ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΕΛΛΑΔΟΣ Ενότητα 12: Περιροδοπική- Σερβομακεδονική Ζώνη Ιωάννης Κουκουβέλας, Καθηγητής Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Γεωλογίας
Άδειες Χρήσης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση, Μη παράγωγα έργα 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ Σύμφωνα με αυτήν την άδεια ο δικαιούχος σας δίνει το δικαίωμα να: Μοιραστείτε αντιγράψετε και αναδιανέμετε το υλικό Υπό τους ακόλουθους όρους: Αναφορά Δημιουργού Θα πρέπει να καταχωρίσετε αναφορά στο δημιουργό, με σύνδεσμο της άδειας Μη εμπορική χρήση Δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το υλικό για εμπορικούς σκοπούς Μη παράγωγα έργα Μπορείτε να αναδιανείμετε το υλικό ως έχει, χωρίς να προβείτε σε αλλαγές (ανάμιξη, τροποποίηση)
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Πατρών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους.
Εσωτερικές Ελληνίδες: Περιροδοπική Σερβομακεδονική Univer sit y of Pat r as Depar t ment of Geol ogy Labor at or y of St r uct ur al Geol ogy
Ο χάρτης των Εσωτερικών Ελληνίδων Εικόνα 1.
Γενικά (1) Η περιοχή στην οποία εκτείνονται αυτές οι μεταμορφωμένες ενότητες οριοθετείται στα βόρεια από τον ποταμό Μαρίτζα και το αντίστοιχο ρήγμα στην Βουλγαρία, το Αιγαίο πέλαγος στα νότια και τον ποταμό Βαρδάρη ή Αξιό στα δυτικά. Ανάλογα μεταμορφικά πεδία με όμοια ηλικία τεκτονισμού χαρακτηρίζουν την περιοχή της χερσονήσου της Biga στην Τουρκία στην οποία αναγνωρίζεται μια παρόμοια τεκτονική εξέλιξη με αυτή της περιοχής της Ροδόπης. Στην εσωτερικό της μάζας αναγνωρίζονται τεκτονικά στοιχεία που οριοθετούν μια σειρά από ζώνες. Σημαντική τεκτονική ζώνη είναι ο ποταμός Στρυμόνας, που οριοθετεί την Σερβομακεδονική μάζα από τη Ροδοπική μάζα. Σχετικά με το χαρακτήρα του Στρυμώνα οι απόψεις που υπάρχουν είναι πολλές και αποτελεί ένα ανοικτό για περαιτέρω έρευνα γεωλογικό πρόβλημα. Οι παλαιότερες απόψεις το θεωρούσαν ως ανάστροφο ρήγμα ενώ οι νεώτερες ως κανονικό ρήγμα. Το ρήγμα του Νέστου χωρίζει τη ζώνη της Ροδόπης σε δύο μεγάλες ενότητες.
Γενικά (2) Εικόνα 2.
Γενικά (3) Εικόνα 3. Συνθετικός γεωλογικός χάρτης της περιοχής της ΒΑ- Ελλάδας και της Νότιας Βουλγαρίας. Ο χάρτης προέρχεται από γεωλογικές χαρτογραφήσεις στην Ελλάδα και τη Βουλγαρία.
Περιροδοπική Ζώνη (1) Το δυτικό όριο της Σερβομακεδονικής ζώνης είναι η Περιροδοπική ζώνη με κύρια εμφάνισή της κατά μήκος των παράλιων περιοχών της Θράκης από την Αλεξανδρούπολη έως και την Κομοτηνή. Η Περιροδοπική ζώνη καμπυλώνεται από μια ΒΔ-ΝΑ διεύθυνση στην Μακεδονία σε μια ΒΑ-ΝΔ διεύθυνση στα παράλια της Θράκης. Η καμπύλωση γίνεται στο ΝΑ άκρο της χερσονήσου του Άθω. Στην περιοχή της Χαλκιδικής έως το σύνορα με την πρώην Γιουγκοσλαβική δημοκρατία η Περιροδοπική ζώνη έχει επιμήκη ΒΔ- επιφανειακή εμφάνιση. Η εμφάνιση της Σερβομακεδονικής ζώνης στην κεντρική Μακεδονία περιλαμβάνει εμφανίσεις της στην χερσόνησο της Σιθωνίας και τις λίμνες Λαγκαδά και Δοϊράνης.
Περιροδοπική Ζώνη (2) Εικόνα 4.
Περιροδοπική Ζώνη (3) Εικόνα 5.
Περιροδοπική Ζώνη (4) Η Περιροδοπική Ζώνη ορίσθηκε από τον Kaufmann et al. (1976) για να περιλάβει ακολουθίες πετρωμάτων που περιβάλλουν τη Σερβομακεδονική και τη Ροδοπική ζώνη. Τα πετρώματα της ζώνης εκτείνονται από τη λίμνη της Δοϊράνης έως τη Χαλκιδική στα νοτιοανατολικά όπου η ζώνη κάμπτεται προς τα BA ώστε να εμφανισθεί στην περιοχή της Θράκης και της Σαμοθράκης. Οι λιθολογίες που περιλαμβάνονται στην Περιροδοπική Ζώνη αντιστοιχούν σε μεταϊζηματογενή πετρώματα τα οποία σε γενικές γραμμές χαρακτηρίζονται από μικρό βαθμό μεταμόρφωσης. Όμως πρόσφατες έρευνες θεωρούν ότι στη ζώνη εντάσσονται και πετρώματα υψηλού βαθμού μεταμόρφωσης στην περιοχή της Μακεδονίας αλλά και υπολείμματα οφιολιθικών συμπλεγμάτων στη χερσόνησο της Χαλκιδικής και τη Θράκη.
Η Περιροδοπική Ζώνη στη Μακεδονία Στην περιοχή της Μακεδονίας η Περιροδοπική Ζώνη περιλαμβάνει από τα ανατολικά προς τα δυτικά τρεις ενότητες που ονομάζονται Ντεβέ Κοράν- Δουμπιά, Μελισοχωρίου-Χολομώντα και Άσπρης Βρύσης-Χορτιάτη. Η ενότητα Μελισοχωρίου - Χολομώντα έχει τη μεγαλύτερη έκταση από τις τρεις ενότητες με πλάτος 5-15 Km. Το στρωματογραφικό εύρος της απόθεσης της ενότητας είναι Άνω Τριαδικό - Άνω Ιουρασικό. Ο κατώτερος σχηματισμός της ενότητας είναι μάρμαρα και ανακρυσταλλωμένοι ασβεστόλιθοι με συχνές παρεμβολές γραφιτικών φυλλιτών και σερικιτικών σχιστόλιθων. Προς τα στρωματογραφικά ανώτερα τμήματα απαντώνται γραφιτικοί φυλλίτες και ασβεστιτικοί σχίστες ή ψαμμίτες (πάχος 400 m). Θεωρείται ως τουρβιδιτική ακολουθία που αντιστοιχεί στην ηπειρωτική κατωφέρεια μιας ηπείρου. Από το Ωραιόκαστρο έως τη χερσόνησο της Σιθωνίας εμφανίζονται οι «οφιόλιθοι Θεσσαλονίκη» (ήτοι φολιωμένοι σωρειτικοί περιδοτίτες, πυροξενείτες, γάββροι και σωρειτικούς γαββρονορίτες. Η ηλικία των οφιολίθων Θεσσαλονίκης είναι Μέσο Ιουρασική (172±5 Ma).
Η Περιροδοπική Ζώνη στη Θράκη Στην περιοχή της Θράκης η Περιροδοπική ζώνη περιλαμβάνει την ενότητα Μάκρης, το οφιολιθικό σύμπλεγμα του Έβρου και το σχηματισμό Μελίας. Η Ενότητα Μάκρης είναι η κύρια ενότητα στη Θράκη. Η ενότητα είναι Άνω Τριαδική-Κάτω Κρητιδική, με πάχος 2 χλμ. Υποδιαιρείται στην υπερκείμενη μεταηφαιστειοϊζηματογενή σειρά πρασινοσχιστολίθων και την υποκείμενη μεταιζηματογενή σειρά. Μεταϊζηματογενής σειρά (τα κατώτερα περιλαμβάνουν μετακροκαλοπαγή, μεταγραουβάκες και χαλαζίτες, ενώ τα ανώτερα ανθρακικά πετρώματα με παρεμβολές χαλαζιακών-σερικιτικών φυλλιτών και γραφιτικών σχιστόλιθων). Τα ανθρακικά πετρώματα έχουν χαρακτηριστικά απόθεσης σε ανθρακική ράμπα. Η μεταηφαιστειοϊζηματογενής αποτελείται από πρασινοσχιστόλιθους, χλωριτικούς- ταλκικούς- μαρμαρυγιακούς- σχιστόλιθους και χαλαζίτες.
Το οφιολιθικό σύμπλεγμα του Έβρου (1) Το οφιολιθικό σύμπλεγμα του Έβρου πετρώματα της μαγματικής σειράς των οφιολίθων (η μανδυακή σειρά περιορισμένη). Το σύμπλεγμα παρεμβάλλεται ανάμεσα στην ενότητα Μάκρης και σειρά Μελίας. Ανάλογα πετρώματα στη Βουλγαρία με το σχηματισμό Gorno Lukova. Εμφανίσεις Μαρώνεια, Μάκρη, Μελία, Διδυμότειχο, Μεταξάδες και Πετρωτά. Η λιθολογία περιλαμβάνει στα ανώτερα μεταηφαιστείτες, στα κατώτερα πρασινόλιθους και πρασινοσχιστόλιθους. Οι πρωτόλιθοι των μεταηφαιστειτών θεωρούνται ως μπονινίτες, θολεϊτικοί βασάλτες, θολεϊτικοί ανδεσίτες, δακίτες-ρυοδακίτες κλπ.
Το οφιολιθικό σύμπλεγμα του Έβρου (2) Σχηματισμός σε ηφαιστειακό τόξο (ΙΑΤ), ασθενείς χαρακτήρες μεσοωκεάνιας ράχης (MORB) ή πλαγιογρανίτες πάνω από καταβυθιζόμενη λιθοσφαιρική πλάκα (SSZ) Η χρονολόγηση γάββρων στη Μαρώνεια, με 206 Pb/ 238 U, είναι 169±2 Μa, ηλικία ψύξης Τ< 120 ο C πριν από περίπου 161±31 ή περίπου 140±46 Μa. Μεταμόρφωση στα ανώτερα Τ= 220-400 o C και Ρ= 2-4 Kbars, στα κατώτερα Τ= 450 o C και η Ρ=5-7 Kbars. Από γεωτεκτονικής άποψης το οφιολιθικό σύμπλεγμα του Έβρου θεωρείται ότι την περίοδο του Αν. Ιουρασικού - Κ. Κρητιδικού συμπεριλήφθηκε σε πρίσμα προσαύξησης.
Η Σερβομακεδονική Ζώνη (1) Η Σερβομακεδονική ζώνη βρίσκεται στα δυτικά της Ροδόπης ανάμεσα στον ποταμό Στρυμώνα και την ζώνη Αξιού. Η ζώνη αυτή καθορίσθηκε από τους Dimitrievic (1959, 1963), Jaranov (1960), Arsovski (1961), Kockel & Walter (1965, 1968) Mercier (1968) και εκτείνεται εκτός από τον Ελληνικό χώρο στην πρώην Γιουγκοσλαβία και τη Βουλγαρία. Βρίσκεται μεταξύ της Ζώνης Ροδόπης, και της Περιροδοπικής ζώνης. Το γεωγραφικό-γεωλογικό όριο της Σερβομακεδονικής ζώνης και της Ροδόπης είναι η κοιλάδα του ποταμού Στρυμώνα- ρήγμα Στρυμώνα.
Η Σερβομακεδονική Ζώνη (2) Εικόνα 6.
Η Σερβομακεδονική Ζώνη (3) Η Σερβομακεδονική ζώνη στον Ελληνικό χώρο υποδιαιρέθηκε σε δύο σειρές: (α) τη σειρά των Κερδυλίων που καταλαμβάνουν το ανατολικό τμήμα της και (β) τη σειρά Βερτίσκου που καταλαμβάνει το δυτικό τμήμα της. Η σειρά Κερδυλίων γενικά χαρακτηρίζεται από την ύπαρξη μαρμάρων ενώ η σειρά Βερτίσκου απαρτίζεται από σχιστόλιθους, γνεύσιους, αμφιβολίτες και διεισδύσεις υπερβασικών πετρωμάτων. Οι παλαιότερες απόψεις για τη ζώνη αυτή θεωρούν ότι ανάμεσα στις δύο σειρές που απαρτίζουν τη ζώνη υπάρχει συμφωνία και ομαλή μετάβαση από την κατώτερη προς την ανώτερη. Νεότερες έρευνες δείχνουν ότι οι δυο σειρές διαχωρίζονται από τεκτονική επαφή. Δηλαδή η σειρά Βερτίσκου αντιστοιχεί σε ένα σύστημα καλυμμάτων που δομείται από τρεις τεκτονοστρωματο-γραφικές ενότητες.
Η Σερβομακεδονική Ζώνη (4) Εικόνα 7.
Η σειρά των Κερδυλίων (1) Εμφάνιση: Ανατολική Χαλκιδική (από εκβολές του Στρυμώνα μέχρι Στρατώνι). Η σειρά μπορεί να ανήκει στη Ροδόπη ή στη Σερβομακεδονική. Το πάχος της είναι 3000 μέτρα (?). Από τα κατώτερα προς τα ανώτερα: Α. Βιοτιτικοί γνεύσιοι πάχους περίπου 700 μέτρων. Β. Κατώτερο μάρμαρο μέγιστου πάχους 150 μέτρων. Γ. Βιοτιτικοί γνεύσιοι πάχους 1000 μέτρων με παρεμβολές αμφιβολιτών και ασβεστοπυριτικών πετρωμάτων.
Η σειρά των Κερδυλίων (2) Δ. Ενδιάμεσο μάρμαρο με γνεύσιους και αμφιβολίτες πάχους 200 μέτρων. Ε. Βιοτιτικοί γνεύσιοι μέγιστου πάχους 700-1000 μέτρων, με παρεμβολές βιοτιτικών- κεροστιλβικών γνευσίων, αμφιβολιτών και λεπτών ενστρώσεων μαρμάρων. ΣΤ. Ανώτερο μάρμαρο πάχους από 30-300 μέτρα. Στο μάρμαρο παρεμβάλλονται βιοτιτικοί γνεύσιοι, βιοτιτικοί- κεροστιλβικοί γνεύσιοι, μαρμαρυγιακοί σχιστόλιθοι, επιδοτιτικοί- ακτινολιθικοί σχιστόλιθοι και αμφιβολίτες. Σύμφωνα με τις παραγενέσεις των λιθολογικών φάσεων Α, Β και Γ η σειρά έχει μεταμορφωθεί σε συνθήκες κορδιεριτικής- αμφιβολιτικής φάσης (Τ= 670-680 C και Ρ= 3,5 kbar).
Η σειρά του Βερτίσκου (1) Το κύριο μέρος της Σερβομακεδονικής μάζας (Χαλκιδική προς βορρά μέχρι τα σύνορα της Ελλάδας). Περιλαμβάνει τρεις ενότητες: (α) Κατώτερη ενότητα. Η ενότητα αποτελείται από παρα-γνεύσιους (υπολειμματικοί χαρακτήρες υποδηλώνουν τουρβιδίτες), σταυρολιθικούςγρανατιτικούς- ή βιοτιτικούς σχιστολίθους, μεταχαλαζίτες, μεταγραουβάκες, ορίζοντες μαρμάρου κυρίως στα ανατολικά και μικρής έκτασης αμφιβολίτες στα δυτικά. (Αμφιβολίτες, προ- ή συν- τεκτονικούς διοριτές ή γρανοδιορίτες). (β) Ενδιάμεση μετα- οφιολιθική ενότητα. Ενότητα μεγάλου πάχους, αμφιβολίτες και μετα-υπερβασικά πετρώματα σε φακούς και σε στρώματα που έχουν χαλαζοαστριούχο θεμελιώδη μάζα και μαρμαρυγιακούς σχιστόλιθους. Διαπεραστική φολίωση και κρυσταλλικής γράμμωσης, μυλωνίτες.
Η σειρά του Βερτίσκου (2) Οι υπερβασικοί φακοί αποτελούνται κυρίως από χαρτσβουργίτες ως υπολείμματα ενός οφιολιθικού συμπλέγματος, με μεταγάββρους και αμφιβολίτες βασαλτικής σύστασης (βασάλτες ωκεάνιου φλοιού). Οι μυλωνίτες υποδιαιρούν το ανατολικό από το δυτικό τμήμα της Σερβομακεδονικής ζώνης και χωρίζουν την κατώτερη από την ανώτερη ενότητα. (γ) Ανώτερη γνευσιακή ενότητα που περιλαμβάνει μιγματιτικούς ορθογνευσίους και παραγνευσίους. Οι παραγενέσεις παραπέμπουν σε υψηλή μεταμόρφωση στην αλμανδινική-αμφιβολιτική φάση. Κυριαρχεί η πλαστική παραμόρφωση αλλά υπάρχουν και ενδείξεις παραμόρφωσης σε πλαστικές-εύθραυστες συνθήκες.
Η τεκτονική εξέλιξη της Σερβομακεδονικής ζώνης (1) Τρεις φάσεις: οι δύο πρώτες και παλαιότερες χαρακτηρίζονται από πλαστικού τύπου παραμόρφωση ενώ η τρίτη φάση παραμόρφωσης είναι εύθραυστουπλαστικού τύπου. Η πρώτη φάση παραμόρφωσης χαρακτηρίζεται από μια καλά εκφρασμένη φολίωση και μια ΔΒΔ- διεύθυνσης κρυσταλλική γράμμωση που εκφράζεται με ορυκτά υψηλού βαθμού μεταμόρφωσης. Οι πτυχές της πρώτης φάσης παραμόρφωσης είναι κλειστές έως ισοκλινείς με καμπυλωμένους άξονες. Η κίνηση των πετρωμάτων κατά τη διάρκεια της φάσης είναι προς τα νοτιοδυτικά όπως αυτό πιστοποιείται από την ασυμμετρία των πτυχών, C/S επιφανειών και ασυμμετριών σε πορφυροκλάστες. Η δεύτερη φάση παραμόρφωσης περιλαμβάνει πτυχές που ταξινομούνται από ανοικτές έως σφικτές ασύμμετρες πτυχές που κατά θέσεις επαναπτυχώνουν τις πτυχές της πρώτης φάσης παραμόρφωσης. Με βάση τα στοιχεία που υπάρχουν για τις δύο αυτές φάσεις θεωρείται ότι πιθανά αποτελούν ιστολογικά στοιχεία της ίδιας φάσης παραμόρφωσης.
Η τεκτονική εξέλιξη της Σερβομακεδονικής ζώνης (2) Εικόνα 8.
Η τεκτονική εξέλιξη της Σερβομακεδονικής ζώνης (3) Εικόνα 9.
Σημείωμα Αναφοράς Copyright, Πανεπιστήμιο Πατρών, Τμήμα Γεωλογίας, Ιωάννης Κουκουβέλας, Σωτηριος Κοκκάλας, Παρασκευάς Ξυπολιάς. «Γεωλογία Ελλάδας». Έκδοση: 1.0. Πάτρα 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: https://eclass.upatras.gr/courses/geo356/
Αναφορές (1) Το υλικό της παρουσίασης προέρχεται από το βιβλίο: ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΕΛΛΑΔΟΣ Πανεπιστήμιο Πατρών, Τμήμα Γεωλογίας, Ιωάννης Κουκουβέλας, Σωτήριος Κοκκάλας, Παρασκευάς Ξυπολιάς. Έκδοση: Πανεπιστήμιο Πατρών. Πάτρα 2014.
Αναφορές (2) Όλες οι εικόνες που περιέχονται στην ενότητα 12, προέρχονται από το προσωπικό αρχείο του κ. Κουκουβέλα Ιωάννη.
Τέλος Ενότητας