηλές συγκεντρώσεις Ba. Στο νότιο τµήµα (Εικ. 91) και εντός της καλδέρας της Στύψης η περιεκτικότητα του Ba κυµαίνεται από 0 έως 1176 ppm. Η περιοχή χωρίστηκε σε εννέα τάξεις µεγέθους. Τα µέγιστα παρουσιάζονται στις περιοχές Πελόπης Στύψης και Πετρίου. Στις συγκεκριµένες περιοχές παρουσιάζονται ζώνες προχωρηµένης αργιλικής και αργιλικής εξαλλοίωσης στις οποίες περιέχεται το ορυκτό Βαρύτης. Ιδιαίτερα στην περιοχή του Πετρίου όπου υπάρχει λατοµείο συλλογής αργιλικών ορυκτών η περιεκτικότητα του ιχνοστοιχείου είναι ιδιαίτερα σηµαντική λόγω της εµφάνισης σηµαντικών ποσών βαρύτη στις ζώνες αργιλικής και προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Αντίστοιχη εικόνα παρουσιάζει η κατανοµή του Ba στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 91).Η περιεκτικότητα του Ba κυµαίνεται από 0 έως 2193 ppm. Τα 220

226 Β [------] 1 KM Εικόνα 91 µέγιστα παρουσιάζονται στην περιοχή βόρεια από τον οικισµό Χίδηρα και στους αργιλικά εξαλλοιωµένους δόµους της Πτερούντας όπου παρουσιάζονται ζώνες προχωρηµένης αργιλικής και αργιλικής εξαλλοίωσης όπου συµµετέχει και ο βαρύτης. 221

227 Β [------] 1 KM Εικόνα

228 As Κατασκευάστηκαν χάρτες As για τις περιοχές Στύψης και καλδέρα του Σιγρίου µε βάση τις γεωχηµικές αναλύσεις των δειγµάτων χειρός. Β [------] 1 KM Εικόνα

229 Β [------] 1 KM Εικόνα 94 Στο βόρειο τµήµα της περιοχής Στύψης (Εικ. 93) η περιεκτικότητα του As κυµαίνεται από 0 έως 73 ppm. Η περιοχή χωρίστηκε σε εννέα τάξεις µεγέθους. Τα µέγιστα 224

230 παρουσιάζονται στις περιοχές Μεγάλων Θερµών και Κλειούς. Στις συγκεκριµένες περιοχές παρουσιάζονται πυριτίωσης εντός των οποίων ανιχνεύθηκε Au και Ag. Το As φαίνεται ότι ακολουθεί τη ζώνη µεταλλοφορίας διότι ένα από τα χαρακτηριστικά ορυκτά που εµφανίζονται στα συστήµατα υψηλής θείωσης είναι ο αρσενοπυρίτης. Στο νότιο τµήµα (Εικ. 93) και εντός της καλδέρας της Στύψης η περιεκτικότητα του As κυµαίνεται από 0 έως 16 ppm. Η περιοχή χωρίστηκε σε εννέα τάξεις µεγέθους. Τα µέγιστα παρουσιάζονται στις περιοχές Πελόπης, Στύψης και Πετρίου. Στις συγκεκριµένες περιοχές παρουσιάζονται ζώνες προχωρηµένης αργιλικής και αργιλικής εξαλλοίωσης. Στην περιοχή της Πελόπης όπου και παρουσιάστηκαν µέγιστα περιεκτικότητας Ag υπάρχει η µεγαλύτερη ανωµαλία As. Αντίστοιχη εικόνα παρουσιάζει η κατανοµή του As και στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 94). Η περιεκτικότητα του As κυµαίνεται από 0 έως 385 ppm. Τα µέγιστα παρουσιάζονται στην περιοχή βόρεια από τον οικισµό Χίδηρα και στους αργιλικά εξαλλοιωµένους δόµους της Πτερούντας όπου παρουσιάζονται ζώνες προχωρηµένης αργιλικής και αργιλικής εξαλλοίωσης και ζώνες πυριτίωσης. Sb Κατασκευάστηκαν χάρτες Sb για τις περιοχές Στύψης και καλδέρας του Σιγρίου µε βάση τις γεωχηµικές αναλύσεις των δειγµάτων χειρός. Στο βόρειο τµήµα της περιοχής Στύψης (Εικ. 95) η περιεκτικότητα του Sb κυµαίνεται από 0 έως 35,5 ppm. Η περιοχή χωρίστηκε σε εννέα τάξεις µεγέθους. Το µέγιστο παρουσιάζεται στην περιοχή Μεγάλων Θερµών. Στη συγκεκριµένη περιοχή παρουσιάζεται πυριτίωση εντός των οποίων ανιχνεύθηκε Au και Ag. Το Sb φαίνεται ότι ακολουθεί τις περιοχές όπου έχει ανιχνευθεί χρυσός. Στο νότιο τµήµα (Εικ. 95) και εντός της καλδέρας της Στύψης η περιεκτικότητα του Sb κυµαίνεται από 0 έως 8 ppm. Η περιοχή χωρίστηκε σε εννέα τάξεις µεγέθους. Τα µέγιστα παρουσιάζονται στις περιοχές Πελόπης και Πετρίου. Στις συγκεκριµένες περιοχές παρουσιάζονται ζώνες προχωρηµένης αργιλικής και αργιλικής εξαλλοίωσης. Στην περιοχή της Πελόπης όπου και παρουσιάστηκαν µέγιστα περιεκτικότητας Ag υπάρχει η µεγαλύτερη ανωµαλία As. Αντίστοιχη εικόνα παρουσιάζει η κατανοµή του Sb και στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 96). Η περιεκτικότητα του Sb κυµαίνεται από 0 έως 39 ppm. Το 225

231 Β [------] 1 KM Εικόνα 95 µέγιστο παρουσιάζεται στην περιοχή βόρεια από τον οικισµό Χίδηρα όπου και ανιχνεύθηκαν 226

232 περιεκτικότητες Au. Είναι εµφανές ότι το Sb αποτελεί το πιο Β [------] 1 KM Εικόνα 96 αξιόπιστο ιχνηλάτη για το χρυσό διότι περιορίζεται απόλυτα στις περιοχές εµφάνισης του χρυσού. 227

233 6.6 ΑΛΛΑ ΒΑΣΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΚΑΙ ΙΧΝΟΣΤΟΙΧΕΙΑ. Zn Στο βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 97) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Zn. Οι περιοχές Μεγάλων Θερµών, Αργένου και Κλειούς εµφανίζουν τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους ( ppm). Β [-----] 1 KM Εικόνα

234 Β [------] 1 KM Εικόνα 98 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 97) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται στο Πετρί. Είναι εµφανές ότι ο Zn δείχνει τις µεγαλύτερες περιεκτικότητες σε περιοχές όπου 229

235 βρίσκεται η προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωσης και η πυριτίωση λόγω της εµφάνισης του σφαλερίτη σε αυτές τις ζώνες. Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 98) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm και εµφανίζεται στις περιοχές Χιδήρων και Ανεµότιας. Στην περιοχή των Χιδήρων παρουσιάζονται προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση και πυριτίωση ενώ στην περιοχή της Ανεµότιας η οποία βρίσκεται εκτός της καλδέρας του Σιγρίου παρουσιάζεται αργιλική εξαλλοίωση µε µικρές περιεκτικότητες σφαλερίτη. Br Στο βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 99) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Br. Οι περιοχές Μεγάλων Θερµών και Κλειούς (ιδιαίτερα στην περιοχή του µεγάλου ΒΒΑ ρήγµατος) εµφανίζουν τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (3-3,7 ppm). Β [----] 1 KM Εικόνα

236 Β [----] 1 KM Εικόνα 100 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 99) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι 2-2,3 ppm εµφανίζεται στο Πετρί και την Πελόπη. Είναι εµφανές ότι το Br δείχνει τις µεγαλύτερες περιεκτικότητες σε περιοχές όπου βρίσκεται η προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωσης και η πυριτίωση. Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 100) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι 2,2-2,5 ppm και εµφανίζεται στην περιοχή Χιδήρων. Στην περιοχή των Χιδήρων παρουσιάζονται προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση και πυριτίωση. Παρατηρούµε ότι το Br ακολουθεί την κατανοµή του Au στις συγκεκριµένες περιοχές. 231

237 Ca Στο βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 101) και εκτός της καλδέρας της Στύψης και του επιθερµικού συστήµατος των Μεγάλων Θερµών Β [------] 1 KM Εικόνα

238 Β [------] 1 KM Εικόνα 102 παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Ca. Οι περιοχές Βαφειού και Ευταλούς εµφανίζουν τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (36-40%). 233

239 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 101) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι 5-5,9 % εµφανίζεται στο Πετρί. Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 102) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι 6-6,8% και εµφανίζεται στις περιοχές Χιδήρων και Σκαλοχωρίου. Παρατηρούµε πολύ µεγάλη απόκλιση τιµών της περιοχής Βαφειού-Ευταλούς µε όλες τις υπόλοιπες περιοχές. Είναι πολύ λογικό να εµφανίζονται τόσο µεγάλες συγκεντρώσεις στην περιοχή Βαφειού-Ευταλούς διότι εκεί φιλοξενείται επιθερµικό σύστηµα χαµηλής σουλφιδίωσης (Κοντής 1997) το οποίο παρουσιάζει µεγάλες ασβεστιτικές εξαλλοιώσεις γύρω από τις µεταλλοφόρες περιοχές. Co Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 104) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Co. Οι περιοχές Σκαλοχωρίου και Χιδήρων εµφανίζουν τη Β [----] 1 KM Εικόνα

240 µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (29-33,5 ppm). Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 103) οι µεγαλύτερες τιµές είναι 9-11 ppm και εµφανίζονται στις περιοχές Ευταλούς, Αργένου και Κλειούς. Στο νότιο τµήµα (Εικ. 103) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm και εµφανίζεται στο Πετρί. Β [-----] 1 KM. Εικόνα

241 Cr Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 106) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Cr. Οι περιοχές Σκαλοχωρίου και Χιδήρων και Πτερούντας εµφανίζουν τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους ( ppm). Β [------] 1 KM Εικόνα

242 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 105) οι µεγαλύτερες τιµές είναι ppm και εµφανίζονται στις περιοχές Αργένου και Κλειούς όπου και εµφανίζονται και οι µεγαλύτερες εξαπλώσεις της αργιλικής ζώνης εξαλλοίωσης. Β [-----] 1 KM Εικόνα

243 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 105) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm και εµφανίζεται στο Πετρί αντίστοιχα µε το βόρειο τµήµα λόγω της µεγάλης εξάπλωσης της αργιλικής ζώνης. Ce Στο βόρειο τµήµα της περιοχής της Στύψης (Εικ. 107) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Ce. H περιοχή Αργένου εµφανίζει τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους. Β [-----] 1 KM Εικόνα

244 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 107) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται στη Στύψη. Από το χάρτη φαίνεται ότι το Ce δείχνει τις µεγαλύτερες περιεκτικότητες σε περιοχές όπου βρίσκεται η αργιλική εξαλλοίωση. Β [----] 1 KM Εικόνα

245 Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 108) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm και εµφανίζεται στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας. Στις παραπάνω περιοχές παρουσιάζεται αργιλική εξαλλοίωση. Fe Β [----] 1 KM Εικόνα

246 Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 109) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Fe λόγω της εµφάνισης του µεγάλου υπεργενετικού καλύµµατος στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας (6,4-7,2 %). Β [------] 1 KM Εικόνα

247 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 110) οι µεγαλύτερες τιµές είναι 3,1-3,5 % και εµφανίζονται στις περιοχές Αργένου, Βαφειού, Ευταλούς και Κλειούς. Στο νότιο τµήµα όπου η µεγαλύτερη τάξη (Εικ. 110) µεγέθους είναι 4-4,5% εµφανίζεται στις περιοχές Πετρί και Πελόπη όπου και παρατηρήθηκαν σηµαντικές εµφανίσεις σιδηροξειδίων. Hf Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 111) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Hf. Στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας βρίσκεται η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (15-17 ppm). Β [---] 1 KM Εικόνα

248 Στο Βόρειο τµήµα της περιοχής της Στύψης (Εικ. 112) οι µεγαλύτερες τιµές είναι ppm και εµφανίζονται στις περιοχές Αργένου και Κλειούς. Στο νότιο τµήµα (Εικ. 112) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται στις περιοχές Στύψη, Πετρί και Πελόπη. Β [-----] 1 KM Εικόνα

249 Ηg Στο βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 113) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Hg. Οι περιοχές Μεγάλων Θερµών και Κλειούς εµφανίζουν τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (1.7-2 ppm). Β [-----] 1 KM Εικόνα

250 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 113) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται στο Πετρί και την Πελόπη. Είναι εµφανές ότι ο Hg δείχνει τις µεγαλύτερες περιεκτικότητες σε περιοχές όπου βρίσκεται η προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωσης και η πυριτίωση. Β [----] 1 KM Εικόνα

251 Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 114) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm και εµφανίζεται στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας όπου παρουσιάζονται προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση και πυριτίωση. Παρατηρούµε ότι ο Hg ακολουθεί την κατανοµή του Au και µπορεί να χαρακτηριστεί ως ιχνηλάτης του πολυτίµου µετάλλου και για τις συγκεκριµένες περιοχές ακολουθώντας τη βιβλιογραφία όπου πολλοί ερευνητές τον θεωρούν βασικό ιχνηλάτη (Arribas 1995, Hedenquist et al. 2000). Ir Οι περιοχές Μεγάλων Θερµών (Εικ. 115) και Κλειούς εµφανίζουν τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (4.4-5 ppm). Β [----] 1 KM Εικόνα

252 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 115) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται στο Πετρί και την Πελόπη. Μο Β [-----] 1 KM Εικόνα 116 Στο βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 116) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Μο. Η περιοχή Αργένου εµφανίζει τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (21-24 ppm). 247

253 Β [------] 1 KM Εικόνα 117 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 116) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι 8-10 ppm εµφανίζεται στη Στύψη. 248

254 Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 117) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm και εµφανίζεται στην περιοχή Πτερούντας. Na Β [----] 1 KM Εικόνα 118 Στο νότιο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 118) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Νa. Οι περιοχές Πετρίου, Στύψης και Πελόπης όπου παρουσιάζεται νατροαλουνίτης εµφανίζουν τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους ( %). 249

255 Β [------] 1 KM Εικόνα 119 Στο βόρειο τµήµα (Εικ. 118) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι 1.8-2% εµφανίζεται στην Κλειώ και το Βαφειό. Είναι εµφανές ότι το Νa δείχνει τις µεγαλύτερες 250

256 περιεκτικότητες σε περιοχές όπου βρίσκεται η προχωρηµένη αργιλική και η αργιλική εξαλλοίωση. Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 119) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι % και εµφανίζεται στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας όπου παρουσιάζονται η προχωρηµένη αργιλική και η αργιλική εξαλλοίωση. Βi Β [---] 1 KM Εικόνα 120 Στο νότιο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 120) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Bi. Οι περιοχές Πετρίου και εµφανίζουν τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (31-35 ppm). 251

257 Στο βόρειο τµήµα (Εικ. 120) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm και εµφανίζεται στην Κλειώ και τα Μεγάλα Θερµά. Rb Β [----] 1 KM Εικόνα 121 Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 122) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Rb. Στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας βρίσκεται η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους ( ppm). 252

258 Β [----] 1 KM Εικόνα 122 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 121) οι µεγαλύτερες τιµές είναι ppm και εµφανίζονται στις περιοχές Βαφειού και Κλειούς ενώ η περιοχή των Μεγάλων Θερµών παρουσιάζει σχετικά υψηλές τιµές (70 ppm). Στο νότιο τµήµα (Εικ. 121) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται στις περιοχές Στύψη, Πελόπη και Πετρί. 253

259 Sc Β [----] 1 KM Εικόνα 123 Στο βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 123) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Sc. Η περιοχή Αργένου εµφανίζει τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους ( ppm). Στο νότιο τµήµα (Εικ. 123) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται στο Πετρί. 254

260 Β [----] 1 KM Εικόνα 124 Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 124) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι 23,5-26,5 ppm και εµφανίζεται στις περιοχές Πτερούντας και Χιδήρων. Πρέπει να σηµειωθεί ότι η κατανοµή του συγκεκριµένου ιχνοστοιχείου παρουσιάζει πολύ µεγάλη εξάπλωση σε όλο το ανατολικό τµήµα της καλδέρας του Σιγρίου. 255

261 Se Β [-----] 1 KM Εικόνα 125 Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 125) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Se. Στην περιοχή Πτερούντας παρατηρείται η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (4,4-5 ppm). 256

262 Β [-----] 1 KM Εικόνα 126 Στο Βόρειο τµήµα της περιοχής της Στύψης (Εικ. 126) οι µεγαλύτερες τιµές είναι 3,5-4 ppm και εµφανίζονται στις περιοχές Μεγάλων Θερµών, Αργένου και Κλειούς. Στο νότιο τµήµα (Εικ. 126) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι 2,6-3 ppm εµφανίζεται στις περιοχές Πελόπη και Πετρί. 257

263 Sn Στο βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 127) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Sc. Οι περιοχές Μεγάλων Θερµών και Κλειούς εµφανίζουν τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (0,0088-0,0099 %). Β [---] 1 KM Στο νότιο τµήµα (Εικ. 127) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι 0,0088-0,0099 % και εµφανίζεται στο Πετρί και την Πελόπη. Εικόνα 127 Sr Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 128) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Sr. Στις περιοχές Πτερούντας και Χιδήρων παρατηρείται η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους ( ppm). 258

264 Β [-----] 1 KM Εικόνα 128 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 129) οι µεγαλύτερες τιµές είναι ppm και εµφανίζονται στις περιοχές Αργένου και Βαφειού. 259

265 Β [-----] 1 KM Εικόνα 129 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 129) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται στην περιοχή της Στύψης. 260

266 Ta Β [-----] 1 KM Εικόνα 130 Στο βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 130) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Ta. Οι περιοχές Μεγάλων Θερµών και Κλειούς εµφανίζουν τη 261

267 µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (1-2 ppm) ενώ πολύ σηµαντικές συγκεντρώσεις εµφανίζονται και στην περιοχή Αργένου 0,77 ppm. Στο νότιο τµήµα (Εικ. 130) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι 1,4-1,6 ppm εµφανίζεται στο Πετρί και την Στύψη. Β [---] 1 KM Εικόνα 131 Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 131) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι 1,6-1,8 ppm και εµφανίζεται στην περιοχή της Πτερούντας. 262

268 Th Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 132) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Th. Στην περιοχή Χιδήρων παρατηρείται η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (46-51,6 ppm). Β [----] 1 KM Εικόνα

269 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 133) οι µεγαλύτερες τιµές είναι ppm και εµφανίζονται στις περιοχές Αργένου και Κλειούς. Β [-----] 1 KM Εικόνα

270 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 133) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι 37,5-42,2 ppm εµφανίζεται στις περιοχές Στύψης, Πετρίου και Πελόπης. U Στο νότιο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 134) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του U. Οι περιοχές Πετρίου και Πελόπης εµφανίζουν τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους ( ppm). Β [----] 1 KM Εικόνα

271 Στο βόρειο τµήµα (Εικ. 134) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται στην Κλειό και στον Αργένου. Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 135) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm και εµφανίζεται στην περιοχή Πτερούντας. Β [-----] 1 KM Εικόνα

272 Cs Στο νότιο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 136) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Cs. Η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται στην περιοχή Στύψης. Β [-----] 1 KM Εικόνα 136 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 136) οι µεγαλύτερες τιµές είναι 2,6-3 ppm και εµφανίζονται στις περιοχές Αργένου, Βαφειού και Ευταλούς. 267

273 Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 137) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm και εµφανίζεται στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας. Β [-----] 1 KM Εικόνα

274 Ni Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 138) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Ni. Στην περιοχή Χιδήρων παρατηρείται η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους ( ppm). Β [-----] 1 KM Εικόνα

275 W Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 139) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του W. Στην περιοχή Πτερούντας παρατηρείται η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (5,3-5,9 ppm). Β [----] 1 KM Εικόνα 139 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 140) οι µεγαλύτερες τιµές είναι 2,6-2,9 ppm και εµφανίζονται στην περιοχή Βαφειού. 270

276 Β [-----] 1 KM Στο νότιο τµήµα (Εικ. 140) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι 2,6-3 ppm εµφανίζεται στην περιοχή Στύψης. Εικόνα

277 La Στο βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 141) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του La. Η περιοχή Αργένου εµφανίζει τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους ( ppm). Β [-----] 1 KM Εικόνα 141 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 141) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται στην Στύψη. Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 142) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm και εµφανίζεται στην περιοχή της Πτερούντας. 272

278 Β [-----] 1 KM Εικόνα 142 Nd Στο βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 143) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Nd. Η περιοχή Αργένου εµφανίζει τη µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (88-99 ppm). 273

279 Β [-----] 1 KM Εικόνα 143 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 143) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται στην Στύψη. Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 144) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm και εµφανίζεται στις περιοχές της Πτερούντας και των Χιδήρων, όπου και παρατηρείται πολύ µεγάλη χωρική εξάπλωση από περιεκτικότητες των 22 ppm και πάνω. 274

280 Β [-----] 1 KM Εικόνα 144 Cd Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 145) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Cd. Στην περιοχή Πτερούντας παρατηρείται η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (2,5-2,9 ppm). 275

281 Β [-----] 1 KM Εικόνα 145 Mn Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 146) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Mn. Στην περιοχή των Χιδήρων όπου εµφανίζονται και οι σηµαντικότερες µαγγανιούχες υπεργενετικές εξαλλοιώσεις παρατηρείται η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους ( ppm). 276

282 Β [-----] 1 KM Εικόνα 146 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 147) οι µεγαλύτερες τιµές είναι ppm και εµφανίζονται στην περιοχή Βαφειού. Στο νότιο τµήµα (Εικ. 147) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους ppm εµφανίζεται στην περιοχή Στύψης. 277

283 Β [-----] 1 KM Εικόνα 147 Pb Στο νότιο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 148) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Pb. Η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται 278

284 στην περιοχή Στύψης όπου παρατηρήθηκαν κρύσταλλοι γαληνίτη στη διάσπαρτη µεταλλοφορία. Β [-----] 1 KM Εικόνα 148 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 148) οι µεγαλύτερες τιµές είναι ppm και εµφανίζονται στην περιοχή Αργένου, ενώ σηµαντικές ήταν και οι συγκεντρώσεις στις περιοχές Βαφειού (max 34 ppm) και Ευταλούς (11-17 ppm). 279

285 Β [-----] 1 KM Εικόνα 149 Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 149) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm και εµφανίζεται στην περιοχή Πτερούντας ενώ περιεκτικότητες της τάξης ppm εµφανίστηκαν στην περιοχή Χιδήρων. 280

286 Al Β [-----] 1 KM Εικόνα 150 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 150) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Al. Η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι % εµφανίζεται στην περιοχή Βαφειού ενώ σηµαντικές ήταν και οι συγκεντρώσεις στις περιοχές Αργένου, ( %) και Ευταλούς (1.9-3%). 281

287 Στο νότιο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 150) οι µεγαλύτερες τιµές είναι % και εµφανίζονται στην περιοχή Στύψης. Β [-----] 1 KM Εικόνα 151 Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 151) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι % και εµφανίζεται στην περιοχή Χιδήρων ενώ περιεκτικότητες της τάξης % εµφανίστηκαν στην περιοχή Πτερούντας. 282

288 Βe Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 152) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Be. Στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας παρατηρείται η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (11-13 ppm). Β [----] 1 KM Εικόνα 152 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 153) οι µεγαλύτερες τιµές είναι 2,6-3 ppm και εµφανίζονται στην περιοχή Βαφειού ενώ σηµαντικές ήταν και οι συγκεντρώσεις στις περιοχές Αργένου και Ευταλούς (1.3-1,6 ppm). 283

289 Β [-----] 1 KM Εικόνα 153 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 153) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους 4,4-5 ppm εµφανίζεται στην περιοχή Στύψης. 284

290 Κ Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 154) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Κ. Στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας παρατηρείται η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους (4,5-5,01 %). Β [----] 1 KM Εικόνα 154 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 155) οι µεγαλύτερες τιµές είναι 4,2-4,7% και εµφανίζονται στην περιοχή Βαφειού ενώ σηµαντικές ήταν και οι συγκεντρώσεις στην περιοχή Ευταλούς (2,1-2,6 %). 285

291 Β [-----] 1 KM Στο νότιο τµήµα (Εικ. 155) όπου η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους 4,2-4,7% εµφανίζεται στην περιοχή Στύψης. Εικόνα

292 Mg Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 156) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Mg. Η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι % εµφανίζεται στην περιοχή Βαφειού. Β [----] 1 KM Στο νότιο τµήµα (Εικ. 156) οι µεγαλύτερες τιµές είναι % και εµφανίζονται στην περιοχή Στύψης. Εικόνα

293 Β [----] 1 KM Εικόνα 157 Για την καλδέρα του Σιγρίου η (Εικ. 157) µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι % και εµφανίζεται στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας. 288

294 P Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 158) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του P. Η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι % εµφανίζεται στην περιοχή Βαφειού. Β [-----] 1 KM Εικόνα

295 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 158) οι µεγαλύτερες τιµές είναι % και εµφανίζονται στην περιοχή Στύψης. Β [-----] 1 KM Εικόνα

296 Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 159) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι % και εµφανίζεται στην περιοχή Πτερούντας. Ti Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 160) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Ti. Η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι % εµφανίζεται στην περιοχή Βαφειού και Αργένου. Β [----] 1 KM Εικόνα

297 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 160) οι µεγαλύτερες τιµές είναι % και εµφανίζονται στην περιοχή Στύψης. Β [-----] 1 KM Εικόνα 161 Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 161) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι % και εµφανίζεται στην περιοχή Χιδήρων. 292

298 V Στην καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 162) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του V. Στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας παρατηρείται η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους ( ppm). Β [----] 1 KM Εικόνα

299 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 163) οι µεγαλύτερες τιµές είναι ppm και εµφανίζονται στην περιοχή Βαφειού ενώ σηµαντικές ήταν και οι συγκεντρώσεις στις περιοχές Αργένου και Ευταλούς (72-90 ppm). Β [----] 1 KM Εικόνα

300 Στο νότιο τµήµα (Εικ. 163) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm, εµφανίζεται στην περιοχή Στύψης. Y Β [----] 1 KM Εικόνα

301 Στο Βόρειο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 164) παρατηρούνται οι µεγαλύτερες τιµές συγκέντρωσης του Y. Η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm εµφανίζεται στις περιοχές Βαφειού και Αργένου. Στο νότιο τµήµα της καλδέρας της Στύψης (Εικ. 164) οι µεγαλύτερες τιµές είναι ppm και εµφανίζονται στην περιοχή Στύψης. Β [----] 1 KM Εικόνα

302 Για την καλδέρα του Σιγρίου (Εικ. 165) η µεγαλύτερη τάξη µεγέθους είναι ppm και εµφανίζεται στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας ενώ η περιοχή της Ανεµότιας παρουσιάζει αξιοσηµείωτες περιεκτικότητες Υ (4-7 ppm). 7. ΣΥΖΗΤΗΣΗ Τα επιθερµικά κοιτάσµατα πολυτίµων µετάλλων (Au-Ag) φιλοξενούνται σε ηφαιστειακά πετρώµατα όξινης ως ενδιάµεσης σύστασης κατά κύριο λόγο και σπάνια σε βασάλτες. Έχουν άµεση σχέση µε ρηχές πορφυριτικές διεισδύσεις οι οποίες αποτελούν τη βάση των ηφαιστειακών δόµων οι οποίοι αναπτύσσονται στις περιοχές. Οι δοµές οι οποίες φιλοξενούν συνήθως αυτά τα κοιτάσµατα είναι καλδέρες (κοιτάσµατα Rodaquilar, Motombo, Nabesbitan, Nansatsu, El indio) ή συστήµατα ηφαιστειακών δόµων και ροών όπως στα κοιτάσµατα Chinkaushih, Zijinsan, Paradise peak και Julcani (Arribas 1995, Sillitoe & Hedenqust 2003, Simmons et al. 2005). Στην περιοχή της Στύψης η οποία αποτελείται από Μειοκαινικά ηφαιστειακά πετρώµατα όξινης (ρυόλιθοι Κάπης) έως ενδιάµεσης σύστασης (Ανδεσιτικές και Σωσωνιτικές λάβες) (Pe-Piper 1980) αναγνωρίστηκε µια καλδέρα διαστάσεων 9,5 Χ 9 km (Vamvoukakis et al. 2001, Rokos et al. 2000). Η δοµή αναγνωρίστηκε µε την επεξεργασία και ανάλυση ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων Landsat TM και SPOT. Το σηµαντικότερο ρόλο στην οριοθέτηση έπαιξε το Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους (DEM) το οποίο µας έδωσε τη δυνατότητα να δούµε την τρίτη διάσταση της δοµής και να ξεπεράσουµε όλα τα προβλήµατα τα οποία είχε δηµιουργήσει η µεγάλης κλίµακας διάβρωση. Με τις επεξεργασίες που χρησιµοποιήθηκαν (χωρικά φίλτρα, ψηφιακό µοντέλο εδάφους, έγχρωµα σύνθετα και ανάλυση κυρίων συνιστωσών) αποτυπώθηκαν σε χάρτη όλα τα ηφαιστειακά χαρακτηριστικά της καλδέρας της Στύψης όπως ηφαιστειακοί δόµοι και δακτυλιοειδή ρήγµατα (Vamvoukakis et al. 2001, Kouli & St. Seymour 2006). Πολύ σηµαντικό ρόλο διαδραµάτισε η επεξεργασία των ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων στην αποτύπωση των τεκτονικών δοµών των περιοχών. Παρατηρήθηκε ότι οι κύριες τεκτονικές επιφάνειες διευθύνονται ΒΒΑ και ΒΒ ενώ δευτερεύουσες είναι οι Β-Ν και Α-. Πρέπει να τονιστεί ότι όλα τα αποτελέσµατα των τηλεπισκοπικών ερευνών επαληθεύθηκαν και διορθώθηκαν (όπου υπήρχαν αποκλίσεις οι οποίες όµως ήταν λίγες και περιορισµένης κλίµακας) µε λεπτοµερή εργασία υπαίθρου. Η καλδέρα της Στύψης παρέχει κατ αρχάς το υδραυλικό σύστηµα για την άνοδο του υδροθερµικού ρευστού. Αυτές οι δίοδοι εµφανίζονται όπου, οι κύριες κατά πρώτο λόγο και οι δευτερεύουσες κατά µικρότερο, τεκτονικές επιφάνειες τέµνουν βασικές ηφαιστειακές δοµές όπως το δακτυλιοειδές ρήγµα της καλδέρας (περιοχή Πετρίου, περιοχή Κάπης) ή τέµνονται µεταξύ τους (Περιοχή Μεγαλών Θερµών). Σε περιοχές όπου υπάρχει µεγάλη 297

303 πυκνότητα τεκτονικών επιφανειών εντός των ορίων της καλδέρας επίσης παρατηρούµε ότι υπήρξε άνοδος υδροθερµικού ρευστού (ενεργές θερµές πηγές, εκτεταµένο σύστηµα υδροθερµικών εξαλλοιώσεων) όπως στην περιοχή του οικισµού Στύψη και συγκεκριµένα στην τοποθεσία Τούµπες (νότια του οικισµού Στύψη) όπου ηφαιστειακοί δόµοι είναι κατακερµατισµένοι από πλήθος τεκτονικών επιφανειών. Η άνοδος του υδροθερµικού ρευστού στις περιοχές που αναφέραµε µπορεί να παρατηρηθεί ακόµα και σήµερα µε την παρουσία θερµών πηγών πολύ υψηλής θερµοκρασίας (Μεγάλα Θερµά 85 ο C, Άργενος 77 ο C ) και αρκετά υψηλής όπως στο Πετρί 35 ο C, Στύψη 28 ο C Το σηµαντικότερο χαρακτηριστικό των επιθερµικών συστηµάτων όξινου θειϊκού τύπου είναι η πλευρική ζώνωση των υδροθερµικών εξαλλοιώσεων η οποία προέρχεται από την αντίδραση και εξουδετέρωση όξινων ρευστών υψηλής θερµοκρασίας µε το περιβάλλον πέτρωµα (Berger & Henley 1989, White & Hedenquist 1995, Arribas 1995, Simmons et al. 2005). Σύµφωνα µε τις βιβλιογραφικές αναφορές, η εσωτερική ζώνη πυριτίωσης (silicification zone) αποτελείται από µαζικό χαλαζία και βρίσκεται σε άµεση γειτνίαση (τις περισσότερες φορές µε πολύ απότοµες µεταβάσεις και επαφές) µε τη ζώνη προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης (advanced argillic alteration zone) της οποίας η παραγένεση είναι µικροκρυσταλλικός χαλαζίας, αλουνίτης, καολινίτης, δικίτης, πυροφυλλίτης, διάσπορο και ζουνίτης (Arribas 1995, Simmons et al. 2005). Η αργιλική ζώνη (argillic alteration zone) ακολουθεί πηγαίνοντας προς το εξωτερικό τµήµα του συστήµατος, µε χαρακτηριστική παραγένεση χαλαζία, καολινίτη, ιλλίτη, σερικίτη και σµεκτίτη. Τέλος στα εξωτερικά τµήµατα του συστήµατος παρουσιάζεται η προπυλιτική ζώνη (propylitic alteration zone) η οποία δεν συνδέεται µε το µετάλλευµα. Η ορυκτολογική σύσταση της προπυλιτικής ζώνης είναι χαλαζίας, χλωρίτης, ιλλίτης, σµεκτίτης. Η προαναφερθείσα διάταξη είναι η βασική σύµφωνα µε πολλές βιβλιογραφικές αναφορές (Steven & Ratte 1960, Berger & Henley 1989, Sillitoe 1993, White & Hedenquist 1995, Arribas 1995, Simmons et al. 2005). Σε πολλά κοιτάσµατα έχουν παρατηρηθεί ενδιάµεσες ζώνες σε σχέση µε την βασική διάταξη που προαναφέρθηκε διότι τα όρια µεταξύ των βασικών ζωνών δεν ήταν σαφή (telescoping). Τα χαρακτηριστικά ορυκτά είναι ο αλουνίτης για τη ζώνη προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης και ο καολινίτης για τη ζώνη αργιλικής εξαλλοίωσης. Οι παραγενέσεις είναι πιθανό να µην εµφανίζονται πλήρεις όπως αναφέρθηκαν. Επειδή οι υδροθερµικές εξαλλοιώσεις αποτελούν το µοναδικό χαρακτηριστικό των επιθερµικών κοιτασµάτων το οποίο είναι µεγάλης κλίµακας και εύκολα αναγνωρίσιµο αποτελεί το σηµαντικότερο παράγοντα ώστε να χαρακτηριστεί µια περιοχή πιθανός στόχος να φιλοξενεί ένα κοίτασµα πολύτίµων µετάλλων. 298

304 Στην περιοχή της Στύψης αναγνωρίστηκαν οι ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης (Εικ. 84) οι οποίες χαρακτηρίζουν όξινα θειϊκά περιβάλλοντα. Η προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση η οποία είναι και η πιο χαρακτηριστική των όξινων θειϊκών περιβαλλόντων και αναγνωρίστηκε στις περιοχές Μεγάλων Θερµών, Αργένου, Κάπης και Πετρίου εκτός του δακτυλιοειδούς ρήγµατος της καλδέρας και στην περιοχή γύρω από το οικισµό της Στύψης και στους ηφαιστειακούς δόµους Τούµπες (νότια του οικισµού Στύψη) εντός της καλδέρας. Στις περιοχές όπου αναγνωρίστηκε η ζώνη προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης παρατηρούµε σηµαντική πυκνότητα τεκτονικών επιφανειών οι οποίες είναι µεγάλου µεγέθους (Μεγάλα Θερµά, Άργενος), ή τοµή ηφαιστειακών δοµών (δόµοι, δακτυλιοειδή ρήγµατα) από κύριες τεκτονικές διευθύνσεις (Κάπη, Πετρί, Στύψη, Τούµπες). Η ορυκτολογική σύσταση της ζώνης είναι χαλαζίας, αλουνίτης, καολινίτης, πυροφυλλίτης. Σε λίγα δείγµατα παρουσιάζονται και ασβεστίτης, ζεόλιθοι και σερικίτης σε πολύ µικρές περιεκτικότητες. Η παρουσία του πυρροφυλλίτη µας οδηγεί στο συµπέρασµα ότι πρόκειται για µαγµατική υδροθερµική ζώνη η οποία δηµιουργείται σε θερµοκρασίες >200 0 C από όξινα νερά µαγµατικής προέλευσης (Simmons et al. 2005). Η αργιλική ζώνη παρατηρήθηκε γύρω από την ζώνη της προχωρηµένης αργιλικής σε πολύ µεγαλύτερη χωρική εξάπλωση στις περιοχές Λεπέτυµνου, Μεγάλων Θερµών, Βαφειού, Στύψης, Πετρίου, Υψηλοµετώπου και Πελόπης. Η αργιλική ζώνη συνδέεται µε την τεκτονική και εξαπλώνεται σε µεγάλο µέρος της καλδέρας της Στύψης. Η σύσταση της είναι χαλαζίας, καολινίτης, ιλλίτης, σερικίτης, σµεκτίτης. Σε αρκετά δείγµατα βρέθηκαν σιδηροξείδια και εξαλλοιωµένος σιδηροπυρίτης. Στην περιοχή δυτικά του οικισµού Στύψη παρατηρήθηκε ότι υπάρχει µια ενδιάµεση ζώνη η οποία έχει µια µεικτή παραγένεση λόγω επικάλυψης των δύο προαναφερθεισών ζωνών. Τέλος η προπυλιτική ζώνη έχει πολύ µεγάλη χωρική εξάπλωση σε όλη την περιοχή. Η παραγένεση της είναι χαλαζίας, χλωρίτης, επίδοτο. Πρέπει να σηµειωθεί επίσης ότι σε πολλά σηµεία της περιοχής έρευνας έχουν παρατηρηθεί ενδιάµεσες ζώνες µεταξύ των κύριων ζωνών µε µεικτές παραγενέσεις. Η παρουσία της ζώνης προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης και των χαρακτηριστικών ορυκτών αυτής (αλουνίτη, πυροφυλλίτη και καολινίτη) καθώς επίσης η απουσία αστριούχου ζώνης υδροθερµικής εξαλλοίωσης µε χαρακτηριστικό ορυκτό την αδουλάρια µας παρέχουν ένα πολύ βασικό επιχείρηµα ότι πρόκειται για όξινο θειϊκό περιβάλλον.η παρουσία πυροφυλλίτη µας οδηγεί στο συµπέρασµα ότι πρόκειτα για µαγµατική υδροθερµική (Simmons et al. 2005) Στα συστήµατα αυτού του τύπου το κέντρο της ζώνωσης καταλαµβάνει η ζώνη πυριτίωσης οποία αποτελείται από διάφορες γενιές υδροθερµικού χαλαζία, κυρίως vuggy 299

305 χαλαζία. Σε πολλές περιπτώσεις η πυριτική ζώνη περιέχει µεταλλικά ορυκτά όπως σιδηροπυρίτη, χαλκοπυρίτη, εναργίτη κατά κύριο λόγο. Στο κέντρο της πυριτικής ζώνης εµφανίζονται υδροθερµικές φλέβες χαλαζία οι οποίες περιέχουν και το µετάλλευµα των πολυτίµων µετάλλων. Στην περιοχή έρευνας η πυριτίωση εµφανίζεται στα Μεγάλα Θερµά, στον Άργενο και δυτικά του οικισµού της Στύψης. Στα Μεγάλα Θερµά και τον Άργενο η πυριτίωση είναι στενά συνδεδεµένη µε τις χαλαζιακές υδροθερµικές µεταλλοφόρες (Cu, Zn,Pb) φλέβες οι οποίες διευθύνονται ΒΒ ακολουθώντας την µεγάλη τεκτονική διεύθυνση η οποία τέµνεται µε τα δακτυλιοειδή ρήγµατα της ηφαιστειακής δοµής της Μύθηµνας. Στην περιοχή δυτικά της Στύψης η ζώνη της πυριτίωσης είναι περιορισµένη σε εξάπλωση και παρατηρείται υδροθερµική φλέβα χαλαζία η οποία βρίσκεται στο κέντρο της. Στο σηµείο αυτό τα δακτυλιοειδή ρήγµατα της καλδέρας της Στύψης τέµνονται µε τεκτονικές επιφάνειες κυρίως Β διεύθυνσης. Η χαλαζιακή φλέβα διευθύνεται και αυτή ΒΒ σε αντιστοιχία µε τις φλέβες του βόρειου τµήµατος. Πρέπει τέλος να σηµειωθεί ότι εµφανίσεις πυριτίωσης παρουσιάζονται στις περιοχές Πετρί, Πελόπη, Κάπη και Τούµπες. Η µεταλλοφορία στα συστήµατα ενδιάµεσης σουλφίδωσης απαρτίζεται κυρίως από σιδηροπυρίτη, τενναντίτη, τετραεδρίτη, χαλκοπυρίτη, αιµατίτη και σφαλερίτη (Simmons et al. 2005). Στις υδροθερµικές φλέβες των Μεγάλων Θερµών η µεταλλική ορυκτολογική σύσταση αποτελείται από σιδηροπυρίτη, λουζονίτη, τενναντίτη, τετραεδρίτη, δευτερογενή κοβελλίνη, χαλκοπυρίτη, γαληνίτη, σφαλερίτη, αυτοφυή χρυσό και ήλεκτρον ως κύρια ορυκτά και βορνίτη, γιαροσίτη και αρσενοπυρίτη ως δευτερεύοντα (Kontis 1997, Vamvoukakis et al 2000, Vamvoukakis et al. 2001). Οι µεταλλικές παραγενέσεις και κυρίως η παρουσία ορυκτών όπως τενναντίτης, τετραεδρίτης, χαλκοπυρίτης, γαληνίτης και σφαλερίτης οδηγούν στο συµπέρασµα ότι πρόκειται για σύστηµα ενδιάµεσης σουλφίδωσης (Simmons et al. 2005). Ο λουζονίτης αποτελεί δείκτη µεταλλοφορίας υψηλής σουλφίδωσης αλλά τα σηµαντικά ποσά βασικών µετάλλων που υπάρχουν στηµεταλλοφορία µας οδηγεί στο συµπέρασµα ότι είµαστε σε περιβάλλον ενδιάµεσης σουλφίδωσης. Tο υδροθερµικό σύστηµα των Μεγάλων Θερµών έχει χαρακτηριστεί ως χαµηλής θείωσης (αδουλάρια σερικίτη) (Kontis 1997) λόγω της παρουσίας σερικίτη κοντά στις µεταλλοφόρες φλέβες. Ο σερικίτης είναι πιθανό να υπάρχει στο εξωτερικό τµήµα της ζώνης προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης (Berger & Eimon 1982). Παρατηρούµε ότι αυτό βρίσκεται σε τοµή δακτυλιοειδούς ρήγµατος της δοµής της Μύθηµνας µε µεγάλη τεκτονική επιφάνεια (ρήγµα) κάτι που είναι σύνηθες για συστήµατα ενδιάµεσης σουλφίδωσης (Sillitoe & Hedenquist 2003). 300

306 Στην περιοχή δυτικά της Στύψης η µεταλλική ορυκτολογική σύσταση αποτελείται από σιδηροπυρίτη, δευτερογενή κοβελλίνη, χαλκοπυρίτη, γαληνίτη, σφαλερίτη ενώ υπάρχουν περιεκτικότητες χρυσού µέσα στο χαλκοπυρίτη και το σιδηροπυρίτη. Η συγκεκριµένη παραγένεση στερείται σηµαντικών περιεκτικοτήτων πολυτίµων µετάλλων και µπορεί να χαρακτηριστεί στείρα. Το σύστηµα µπορεί να χαρακτηριστεί ως ενδιάµεσης σουλφιδίωσης (Simmons et al. 2005). Πολύ σηµαντικό ρόλο, στην έρευνα για τον εντοπισµό των χρυσοφόρων περιοχών, στα επιθερµικά κοιτάσµατα, παίζουν τα στοιχεία «ιχνηλάτες». Πρόκειται για ιχνοστοιχεία των οποίων οι περιεκτικότητες έχουν ιδιαίτερη συσχέτιση µε την περιεκτικότητα του Au. Ως βασικά «στοιχεία ιχνηλάτες» ορίζονται σύµφωνα µε τη βιβλιογραφία ο Cu, το As, το Sb, Tl, Hg και το Βa (Berger & Eimon 1982, White & Hedenquist 1995). O Cu (Εικ. 88) αποτελεί σηµαντικό στοιχείο-ιχνηλάτη διότι παρατηρούµε σηµαντική συµµετοχή χαλκούχων µεταλλικών ορυκτών στα συστήµατα ενδιάµεσης σουλφιδίωσης. Ο χακλοπυρίτης, ο κοβελλίνης και ο βορνίτης δείχνουν υψηλό βαθµό συσχέτισης µε τις συγκεντρώσεις Au (White & Hedenquist 1995). Το As (Εικ. 93) είναι επίσης σηµαντικός δείκτης συγκέντρωσης Au διότι οι περιεκτικότητές του δείχνουν υψηλό βαθµό συσχέτισης µε τις συγκεντρώσεις Au, επειδή ο αρσενοπυρίτης ή ο As-bearing σιδηροπυρίτης περιέχει σηµαντικές ποσότητες Au (Berger & Eimon 1982). Η παρουσία βαρύτη σαν συνοδό ορυκτό µέσα στη φλέβα ορίζει το Ba (Εικ. 91) ως σηµαντικό στοιχείο ιχνηλάτη το οποίο παρουσιάζει θετική συσχέτιση µε το Au µετά από ένα όριο συγκεντρώσεων (δηλαδή µετά την εµφάνιση του βαρύτη, στη συγκεκριµένη περιοχή το όριο αυτό είναι τα 400 ppm) Το Sb (Εικ. 95) αποτελεί σηµαντικό στοιχείο ιχνηλάτη διότι πάντα συσχετίζεται θετικά µε το Au στα κοιτάσµατα υψηλής θείωσης. Για την περιοχή έρευνας κατασκευάστηκαν θεµατικοί χάρτες µε τη χρήση Γεωγραφικού Συστήµατος Πληροφοριών (G.I.S.). Έγινε προβολή συγκεντρώσεων ιχνοστοιχείων, ζωνών εξαλλοίωσης, µετρήσεων από θερµές πηγές και πηγάδια από το ΙΓΜΕ, σε σκιασµένο τρισδιάστατο µοντέλο εδάφους (ώστε να είναι εµφανής η σχέση όλων των προβεβληµένων πληροφοριών µε τις ηφαιστειακές και τεκτονικές δοµές) Η κατανοµή του Au παρουσιάζει τις µεγαλύτερες τιµές στην περιοχή Μεγάλων Θερµών και ιδιαίτερα στις υδροθερµικές φλέβες χαλαζία, ( ppb). Στην περιοχή του Πετρίου, της Πελόπης και της Στύψης παρατηρούνται τιµές της τάξης των 2 ppb. Όλες οι µέγιστες τιµές που αναφέρουµε ταυτίζονται απόλυτα µε ζώνες πυριτίωσης και προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης (Εικ. 86). Οι µέγιστες τιµές του Ag είναι της τάξης των 5 ppb στην περιοχή Μεγάλων Θερµών και της Κλειούς για το βόρειο τµήµα και της Στύψης και Πελόπης για το τµήµα εντός της 301

307 Καλδέρας. Σε όλες τις περιοχές εµφανίζεται προχωρηµένη αργιλική και πυριτική εξαλλοίωση και η κατανοµή του Ag παρουσιάζει συσχέτιση µε αυτή του Au (Εικ. 90). Από την ερµηνεία του θεµατικού χάρτη του Cu (Εικ. 88) παρατηρούµε ότι στην περιοχή Μεγάλων Θερµών στις υδροθερµικές φλέβες χαλαζία, καταγράφονται οι µεγαλύτερες τιµές (max 1010 ppm). Στο κέντρο της καλδέρας της Στύψης και ιδιαίτερα κοντά στον οµώνυµο οικισµό παρατηρήθηκαν σηµαντικές περιεκτικότητες Cu µε µέγιστη τιµή τα 111 ppm. Παρατηρούνται δύο κέντρα µέγιστης περιεκτικότητας ένα δυτικά του οικισµού, όπου έχει βρεθεί µεταλλοφόρος υδροθερµική φλέβα χαλαζία µε παρουσία χαλκοπυρίτη, και ένα νότια στους ηφαιστειακούς δόµους Τούµπες όπου εµφανίστηκαν κρύσταλλοι κοβελλίνη σε σηµείο όπου υπήρξε µικρή αποφόρτιση θερµών υδάτων στον πυθµένα της καλδέρας. Τα παραπάνω µέγιστα συµπίπτουν µε ζώνη πυριτίωσης και ζώνη προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Αν συγκρίνουµε την κατανοµή του Cu µε αυτή του Au όπως παρουσιάζεται στους αντίστοιχους θεµατικούς χάρτες (Εικ. 88) και (Εικ. 86) αντίστοιχα) παρατηρούµε ότι υπάρχει απόλυτη συσχέτιση των στοιχείων στις περιοχές Μεγάλων Θερµών και δυτικά του οικισµού της Στύψης όπου έχουν βρεθεί οι µεταλλοφόρες υδροθερµικές φλέβες χαλαζία διότι εµφανίζονται µεταλλικά ορυκτά του Cu τα οποία περιέχουν Au. Στην περιοχή Τούµπες δεν εµφανίζεται Au διότι ο Cu βρίσκεται σε µορφή κοβελλίνη ο οποίος παράγεται από σύγχρονη υδροθερµική δραστηριότητα η οποία δεν φαίνεται να αποδίδει Au. H διάταξη των περιεκτικοτήτων Cu στο χώρο σχεδόν συµπίπτει την διάταξη της πυριτίωσης και της προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης (έχουν παρατηρηθεί κρύσταλλοι χαλκοπυρίτη στην ζώνη εξαλλοίωσης). Το As (Εικ. 93) όπως φαίνεται από τον χάρτη κατανοµής του δείχνει µέγιστα τα οποία συµπίπτουν µε τις ζώνες πυριτίωσης και την ύπαρξη µεταλλοφορίας (Cu-Zn-Pb-Fe). Χαρακτηριστικά παρατηρούµε ότι στις περιοχές εντός της καλδέρας της Στύψης και του Πετρίου παρατηρούνται µέγιστες συγκεντρώσεις στις περιοχές Πελόπης (14 ppm), Στύψης (7-10 ppm) και στην περιοχή Πετρίου (6-10 ppm) όπου και εµφανίζονται όρια προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης και πυριτίωσης που στις τρεις περιοχές παρουσιάζουν µικρές συγκεντρώσεις µεταλλοφορίας. Στο βόρειο τµήµα της περιοχής εκτός της καλδέρας της Στύψης και στα όρια της ηφαιστειακής δοµής της Μολύβου (περιοχή Μεγάλα Θερµά),όπου παρουσιάζονται και οι µεγαλύτερες συγκεντρώσεις πολυτίµων µετάλλων αλλά και οι ισχυρότερες υδροθερµικές εξαλλοιώσεις, οι περιεκτικότητες σε As είναι της τάξης των 72 ppm, ενώ στην περιοχή του Αργένου της Κλειούς και της Ευταλούς όπου εµφανίζεται προχωρηµένη αργιλική οι τιµές είναι µέχρι 24 ppm. Το Sb φαίνεται ότι συσχετίζεται άµεσα µε την εµφάνιση πολυτίµων µετάλλων και τις ζώνες πυριτίωσης και προχωρηµένης αργιλλικής εξαλλοίωσης. Είναι πολύ χαρακτηριστικό ότι 302

308 µόνο στα σηµεία όπου έχουν παρουσιαστεί τα µέγιστα της περιεκτικότητας του Au η περιεκτικότητα του Sb είναι αξιοσηµείωτη. Στις περιοχής Στύψης και Πετρίου και Πελόπης εµφανίζει µέγιστα της τάξης των 7-8 ppm. Στην περιοχή µεγάλων Θερµών παρουσιάζεται η µέγιστη τιµή της περιοχής έρευνας 35 ppm (Εικ. 95). Το Ba (Εικ. 91) όπως έχει φανεί και από τα διαγράµµατα έχει ιδιαίτερη σχέση µε τον Au. Αν παρατηρήσουµε και συγκρίνουµε τους θεµατικούς χάρτες αυτών των ιχνοστοιχείων θα διαπιστώσουµε ότι οι µεγάλες τιµές Au ανταποκρίνονται σε ένα πολύ περιορισµένο εύρος τιµών Ba ( ppm.). Πολύ ιδιαίτερο χαρακτηριστικό της καλδέρας της Στύψης είναι το γεγονός ότι φιλοξενεί στο ΝΝΑ τµήµα της εµφάνιση πορφυριτικής διείσδυσης µε µολυβδαινίτη MoS 2 (Voudouris & Alfieris 2006). Το ανώτερο υαλώδες τµήµα καθώς και το stockwork του πορφυριτικού συστήµατος βρίσκεται 200 περίπου µέτρα κάτω από τη ρίζα του επιθερµικού συστήµατος της Στύψης κάτι που είναι σύµφωνο µε τις βιβλιογραφικές αναφορές για ανάλογα συστήµατα (Sillitoe 1988). Πρέπει να σηµειωθεί ότι πολλοί ερευνητές (Sillitoe 1988, 1989, Henley 1991, Mitchell 1992) θεωρούν ότι το επιθερµικό σύστηµα είναι η συνέχιση του πορφυριτικού συστήµατος σε µικρότερα βάθη και µοιράζονται το ίδιο µαγµατικό ρευστό το οποίο είναι και η πηγή της µεταλλοφορίας τους. Το εύρος της θερµοκρασίας οµογενοποίησης των ρευστών εγκλεισµάτων για τα επιθερµικά κοιτάσµατα ενδιάµεσης σουλφιδίωσης είναι 180 ο C 320 ο C και η αλατότητα από <5-10 κ.β. ισοδ. NaCl (Simmons et al. 2005). Στη Στύψη οι θερµοκρασίες είναι από 234 ο C 275 ο C ενώ οι αλατότητες είναι από 0,3 4,93 wt% NaCl και θεωρούνται τυπικές για επιθερµικά συστήµατα και µάλιστα οι συγκεκριµένες τιµές απαντώνται στη µεγαλύτερη πλειοψηφία των επιθερµικών συστηµάτων ενδιάµεσης σουλφιδίωσης (Simmons et al 2005). Στην περίπτωση που υψηλής θερµοκρασίας πλούσιων σε αέρια και χαµηλής αλατότητας εγκλείσµατα συνυπάρχουν µε υψηλής θερµοκρασίας πλούσια σε υγρή φάση πολύ υψηλής αλατότητας εγκλείσµατα, πιθανές αιτίες µπορεί να είναι ο βρασµός ή η ισορροπία µεταξύ αερίου και πολύ υψηλής αλατότητας ρευστού τα οποία προέρχονται απευθείας από ρηχά τοποθετηµένο µάγµα (Rye 1993, Hedenquist & Lowenstern 1994, Shinohara 1994). Από το διάγραµµα αλατότητας και θερµοκρασίας παρατηρήσαµε ότι όσο πέφτει η θερµοκρασία των ρ.ε. τόσο αυξάνεται η αλατότητα κάτι που µας οδηγεί ότι υπήρξε βρσµός στο σύστηµα. Η απόθεση του επιθερµικού συστήµατος σύµφωνα µε τα πιεζοµετρικά αποτελέσµατα είναι από 1459 m έως 2645m. Οι πιέσεις κυµαίνονται από kbars µε βασικότερη περιοχή την kbars. Η προέλευση του νερού σύµφωνα µε τα αποτελέσµατα της έρευνας µε σταθερά ισότοπα Ο 18 και D έδειξε ότι το νερό του υδροθερµικού συστήµατος είναι µετεωρικής προελεύσεως. 303

309 Η περιοχή καλδέρας του Σιγρίου παρουσιάζει πολύ σηµαντικά στοιχεία για την φιλοξενία επιθερµικών αποθέσεων. Τα στοιχεία για την συγκεκριµένη περιοχή είναι όµως λιγότερα και από την δική µας έρευνα αλλά και από τη βιβλιογραφία. Στην περιοχή της Βατούσσας αναγνωρίστηκε και οριοθετήθηκε µε πολύ µεγάλη ακρίβεια µια καλδέρα µεγάλων διαστάσεων (14 Χ 10 km) (Kouli et St. Seymour 2006, Vamvoukakis et al 2005). Η καλδέρα του Σιγρίου είναι ελλειπτική δοµή της οποίας ο µεγάλος άξονας διευθύνεται Ν και ο µικρός Ν65 0. Η δοµή αναγνωρίστηκε µε την επεξεργασία και ανάλυση ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων Landsat TM και SPOT. Στο νότιο τµήµα της καλδέρας του Σιγρίου εντοπίστηκε µικρότερη εµφωλεύουσα (nested) καλδέρα (η καλδέρα της Βατούσσας) η οποία είχε αναγνωριστεί από την Pe-Piper (1980) µε κριτήριο τις έντονες εξαλλοιώσεις. Η ακριβής γεωµετρία και όλα τα δοµικά της χαρακτηριστικά καθώς επίσης όλες οι γειτνιάζουσες δοµές δηµοσιεύθηκαν από τις Kouli & St. Seymour (2006). Το σηµαντικότερο ρόλο στην οριοθέτηση όλων των δοµών έπαιξε το Ψηφιακό Μοντέλο Εδάφους (DEM) το οποίο µας έδωσε τη δυνατότητα να δούµε την τρίτη διάσταση του συστήµατος και να ξεπεράσουµε όλα τα προβλήµατα τα οποία είχε δηµιουργήσει η µεγάλης κλίµακας διάβρωση η οποία είχε καταστρέψει µεγάλο και σηµαντικό µέρος της δοµής. Η καλδέρα του Σιγρίου περιβάλλεται από 3 µικρότερες καλδέρες αυτές της Άγρας, του Μεσοτόπου και του Σκαλοχωρίου (Kouli et St. Seymour 2006). Εντός του καλδερικού τοίχους παρατηρούµε πολύ σηµαντικές ηφαιστειακές δοµές όπως πολύ µεγάλου µεγέθους ηφαιστειακούς δόµους στην περιοχή της Πτερούντας και των Χιδήρων οι οποίοι οριοθετούν το νότιο χείλος της καλδέρας και ουσιαστικά αποτελούν το φυσικό σύνορο µε την καλδέρα της Άγρας. Χαρακτηριστικά επίσης είναι και τα ακτινωτά ρήγµατα στον αµφιθεατρικό εσωτερικό καλδερικό τοίχο στην Άντισσα καθώς και τα µεγαλατυποπαγή (Ash Flow Tuffs) τα οποία εµφανίζονται στο υτικό όριο της καλδέρας. Από την επεξεργασία των Ψ.Τ.Α. ορίστηκε αρχικά και επιβεβαιώθηκε µε την εργασία υπαίθρου η τεκτονική της περιοχής η οποία παρουσιάζει σηµαντική πυκνότητα. Είναι βασική ηφαιστειακή τεκτονική µε µεγαλύτερες τις τεκτονικές επιφάνειες ΒΒΑ, Α-, και Β χωρίς όµως να υπερισχύει κάποια και να παίζει πολύ σηµαντικό ρόλο στην γεωµετρία της καλδέρας. Οι δόµοι της Πτερούντας και η περιοχή των Χιδήρων που αποτελούν τις κύριες περιοχές έρευνας τέµνονται από τα ακτινωτά ρήγµατα της καλδέρας. Οι µεγαλύτερες δίοδοι για την άνοδο των υδροθερµικών ρευστών υπήρχαν στο ΝΑ τµήµα της καλδέρας του Σιγρίου και συγκεκριµένα µέσα στη καλδέρα της Βατούσσας όπου η τεκτονική είναι πιο πυκνή και τέµνει βασικές ηφαιστειακές δοµές όπως τους δόµους της Πτερούντας και των Χιδήρων. Σε εκείνο το σηµείο υπήρξε το καλύτερο υδραυλικό σύστηµα για να κυκλοφορήσει το υδροθερµικό ρευστό. Βέβαια το υδροθερµικό σύστηµα στη περιοχή 304

310 φαίνεται ότι δεν είναι ενεργό διότι δεν εµφανίζεται, µε τα δεδοµένα τα οποία συλλέξαµε, σε κανένα σηµείο του θερµές πηγές ή πηγάδια. Η προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση η οποία είναι και η πιο χαρακτηριστική των όξινων θειϊκών συστηµάτων εξαλλοίωσης αναγνωρίστηκε στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας (Εικ. 85). Στις παραπάνω περιοχές παρατηρούµε πυκνή ηφαιστειακή τεκτονική µε µεγάλου µεγέθους δακτυλιοειδή ρήγµατα τα οποία τέµνουν ηφαιστειακές δοµές (δόµους). Μικρές εµφανίσεις προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης παρατηρήθηκαν στις περιοχές Σκαλοχωρίου και Ανεµότιας χωρίς όµως ιδιαίτερη σηµασία. Η σύσταση της ζώνης είναι χαλαζίας, αλουνίτης, καολινίτης και αλβίτης. Σε λίγα δείγµατα παρουσιάζονται µοσχοβίτης, σµεκτίτης, σανίδινο και χριστοµπαλίτης σε µικρές περιεκτικότητες. Η αργιλική ζώνη παρατηρήθηκε περιφερειακά της προχωρηµένης αργιλικής σε πολύ µεγαλύτερη χωρική εξάπλωση στις περιοχές Χιδήρων, Πτερούντας, Σκαλοχωρίου και Ανεµότιας. Η συγκεκριµένη ζώνη συνδέεται µε σηµαντική πυκνότητα τεκτονικών επιφανειών και εξαπλώνεται σε µεγάλο µέρος της καλδέρας του Σιγρίου. Η σύσταση της είναι χαλαζίας, καολινίτης, µοντµοριλλονίτης, αλβίτης, µοσχοβίτης. Σε αρκετά δείγµατα βρέθηκαν διάφορα σιδηροξείδια. Τέλος η προπυλιτική ζώνη έχει πολύ µεγάλη χωρική εξάπλωση σε όλη την περιοχή. Πρέπει να σηµειωθεί επίσης ότι σε πολλά σηµεία της περιοχής έρευνας έχουν παρατηρηθεί ενδιάµεσες ζώνες µεταξύ των κύριων ζωνών µε µεικτές παραγενέσεις. Στο κέντρο όλης αυτής της ζώνωσης παρατηρήθηκαν πολύ έντονες πυριτικές εξαλλοιώσεις. Ο βαθµός πυριτίωσης των πετρωµάτων είναι πραγµατικά εντυπωσιακός και ο εντονότερος σε όλο το νησί. Στα ανώτερα τοπογραφικά σηµεία παρατηρούµε πολύ έντονη αιµατιτίωση. Σε πολλά επιθερµικά κοιτάσµατα παρατηρείται στο ανώτερο τµήµα υπεργενετικό αιµατιτικό κάλυµµα (Berger & Eimon 1982, White & Hedenquist 1995, Simmons et al. 2005). Εντός των πυριτιωµένων πετρωµάτων παρατηρήθηκαν διάσπαρτοι κόκκοι σιδηροπυρίτη και χαλκοπυρίτη. Εντός της ζώνης πυριτίωσης δεν εµφανίζονται χαλαζιακές ή ασβεστιτικές φλέβες. Είναι πολύ πιθανό αν υπάρχουν χαλαζιακές φλέβες να βρίσκονται σε µεγαλύτερο βάθος αρκετά χαµηλότερα από το επίπεδο του αιµατιτικού καλύµµατος (Berger & Eimon 1982). Οι ορυκτολογικές συστάσεις των δειγµάτων τα οποία προέρχονται από τις υπαίθριες τοµές οι οποίες βρίσκονται στους ηφαιστειακούς δόµους νότια του οικισµού Πτερούντα, ανήκουν στην πυριτική και αργιλική ζώνη εξαλλοίωσης. Οι ηφαιστειακοί δόµοι της Πτερούντας φαίνεται ότι αποτελούν ένα σύστηµα ισχυρής υδροθερµικής εξαλλοίωσης µε πολύ εκτεταµένες πυριτιώσεις. 305

311 Για την καλδέρα του Σιγρίου κατασκευάστηκαν θεµατικοί χάρτες µε τη χρήση Γεωγραφικού Συστήµατος Πληροφοριών (G.I.S.). Έγινε προβολή συγκεντρώσεων ιχνοστοιχείων και ζωνών εξαλλοίωσης, σε σκιασµένο τρισδιάστατο µοντέλο εδάφους. Από την ερµηνεία του χάρτη κατανοµής Au (Εικ. 87) παρατηρούµε ότι στην καλδέρα του Σιγρίου οι περιεκτικότητες κυµαίνονται έως 0,2 ppm. Η περιοχή των Χιδήρων όπου παρουσιάζονται οι υψηλές περιεκτικότητες σε Au είναι από 43ppb έως 0,2 ppm όπου κυριαρχεί η προχωρηµένη αργιλική ζώνη και εµφανίζεται και η ζώνη πυριτίωσης. Συνεπώς είναι εµφανές ότι και σε αυτή την περιοχή έρευνας ο Au ακολουθεί την κατανοµή των δύο κυριότερων ζωνών υδροθερµικής εξαλλοίωσης. Ο Cu (Εικ. 89) στην καλδέρα του Σιγρίου εµφανίζει περιεκτικότητες οι οποίες κυµαίνονται από 0-0,1%. Οι πολύ υψηλές περιεκτικότητες παρουσιάζονται στις ζώνες προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης και πυριτίωσης στους δόµους της Πτερούντας και στα Χίδηρα. Οι πυριτιωµένοι δόµοι της Πτερούντας δεν συνδέονται µε χρυσό, ενώ αντίθετα στην περιοχή των Χιδήρων ανιχνεύθηκε χρυσός. Πρέπει να σηµειωθεί ότι η κατανοµή του χαλκού είναι αρκετά πιο περιορισµένη σε σχέση µε αυτή του χρυσού. Όλο το ανατολικό τµήµα της καλδέρας της Βατούσσας το οποίο αποτελείται από υδροθερµικά εξαλλοιωµένους δόµους δείχνει περιεκτικότητες της τάξης των ppm. Όσον αφορά τα «στοιχεία ιχνηλάτες», αντίστοιχη εικόνα µε την περιοχή της Στύψης παρουσιάζει η κατανοµή του As (Εικ. 94) και στην καλδέρα του Σιγρίου. Η περιεκτικότητα του As κυµαίνεται από 0 έως 385 ppm. Τα µέγιστα παρουσιάζονται στην περιοχή βόρεια από τον οικισµό Χίδηρα και στους αργιλικά εξαλλοιωµένους δόµους της Πτερούντας όπου παρουσιάζονται ζώνες προχωρηµένης αργιλικής και αργιλικής εξαλλοίωσης και ζώνες πυριτίωσης. Το As συµπερασµατικά δείχνει θετική συσχέτιση µε την κατανοµή του Au. Από την κατανοµή του Ba (Εικ. 92) παρατηρούµε ότι η περιεκτικότητα κυµαίνεται κάτω από το όριο ανίχνευσης έως 2193 ppm. Οι µέγιστες τιµές οι οποίες οφείλονται στην παρουσία βαρύτη, παρουσιάζονται στην περιοχή βόρεια από τον οικισµό Χίδηρα και στους αργιλικά εξαλλοιωµένους δόµους της Πτερούντας όπου παρουσιάζονται ζώνες προχωρηµένης αργιλικής και αργιλικής εξαλλοίωσης. Στις συγκεκριµένες ζώνες εξαλλοίωσης αναγνωρίστηκε το ορυκτό βαρύτης το οποίο είναι και αυτό που ανεβάζει σηµαντικά την περιεκτικότητα του συγκεκριµένου στοιχείου. Η περιεκτικότητα του Sb (Εικ. 96) κυµαίνεται από το όριο ανίχνευσης έως 39 ppm. Τo µέγιστα παρουσιάζεται στην περιοχή βόρεια από τον οικισµό Χίδηρα όπου και ανιχνεύθηκαν περιεκτικότητες Au της τάξης των 195 ppb. Είναι εµφανές ότι το Sb αποτελεί το πιο αξιόπιστο ιχνηλάτη για το χρυσό για τη συγκεκριµένη περιοχή έρευνας διότι περιορίζεται απόλυτα στις περιοχές εµφάνισης του και δεν δείχνει να έχει απλωθεί στο χώρο. 306

312 8. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Συνοψίζοντας όλα τα κεφάλαια της έρευνας συµπεραίνουµε: 1. Στην περιοχή της Στύψης αναγνωρίστηκε µια καλδέρα διαστάσεων 9,5 Χ 9 km (Vamvoukakis et al. 2001, Kouli & St. Seymour 2006) Η δοµή αναγνωρίστηκε µε την επεξεργασία και ανάλυση ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων Landsat TM και SPOT. Η καλδέρα της Στύψης παρέχει κατ αρχάς το υδραυλικό σύστηµα για την άνοδο του υδροθερµικού ρευστού το οποίο βέβαια δεν είναι αρκετό για την δηµιουργία του υδροθερµικού συστήµατος διότι είναι απαραίτητες µεγαλύτερες δίοδοι. Οι µεγάλες τεκτονικές επιφάνειες οι οποίες διευθύνονται ΒΒΑ, ΒΒ και Β-Ν συµπληρώνουν το υδραυλικό σύστηµα ώστε να δηµιουργηθεί υδροθερµικό σύστηµα. Η άνοδος του υδροθερµικού ρευστού µπορεί να αποδειχθεί ακόµα και σήµερα µε την παρουσία θερµών πηγών υψηλής θερµοκρασίας (Μεγάλα Θερµά 85 ο C, Άργενος 77 ο C ). 2. Στην ίδια περιοχή αναγνωρίστηκαν, κατηγοριοποιήθηκαν και οριοθετήθηκαν οι ζώνες υδροθερµικής εξαλλοίωσης οι οποίες χαρακτηρίζουν τα επιθερµικά περιβάλλοντα όξινου θειϊκού τύπου. 3. Η παρουσία στη ζώνη προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης του πυροφυλλίτη µας οδηγεί στο συµπέρασµα ότι πρόκειται για µαγµατική υδροθερµική ζώνη η οποία δηµιουργείται σε θερµοκρασίες >200 0 C από όξινα νερά µαγµατικής προέλευσης (Simmons et al. 2005). 4. Στις υδροθερµικές φλέβες των Μεγάλων Θερµών η µεταλλική παραγένεση αποτελείται από σιδηροπυρίτη, λουζονίτη, τενναντίτη, τετραεδρίτη, δευτερογενή κοβελλίνη, χαλκοπυρίτη, γαληνίτη, σφαλερίτη, αυτοφυή χρυσό και ήλεκτρον (Vamvoukakis et al 2000, Vamvoukakis et al 2001). Ανάλογες µεταλλικές παραγενέσεις είχαν πρώτα παρατηρηθεί από τον Κοντή (1997). Οι µεταλλικές παραγενέσεις και κυρίως η παρουσία ορυκτών όπως, τενναντίτης, τετραεδρίτης, χαλκοπυρίτης, γαληνίτης και σφαλερίτης οδηγούν στο συµπέρασµα ότι πρόκειται για σύστηµα ενδιάµεσης σουλφιδίωσης. 5. Η κατανοµή του Au παρουσιάζει τις µεγαλύτερες τιµές στην περιοχή Μεγάλων Θερµών και ιδιαίτερα στις υδροθερµικές φλέβες χαλαζία, ( ppb). Στην περιοχή του Πετρίου, της Πελόπης και της Στύψης παρατηρούνται τιµές της τάξης των 2 ppb. Όλες οι µέγιστες τιµές που αναφέρουµε ταυτίζονται απόλυτα µε ζώνες πυριτίωσης και προχωρηµένης αργιλικής εξαλλοίωσης. Οι µέγιστες τιµές του Ag είναι της τάξης των 5 ppb στην περιοχή Μεγάλων Θερµών και της Κλειούς για το βόρειο τµήµα και της Στύψης και Πελόπης για το τµήµα εντός της Καλδέρας. Σε όλες τις περιοχές εµφανίζεται προχωρηµένη αργιλική και πυριτική εξαλλοίωση και η κατανοµή του Ag παρουσιάζει πολύ µεγάλη συσχέτιση µε αυτή του Au 307

313 6. Το εύρος της θερµοκρασίας οµογενοποίησης των ρευστών εγκλεισµάτων για τα επιθερµικά κοιτάσµατα ενδιάµεσης σουλφιδίωσης είναι 180 ο C 320 ο C και η αλατότητα από <5-10 κ.β. ισοδ. NaCl (Simmons et al. 2005). Στη Στύψη οι θερµοκρασίες είναι από 234 ο C 275 ο C ενώ οι αλατότητες είναι από 0,3 4,93 wt% NaCl και θεωρούνται τυπικές για επιθερµικά συστήµατα και µάλιστα οι συγκεκριµένες τιµές απαντώνται στη µεγαλύτερη πλειοψηφία των επιθερµικών συστηµάτων ενδιάµεσης σουλφιδίωσης (Simmons et al 2005). Από το διάγραµµα αλατότητας και θερµοκρασίας παρατηρήσαµε ότι όσο πέφτει η θερµοκρασία των ρ.ε. τόσο αυξάνεται η αλατότητα κάτι που µας οδηγεί ότι υπήρξε βρσµός στο σύστηµα. Η απόθεση του επιθερµικού συστήµατος σύµφωνα µε τα πιεζοµετρικά αποτελέσµατα είναι από 1459 m έως 2645m. 7. Στην περιοχή της Βατούσσας αναγνωρίστηκε και οριοθετήθηκε µε µεγάλη ακρίβεια µια καλδέρα διαστάσεων 14 Χ 10 km (Κούλη 2004). Η καλδέρα του Σιγρίου είναι ελλειπτική δοµή της οποίας ο µεγάλος άξονας διευθύνεται Ν και ο µικρός Ν65 0. Η δοµή αναγνωρίστηκε µε την επεξεργασία και ανάλυση ψηφιακών τηλεπισκοπικών απεικονίσεων Landsat TM και SPOT. Στο νότιο τµήµα της καλδέρας του Σιγρίου εντοπίστηκε µικρότερη Nested καλδέρα (καλδέρα Βατούσσας) η οποία είχε αναγνωριστεί από την Pe-Piper (1980) και οριοθετήθηκε µε ακρίβεια από τις Kouli et St. Seymour (2006). Είναι εµφανές ότι οι µεγαλύτερες δίοδοι για την άνοδο των υδροθερµικών ρευστών υπήρχαν στο ΝΑ τµήµα της καλδέρας του Σιγρίου και συγκεκριµένα µέσα στη nested καλδέρα της Βατούσσας όπου η τεκτονική είναι πιο πυκνή και τέµνει βασικές ηφαιστειακές δοµές όπως τους δόµους της Πτερούντας και των Χιδήρων. Σε εκείνο το σηµείο υπήρξε το καλύτερο υδραυλικό σύστηµα για να κυκλοφορήσει το υδροθερµικό ρευστό. Βέβαια το υδροθερµικό σύστηµα στη περιοχή δεν είναι ενεργό διότι δεν εµφανίζεται σε κανένα σηµείο του θερµές πηγές ή πηγάδια 8. Η προχωρηµένη αργιλική εξαλλοίωση η οποία είναι και η πιο χαρακτηριστική ζώνη περιβαλλόντων όξινου θειϊκού τύπου αναγνωρίστηκε στις περιοχές Χιδήρων και Πτερούντας. Στις παραπάνω περιοχές παρατηρούµε σηµαντική πυκνότητα τεκτονικών επιφανειών οι οποίες τέµνουν ηφαιστειακές δοµές (δόµους). 9. Από την ερµηνεία του χάρτη Au παρατηρούµε ότι στην καλδέρα του Σιγρίου οι περιεκτικότητες κυµαίνονται από ppb. Η περιοχή των Χιδήρων παρουσιάζει υψηλές περιεκτικότητες οι οποίες είναι από 43 έως 195 ppb. Στα Χίδηρα κυριαρχεί η προχωρηµένη αργιλική ζώνη και εµφανίζεται και η πυριτίωση. Συνεπώς είναι εµφανές ότι και σε αυτή την περιοχή έρευνας ο Au ακολουθεί την κατανοµή των δύο κυριότερων ζωνών υδροθερµικής εξαλλοίωσης 308

314 10. Η χρήση των τηλεπισκοπικών µεθόδων και τεχνικών µπορεί να αποτελέσει ένα πολύ χρήσιµο εργαλείο για την κοιτασµατολογική έρευνα. ίνει τη δυνατότητα τρισδιάστατης επισκόπησης της περιοχής η οποία σε συνδυασµό µε τη χρήση χωρικών φίλτρων κάνει δυνατή την καταγραφή της τεκτονικής της περιοχής. Οι λόγοι καναλιών µπορούν να ορίσουν τις αρχικές περιοχές στόχους. Γενικότερα οι χρήση όλων των µεθόδων της τηλεπισκόπησης µπορεί να ορίσει ουσιαστικά της περιοχές της έρευνας. Η ενίσχυση όλων των στοιχείων τα οποία προκύπτουν από γεωλογικές-κοιτασµατολογικές µεθόδους µε Γ.Σ.Π. δίνει πάρα πολλές δυνατότητες στην ερµηνεία των στοιχείων διότι τις προβάλει σε δύο ή και τρεις διαστάσεις µε αποτέλεσµα να είναι σχετικά πιο απλή η κατανόηση του προβλήµατος αλλά και η λύση αυτού. 9. ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΠΕΡΑΙΤΕΡΩ ΕΡΕΥΝΑ Στο τέλος αυτής της διατριβής θα θέλαµε να προτείνουµε αντικείµενα πιθανής περαιτέρω έρευνας. Από κοιτασµατολογικής άποψης η σε βάθος µελέτη καθώς και η συσχέτιση µε τα επιθερµικά συστήµατα, του πορφυριτικού κοιτάσµατος Μο το οποίο βρίσκεται στην ευρύτερη περιοχή της Στύψης σίγουρα µπορεί να δώσει πολύ σηµαντικά αποτελέσµατα. Πρέπει επίσης να γίνει εκτενής κοιτασµατολογική έρευνα στην καλδέρα του Μεσοτόπου οι οποία παρουσιάζει όλα τα χαρακτηριστικά ώστε να είναι περιοχή η οποία να περιλαµβάνει επιθερµικό κοίτασµα πολυτίµων µετάλλων. Η ερευνητική οµάδα του εργαστηρίου κοιτασµατολογίας και ηφαιστειολογίας του Πανεπιστηµίου Πατρών έχει προσανατολιστεί προς αυτές τις περιοχές και στο εγγύς µέλλον θα είναι διαθέσιµα και τα πρώτα αποτελέσµατα. Πολύ σηµαντικό θα ήταν να βρεθούν πυρήνες από γεωτρήσεις στις περιοχές Στύψης και Πτερούντας θα έδινε καλύτερη εικόνα για τις περιεκτικότητες των συστηµάτων σε πολύτιµα µέταλλα και για το αν είναι δυνατό να είναι εκµεταλλεύσιµα. Πολύ ενδιαφέρουσα θεωρούµε ότι θα ήταν µια προσπάθεια συσχετισµού της µεταλλοφορίας της Λέσβου µε τη µεταλλοφορία χρυσού που βρέθηκε στα δυτικά παράλια της Τουρκίας (Yigit 2006) και αν υπάρχει συσχετισµός να κατασκευαστεί ένα γενετικό µοντέλο αυτών των αποθέσεων. Ένα πολύ σηµαντικό εργαλείο για την κοιτασµατολογική έρευνα θα αποτελούσε η φορητή συσκευή ΡΙΜΑ (portable infrared mineral analyzer) η οποία µε πολύ χαµηλό κόστος µπορεί να δώσει ανάλυση της παραγένεση των ζωνών υδροθερµικής εξαλλοίωσης κατά τη διάρκεια 309

315 της εργασίας υπαίθρου, µε αποτέλεσµα να µπορεί να γίνει προσανατολισµένη έρευνα µόνο στις µεταλλοφόρες ζώνες (Thompson et al. 1999). Τέλος, πολύ ενδιαφέρουσα θεωρούµε ότι θα ήταν η έρευνα όλων των περιοχών µε νέας τεχνολογίας ψ.τ.α. όπως υπερφασµατικές και IKONOS οι οποίες έχουν µεγαλύτερη διακριτική ικανότητα αλλά και µεγαλύτερη διεισδυτικότητα. Είναι δεδοµένο ότι µπορούν να δώσουν πολύ καλύτερα αποτελέσµατα αλλά και να ορίσουν πολύ καλύτερα τις περιοχές στόχους. 310

316 10. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Abbott, R.N.Jr., 1978, Peritectic relations in the system An-Ab-Or-Qz-H2O: Canadian Mineralogist, v.15, p Αργιαλάς,. 2000, Φωτοερµηνεία-Τηλεπισκόπηση: Εκδόσεις Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου, Αθήνα, Κεφάλαιο 7, σελ Argialas, D., Stearns R., and Shahrokhi F., 1988, Mapping and Significance of Land-sat and Gravity Lineaments in West Tenessee :Journal of Aerospace Enginee-ring, American Society of Civil Engineers, Vol. l, No. 2, pp Allen, G., 1965, Gold, History from Ancient Times to the Present Day, New York. 5. Angelier, J., 1979, Néotectonique de l Arc Egeén, Thèse, Société Géologique du Nord: Publication no Arribas, A. Jr., 1995, Characteristics of high-sulfidation epithermal deposits, and their relation to magmatic fluid : Thompson, J.F.H., ed., Magmas, fluids, and ore deposits: Mineralogical Association of Canada Short Course, v. 23, p Arribas Α. Jr., Cunningham C.G., Rytuba J.J., Rye R.O., Kelly W.C., McKee E.H., Podwysocky M.H. and Tosdal R.M., 1995a, Geology, geochronology, fluid inclusions, and isotope geochemistry of the Rodalquilar Au-alunite deposit, Spain: Econ. Geol , pp Arribas Α. Jr., Hedenquist J.W., Itaya T., Okada T., Concepción R.A. and Garcia J.S. Jr., 1995b, Contemporaneous formation of adjacent porphyry and epithermal Cu Au deposits over 300 ka in northern Luzon, Philippines: Geology , pp Ashley, 1974, Goldfield mining district: Nevada: Bur. Mines Geology Rept. 19, p Ashley R.P., & Keith J. 1976, Distribution of gold and other metals in silicified rocks of the Goldfield Mining District, Nevada Washington : U.S. Govt. Print. Off., Avery, T.E. and Berlin G.L., 1992, Fundamentals of Remote Sensing and Airphoto Interpretation: 5th ed. Macmillan Publishing Company, New York, NY. 472 pp. 12. Βαµβουκάκης K., Σέυµουρ-Στ Κ., Ρόκος., Μαυραντζά Ρ., Αργιαλάς., Καρφάκης Ι., Παρασκευάς Η., Κούλη Μ., Λαµέρα Σ., Ρόκος Β., 2000, Εντοπισµός της ζώνωσης των υδροθερµικών εξαλλοιώσεων για την ανίχνευση επιθερµικού χρυσού µε τη συµβολή µεθόδων Τηλεπισκόπησης και γεωχηµείας στη νήσο Λέσβο: Πρακτικά 3ου Συνεδρίου Ορυκτός Πλούτος Ορυκτές Πρώτες Ύλες Τεχνικό Επιµελητήριο Ελλάδος, Νοεµβρίου, Αθήνα, Barberi, F., Gasparini, P., Innocenti, F., Villari, L., 1973, Volcanism of the southern Tyrrhenian Sea and its geodynamic implications: Journal of Geophysic Research, v.78, p Barniak, V. J., Vincent, R.K., Mancuso, J. S. and AshBaught, T. J., 1996, Comparison of gold prospect in Churchill county, Nevada with a known gold deposit in mineral county, Nevada from laboratory measurements and landsat tm images: Proceedings of 11th thematic conference on geologic remote sensing, Las vegas, Nevada, February , Envir. Res Inst.of MI, Ann Arbor, MI 1996, pp. II188-II Barton, P.B.J., Bethke, P.M. and Roedder, E., 1977, Environment of ore deposits in Creede Mining District, San juan mountains, Colorado, Part III. Progress towards interpretation of the chemistry of the oreforming fluid for the OH vein.:econ. Geol. 72: Baugh, W. M., Kruse, F. A., and Atkinson W. W. Jr., 1998, Quantitative remote sensing of ammonium minerals in the southern Cedar Mountains, Esmeralda County, Nevada: Remote Sensing of Environment, v 65, no. 3, p Berger, B. R., and Eimon P. I., 1982, Comparative Models of Epithermal Silver-Gold Deposits, Preprint : Society of Mining Engineers of AIME, Littleton, Colorado, USA. 18. Bernstein, Peter L., 2000, The Power of Gold: The History of an Obsession, John Wiley & Sons, 311

317 19. Bethke, P.M., 1984, Controls on base- and precious-metal mineralization in deeper epithermal environments: U.S. Geol. Survey Open-File Rept , 40 p 20. Biedny, D. and Monroy B., 1991, Official Photoshop Handbook, Bantam N.Y., U.S.A., p Blakemore, K. 1971, The Book of Gold, Stein & Day, 22. Borengasser M. X. and Taranik, J. V., 1985, Comparison of SPOT simulator data with TMS and MSS imagery for detection of alteration, Goldfield/Cuprite, Nevada: Photogram. Eng. and Remote Sensing, Vol. 51, No. 8, pp , Am. Soc. Photogram and Remote Sensing, Falls Church, VA. 23. Borsi, S., Ferrara G., Innocenti F., and Mazzuoli R., 1973, Geochronology and Petrology of Recent Volcanics in the Eastern Aegean Sea West Anatolia and Lesbos Island: Bulletin de Volcanologie, 36 3, pp Boyle, R.W The Geochemistry of Gold and its Deposits :Geological Survey of Canada, 25. Brown, P., E., and Lamb, W., E., 1989, P-V-T properties of fluids in the system NaCl±H2O±CO2 : New graphical presentations and implications for fluid inclusion studies : Geoch. er. Cosmoch. Acta, 53, Brown P.E., and Hagemann S.G., 1995, MacFlinCor and its application to fluids in Archean lode-gold deposits: Geochimica et Cosmochimica Acta 59 no.19, Buranelli, V., 1949, Gold, an Illustrated History, Dembner Enterprises, 1979 Busschau, W.J., Measure of Gold, Central News Agency, 28. Campbell, J. B.,1996, Introduction to Remote Sensing, Taylor & Francis, London, England, Second Edition, p Camprubí A, González-Partida E. and Iriondo A., 2006, Mineralizing fluids of the shallow epithermal Au Ag deposits of the El Barqueño district, Jalisco, Mexico:Journal of Geochemical Exploration, Volume 89, Issues 1-3, April-June 2006, Pages Carrere, V., Mapping alteration in the Goldfield mining district, Nevada, with the Airborne Remote Sensing for Exploration Geology Calgary, Alberta, Canada: ERIM October 2-65, ,, Ann Arbor, MI. 31. Cartright, A.P. 1962, The Gold Miners :Purnell & Sons, 32. Clark, R.N., Swayze G.A., and Gallagher A., 1993, Mapping Minerals with Imaging Spectroscopy: U.S. Geological Survey Bulletin, 2039, pp Clarke, A.L., Berg H.C., Cobb E.H., Eberlein G.D., MaCkevett, E.M. Jr, and Miller T.P., 1974, Metal Provinces of Alaska: U.S. Geological Survey Miscalleneous Inventory Map I- 384, 1:5, Clark, R.N., Swayze G.A., Gallagher A., King T.V.V., and Calvin W.M., 1993, The U. S. Geological Survey, Digital Spectral Library: Version 1: 0.2 to 3.0 m, U.S. Geological Survey, Open File Report , 1326 pages. 35. Cloutis, E.A.,1996, Hyperspectral geological remote sensing: Evaluation of analytical techniques: International Journal of Remote Sensing, Vol. 17, Cooke D.R. and McPhail D.C., 2001, Epithermal Au Ag Te mineralization, Acupan, Baguio district, Philippines: numerical simulations of mineral deposition: Econ. Geol , pp Craw D.,2001, Tectonic controls on gold deposits and their environmental impact, New Zealand: Journal of Geochemical Exploration, Volume 73, Issue 1, September 2001, Pages Davis, P.A. and Lyon R.J. P.,1991, Production of alteration maps using airborne high resolution multispectral imagery, Virginia city Nevada: Proceedings of 8th thematic conference on geologic remote sensing, Denver, Colorado, april 29-may2, Envir. Res Inst.of MI, Ann Arbor, MI 1991, pp

318 39. Deen, J.A.,1990, Hydrothermal ore deposition related. to high-level igneous activity: A stable isotopic study of the Julcani mining district, Peru, PHD Thesis Univ. Colorado, Boulder, Colorado 40. Defant, M.J., Nielsen, R.L., 1990, Interpretation of open system petrogenetic processes: phase equilibritic constraints on magma evolution: Geochimica et Cosmochimica Acta, v.54, p Desebrock, N.1991, Gold Refiners and Bars Worldwide, Grendon International Research Pty. Ltd., 42. Desebrock, N., 1999 The Industry Catalogue of Gold Bullion Coins, Grendon International Research Pty. Ltd., 43. Di Paola G.M.,1974,Volcanology and petrology of Nisyros island Dodecanese, Greece. 44. Dostal, J., Zentilli, M., Caelles, J.C., Clark, A.H., 1977, Geochemistry and origin of volcanic rocks of the Andes 26o-28Os: Contributions to Mineralogy and Petrology, v.63, p Drury, S. A.,1997, Image Interpretation in Geology: Chapman & Hall, London, Eng-land, Second Edition, pp Echavarría L., Schalamuk I. and Etcheverry R., 2005, Geologic and tectonic setting of Deseado Massif epithermal deposits, Argentina, based on El Dorado-Monserrat: Journal of South American Earth Sciences, Volume 19, Issue 4, September 2005, Pages ER Mapper, 1997, Er Mapper 5.5 Applications Manual. 48. ER Mapper, 1997, Er Mapper 5.5 Reference Manual. 49. ER Mapper, 1997, Er Mapper 5.5 Tutorial Manual. 50. Ewart, A., 1965, Mineralogy and Petrogenesis of the Whakamaru ignimbrite in the Maraetai area of the Taupo volcanic zone, New Zealand: N.Z.J., Geol.Geophys., v.8, p Farrand W.H., and Seelos A.,1996, Using mineral maps generated from imaging spectrometer data to map faults : an example from Summitville, Colorado: Proceedings of 11th thematic conference on geologic remote sensing, Las vegas, Nevada, February , Envir. Res Inst.of MI, Ann Arbor, MI 1996, pp Feldman, S. C. and Taranik, J. V., 1988, Comparison of Techniques for Discriminating Hydrothermal Alteration Minerals with Airborne Imaging Spectrometer Data, Remote Sensing of Environment 24, Ferrier, G. and Wadge, G., 1996, The application of imaging spectrometry data to mapping alteration zones associated with gold mineralisation in southern Spain, Int. J. Remote Sensing, 17, Ferrier, G., White, K., Griffiths, G., Bryant, R. and Stefouli, M., 2002, The mapping of hydrothermal alteration zones on the island of Lesvos, Greece using an integrated remote sensing dataset, int. J. Remote Sensing, vol. 23, no. 2, pp Ford, G. E., Algazi V.R., and Meyer D. I., 1983, A Noninteractive procedure for land use determination: Remote Sensing of Environment, Vol. 13, pp Friedberg, R. 1971, Gold Coins of the World, The Coin and Currency Institute, 57. Foley, S.F., Ventourelli, G., Green, D.H., Toscani, L., 1987, The ultrapotasic rocks:characteristics, classification and constraints for petrogenetic models: Earth- Science Reviews, v.24, p Gill, J.B., 1970, Geochemistry of Vita Levu, Fiji and its evolution as an island arc: Contributions to Mineralogy and Petrology, v.27, p Goetz, A. F. H., and Srivastava, V., 1985, Mineralogical mapping in the Cuprite Mining District, Nevada: Proceedings of the Airborne Imaging Spectrometer Data Analysis Workshop, JPL Publication 85-41, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, CA, p Gonzales R.C. & Woods, R.E.,1992, Digital Image Processing, Addison Wesley. 313

319 61. Goossens, M.A. & Kroonenberg S.B., 1994, Spectral discrimination of contact metamorphic zones and its potential for mineral exploration, Remote Sensing for the Environment 47: Gray, J. E., and Coolbaugh, M. F., 1994,Geology and geochemistry of Summitville, Colorado: An epithermal acid sulfate deposit in a volcanic dome: Economic Geology, Special Issue on Volcanic Centers as Targets for Mineral Exploration, v. 89, no. 8, p Green, T., 1997, The Gold Companion: The A-Z of Mining, Marketing, Trading and Technology, Rosendale Press. 64. Green, T., 1981, The New World of Gold - The Mines, the Markets, the Politics, the Investors, Jonathan Ball Publishers. 65. Green, T.,1993, The World of Gold, Rosendale Press. 66. Green, T.,1973, The World of Gold Today, Walker Publishing Company. 67. Gupta, R.P, 1991, Remote Sensing Geology Berlin: Springer - Verlag, pp Hahn, E., 1980, Love of Gold, Lippincott & Crowell, 69. Halliday, J.S.,1984, The World Rushed In: The California Gold Rush Experience, Gollancz, 70. Haralick, R. M,1984, Digital step edges from zero crossing of second directional filters: IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, V. PAMI-6, pp Harvey, R.D. and Vitaliano, C.J., 1961, Wall rock alteration in the Goldfield district, Nevada: Geol.. Soc. Amer. Special Paper 69 abs., p Heald P., Foley K., O.Hayba D., 1987, Comparative anatomy of Volcanic- Hosted Epithermal Deposits: Acid-Sulfate and Adularia-Sericite Types U.S. Geological Survey: Economic Geology, v.82, p Hecht, 1971, Geological Map of Hellas, Lesvos Island, Map sheets Mithymna and Agia Paraskevi, scale 1:50.000:Institute of Geological and Mining Research, Hellas,. 74. Hedenquist, J., W., and Henley, R., W., 1985 : The importance of CO2 on freezing point measurements of fluid inclusions : Evidence from active geothermal systems and implications for epithermal gold deposition: Econ.Geol.,80, Hedenquist, J.W. and Lowenstern, J.B., 1994, The role of magmas in the formation of hydrothermal ore deposits: Nature, v. 370, p Hedenquist J.W., Arribas A. and Gonzalez U. E.,2000, Exploration for Epithermal Gold Deposits, SEG Reviews in Economic Geologyvol. 13 pp Henley, R.W. 1991: Epithermal Gold Deposits in Volcanic Terranes: in Gold Metallogeny and Exporation, R.P. Foster, Editor, Blackie and Sons Ltd, Glasgow, pages Hennig D., Lehmann B., Burgess R., Ali M., Tak N.,2008, Geology, geochemistry and 40Ar/39Ar ages of the Cerro Millo epithermal high-sulfidation gold prospect, southern Peru: Ore Geology Reviews, In Press, Corrected Proof 79. Hook, S. J., Elvidge, C. D., Rast, M., and Watanabe, H., 1991, An evaluation of shortwave-infrared SWIR data from the AVIRIS and GEOSCAN instruments for mineralogic mapping at Cuprite, Nevada: Geophysics, v. 56, no. 9, p Hutsinpiller, A. and. Taranik J.V, 1988, Spectral Signatures of Hydrothermal Alteration at Virginia City, Nevada, Bulk Mineable Precious Metal Deposits of the Western United States: Symposium Proceedings, GSN, Ed. Robert W. Schafer. 81. Hutsinpiller, A., 1988, Discrimination of Hydrothermal Alteration Mineral Assemblages at Virginia City, Nevada, Using the Airborne Imaging Spectrometer: Remote Sensing of Environment 24, Ivosevic, Stanley W.,1984, Gold and Silver Handbook, Ivosevic, 83. Jain, A. K.,1989, Fundamentals of Image Processing, Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey, U.S.A., pp Jakes, P., Gill, J.B., 1970, Rare earth elements and the island arc tholeiitic series: Earth Planet Science Letters, v.9,

320 85. Jastrom, Roy W.,1977, The Golden Constant: The English and American Experience, , John Wiley & Sons, 86. Jensen, J.,1996, Introductory Digital Image Processing, Prentice Hall Series in Geographic Information Science, New Jersey, U.S.A., Second Edition, pp John D.A., 2001, Miocene and early pliocene epithermal gold-silver deposits in the northern great basin, Western United States: Characteristics, distribution, and relationship to magmatism: Economic Geology 96, pp Karfakis, I.,1991, Applications of remote sensing techniques in geology and mineral exploration of the Eastern Rhodope Region. Unpubl. Ph.D. Thesis, University of Patras, Greece, p Karfakis, I. and Doutsos T.,1995, Late orogenic evolution of the Circum Rhodope Belt, Greece: N. Jb. Geol. Paläont. Mh., H. 5, Stuttgart, pp Κατσικάτσος, Γ., 1992, Γεωλογία της Ελλάδας, Οργανισµός Εκδόσεως ιδακτικών Βιβλίων Ο.Ε..Β., Αθήνα 91. Kelepertsis, A.E., 1978, Geochemistry of high K-andesites from Polychnitos area Lesvos island, Greece, Prakt. Akad. Athenon, v.52, p Kettell, Brian 1982, Gold, Ballinger Press, 93. Kilias S P., Pozo M., Bustillo M., Stamatakis Μ. G. and Calvo José P., 2006, Origin of the Rubian carbonate-hosted magnesite deposit, Galicia, NW Spain: mineralogical, REE, fluid inclusion and isotope evidence: Mineralium Deposita, Volume 41, Number 7 / October, Kilias, S.P., Naden, J., Cheliotis, I., Shepherd, T.J., Constantinidou, H., Crossing, J., Simos, I.,2001, Epithermal gold mineralisation in the active Aegean Volcanic Arc: the Profitis Ilias deposit, Milos island, Greece: Mineralium Deposita, v.36, p Kilias S. P., Kalogeropoulos S. I.and Konnerup-Madsen J., 1996, Fluid inclusion evidence for the physicochemical conditions of sulfide deposition in the Olympias carbonate-hosted Pb-ZnAu, Ag sulfide ore deposit, E. Chalkidiki peninsula, N. Greece :Mineralium Deposita, Volume 31, Number 5 / July, Kepper, J. C., Lugaski T. P. and Mc Donald J. S.,1986, Discrimination of lithologic units alternation patterns and major structural blocks in the Toponah, Nevada Area, using thematic mapper data.: Proceedings of 5th thematic conference on remote sensing for exploration geology, Reno, Nevada, 29 September 2 October 1986, Envir. Res Inst.of MI, Ann Arbor, MI 1986, pp Klapwijk, P., Gold Survey 2001, Gold Fields Mineral Services, Κοντής, Ε.,1997, Λιθογεωχηµική µελέτη και µεταλλογένεση µεταλλοφορίας χρυσού, αργύρου και άλλων µετάλλων της βόρειας Λέσβου, ιδακτορική ιατριβή, Τµήµα Γεωλογίας. Ε.Κ.Π.Α., Αθήνα 99. Kontis E., Kelepertsis A. E. and Skounakis S.,1994, Geochemistry and alteration facies associated with epithermal precious metal mineralization in an active geothermal system, northern Lesbos, Greece: Mineralium Deposita, Vol. 29, Number 5 / September, Kovalik, W. S., and Glenn W. E., 1987, Image Processing of aeromagnetic data and integration with Landsat images for improved structural interpretation: Geophysics, Vol. 52, No. 7, pp Koukouvelas, I.K. & Aydin, A., 2002, Fault structure and related basins of the north Aegean Sea and its surroundings, Tectonics, 21(5), Κούλη, Μ., 2004, Εφαρµογή τεχνολογιών αιχµής προς επίλυση προβληµάτων ηφαιστειολογίας: ΙΙ. Αποτύπωση ηφαιστειακών δοµών της Λέσβου µε χρήση Τηλεπισκόπησης, ιδακτορική διατριβή, τµήµα Γεωλογίας, Πανεπιστήµιο Πατρών Kouli, M., & St. Seymour, K., 2006, Contribution of remote sensing techniques to the identification and characterization of Miocene Calderas, Lesvos island, Aegean Sea, Hellas, Geomorphology,77, pp

321 104. Krohn, M. D., Altaner S.P., and O. Hayba D., 1988, Distribution of ammonium minerals at Hg/Au-bearing hot springs deposits: initial evidence from near infrared spectral properties: Schaffer, R.W., Copper, J.J. and Vikre P.G., eds., proceedings of the bulk minable precious metal deposits of western united states symposium, Geol soc., Nevada, pp Krohn, M. D., 1989, Preliminary description of a mineral bound ammonium locality in the Cedar Mountains, Esmeralda County, Nevada: USGS Open-file-report # Kruse, F. A., Kierein-Young, K. S., and Boardman, J. W., 1990, Mineral mapping at Cuprite, Nevada with a 63 channel imaging spectrometer: Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, v. 56, no. 1, p Kutz, K. J. 1987, Gold Fever, Gold Fever Publishing, 108. Λαµέρα, Σ., 2004, Ο Ιγκνιµβρίτης του Πολυχνίτου της Λέσβου, ιδακτορική διατριβή, τµήµα Γεωλογ ιας, Πανεπιστήµιο Πατρών 109. Langmuir, C.H., Vocke, R.D., Hansen, G.N., Hart, S.R., 1978, A general mixing equation with applications to Icelandic basalts, Earth and Planetary Science Letters, v.37, p Lassonde, P.,1990, The Gold Book, Penguin Books, 111. Lillesand, T.M. and Kiefer, R.W.,1994, Remote Sensing and Image Interpretation. 3rd ed., Wiley, New York, Lindgren, W., 1933, Mineral Deposits, McGraw-Hill Book Co. Inc, New York - London Lola Jr, J. J. ; Gopinath, T. R. ; Sousa_J., M. A.1998, Sensoriamento Remoto para a Análise dos Padrões Estruturais de Depósitos Minerais em Escala Regional e de Área Temática no Estado da, Paraíba : VI Encontro de Iniciação Científica da UFPB, 1998, João Pessoa. VI Encontro de Iniciação Científica da UFPB, Μαυραντζά, Ρ., Αργιαλάς., Ρόκος., Καρφάκης Ι., Βαµβουκάκης Κ., Σεϋµουρ-Στ. Κ., 2000, Η συµβολή της Τηλεπισκόπησης και των Σ.Γ.Π. στη χαρτογράφηση τεκτονικών δοµών και τη διερεύνηση της σχέσης τους µε πιθανή µεταλλοφορία χρυσού στη νήσο Λέσβο: Πρακτικά 3ου Συνεδρίου Ορυκτός Πλούτος Ορυκτές Πρώτες Ύλες Τεχνικό Επιµελητήριο Ελλάδος, Νοεµβρίου, Αθήνα, Mackenzie, D.E., Chappell, B.W., 1972, Shoshonitic and calc-alkaline lavas from the Highlands of Papua, New Guinea: Contributions to Mineralogy and Petrology, v.34, p Madhavan B.B., Venataraman G., Shah S. D. and Krishna Mohan, 1997, Revealing the geology of the Great Nicobar Island, Indian Ocean, by the interpretation of airborne synthetic aperture radar images: International journal of remote sensing 1997, vol. 18, no13, pp Marsch, S. E. and Mc Keon, J. B., 1983, Ιntegrated analysis of high resolution field and airborne spectroradiometer data for alterarion mapping: Economic Geology, 78, Meen, J.K., 1987, Formation of shoshonites from calcalkaline basalt magmas: geochemical and experimental constraints from the type locality, Contributions to Mineralogy and Petrology, v.97, p Mercier, J. L.,1979, Signification Néotectonique de l Arc Egeén, Une revue des idées. Extrait de la REVUE DE GEOLO-GIE DYNAMIQUE ET DE GEOGRAPHIE PHYSIQUE, Vol. XXI, fasc.i, Janvier Mars Mercier, J. L., Simeakis K., Sorel D., and Vergely P., 1988, Extentional tectonic regimes in the Aegean basins during the Cenozoic. In The structural and sedimentary evolution of the Neotectonic Aegean Basins: Geological Society of London, Abstract, Basin Research, Submitted Meyer, C., and Hemley, J.J., 1967, Wall-rock alteration. In Barnes, H.L., ed., Geochemistry of hydrothermal ore deposits: 1st ed., New York, Holt, Rinehart Winston, p

322 122. Mitchell, A.H.G.,1992, Andesitic arcs, epithermal gold and porphyry-type mineralization in the Western Pacific and Eastern Europe: Institution of Mining and Metallurgy, Transactions, Volume 101, pages B125-B Morishita Y., Shimada N., Shimada K. 2008Invisible gold and arsenic in pyrite from the high-grade Hishikari gold deposit, Japan Applied Surface Science, In Press, Corrected Proof, Morrison, G.W., 1980, Characteristics and tectonic setting of the shoshonite rock association, Lithos, v.13, p Mouat, D. A., Myers, J.S. and Miller, N.L., 1986, An integrated approach to the use of Landsat TM data for gold exploration in the west and central Nevada. : Proceedings of 5th thematic conference on remote sensing for exploration geology, Reno, Nevada, 29 September 2 October 1986, Envir. Res Inst.of MI, Ann Arbor, MI 1986, pp Nagao M., & Matsuyama T., 1993, Edge Preserving Smoothing: CGIP, 9: Novak, I. D. and Soulakellis, N., 2000, Identifying geomorphic features using LANDSAT- 5/TM data processing techniques on Lesvos, Greece: Geomorphology, Volume 34, Issues 1-2, August 2000, Pages Oyman T., Minareci F. and Pi kin Ö.,2003, Efemçukuru B-rich epithermal gold deposit zmir: TurkeyOre Geology Reviews, Volume 23, Issues 1-2, July 2003, Pages Paul, R.W. 1947, Californian Gold, Harvard University Press, 130. Pe-Piper G.,1977, Source of the Miocene ignimbrites of Lesvos as shown by tephra orientations: Geological Laboratory, University of Patras, Greece Πη-Πάϊπερ Γ.,1978, Τα καινοζωικά ηφαιστειακά πετρώµατα της νήσου Λέσβου, ιατριβή επί υφηγεσία, Πάτρα, Pe-Piper G., 1980, The Cenozoic Volcanic Sequence of Lesbos, Greece,:Z dt.geol.ges. 131, Pe-Piper G., Piper D.J.W., 1993, Revised stratigraphy of the Miocene volcanic rocks of Lesbos, Greece: N. Jb. Geol. Palaont.Mh,H2, Podwysocki, M.H., Segal D.B., and Abrams M.J., 1983, Use of multispectral scanner images for assessment of hydrothermal alteration in the marysvale, utah, mining area: Econ. Geol. Vol. 78, pp Pratt, W. K.,1991, Digital Image Processing, Wiley & Sons, New York, U.S.A., Second Edition, p Puddephatt, R. J.,1978, The Chemistry of Gold: Elsevier Scientific Publishing Co., 137. Cas R.A.F., Wright G.V.,1987, Volcanic successions- modern and ancient Rapson, W.S., and Groenewald T., 1978, Gold Usage, Academic Press, 139. Resmini R.G., Kappus M.E., Aldrich W.S., Harsanyi J.C. and Anderson M., 1996, Use of Hyperspectral Digital Imagery Collection Experiment HYDICE sensor data for quantitative mineral mapping at cuprite, Nevada, :Proceedings of 11th thematic conference on geologic remote sensing, Las vegas, Nevada, February , Envir. Res Inst.of MI, Ann Arbor, MI 1996, pp I48-I Reyes, A.G., 1990, Petrology of Philippine geothermal systems and the application of alteration mineralogy to their assessment: Journal of Volcanology and Geothermal Research, v. 43, p Rigol, J. P. and Chica Olmo M., 1998, Merging remote sensing images for geological environmental mapping: application to the Cabo de Gata Níjar Natural Park, Spain:Environmental Geology, Vol, 34, issues 2 3, pp Robert M., Isabelle C., Silvina G., Stéphane J., Rumen P.,2005, The Chelopech highsulphidation epithermal Cu Au deposit: Ore deposit: Lat N, Long E, :Ore Geology Reviews, Volume 27, Issues 1-4, November 2005, Pages Robbins, P. and Lee, D. 1979, Guide to Precious Metals and Their Markets, Kogan Page, 144. Roedder, E., 1984, Fluid inclusions, Reviews in mineralogy 12 e.d. P.H.Ribbe, Mineral.soc.Amer. 550p. 317

323 145. Ρόκος,.,1993, Η Συµβολή της Τηλεπισκόπησης και των Ολοκληρωµένων Συστηµάτων Πληροφοριών Γης και Περιβάλλοντος στη µελέτη και παρακολούθηση των πλανητικών µεταβολών Global Change: Πρακτικά 2ου Πανελλήνιου Συνεδρίου : Ηλιακή και ιαστηµική Έρευνα στην Ελλάδα, ηµοκρίτειο Πανεπιστήµιο Θράκης, , επιµ. Γ. Αναγνωστόπουλος, Τόµος Ι, Ξάνθη 1994, σελ Ρόκος,.,1995, Η συµβολή των Αναλογικών και Ψηφιακών Τηλεπισκοπικών Μεθόδων στη ιερεύνηση, Απογραφή, Χαρτογράφηση και Παρακολούθηση των Φυσικών ιαθεσίµων και του Περιβάλλοντος: Πρακτικά ιηµέρου Ψηφιακή Χαρτογραφία, Φωτογραµµετρία, Τηλεπισκόπηση -Τεχνολογίες Αιχµής, ΤΕΕ, 2η Έκτακτη Έκδοση, σελ , Αθήνα, Ρόκος,.,1998, Τεχνολογία, Πολιτισµός και Αποκέντρωση. Μια απόπειρα ολοκληρωµένης θεώρησης, προσέγγισης και ανάλυσης των πολυδιάστατων σχέσεων, αλληλεξαρτήσεων και αλληλεπιδράσεών τους στα επίπεδα της πολιτικής και της κοινωνίας: 2ο ιεπιστηµονικό Συνέδριο Το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο για το Μέτσοβο. Τεχνολογία, Πολιτισµός και Αποκέντρωση, Ε. Μ. Πολυτεχνείο - ήµος Μετσόβου, , Συνεδριακό Κέντρο Μετσόβου, Μέτσοβο, πρακτικά υπό δηµοσίευση, Ρόκος,.,1999, Θεµελιώδεις Προϋποθέσεις για ένα Σχέδιο Αξιοβίωτης Ολοκληρωµένης Ανάπτυξης της Ηπείρου:Προσκεκληµένη Εισήγηση στο 6ο Παγκόσµιο Πανηπειρωτικό Συνέδριο, Ηγουµενίτσα Αυγούστου 1999, Ηγουµενίτσα, Πρακτικά υπό δηµοσίευση 149. Ρόκος,.,1999, Ειδικές Φωτοερµηνευτικές και Τηλεπισκοπικές Εφαρµογές Αναλογικές Μέθοδοι και Ψηφιακές Επεξεργασίες: Εκδόσεις Εθνικού Μετσοβίου Πολυτεχνείου, Αθήνα, Κεφάλαιο 4, σελ Rokos, D., Mavrantza R., Vamvoukakis C., St.Seymour K., Karfakis I., Kouli M., Lamera S.,2000, Integration of Remote Sensing, Geological and Geochemical Techniques into a GIS Environment for the identification of tectonic and volcanic structures: Lesvos Island, Aegean Sea, Hellas: Proceedings of the Fourteenth International Conference on Applied Geologic Remote Sensing, Las Vegas, Nevada, 6-8 November, 2000 pp Rose, Sir. T.K., and Newman, W.A.C,1937., The Metallurgy of Gold, 7th Edition, 152. Rosso, K. M. & Vaughan, D. J., 2006, Reactivity of Sulfide Mineral Surfaces Reviews in Mineralogy and Geochemistry; January 2006; v. 61;1; p Rowan, L.C. & Lathram, E. H., 1980, Mineral exploration. p in Remote Sensing in Geology, by Siegal and Gillespie. John Wiley & Son, 702, p 154. Russ, J. C., 1992, The Image Processing Handbook, CRC Press, Boca Raton, Florida, U.S.A., p. 445, 155. Rye,R.O.,1993,The evolution of magmatic fluids in the. epithermal environment The stable isotope per-. spective: Economic Geology, v. 88, p Sabins, F. F, 1997, Remote Sensing: Principles and Interpretation: W. H. Freeman & Company, New York, U.S.A., p Sanders G.,2000, Regional geologic setting of the gold-silver veins of the deseado massif, Southern Patagonia, Argentina: Argentina Mining 2000 Conference, Mendoza, Argentina 2000 p Sarnoff, P, 1980, Trading in Gold, Woodhead-Faulkner 159. Segl M. and Cruise Participants, Report and preliminary results of Meteor Cruise M29/1, Buenos Aires Montevideo, , Berichte, Fachbereich Geowissenschaften 58, Universität Bremen, Bremen pp Shen P., Shen Y., Liu T., Li G., Zeng Q.,2008, Geology and geochemistry of the Early Carboniferous Eastern Sawur caldera complex and associated gold epithermal mineralization, Sawur Mountains, Xinjiang, China: Journal of Asian Earth Sciences, Volume 32, Issues 2-4, 31 March 2008, Pages Shinn, C.H., 1980, The Story of the Mine: As Illustrated by the Great Comstock Lode of Nevada: University of Nevada Press, 318

324 162. Shinohara, H.,1994, Exsolution of immiscible vaper and liquid phases from a crystallizing silicate melt: Implications for chlorine and metal transport: Geochim. Cosmochim. Acta, 58, Sillitoe, R.H., 1974, Tectonic segmentation of the Andes: Implications for magnetism and metallogeny: Nature, Vol. 250, pp Sillitoe, R.H.,1988, Gold and silver deposits in porphyry systems. Proceedings Bulk Mineable Precious metal Deposits of the W USA :Symposium Reno Nevada 1987 Geol. Soc. Nevada Reno Sillitoe, R.H.,1989, Gold deposits in the western Pacific island Arcs : the magmatic connection :Econ Geol. Monogr. 6, Sillitoe, R.H., 1993, Gold-rich porphyry copper deposits : Geological Model and exploration implications, in Kirkham, R.V., Sinclair,W.D., Thorpe,R.I. and Duke,J.M., eds. Mineral Deposits Modeling: Geolo-gical Association of Canada, Special Paper 40, p Sillitoe R.H., 1999, Styles of high sulfidation gold, silver and copper mineralization in the porphyry and epithermal environments: PACRIM 99 congress. Bali Indonesia, October, Proc.-Australas. Inst. Min. 1999, pp Sillitoe R.H.,2002, Some metallogenic features of gold and copper deposits related to alkaline rocks and consequences for exploration: Mineralium Deposita , pp Sillitoe R.H., 2008, Major gold deposits and belts of the north and south American Cordillera: distribution, tectonomagmatic settings and metallogenic considerations, Economic Geology, v. 103, pp Sillitoe R.H. and. Hedenquist J.W,2003, Linkages between volcanotectonic settings, orefluid compositions, and epithermal precious-metal deposits. In: S.F. Simmons and I. Graham, Editors, SEG Special Publication , pp Simeakis, K., Mercier J. L., Vergely P. and Kissel C., 1989, Late Cenozoic Rotations along the North Aegean trough fault zone Greece; Structural Constraints, Paleo-magnetic Rotations and Continental Defor-mation, pp , C. Kissel and C. Laj editors Σηµαιάκης, Κ.,1988, Συµβολή της Νεοτεκτονικής Έρευνας στην αξιολόγηση του γεωθερµικού δυναµικού της περιοχής Αργένου Λέσβου, Ι.Γ.Μ.Ε., Αθήνα Simmons S.F., White, N.C. and John D.A., 2005, Geological characteristics of epithermal precious and base metal deposits, Economic Geology 100 th Anniversary volume, pp Spatz, D. M. and Taranik, J. V., 1989, Regional analysis of tertiary volcanic calderas WesternU. S. using Landsat thematic mapper imagery: in Remote Sensing of the Environment,Vol. 28., pp , Elsevier Science Publishing Co., New York 175. Spiegelman, M., McKenzie, D.P., 1987, Simple 2-D models for melt extraction at midocean ridges and island arcs: Earth and Planetary Science Letters, v.83, p Steiner, A.,1968, Clay minerals in hydrothermally altered rocks at Wairakei, New Zealand: Clays and Clay Minerals, v. 16, p Sterne, E. J., Reynolds, R. C. Jr., and Zantop, H.,1982, Natural ammonium illites from black shales hosting a stratiform base metal deposit, Delong Mountains, northern Alaska: Clays Clay Mineral., 30, Steven T.A. & Ratte J.C.,1960, Geology and ore deposits of the Summitville district, San juan Mountains, Colorado: U.S. Geol. Surv. Prof. Paper Tanaka, S.M., and Segal, D. B., 1989, Integrated remote sensing/vector based GIS technology for gold exploration, round mountain district, Nevada: Proceedings of 5th thematic conference on remote sensing for exploration geology, Calgary, Alberta, 2-6 october 1989 Ann Arbor: ERIM pp Thanassoulas C. and Xanthopoulos N.,1991, Location of possibly productive geothermal fracture zones/faults using integrated geophysicals methods over lesvos island geothermal field, Greece: Geothermics, Volume 20, Issues 5-6, 1991, Pages

325 181. Thompson A.J.B., Hauff P.H. and Robataille A. J.,1999, Alteration Mapping in Exploration: Application of Short-Wave Infrared SWIR Spectroscopy: SEG Newsletter, number 39, pp Thompson, T.B., Trippel, A.D., and Dwelley, P.C., 1985, Mineralized veins and breccias of the Cripple Creek district, Colorado: Econ. Geology, v. 80, p Thompson, R.N., Fowler, M.B., 1986, Subduction-related shoshonitic and ultrapotassic magmatism: a study of Siluro-Ordovician syenites from the Scottish Caledonides, Contributions to Mineralogy and Petrology, v.94, p Tsoli-Katagas, 1979, A geological, minerological, and geochelmical study of Lesvos Kaolins, thesis, University of Patras Vamvoukakis C., St. Seymour K., Kouli M., Lamera S. and Denes G., 2005, Investigation of non pristine volcanic structures acting as probable hosts to epithermal gold mineralization in the back arc region of the active Aegean arc, using combined satellite imagery and field data: examples from Lesvos volcanic terrain: Developments in Volcanology, Volume 7, 2005, Pages van der Meer, F. and Bakker, W., 1998,Validated surface mineralogy from high-spectral resolution remote sensing: a review and a novel approach applied to gold exploration using AVIRIS data. :Terra Nova 10, van der Meer, F.D.,1995, Spectral reflectance of carbonate mineral mixtures and bidirectional reflectance theory : quantitative analysis techniques for application in remote sensing.: Remote Sensing Reviews, , pp Van der Meer, F., 1994, Extraction of mineral absorption features from high spectral resolution data using non-parametric geostatistical techniques. International Journal of Remote Sensing 15, Varne, R., 1985, Ancient subcontinental mantle: a source for K-rich orogenic volcanics: Geology, v.13, p Vincent, R.K.,1997.,Fundamentals of geological and environmental remote sensing, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ 1997, pp Voudouris P. and Alfieris D.,2005, New porphyry Cu±Mo occurrences in the northeastern Aegean, Greece: Ore mineralogy and epithermal relationships. Mineral Deposit Research: Meeting the Global Challenge, Session Wagner T., Williams-Jones A. E. and Boyce A. J., 2005, Stable isotope-based modeling of the origin and genesis of an unusual Au Ag Sn W epithermal system at Cirotan, Indonesia: Chemical Geology, Volume 219, Issues 1-4, 15 June 2005, Pages White, N.C., and Hedenquist J.W., 1995, Epithermal gold deposits: Styles, characteristics, and exploration:society for Economic Geology Newsletter, 23, l, pp White, N.C., Leake, M.J., McCaughney, S.N. and Parris B.W. 1995: Epithermal deposits of the southern Pacific. J Williams-Jones A.E., Heinrich C.A. and Migdisov A.A.,2005, Vapor as a medium for the transport of metals: implications for ore deposit modeling, Goldschmidt Conf. on Vapor and the Transport of Metals, 2205, Abstr. 2005, p. A Wilson, M., 1989, Igneous petrogenesis, Unwin Hyman, London, p Wise, E. M.,1964, Gold: Recovery, Properties, and Applications, Van Nostrand, 198. Woldai, Ts.,1995, Lithologic and struc-tural mapping in a vegetated low-relief ter-rain using multiple-source remotely sensed data: a case study of the Calañas area in southwest Spain: ITC Journal, Vol.2, pp Χωριανοπούλου, Π.,1984, Εξαλλοιωµένα πετρώµατα της Ν. Λέσβου: αδηµοσίευτη έκθεση ΙΓΜΕ, Αθήνα Yigit O.,2006, Gold in Turkey a missing link in Tethyan metallogeny: Ore Geology Reviews, Volume 28, Issue 2, February 2006, Pages

326 201. Zhang, Y., G., and Frantz,J., D., 1987,Determination of homogenization temperatures and densities of supercritical fluids in the system NaCl-KCl-CaCl2-H2O using synthetic fluid inclusions: Chem.Geol., 64, Zielinski, R.A., Lipman, P.W., Millard, H.T.Jr., 1977, Minor element abundances in obsidian, perlite and felsite of calc-alkalic rhyolites, Am. Mineral, v.62, p

327 Th = 234 Ο C 275 Ο C Αλατότητα: : 0,3 4,93 wt% eq NaCl δο 18 δο 18 : +4.4 per mil έως +6.3 per mil ΜΥΘΗΜΝΑ ΣΚΑΛΟΧΩΡΙ * * * ΣΤΥΨΗ * * * ΣΙΓΡΙ δο 18 : +6.5 per mil έως per mil δd : -83 έως -120 * ΑΓΡΑ ΜΕΣΟΤΟΠΟΣ ΥΠΟΜΝΗΜΑ *Ag *Au...Ρήγµα Όριο Καλδέρας Περιοχή πυριτίωσης 310α ΕΙΚ. 166 : ΣΥΝΘΕΤΙΚΗ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΗ ΤΩΝ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΩΝ ΤΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ

328 B Α Β Α 1km [-] Β Ag Au Περιοχές πυριτίωσης Περιοχές ανίχνευσης χρυσού και αργύρου σε σχέση µε την επιφάνεια του εδάφους 310β

329 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 1 ΕΓΧΡΩΜΑ ΣΥΝΘΕΤΑ 1

330 Β Π A A Π [------] 1 KM Ψ1: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 321 περιοχή Στύψης Β Π [------] 1 KM 2 Ψ2: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 357 περιοχή Στύψης

331 Β [------] 1 KM Ψ3: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 345 περιοχή Στύψης Β Π [------] 1 KM 3 Ψ4: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 135 περιοχή Στύψης

332 Β [------] 1 KM Ψ5: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 127 περιοχή Στύψης Β [------] 1 KM 4 Ψ6: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 147 περιοχή Στύψης

333 Β Π [------] 1 KM Ψ7: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 247 περιοχή Στύψης Β Π [------] 1 KM 5 Ψ8: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 235 περιοχή Στύψης

334 Β Π [------] 1 KM Ψ9: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 635 περιοχή Στύψης Β [------] 1 KM 6 Ψ10: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 634 περιοχή Στύψης

335 Β Α Π [------] 1 KM Ψ11: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 457 περιοχή Στύψης Β Π [------] 1 KM 7 Ψ12: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 517 περιοχή Στύψης

336 Β Α Π [------] 1 KM Ψ13: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 417 περιοχή Στύψης Β Π [------] 1 KM 8 Ψ14: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 425 περιοχή Στύψης

337 Β [------] 1 KM Ψ15: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 754 περιοχή Στύψης Β Α [------] 1 KM 9 Ψ16: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 321περιοχή καλδέρας Σιγρίου

338 Β Α [------] 1 KM Ψ17: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 357 περιοχή καλδέρας Σιγρίου Β [------] 1 KM 10 Ψ18: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 345 περιοχή καλδέρας Σιγρίου

339 Β [------] 1 KM Ψ19: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 135περιοχή καλδέρας Σιγρίου Β Α Α [------] 1 KM 11 Ψ20: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 127 περιοχή καλδέρας Σιγρίου

340 Β [------] 1 KM Ψ21: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 147περιοχή καλδέρας Σιγρίου Β [------] 1 KM 12 Ψ22: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 247 περιοχή καλδέρας Σιγρίου

341 Β Α [------] 1 KM Ψ23: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 235περιοχή καλδέρας Σιγρίου Β [------] 1 KM 13 Ψ24: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 635 περιοχή καλδέρας Σιγρίου

342 Β [------] 1 KM Ψ25: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 634 περιοχή καλδέρας Σιγρίου Β Α [------] 1 KM 14 Ψ26: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 457 περιοχή καλδέρας Σιγρίου

343 Β [------] 1 KM Ψ27: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 517περιοχή καλδέρας Σιγρίου Β [------] 1 KM 15 Ψ28: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 417 περιοχή καλδέρας Σιγρίου

344 Β [------] 1 KM Ψ29: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 425περιοχή καλδέρας Σιγρίου Β Α [------] 1 KM 16 Ψ30: Ψευδέγχρωµο σύνθετο RGB 754 περιοχή καλδέρας Σιγρίου

345 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 2 ΧΑΡΤΕΣ ΚΛΙΣΕΩΝ ΤΡΙΣ ΙΑΣΤΑΤΕΣ ΑΠΕΙΚΟΝΙΣΕΙΣ

346 Β [------] 1 KM Σχήµα 1: Τρισδιάστατη απεικόνιση του φυσικού έγχρωµου σύνθετου (RGB-321) της LANDSAT-TM πάνω στο Ψ.Μ.Ε, µε αζιµουθιακή γωνία 321 µοίρες και ύψος ηλίου, 10 µοίρες Περιοχή Στύψης.

347 Β [------] 1 KM Σχήµα 2: Τρισδιάστατη απεικόνιση του φυσικού έγχρωµου σύνθετου (RGB-321) της LANDSAT-TM πάνω στο Ψ.Μ.Ε. Κάτοψη Περιοχή Στύψης.

348 Β [------] 1 KM Σχήµα3: Τεχνική Colordrape πάνω στο Ψ.Μ.Ε - Περιοχή Στύψης.

349 Β [------] 1 KM Σχήµα4: Χάρτης κλίσεων που προκύπτει από το Ψ.Μ.Ε - Περιοχή Στύψης.

350 Β [------] 1 KM Σχήµα 4B: Χάρτης κλίσεων που προκύπτει από το Ψ.Μ.Ε - Σιγρίου. Περιοχή καλδέρας

351 Β [------] 1 KM Σχήµα5: Χάρτης κλίσεων ανά ποσοστά επί τοις 100, ο οποίος προκύπτει από το Ψ.Μ.Ε - Περιοχή Στύψης.

352 Β [------] 1 KM Σχήµα6: Χάρτης κλίσεων ανά ποσοστά επί τοις 100, ο οποίος προκύπτει από το Ψ.Μ.Ε. Χρήση χρωµατικής παλέτας contourpalette - Περιοχή Στύψης.

353 Β [------] 1 KM Σχήµα 7: Χάρτης προσανατολισµού, ο οποίος προκύπτει από το Ψ.Μ.Ε. Χρήση χρωµατικής παλέτας elevationpalette - Περιοχή Στύψης.

354 Β [------] 1 KM Σχήµα8: Ψ.Μ.Ε - Χρήση χρωµατικής παλέτας pseudocolor - Περιοχή Στύψης.