2015 ΠΑΝΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΙΖΗΜΑΤΟΛΟΓΙΑΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΓΕΩΕΠΙΣΤΗΜΕΣ & ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ: ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΣΤΗ ΛΙΘΟΣΦΑΙΡΑ ΚΑΙ ΤΟ ΓΕΩΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΙΖΗΜΑΤΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΙ ΓΕΩΧΗΜΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΓΕΝΕΣΗΣ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ ΣΤΟ ΝΟΤΙΟ ΤΜΗΜΑ ΤΗΣ ΚΕΝΤΡΙΚΗΣ ΚΡΗΤΗΣ MΠΕΛΙΒΑΝΗ ΔΗΜΗΤΡΑ Εξεταστική Επιτροπή: Καθηγητής Α. Ζεληλίδης (Επιβλέπων) Ομότιμος Καθηγητής Ν. Κοντόπουλος Λέκτορας Π. Αβραμίδης ΠΑΤΡΑ, 2015
[2]
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΡΟΛΟΓΟΣ... 6 ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο... 8 1.1. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ... 8 1.2. ΓΕΝΙΚΑ... 8 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο... 11 2. ΓΕΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΙΣΗ... 11 2.1. ΟΡΟΓΕΝΕΤΙΚΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ... 11 2.2. ΤΟ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΟΡΟΓΕΝΕΣ... 14 2.2.1. Το Σύνθετο Ελληνικό Ορογενές... 15 2.2.2. Γεωδυναμική εξέλιξη και τεκτονισμός στην Αλπική ορογενετική λωρίδα...18 2.2.3. Μεσογειακή ορογενετική λωρίδα... 25 2.2.4. Η μετανάστευση του τεκτονισμού στο Ελληνικό ορογενές... 26 2.3. ΓΕΩΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΟΣ... 27 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο... 30 3. ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΙΣΗ ΤΟΥ ΝΗΣΟΥ ΚΡΗΤΗΣ... 30 3.1. ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΚΡΗΤΗΣ... 30 3.1.1. Αυτόχθονη σειρά Κρήτης Ιόνιος Ζώνη... 32 3.1.2. Αλλόχθονες σειρές Κρήτης... 33 3.1.3. Νεογενείς σχηματισμοί... 38 3.1.4. Τεταρτογενείς αποθέσεις.... 40 3.2. ΓΕΩΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΤΟΥ ΝΗΣΟΥ ΚΡΗΤΗΣ... 40 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο... 42 4.1. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ... 43 4.2. ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΙΣΗ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ... 45 4.2.1. Ταξινόμηση των καλυμμάτων της κεντρικής Κρήτης... 45 4.2.2. Ιζηματολογική ανάλυση της περιοχής μελέτης... 51 4.2.3. Μόρφο-τεκτονική εξέλιξη περιοχής μελέτης... 55 4.2.4. Γεωδυναμική Παλαιογεωγραφική εξέλιξη... 58 [3]
KEΦΑΛΑΙΟ 5 Ο... 63 5. ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΠΕΤΡΕΛΑΙΩΝ... 63 5.1. Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΓΕΝΕΣΗΣ... 63 5.2. ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΠΕΤΡΕΛΑΙΟΥ... 63 5.2.1. Η βιoλoγική πρoέλευση τoυ πετρελαίoυ... 63 5.2.2. Οργανική παραγωγή... 64 5.2.3. Χημική σύvθεση τoυ ζωvταvoύ oργαvικoύ υλικoύ... 65 5.3. ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΠΕΔΙΩΝ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ... 67 5.4. ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΑ ΑΠΟΘΕΣΗΣ... 68 5.4.1. Λιμναίες λεκάνες... 69 5.4.2. Δέλτα... 69 5.4.3. Θαλάσσιες λεκάνες... 69 5.5. ΓΕΝΕΣΗ ΠΕΤΡΕΛΑΙΩΝ... 70 5.5.1. Απoβoλή-Εξαγωγή-Μεταvάστευση πετρελαίoυ απ'τo μητρικό πέτρωμα.. 70 5.5.2. Δευτερoγεvής μεταvάστευση... 74 5.5.2.1. Ρήγματα και διακλάσεις.... 76 5.5.2.2. Δρόμoι μεταvάστευσης... 77 5.6. Ο ΑΠΟΤΑΜΙΕΥΤΗΡΑΣ... 78 5.6.1. Πoρώδες και διαπερατότητα... 80 5.6.2. Αvθρακικoί απoταμιευτήρες... 81 5.6.3. Αμμoύχoι απoταμιευτήρες... 82 5.7. ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΟΣ ΜΟΝΩΤΗΡΑΣ... 83 5.8. Η ΠΑΓΙΔΑ... 84 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ο... 87 6. ΕΡΓΑΣΙΑ ΥΠΑΙΘΡΟΥ... 87 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Ο... 95 7. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΟΙ ΜΕΘΟΔΟΙ ΕΡΕΥΝΑΣ... 95 7.1. AΝΑΛΥΣΗ ΟΡΓΑΝΙΚΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ Corg ΠΟΣΟΤΙΚΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΚΑΙ Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣ ΤΟΥ.... 95 7.1.1. Αποτελέσματα ανάλυσης οργανικού άνθρακα C org Ποσοτικός προσδιορισμός... 97 7.2. ΑΝΑΛΥΣΗ ΑΝΘΡΑΚΙΚΟΥ ΑΣΒΕΣΤΙΟΥ ΠΟΣΟΤΙΚΟΣ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ CaCO 3 ΚΑΙ Η ΣΗΜΑΣΙΑ ΤΗΣ ΠΑΡΟΥΣΙΑΣ ΤΟΥ.... 116 [4]
7.2.1. Αποτελέσματα ανάλυσης ανθρακικού ασβεστίου Ποσοτικός προσδιορισμός.... 119 7.3. ΣΧΕΣΗ ΤOC-CaCO 3... 136 7.4. ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ - ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ... 144 7.4.1. Κοκκομετρική Ανάλυση Προσδιορισμός Στατιστικών Παραμέτρων- Αποτελέσματα... 152 7.4.1.1. Διαγράμματα προσδιορισμού του τρόπου μεταφοράς... 173 7.4.1.3. Διαγράμματα προσδιορισμού περιβαλλόντων ιζηματογένεσης...177 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 Ο... 182 8. ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΥΠΑΡΞΗΣ ΥΔΡΟΓΟΝΑΝΘΡΑΚΩΝ ΝΟΤΙΑ ΤΗΣ ΚΡΗΤΗΣ ΜΕ ΒΑΣΗ ΤΗΝ ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΜΕΣΩΚΕΑΝΙΑΣ ΡΑΧΗΣ... 182 8.1. ΓΕΝΙΚΑ... 182 8.2. Η ΜΕΣΟΓΕΙΑΚΗ ΡΑΧΗ... 183 8.2.1. Λασποηφαίστεια... 185 8.2.2. Συμπλέγματα πρισμάτων επαύξησης... 187 8.3. ΣΥΖΗΤΗΣΗ... 188 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 Ο... 190 9. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 190 9.1. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ... 190 9.2. ΓΕΝΙΚΑ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 193 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 195 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ...202 [5]
ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα διπλωματική διατριβή με τίτλο «Ιζηματολογική και Γεωχημική ανάλυση - Δυναμικό γένεσης υδρογονανθράκων στο νότιο τμήμα της κεντρικής Κρήτης», εκπονήθηκε στα πλαίσια πτυχιακής εργασίας, μεταπτυχιακού προγράμματος του τομέα Γεωλογικές διεργασίες στη Λιθόσφαιρα και Γεωπεριβάλλον, του τμήματος Γεωλογίας της σχολής Θετικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Πατρών. Στόχος της εργασίας ήταν η ιζηματολογική και γεωχημική ανάλυση κλαστικών και ανθρακικών ιζημάτων στο νότιο τμήμα, της νήσου Κρήτης, με απώτερο σκοπό να μελετηθούν τα αποθετικά τους περιβάλλοντα, οι συνθήκες σχηματισμού τους, η γεωδυναμική εξέλιξη της περιοχής καθώς και ο εντοπισμός και αξιολόγηση πιθανών μητρικών πετρωμάτων υδρογονανθράκων. Σε αυτό το σημείο θα ήθελα να ευχαριστώ όλους όσους συνέβαλαν και με βοήθησαν στην συγγραφή και την ολοκλήρωση της παρούσας εργασίας. Καταρχήν τον επιβλέποντα καθηγητή της πτυχιακής κ. Αβραάμ Ζεληλίδη, Καθηγητή του τμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών, για την επιστημονική καθοδήγηση που μου παρείχε τόσο στο θεωρητικό όσο και στο ερευνητικό μέρος της εργασίας μου καθώς και για την άψογη συνεργασία που είχαμε κατά την εκπόνηση της. Τους κ. Κοντόπουλο Νικόλαο και κ. Αβραμίδη Παύλο, για την βοήθεια που μου παρείχαν στο τμήμα των εργαστηριακών αναλύσεων και το συνεχές ενδιαφέρον τους για την πορεία της εργασίας μου. Τον κ. Ηλιόπουλο Γιώργο για την πραγματοποίηση της εργασίας υπαίθρου καθώς επίσης και για τα σχόλια και τις παρατηρήσεις του. Επίσης ευχαριστώ θερμά: Τον μεταπτυχιακούς φοιτητές Παναγιώτη Τσερόλα και Χρύσανθο Μποτζιολή για την πολύτιμη βοήθειά τους τόσο στις εργαστηριακές αναλύσεις όσο και στο κείμενο της διπλωματικής διατριβής. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω τους φίλους Κωνσταντίνα Θεοφυλάκτου, Βασιλική Σάββα και Παναγιώτη Αποστολόπουλο για τις μικρές ή μεγαλύτερες βοήθειες που μου προσέφερε καθένας έξ αυτών. Τέλος, την οικογένειά μου, για την στήριξή της αυτά τα πέντε χρόνια της φοίτησης μου στο τμήμα Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Πατρών. [6]
ΠΕΡΙΛΗΨΗ Στόχος της εργασίας ήταν η ιζηματολογική και γεωχημική ανάλυση κλαστικών και ανθρακικών ιζημάτων όπου συλλέχθηκαν απο ποικίλα τεκτονικά καλύμματα, στο νότιο τμήμα της κεντρικής Κρήτης. Στο πρώτο, δεύτερο, τρίτο και τέταρτο κεφάλαιο, γίνεται βιβλιογραφική ανασκόπηση της γενικής γεωλογίας, στην συνέχεια γεωλογική επισκόπηση της περιοχής μελέτης και γενικότερα της Κρήτη και τέλος περιγραφή της γεωδυναμικής και παλαιογεωγραφικής εξέλιξης της ευρύτερης περιοχής. Στο πέμπτο κεφάλαιο, περιγράφονται οι συνθήκες που απαιτούνται για την γένεση πεδίων υδρογονανθράκων, τα χαρακτηρίστηκα του οργανικού υλικού που εγκλωβίζεται στα ιζήματα και στον τρόπο δημιουργίας των μητρικών πετρωμάτων. Στo έκτο κεφάλαιο, γίνεται αναφορά στην εργασία υπαίθρου όπου πραγματοποιήθηκε η δειγματοληψία. Το έβδομο κεφάλαιο, με τίτλο εργαστηριακοί μέθοδοι έρευνας (κοκκομετρική ανάλυση, ανάλυση ανθρακικού ασβεστίου και οργανικού υλικού) χωρίζεται σε τρία μέρη. Στο πρώτο μέρος γίνεται μια περιγραφή των μεθόδων κοκκομετρικής ανάλυσης που χρησιμοποιήθηκαν καθώς και των αποτελεσμάτων που προέκυψαν. Στο δεύτερο μέρος περιγράφεται η διαδικασία ανάλυσης του οργανικού υλικού και στη συνέχεια ακολουθούν τόσο τα αποτελέσματα όσο και τα συμπεράσματα που προέκυψαν από την παρούσα διαδικασία. Στο τρίτο μέρος αντίστοιχα παρουσιάζεται η διαδικασία ανάλυσης ανθρακικού ασβεστίου, τα αποτελέσματα και τα συμπεράσματα της. Το κεφάλαιο αυτό κλείνει, με την σύγκριση μεταξύ του ολικού οργανικού άνθρακα και ανθρακικού ασβεστίου. Στο όγδοο κεφάλαιο, αναφέρεται στο δυναμικό ύπαρξης υδρογονανθράκων στην παράκτιο νότιο Κρήτη σε σχέση με την Μεσογειακή ράχη. Το ένατο κεφάλαιο, αποτελεί το κεφάλαιο με τα συμπεράσματα και τη συζήτηση για την περιοχή μελέτης. Τέλος, ακολουθεί το Παράρτημα με τα διαγράμματα αθροιστικής συχνότηταςπιθανότητας έτσι όπως υπολογίστηκαν. [7]
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο 1.1. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Σκοπός της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη τόσο κλαστικών όσο και ανθρακικών ιζημάτων, από διαφορετικά τεκτονικά καλύμματα, στο νότιο τμήμα του νήσου Κρήτης. Η παρούσα διατριβή βασίστηκε στην σύνθεση δεδομένων πεδίου αλλά και σε μια σειρά εργαστηριακών αναλύσεων η οποία περιελάμβανε, ιζηματολογική και γεωχημική ανάλυση. Πιο συγκεκριμένα, έγιναν κοκκομετρικές αναλύσεις των ιζημάτων με επεξεργασία των στατιστικών παραμέτρων, έγινε ποσοτικός προσδιορισμός του Οργανικού Άνθρακα (Corg) και του Ανθρακικού Ασβεστίου (CaCO 3 ). Στόχος της παρούσας διατριβής είναι, η επεξεργασία των παραπάνω διεργασιών στα δείγματα που συλλέχτηκαν από το φύλλο Αντισκάρι (που έχει εκδοθεί από το ΙΓΜΕ), με απώτερο σκοπό να μελετηθούν τα αποθετικά τους περιβάλλοντα, οι συνθήκες σχηματισμού τους και η γεωδυναμική εξέλιξη της υπό μελέτη περιοχής διερευνώντας συνάμα την πιθανότητα ύπαρξης και αξιολόγησης πιθανών πεδίων μητρικών πετρωμάτων υδρογονανθράκων. 1.2. ΓΕΝΙΚΑ Η Κρήτη είναι το μεγαλύτερο νησί της Ελλάδας και το πέμπτο μεγαλύτερο στη Μεσόγειο, με έκταση περίπου 8.300km 2. To νησί έχει μήκος 260km, ενώ το πλάτος του ποικίλει μεταξύ 60km και μόλις 12km στο ανατολικό τμήμα. Η Κρήτη εδράζει περίπου 160 χιλιόμετρα νότια της ελληνικής ηπειρωτικής χώρας εκτεινόμενη κατά διεύθυνση Ανατολή-Δύση, Nότια του Αιγαίου πελάγους, του οποίου και αποτελεί το νότιο φυσικό όριο και βόρεια του Λιβυκού. Βρίσκεται περίπου 90km από το ελληνικό τόξο (Εικόνα 1). Η γεωγραφική θέση του νησιού, είχε σαν αποτέλεσμα να αποτελεί για αιώνες το σταυροδρόμι της Μεσογείου. Ο συνδυασμός των ευνοϊκών συνθηκών που επικρατούν, όπως το εύκρατο κλίμα, τα εύφορα εδάφη, η μορφολογία κ.α, οδήγησαν στην κατοίκησή της από τους προϊστορικούς ήδη χρόνους. Οι μεγαλύτερες πόλεις βρίσκονται στις βόρειες ακτές του και είναι από τα δυτικά προς τα ανατολικά τα Χανιά, το Ρέθυμνο, το Ηράκλειο, ο Άγιος Νικόλαος και η [8]
Σητεία, όπου υπάρχουν μεγάλες λιμενικές εγκαταστάσεις, που εξυπηρετούν την ακτοπλοϊκή σύνδεση του νησιού με την ηπειρωτική Ελλάδα και την Ευρώπη γενικότερα. Κατά μήκος της νότιας ακτογραμμής συναντώνται μικρότερες πόλεις (Ιεράπετρα, Αγία Γαλήνη, Χώρα Σφακιών κλπ.). Εικόνα 1: Η Κρήτη σε σχέση με το ελληνικό τόξο (Duermeijer et al 1998). Το ανάγλυφο του νησιού κατανέμεται ως εξής: 33% πεδινό, 26% ημιορεινό και 41% ορεινό. Παρατηρείται ότι παρά το γεγονός ότι η Κρήτη είναι νησί, υπάρχουν πολλοί ορεινοί όγκοι με κορυφές που υπερβαίνουν σε υψόμετρο τα 2000m. Ωστόσοoι μεγάλοι ορεινοί όγκοι που δεσπόζουν το νησί είναι τρείς. Τα Λευκά Όρη με μέγιστο υψόμετρο τα 2.452μ., βρίσκονται στο δυτικό τμήμα της Κρήτης, νότια της πόλης των Χανίων. Ο Ψηλορείτης με υψόμετρο που φτάνει τα 2.456μ., βρίσκεται στην κεντρική Κρήτη, μεταξύ των νομών Ηρακλείου και Ρεθύμνου και τέλος το όρος Δίκτη με υψόμετρο 2,148μ. που βρίσκεται μεταξύ των νομών Ηρακλείου και Λασιθίου, όπου έχει δημιουργηθεί το μεγάλης έκτασης οροπέδιο του Λασιθίου από σε υψόμετρο 850μ. Σημαντικές μορφολογικές εξάρσεις συναντώνται και πιο ανατολικά μεταξύ των πόλεων Σητεία και Ιεράπετρα (όρη Θριπτής 1,476μ.) αλλά και κατά μήκος των νότιων παραλιών της κεντρικής Κρήτης, όπου αναπτύσσονται τα Αστερούσια όρη με μέγιστο υψόμετρο 1,231μ. (Εικόνα 2). [9]
ΧΑΝΙΑ ΛΕΥΚΑ ΟΡΗ ΡΕΘΥΜΝΟ ΗΡΑΚΛΕΙΟ ΣΦΑΚΙΑ ΨΗΛΟΡΕΙΤΗΣ ΑΓ. ΓΑΛΗΝΗ ΑΣΤΕΡΟΥΣΙΑ ΟΡΗ ΟΡΟΣ ΔΙΚΤΗ ΣΗΤΕΙΑ ΑΓ. ΝΙΚΟΛΑΟΣ ΙΕΡΑΠΕΤΡΑ Εικόνα 2: Φωτογραφία από το Googleearth, όπου απεικονίζεται το νησί της Κρήτης με τα σημεία αναφοράς του κειμένου. Ενδιάμεσα των παραπάνω ορεινών όγκων το υψόμετρο μειώνεται και δημιουργούνται οι λεκάνες του Ρεθύμνου, του Ηρακλείου και της Ιεράπετρας με μέση διεύθυνση Β-Ν. Με διεύθυνση εγκάρσια σε αυτή και στην περιοχή νότια του Ηρακλείου έχει δημιουργηθεί η λεκάνη της Μεσσαράς. Οι κύριοι κλάδοι των ποταμών που ρέουν σε όλο το νησί της Κρήτης έχουν μέση διεύθυνση Β-Ν, ενώ το ίδιο συμβαίνει με τα περισσότερα φαράγγια που έχουν δημιουργηθεί στις παράκτιες περιοχές (Σαμαριά, Σφακιανό, Τρυπητή, Αναποδάρι κλπ.). Εξαίρεση αποτελεί και πάλι η ανάπτυξη του υδρογραφικού δικτύου στη λεκάνη της Μεσσαράς, όπου η μέση διεύθυνση είναι περίπου Α-Δ. [10]
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο 2. ΓΕΝΙΚΗ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΙΣΗ 2.1. ΟΡΟΓΕΝΕΤΙΚΗ ΔΙΕΡΓΑΣΙΑ Ένας πλήρης γεωτεκτονικός κύκλος ολοκληρώνεται με την ηπειρωτική σύγκρουση, η οποία και αποτελεί το γενεσιουργό αίτιο της ορογένεσης. Παλαιότερα, πριν από το 1970, η ορογενετική διεργασία αποτελούσε για τους γεωεπιστήμονες δυσεξήγητο και πολύπλοκο φαινόμενο, για την ερμηνεία του οποίου είχαν εκφρασθεί πολλές και διάφορες υποθέσεις, όπως π.χ. της ισοστασίας των τεμαχών του φλοιού, των μεγάλων μαγματικών ανόδων από το βάθος κ.α. Σήμερα όλα τα ορογενετικά συστήματα της Γης εξηγούνται από τις κινήσεις και συγκρούσεις των λιθοσφαιρικών πλακών σύμφωνα με τη Νέα Παγκόσμια Τεκτονική των λιθοσφαιρικών πλακών. Γενικά τα ορογενετικά συστήματα τοποθετούνται στις περιοχές σύγκλισης των λιθοσφαιρικών πλακών, οι οποίες μπορεί να είναι είτε και οι δυο ηπειρωτικές, είτε η μια ηπειρωτική και η άλλη ωκεάνια που βυθίζεται κάτω από την πρώτη. Σε όλες τις περιπτώσεις σύγκρουσης δημιουργείται στην περιοχή του ορίου των πλακών επαύξηση του ηπειρωτικού φλοιού με ταυτόχρονη ισχυρή παραμόρφωση των πετρωμάτων από τις συμπιεστικές τάσεις που ασκούνται στην περιοχή σύγκρουσης. Προκαλείται επίσης συγκόλληση στον ηπειρωτικό φλοιό νέων πτυχωμένων ιζημάτων του γειτονικού θαλάσσιου χώρου (της περιθωριακής τάφρου) με αποτέλεσμα την πρόσθετη προσαύξηση του ηπειρωτικού φλοιού. Οι παραμορφωμένες και διογκούμενες αυτές μάζες του ηπειρωτικού φλοιού μαζί με τα νέα ιζήματα που αναδύονται από τη θάλασσα και μαζί με τις μάζες ωκεάνιας προέλευσης (οφειόλιθοι και συνοδά ιζήματα βαθιάς θάλασσας), που προέρχονται από την καταστροφή του ωκεάνιου φλοιού και την επώθησή τους πάνω στα πετρώματα του ηπειρωτικού φλοιού, δημιουργούν τις νέες επιμήκεις αλυσίδες ορέων που αποτελούν το νέο ορογενές ή το νέο ορογενετικό σύστημα. Το σύνολο των τεκτονικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα για την ολοκλήρωση και συγκρότηση του νέου ορογενούς, αποτελούν την ορογενετική διεργασία ή απλά συνιστούν το μηχανισμό της ορογένεσης. Η κυριότερη ορογενετική διεργασία, καθοριστική άλλωστε για την γεωτεκτονική εξέλιξη του Ελληνικού χώρου, είναι αυτή που προκαλείται από τη βύθιση μιας [11]
ωκεάνιας πλάκας κάτω από μια ηπειρωτική (Εικόνα 3), οπότε οι αλυσίδες ορέων του νέου ορογενούς εμφανίζονται συνήθως υπό μορφή νησιών τοποθετημένων τοξοειδώς και συνιστούν ένα νησιωτικό τόξο (island-arc). Λόγω των ισχυρών συμπιέσεων που υφίσταται ο φλοιός στο νησιωτικό τόξο, αυτό εμφανίζει εντυπωσιακή διόγκωση που παίρνει μια τριγωνική μορφή γνωστή με το χαρακτηρισμό πρίσμα επαύξησης, για το οποίο έχουν δοθεί και άλλες ερμηνείες εκτός της δράσης των ισχυρών συμπιέσεων. Εικόνα 3: Σκαρίφημα που δείχνει τη γεωτεκτονική κατάσταση και τα συνοδά φαινόμενα στο στάδιο της σύγκλισης μιας ωκεάνιας και μιας ηπειρωτικής πλάκας (Understanding Earth, 1993). [12]
Παράλληλα στο νησιωτικό τόξο και εξωτερικά αυτού, ακριβώς στη γραμμή σύγκλισης των λιθοσφαιρικών πλακών σχηματίζεται μια επιμήκης βαθιά, θαλάσσια τάφρος, (trench) περιφερειακή της ηπείρου, η οποία δέχεται ιζήματα φλύσχη με σημαντική τροφοδοσία από τον αναδυμένο χώρο της ηπείρου. Η τάφρος αυτή αναφέρεται συχνά ως ωκεάνια τάφρος ή περιθωριακή τάφρος ή περιφερειακή τάφρος. Πίσω ακριβώς από το νησιωτικό τόξο, στον εσωτερικό χώρο της ηπειρωτικής πλάκας αναπτύσσεται μια θαλάσσια λεκάνη αβαθέστερη της τάφρου που ονομάζεται λεκάνη πίσω από το τόξο. Τέλος στο χώρο της λεκάνης πίσω από το τόξο ή ακόμη πιο εσωτερικά δημιουργείται το λεγόμενο ηφαιστειακό τόξο (ή καλύτερα μαγματικό τόξο), που είναι μια σειρά ηφαιστείων τοποθετημένων επίσης τοξοειδώς παράλληλα στο νησιωτικό τόξο και τα οποία σχηματίσθηκαν από τη θέρμανση της ηπειρωτικής λιθόσφαιρας από το λιώσιμο της ωκεάνιας πλάκας που βυθίζεται κάτω από την ηπειρωτική. Στον ίδιο χώρο λαμβάνει χώρα επίσης ο σχηματισμός και αντίστοιχων πλουτωνικών όγκων. Στο χώρο σύγκρουσης των λιθοσφαιρικών πλακών που καλύπτεται από την τάφρο αναπτύσσονται ισχυρές συμπιεστικές τάσεις που προκαλούν πτύχωση των ιζημάτων, ανάστροφα εφιππευτικά ρήγματα και έντονες λεπιώσεις. Αντίθετα στον εσωτερικό χώρο της ηπειρωτικής πλάκας είναι γνωστό ότι ασκούνται ισχυρές εφελκυστικές τάσεις με αποτέλεσμα την δημιουργία κανονικών ρηγμάτων. Νησιωτικό ηφαιστειακό τόξο δημιουργείται επίσης πολύ χαρακτηριστικά και στην περίπτωση της ενδοωκεάνιας υποβύθισης, όταν δηλαδή η υποβύθιση (subduction) λαμβάνει χώρα μετά από διάρρηξη ωκεάνιας πλάκας μακριά από την ηπειρωτική πλάκα (Εικόνα 4). Νησιωτικό τόξο, περιφερειακή τάφρος, λεκάνη πίσω από το τόξο και ηφαιστειακό τόξο συμμετέχουν όλα μαζί στην ορογενετική διεργασία και σχηματίζουν ένα ευρύτερο, σύνθετο τόξο που ονομάζεται όλο μαζί ορογενετικό τόξο. Η διεργασία της ορογένεσης δεν είναι βέβαια ένα στατικό φαινόμενο, αλλά μια συνεχής δυναμική εξέλιξη που διαρκεί εκατομμύρια χρόνια και κατευθύνεται από τη συνεχή κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών. Αποτέλεσμα είναι η συνεχής μεταβολή της θέσης του νέου ορογενούς, μεταβολή που αναφέρεται με τον όρο μετανάστευση του ορογενούς. Στην συγκεκριμένη διαδικασία που περιγράφηκε παραπάνω και που έχουμε δημιουργία ορογενετικού τόξου παρατηρείται με την εξέλιξη του γεωλογικού χρόνου κάποια μετανάστευση του τόξου [13]
προς τα έξω λόγω του ότι συνεχώς νέες μάζες πετρωμάτων της βυθιζόμενης πλάκας προωθούνται προς το χώρο σύγκρουσης, πτυχώνονται, αναδύονται από τη θάλασσα και συγκολλώνται στον φλοιό της ηπειρωτικής πλάκας. Εικόνα 4: Σκαριφήματα που δείχνουν τις περιπτώσεις υποβύθισης ωκεάνιας πλάκας κάτω από ηπειρωτική και κάτω από ωκεάνια, καθώς και το στάδιο της τελικής ηπειρωτικής σύγκρουσης (Plate Tectonics) (Understanding Earth, 1993). Το φαινόμενο της μετανάστευσης του ορογενούς, που θα μπορούσε να θεωρηθεί καλύτερα ως φαινόμενο επαύξησης του ηπειρωτικού φλοιού, υλοποιείται στο γεωλογικό χρόνο με συνεχείς εναλλασσόμενες περιόδους ιζηματογένεσης σε συνθήκες τεκτονικής ηρεμίας ή εφελκυστικών τάσεων και περιόδους ισχυρών συμπιεστικών διεργασιών που προκαλούν νέες ορογενέσεις. Σχηματίζονται έτσι αλλεπάλληλες, παράλληλες ορογενετικές λωρίδες που συνθέτουν την ηπειρωτική επαύξηση. 2.2. ΤΟ ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΟΡΟΓΕΝΕΣ Το Ελληνικό Ορογενές τμήμα το μεγάλου Αλπικού Ορογενούς όπως αυτό αναφέρεται ιστορικά από την εποχή του Αλπικού γεωσυγκλίνου και αποτελούμενο από τις γνωστές Γεωλογικές ζώνες, σήμερα έχει αποδειχθεί και γίνεται γενικά αποδεκτό ότι αποτελεί ένα σύνθετο ορογενετικό οικοδόμημα που δημιουργήθηκε [14]
κατά την εξέλιξη σε διάφορες γεωλογικές περιόδους και η οριστική του συγκρότηση ολοκληρώθηκε με αλλεπάλληλες τεκτονικές διεργασίες στις περιόδους αυτές. 2.2.1. Το Σύνθετο Ελληνικό Ορογενές Σήμερα γίνεται γενικότερα αποδεκτό ότι το Ελληνικό Ορογενές συγκροτείται από την Κιμμερική Ορογενετική Λωρίδα στα εσωτερικά του τόξου, την Αλπική Ορογενετική Λωρίδα και την πιο εξωτερική Μεσογειακή Ορογενετική Λωρίδα. (Εικόνα 5). Εικόνα 5: Χάρτης που δείχνει τις τρεις ορογενετικές λωρίδες του Ελληνικού Ορογενούς και την επέκτασή τους στο χώρο της Μικράς Ασίας. Η κατανομή των Κιμμερικών ηπειρωτικών τεμαχών και των οφειολιθικών συρραφών (Mountrakis2006). Η Κιμμερική Ορογενετική Λωρίδα διαμορφώθηκε πριν το Ανω Ιουρασικό από τις κινήσεις της Κιμμερικής ηπειρωτικής πλάκας (ή των επιμέρους Κιμμερικών μικροπλακών), τη σύγκλιση και την ενσωμάτωσή τους στην Ευρασιατική πλάκα, την σύνθλιψη και καταστροφή του ωκεάνιου φλοιού των λεκανών του παλιού ωκεανού της Τηθύος, διεργασίες που οδήγησαν στον πρώτο εμφανή έντονο τεκτονισμό των πετρωμάτων. Οριστικοποιήθηκε επομένως η ηπειρωτική σύγκρουση και συγκόλληση των Κιμμερικών ηπειρωτικών τεμαχών σε μια ενιαία πλέον Κιμμερική-Ευρασιατική ηπειρωτική πλάκα. Όλες αυτές οι τεκτονικές διεργασίες ολοκληρώθηκαν πριν το Ανω Ιουρασικό με τη δημιουργία της Κιμμερικής ορογενετικής λωρίδας (ή Κιμμερικής [15]
Ελλάδας) που περιλαμβάνει τα παλιά ηπειρωτικά τεμάχη των ζωνών Πελαγονικής, Ροδόπης, Σερβομακεδονικής και τα αντίστοιχα ιζηματογενή καλύμματα αυτών και βέβαια αντίστοιχα ηπειρωτικά τμήματα στην Μ. Ασία (Ποντίδες, Sakarya, Kircarli κ.ά.), καθώς και τις ενδιάμεσες ζώνες των ωκεάνιων πετρωμάτων ή ηπειρωτικών περιθωρίων (ζώνες Αξιού, Περιροδοπικής, Intrapondides κ.ά.). Η Αλπική Ορογενετική Λωρίδα διαμορφώθηκε γενικά την περίοδο Κρητιδικού- Παλαιογενούς από την κίνηση της Απουλίας ηπειρωτικής μικροπλάκας και την ενσωμάτωσή της στην Κιμμερική-Ευρασιατική ήπειρο που είχε διαμορφωθεί πριν το Ανω Ιουρασικό. Όλες οι τεκτονικές διεργασίες που έλαβαν χώρο στο Κρητιδικό- Παλαιογενές με τη σύγκλιση Απουλίας-Κιμμερικής, την καταστροφή του ενδιάμεσου ωκεανού της Νεοτηθύος, την τοποθέτηση των οφειολίθων και την τελική ηπειρωτική σύγκρουση των πλακών συνιστούν την Αλπική Ορογενετική διεργασία που κατέληξε στη συγκόλληση της Απουλίας στην ενιαία πλέον Αλπική-Κιμμερική-Ευρασιατική ηπειρωτική πλάκα. Δημιουργήθηκε έτσι στην Ελλάδα μια νέα Ορογενετική Λωρίδα η Αλπική, η οποία περιλαμβάνει τα ωκεάνια πετρώματα της Νέο-Τηθύος (ζώνες Πίνδου-Υποπελαγονικής) που διέφυγαν την υποβύθισή τους κάτω από την Κιμμερική-Ευρασιατική πλάκα, καθώς και τα ανθρακικά πετρώματα ηπειρωτικής πλατφόρμας της Απουλίας ή ηπειρωτικού περιθωρίου ηλικίας Μεσοζωϊκού- Παλαιογενούς (Εξωτερικές Ελληνίδες ζώνες Γαβρόβου-Ιονίου-Προαπουλίας). Η νεότερη Μεσογειακή Ορογενετική Λωρίδα που εντοπίζεται στο Εξωτερικό Τμήμα του Ελληνικού Ορογενετικού Τόξου, στις περιοχές Νότιας Πελοποννήσου και Κρήτης, διαμορφώθηκε την περίοδο Μειοκαίνου-Πλειοκαίνου από τη συνεχιζόμενη υποβύθιση της Μεσογειακής-Αφρικανικής πλάκας κάτω από την ενιαία Αλπική- Κιμμερική-Ευρασιατική πλάκα που είχε διαμορφωθεί προηγουμένως, και την ισχυρή τεκτονική παραμόρφωση που προκάλεσε στο Εξωτερικό Τμήμα του Αλπικού Ορογενετικού Τόξου με την ανύψωση και εκταφή στις περιοχές αυτές τμημάτων της υποβυθιζόμενης πλάκας υπό μορφή τεκτονικών παράθυρων. Αυτά τα τεκτονικά παράθυρα και τα περιβάλλοντα πετρώματα που υποστήκαν την ισχυρή Μεσογειακή παραμόρφωση και ανύψωση αποτελούν τη Μεσογειακή Ορογενετική Λωρίδα που συμπληρώνει το Ελληνικό Ορογενές. Καθοριστικό οδηγό στη διατύπωση αυτού του σχήματος της σύνθετης ορογένεσης του ελληνικού χώρου, αποτελούν οι δυο ζώνες μεταμόρφωσης υψηλής [16]
πίεσης/χαμηλής θερμοκρασίας (HP/LT) που τοποθετούνται σχεδόν παράλληλα (Εικόνα 6). Η 1 η πρώτη ηλικίας 45 Ma (Ηωκαίνου), περιλαμβάνει τους γνωστούς γλαυκοφανιτικούς σχιστόλιθους που παρατηρούνται στα τεκτονικά παράθυρα κάτω από την Πελαγονική ζώνη (παράθυρα Ολύμπου, Ριζωμάτων, Κρανιάς, Όσσας, Πηλίου), στη Νότια Εύβοια, τις Κυκλάδες και τη Σάμο σχηματίζοντας ένα σαφές τόξο υψηλής πίεσης-χαμηλής θερμοκρασίας μεταμόρφωσης. Η 2 η ηλικίας 25 Ma (Ανω Ολιγοκαίνου-Μειοκαίνου) παρατηρείται στα τεκτονικά παράθυρα της Κρήτης και της Νότιας Πελοποννήσου σχηματίζοντας ένα δεύτερο νεότερο εξωτερικό τόξο υψηλής πίεσης μεταμόρφωσης. Οι συνθήκες πίεσης και των δύο ζωνών ήταν 10-12 kb και υποδηλώνουν περιοχές σύγκλισης λιθοσφαιρικών πλακών και υποβύθισης. Η διάκριση των τριών λωρίδων του Ελληνικού ορογενούς δεν σημαίνει βέβαια ότι η αντίστοιχη ορογένεση περιορίσθηκε μόνο στη συγκεκριμένη ορογενετική λωρίδα. Η Αλπική ορογένεση Κρητιδικού-Παλαιογενούς εκτός από την Αλπική λωρίδα επέδρασε σχεδόν καθολικά και σε ολόκληρη την περιοχή της Κιμμερικής Ελλάδας που είχε σχηματισθεί προηγουμένως (πριν το Ανω Ιουρασικό) προκαλώντας έντονες Αλπικές παραμορφώσεις. Επίσης η νεότερη Μεσογειακή ορογένεση δεν επέδρασε μόνο στο εξωτερικό μέρος της Αλπικής Ορογενετικής λωρίδας αλλά σε ολόκληρη την έκταση αυτής. Υπάρχει επομένως πλήρης επικάλυψη των τεκτονικών παραμορφώσεων των τριών ορογενετικών δράσεων όπως παραστατικά δείχνεται στην Εικόνα 6. [17]
Εικόνα 6: Τεκτονικό σκαρίφημα που δείχνει το χώρο εξάπλωσης της τεκτονικής δράσης κάθε μιας από τις τρεις ορογενετικές περιόδους και την επικάλυψη των παραμορφώσεων της μιας επί της άλλης (Mountrakis 2006). 2.2.2. Γεωδυναμική εξέλιξη και τεκτονισμός στην Αλπική ορογενετική λωρίδα Η Αλπική Τεκτονική περιλαμβάνει δυο περιόδους τεκτονικών συμβάντων και διεργασιών περίοδο γενικά στο Κρητιδικό περίοδο στο Ηώκαινο-Ολιγόκαινο. Υπήρχαν βέβαια και τα ενδιάμεσα στάδια αφού η τεκτονική εξέλιξη δεν διακόπηκε αλλά ήταν συνεχής από την αρχική σύγκλιση της Απουλίας μικροπλάκας με την ενιαία πλέον Κιμμερική-Ευρασιατική Πλάκα, τη συμπίεση του ενδιάμεσου ωκεανού της Νέας Τηθύος, την ωκεάνια διάρρηξη και ενδοωκεάνια υποβύθιση (subduction) που εξελίχθηκε στη συνέχεια σε υποβύθιση του ωκεάνιου φλοιού κάτω από την Κιμμερική-Ευρασιατική πλάκα και την τελική τοποθέτηση των οφειολίθων. Επιγραμματικά τα γεωδυναμικά συμβάντα και τα παραμορφωτικά επεισόδια της Αλπικής ορογένεσης μπορούν να συνοψισθούν στα παρακάτω: [18]
(Α) Περίοδος Αλπικής Ορογένεσης (Εικόνα 7). Στο Ανω Ιουρασικό με την ενδοωκεάνια υποβύθιση προς τα Δυτικά δημιουργήθηκαν συνθήκες μεταμόρφωσης των ωκεάνιων ιζημάτων και πετρωμάτων του ωκεάνιου φλοιού. Η μεταμόρφωση ήταν φάσης πρασινοσχιστολιθικής ή και HP/LT. Σχηματίσθηκε έτσι η μεταμορφική σόλα (metamorphic sole) αποτελούμενη κυρίως από μεταϊζήματα (μετα-πελίτες, φυλλίτες, σχιστόλιθους, μάρμαρα κλπ) και μεταβασίτες-αμφιβολίτες. Εικόνα 7: Σχηματικές τομές που αναπαριστούν τη γεωδυναμική εξέλιξη των Ελληνίδων κατά τη διάρκεια της πρώτης περιόδου της Αλπικής ορογένεσης. Δείχνονται επίσης η ενδοωκεάνια υποβύθιση της Νέο- Τηθύος που οδηγεί στο σχηματισμό της μεταμορφικής σόλας, η υποβύθιση του ωκεάνιου φλοιού κάτω από την ενιαία Κιμμερική-Ευρασιατική ηπειρωτική πλάκα και η τεκτονική τοποθέτηση των οφειολίθων στο Κιμμερικό (Πελαγονικό) ηπειρωτικό περιθώριο (Mountrakis 2006). Στη συνέχεια οι συνθήκες σύνθλιψης του ωκεανού της Νέο-Τηθύος μεταβλήθηκαν με αποτέλεσμα στο Κάτω Κρητιδικό η υποβύθιση του ωκεάνιου φλοιού να πραγματοποιηθεί κάτω από την Κιμμερική-Ευρασία και να εξελιχθεί σε τεκτονική τοποθέτηση (obduction) του ωκεάνιου φλοιού (οφειολίθων) πάνω στο Κιμμερικό παραμορφώσιμο ηπειρωτικό περιθώριο της ενιαίας πλάκας που στην Ελλάδα αντιπροσωπεύεται από την Πελαγονική ζώνη. Η Αλπική ορογένεση και επομένως ο Αλπικός Τεκτονισμός αρχίζει από αυτή την περίοδο του Κάτω Κρητιδικού με την τοποθέτηση των οφειολίθων στο Δυτικό Πελαγονικό περιθώριο και την αντίστοιχη παραμόρφωση του περιθωρίου. Πτύχωση των Τριαδικο-Ιουρασικών ασβεστολίθων του περιθωρίου και των ιζημάτων του Κάτω Κρητιδικού που παρατηρούνται στο Βούρινο συμπτυχωμένα με τους οφειολίθους είναι τα αποτελέσματα αυτής της πρώτης αλπικής περιόδου. Γεωμετρία και κίνηση πτυχών έχει καταγραφεί προς τα ανατολικά από πολλούς ερευνητές στις περιοχές Καστοριάς, Βούρινου, Θεσσαλίας, Όθρυς. [19]
Ταυτόχρονη ανάπτυξη της πρώτης αλπικής μεταμόρφωσης, πρασσινοσχιστιλιθικήςαμφιβολιτικής φάσης και της κύριας σχιστότητας στα κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα της Πελαγονικής ζώνης και στους Τριαδικό-Ιουρασικούς ασβεστόλιθους. (Β) Περίοδος Αλπικής Ορογένεσης (Εικόνα 8). Στο Ηώκαινο συντελέσθηκε η τελική ηπειρωτική σύγκρουση μεταξύ Απουλίας μικροπλάκας και Κιμμερικού ηπειρωτικού περιθωρίου. Προκλήθηκε κλείσιμο του ωκεανού της Νέο-Τηθύος που είχε παραμείνει ανοικτός μετά την υποβύθιση και την τοποθέτηση των οφειολίθων. Συνεχίσθηκε και ολοκληρώθηκε η απόθεση του Φλύσχη της Πίνδου. Ακολούθησε στο τέλος Ηωκαίνου-Ολιγόκαινο η λεπίωσή του λόγω της ηπειρωτικής σύγκρουσης, χωρίς πλέον τη συμμετοχή του ωκεάνιου φλοιού (οφειολίθων) δεδομένου ότι η διαδικασία υποβύθισης καταστροφής και τοποθέτησης των οφειολίθων είχε συμπληρωθεί από το Κρητιδικό. Είχε μόνο απομείνει ένα θερμό αποκομμένο βυθιζόμενο τμήμα της ωκεάνιας πλάκας (slab), ενώ συνεχιζόταν η ιζηματογένεση του φλύσχη της Πίνδου μεταξύ τελικού Κρητιδικού-Ηωκαίνου στο υπόλειμμα της θάλασσας της Νέο-Τηθύος. Εικόνα 8: Σχηματικές τομές που αναπαριστούν τη γεωδυναμική εξέλιξη των Ελληνίδων στη δεύτερη περίοδο της Αλπικής ορογένεσης. Δείχνονται οι κινήσεις των λιθοσφαιρικών πλακών, η υποβύθιση του ωκεανού της Νέο-Τηθύος κάτω από την ενιαία ηπειρωτική πλάκα, η συμπιεστική τεκτονική παραμόρφωση-λεπίωση και η πάχυνση του φλοιού στη θέση σύγκλισης, καθώς και η εφελκυστική τεκτονική στο εσωτερικό της ηπείρου και η επακόλουθη λέπτυνση του φλοιού, ανύψωση, εκταφή τμημάτων της κάτω πλάκας και η μαγματική άνοδος (Mountrakis 2006). [20]
Καθώς η ισχυρότερη Κιμμερική-Ευρασιατική ηπειρωτική πλάκα συγκρούεται με την ασθενέστερη Απουλία μικροπλάκα την υπερκαλύπτει και την ωθεί σε υποβύθισή της. Η ισχυρή συμπίεση στο χώρο της σύγκλισης των πλακών δημιούργησε την παραμόρφωση, πτύχωση και λεπίωση των πετρωμάτων των Εσωτερικών ζωνών και του φλύσχη Πίνδου. Έτσι προκλήθηκε αναστροφή των σχηματισμών στην Πελαγονική ζώνη (ιδίως στο Δυτικό περιθώριό της) όσο και στη ζώνη Αξιού καθώς και εντυπωσιακή απόκλιση των λεπίων όλων των ζωνών προς τα Δυτικά. Αυτή η συμπιεστική τεκτονική προκάλεσε τη συσσώρευση των τεκτονικών καλυμμάτων και λεπίων στο εξωτερικό τόξο της Κιμμερικής-Ευρασιατικής πλάκας (Πελαγονική) κι έτσι την πάχυνση του φλοιού από την επαύξηση λόγω συσσώρευσης. Αυτή η διόγκωση του φλοιού θα οδηγήσει αργότερα στην κατάρρευση. Η υποβύθιση (underplate) της Απουλίας κάτω από το Κιμμερικό περιθώριο προκάλεσε τη μεταμόρφωση HP/LT των υπολειμματικών ιζημάτων του ωκεανού και των ιζημάτων της Απουλίας που βρίσκονταν στο τμήμα της που συμπαρασύρθηκε στην υποβύθιση κάτω από την προωθούμενη προς τα έξω Κιμμερική-Ευρασιατική πλάκα. Η μεταμόρφωση HP/LT που συνοδεύεται και από πτύχωση ισοκλινή, θα εκταφεί αργότερα κατά την εφελκυστική τεκτονική και θα αποκαλυφθεί ως η ζώνη HP/LT των 45 Ma στις περιοχές Όλυμπου, Όσσας, Πηλίου, Κυκλάδων. Ταυτόχρονα πιο εσωτερικά στην Ενδοχώρα (Ροδόπη και Σερβομακεδονική) λόγω της συνεχιζόμενης σε βάθος ύπαρξης των συνθηκών υποβύθισης, με το αποκομμένο τμήμα της ωκεάνιας πλάκας που απόμεινε να προκαλεί θέρμανση και την προς τα έξω επέκταση της επάνω πλάκας Κιμμερικής-Ευρασιατικής, δημιουργήθηκαν συνθήκες εφελκυσμού και λέπτυνσης του φλοιού που έλαβε χώρα σε συνθήκες πλαστικές σε βάθος και θραυστικές στην επιφάνεια. Λόγω του εφελκυσμού προκλήθηκε ανύψωση (uplifting) και αναθόλωση του φλοιού με ταυτόχρονη μαγματική άνοδο που δημιούργησε θαλάμους μάγματος στα κατώτερα στρώματα του φλοιού Σερβομακεδονικής και Ροδόπης και στη συνέχεια ανήλθαν ακόμη υψηλότερα δημιουργώντας τα μεγάλα και μικρά γρανιτικά σώματα ηλικίας Ηωκαίνου και νεώτερης, μέσα στα μεταμορφωμένα πετρώματα. Μετά το κλείσιμο και των υπολειμμάτων του ωκεανού της Νέο-Τηθύος στο Ηώκαινο και την τελική ηπειρωτική σύγκρουση, συνεχίσθηκε στο Ολιγόκαινο-Κατώτερο Μειόκαινο (Εικόνα 8Β) η επέκταση της ενιαίας Κιμμερικής Ευρασιατικής πλάκας, μαζί με τα ενσωματωμένα λέπια των ιζημάτων του ωκεανού που διέφυγαν την [21]
υποβύθιση, και τα λέπια του φλύσχη της Πίνδου, πάνω στην υποβυθιζόμενη ηπειρωτική πλάκα, με υπολείμματα ωκεάνιου φλοιού, μετατοπίζοντας τη θέση σύγκλισης πιο εξωτερικά. Έτσι παρατηρείται μετατόπιση της ζώνης συμπίεσης στην περιοχή Ιονίου ζώνης και πιο εξωτερικά, όπου αναπτύσσεται ένα νέο πρίσμα επαύξησης μια νέα ορογενετική ζώνη με συσσώρευση νέων τεκτονικών καλυμμάτων και λεπίων, πάχυνση του φλοιού και δημιουργία πολλών συμπιεστικών μικροδομών ηλικίας Ολιγοκαίνου - Κατωτέρου Μειοκαίνου. Ταυτόχρονα πιο εσωτερικά στον παλιό χώρο σύγκλισης-συμπίεσης-επαύξησης του φλοιού κατά το Ηώκαινο, δηλαδή στο χώρο της Πελαγονικής ζώνης, αναπτύσσονται πλέον εφελκυστικές τάσεις από την επέκταση του ηπειρωτικού φλοιού και συνθήκες κατάρρευσης με ρήγματα αποκόλλησης κανονικά μικρής γωνίας κλίσης που απορρίπτουν τα συσσωρευμένα τεκτονικά καλύμματα, δημιουργούν συνθήκες ανύψωσης - αναθόλωσης της παλιάς Απουλίας πλάκας που ήταν θαμμένη κάτω από τα κιμμερικά - πελαγονικά πετρώματα. Αυτή η διαδικασία αργότερα (Μειόκαινο- Πλειόκαινο) με τη βοήθεια και της διάβρωσης θα οδηγήσει στην εκταφή - αποκάλυψη των τεκτονικών παράθυρων που αποτελούνται από τα πετρώματα HP/LT μεταμόρφωσης δηλαδή των παλιών ωκεάνιων ιζημάτων (σειρά Αμπελάκια-Όσσα- Πήλιο-Κυκλάδες) και των υποκείμενων ανθρακικών. Βέβαια στις συνθήκες σύγκλισης που δημιουργήθηκαν και την προχώρηση της υποβύθισης της Απουλίας, αναπτύσσονται συνθήκες HP/LT μεταμόρφωσης στα υποβυθιζόμενα ιζήματα της πλάκας (ανάλογα της Ιονίου ζώνης) που θα αποτελέσουν αργότερα τη 2η ζώνη ΗP/LΤ των 25 Ma μεταξύ Νότιας Πελοποννήσου-Κρήτης. Η συνθετότητα αυτή του Ορογενούς οφείλεται κυρίως στην πολυπλοκότητα του παλαιογεωγραφικού χώρου της Τηθύος. Ο χώρος αυτός χαρακτηρίζονταν, τόσο από την ύπαρξη πληθώρας μικροπλακών ηπειρωτικής σύστασης που έπλεαν μέσα στον ωκεάνιας προέλευσης φλοιό της Τυθήος, όσο και από την περίπλοκη οριογραμμή των πλακών της Αφρικής και της Ευρασίας, τα περιθώρια των οποίων παρουσίαζαν προεκβολές και εγκολπώσεις. Κατά αυτόν τον τρόπο το Ορογένες των Άλπεων είναι εν μέρει αποτέλεσμα συγκρούσεων μεταξύ μικροπλακών που διαχωρίζονταν μεταξύ τους από μικρής έκτασης ωκεάνιες λεκάνες. Με βάση την παραμόρφωση, τη μεταμόρφωση, τα πετρολογικά και πετρογραφικά χαρακτηριστικά των πετρωμάτων, αλλά και την κινηματική και γεωμετρία των δομών τους, το Αλπικό Ορογενές διαχωρίστηκε σε δύο κύριες δομικές περιοχές, τις [22]
Εσωτερικές και Εξωτερικές Ζώνες. Οι Εσωτερικές ζώνες συνίστανται από μεταμορφωμένα κυρίως πετρώματα τα οποία έχουν υποστεί μεταμόρφωση σε συνθήκες υψηλών θερμοκρασιών και πιέσεων, Κρητιδική- Παλαιοκαινικής ηλικίας. Συνήθως μέσα σε αυτά έχει διαπιστωθεί η ύπαρξη εξωτικών τεμαχών που αποτέλεσαν τμήματα του ωκεάνιου φλοιού της Τυθήος. Οι Εξωτερικές ζώνες αποτελούνται κυρίως από ιζηματογενή πετρώματα, Μεσοζωικής- Καινοζωικής ηλικίας, τα οποία είναι αμεταμόρφωτα ή ήπια μεταμορφωμένα τα οποία δομούν χαρακτηριστικές περιοχές πτυχών και επωθήσεων, Ολιγοκαινικής Πλειοκαινικής ηλικίας (Εικόνα 9). Εικόνα 9: Παλαιογεωγραφικός χάρτης της δυτικής Τηθύος για το μέσο Ιουρασικό (από Robertsonetal.1991). ΜΕ: Μάζα Μεντερέ, ΤΑ: Tαυρίδες. Οι Εξωτερικές Ελληνίδες. αποτελούνται από ακολουθίες νηριτικών και πελαγικών ιζηματογενών πετρωμάτων, που αποτέθηκαν στο ανατολικό (με τις σημερινές συντεταγμένες) ηπειρωτικό περιθώριο της Απούλιας πλάκας καθ όλη τη διάρκεια του Μεσοζωικού έως το Τριτογενές. Η Απούλια πλάκα αποτελούσε μια προεκβολή της Αφρικανικής πλάκας (Fleury, 1980) και το ανατολικό της περιθώριο μετέβαινε προοδευτικά προς ένα ωκεανό, τον ωκεανό της Πίνδου (Smith, 1977; Pe-Piper and [23]
Koukouvelas, 1992.Ακολουθώντας τη θεωρία των γεωσυγκλίνων οι Renz (1940), Brunn (1956) και Aubouin (1959) με βάση στρωματογραφικά κριτήρια διαχώρισαν τις ιζηματογενείς ακολουθίες των πετρωμάτων σε ισοπικές ζώνες, οι οποίες διαρθρώνονται από τα δυτικά προς τα ανατολικά ως εξής: Προαπούλια, Ιόνια, Γαβρόβου-Τρίπολης και Πίνδου. Κατά τους συγγραφείς αυτούς τα νηριτικής φάσης ιζήματα αποτέθηκαν σε ανθρακικές πλατφόρμες ή υβώματα (Ζώνες Προαπούλια και Γαβρόβου-Τρίπολης) και τα πελαγικής φάσης σε βαθιές λεκάνες ή αύλακες (Ζώνες Ιόνια και Πίνδου). Οι Εξωτερικές Ελληνίδες πτυχώθηκαν και αναδύθηκαν κατά το Τριτογενές σαν αποτέλεσμα της ηπειρωτικής σύγκρουσης της Απούλιας πλάκας με την μικροπλάκα της Πελαγονικής. Η τελευταία αποτελούσε μια προεκβολή της Ευρασιατικής πλάκας, ανήκει στις Εσωτερικές Ελληνίδες και συνίστανται κυρίως από λεπιωμένα πετρώματα ηπειρωτικού υποβάθρου, Ερκύνιας ηλικίας (π.χ. γρανίτες, γνεύσιοι) και από Μεσοζωικά μάρμαρα (Mountrakis, 1986). Ιζηματολογικές και τεκτονικές αναλύσεις για την εξέλιξη των συν-ορογενετικών λεκανών στις Εξωτερικές Ελληνίδες έδειξαν ότι η ιζηματογένεση μέσα σε αυτές γίνεται νεώτερη προς τη δύση και ελέγχεται από μεγάλες επωθήσεις (Richter, 1976; Jacobshagen, 1986; Clews, 1989; Underhill, 1989). Έτσι δόθηκε για τις Εξωτερικές Ελληνίδες ένα ορογενετικό μοντέλο στο οποίο η παραμόρφωση κατά τη διάρκεια της ορογένεσης μεταναστεύει από την οπισθοχώρα προς την προχώρα (Aubouin, 1959; Fleury, 1980;, Gonzales- Bonorino, 1996). Το ανατολικό περιθώριο της Απούλιας στη Βορειοδυτική Ελλάδα κατά τη διάρκεια του Κάτω Μειοκαίνου στα πλαίσια της ηπειρωτικής σύγκρουσης, τροποποιήθηκε έντονα από ένα σύστημα επωθήσεων διπλής ροπής, το οποίο στο σύνολό του σχημάτιζε μια pop-up δομή, φλοιϊκής κλίμακας (Doutsos et al. 1994). Η εξέλιξη της μεγαδομής αυτής οδήγησε στη γένεση μιας ενδοηπειρωτικής λεκάνης στην οποία αποτέθηκαν μολασσικά ιζήματα στον παλαιογεωγραφικό χώρο της Μέσο- Ελληνικής αύλακας. Σχεδόν την ίδια χρονική περίοδο στη νότια Ελλάδα η συνεχιζόμενη ορογενετική συμπίεση οδήγησε σε μια ενδοφλοϊική καταβύθιση μέσα στην Απούλια πλάκα που σαν αποτέλεσμα είχε την καταβύθιση τμήματος των ιζημάτων αυτής, τη μεταμόρφωση τους, την ανάδυσή τους με σύγχρονη δημιουργία τεκτονικών παραθύρων (Doutsos et al. 2000). Όπως και βορειότερα, το περιθώριο της Απούλιας τροποποιείται στο τέλος των ορογενετικών κινήσεων από μια pop-up δομή. [24]
2.2.3. Μεσογειακή ορογενετική λωρίδα Την περίοδο Μειοκαίνου-Πλειοκαίνου η σύγκλιση των λιθοσφαιρικών πλακών μετατοπίσθηκε εξωτερικά (νότια), στην περιοχή νότια της Κρήτης. Μετατοπίσθηκαν επομένως νότια, έξω από το χώρο του Ελληνικού τόξου και οι συνθήκες συμπίεσης, πτυχώνοντας και λεπιώνοντας τα ιζήματα της Μεσογείου. Άρχισε δηλαδή η δημιουργία της Μεσογειακής Ράχης που αργότερα (σήμερα-μέλλον) θα εξελιχθεί σε νέο πρίσμα επαύξησης-πάχυνσης του φλοιού (Εικόνα 10). Εικόνα 10: Αναπαράσταση της γεωδυναμικής εξέλιξης των Ελληνίδων κατά τη Μεσογειακή ορογένεση. Δείχνονται η μετανάστευση της συμπιεστικής παραμόρφωσης στη Μεσογειακή ράχη Νότια της Κρήτης, η εφελκυστική τεκτονική στο εσωτερικό των Ελληνίδων που προκαλεί ανύψωση, αναθόλωση και εκταφή των τεκτονικών παράθυρων. Ταυτόχρονα στο Μειόκαινο-Πλειόκαινο η περιοχή του προηγούμενου πρίσματος επαύξησης (Κρήτη) που είχε δημιουργηθεί από τη συμπίεση του Ολιγοκαίνου, υφίσταται πλέον την εφελκυστική τεκτονική, την ανύψωση - αναθόλωση και την κατάρρευση του παχυμένου ηπειρωτικού φλοιού. Τα αποτελέσματα αυτά της εφελκυστικής τεκτονικής Μειοκαίνου-Πλειοκαίνου οδηγούν στην εκταφή της κάτω πλάκας. Έτσι η ζώνη HP/LT ηλικίας 25 Ma που είχε δημιουργηθεί από την προηγούμενη συμπίεση, όπως και τα κάτω απ αυτή ανθρακικά ιζήματα, αποκαλύπτονται υπό μορφή νέων τεκτονικών παράθυρων στην Κρήτη. Ο Ψηλορείτης και τα Λευκά Όρη, τα δυο μεγαλύτερα βουνά της νήσου, είναι δυο σπουδαία παράθυρα των πλακωδών ασβεστολίθων και των φυλλιτών (HP/LT) της κάτω πλάκας, ενώ πολλά άλλα μικρότερα όμοια παράθυρα ή ημιπαράθυρα αποκαλύπτονται διάσπαρτα σε όλη την έκταση της Κρήτης. [25]
Η εφελκυστική αυτή τεκτονική Μειοκαίνου-Πλειοκαίνου, που θεωρείται ότι συνεχίζεται μέχρι σήμερα, αποτέλεσμα της υποβύθισης της Μεσογειακής πλάκας κάτω από το Αιγαίο, με τα τεκτονικά παράθυρα που δημιούργησε και την εφελκυστική παραμόρφωση που προκάλεσε στα γύρω από τα παράθυρα πετρώματα, συνιστούν τη Μεσογειακή ορογένεση που φυσικά συνεχίζεται. 2.2.4. Η μετανάστευση του τεκτονισμού στο Ελληνικό ορογενές Από όσα αναφέρθηκαν προηγουμένως προκύπτει ότι από το Κρητιδικό, οπότε άρχισε η Αλπική ορογενετική δράση, παρατηρείται μια συνεχής μετανάστευση της ορογένεσης προς τα εξωτερικά τμήματα (Δυτικά, Νοτιοδυτικά) του Ελληνικού Ορογενούς. Η σύγκλιση των λιθοσφαιρικών πλακών συνεχώς μετατοπίζεται προς τα έξω. Επομένως μετατοπίζεται προς τα έξω η συμπιεστική τεκτονική ενώ εσωτερικά ασκείται εφελκυστική τεκτονική που οδηγεί σε εκταφή τμήματος της Κάτω πλάκας. Δηλαδή η μετανάστευση προς τα έξω της εκταφής ακολούθησε τη μετανάστευση της συμπίεσης που εκφράζεται με τις δύο ζώνες HP/LΤ. Κάθε φορά η συμπίεση ακολουθείτο από τον εφελκυσμό. Τα βαθύτερα τμήματα φλοιού εκθάβονταν και παραμορφώνονταν εφελκυστικά, ενώ ταυτόχρονα μπροστά στο μέτωπο της σύγκλισης των πλακών άλλα τμήματα του φλοιού συμπιέζονταν και συσσωρεύονταν ως τεκτονικά λέπια, παχύνοντας το φλοιό στο πρίσμα επαύξησης για να ακολουθήσει και η κατάρρευση αυτών αργότερα. Η σχηματική απεικόνιση της μετανάστευσης του ορογενούς προς τα έξω δίνεται στην Εικόνα 11 στο οποίο δείχνεται ακόμη η σταδιακή μετανάστευση προς τα έξω του πλουτωνισμού και της επακόλουθης ηφαιστειακής δράσης από το Ηώκαινο μέχρι σήμερα. [26]
Εικόνα 11: Σχηματική αναπαράσταση των σταδίων της γεωδυναμικής εξέλιξης των Ελληνίδων στη διάρκεια της Αλπικής και Μεσογειακής ορογένεσης, στην οποία δείχνεται η προς τα ΝΔ μετανάστευση του τεκτονισμού. 2.3. ΓΕΩΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΟΣ Οι Ελληνίδες οροσειρές, όπως προαναφέρθηκε, αποτελούν συνέχεια του Διναρικού κλάδου του Αλπικού συστήματος αλύσεων ορέων. Κάθε γεωτεκτονική ζώνη αποτελεί μια αυτοτελή ενότητα και διακρίνεται από τις λοιπές καθώς συνίσταται από μια ορισμένη στρωματογραφική ακολουθία ιζημάτων λόγω ιδιαίτερων λιθολογικών χαρακτήρων, τεκτονικών συμπεριφορών και στοιχείων που εξαρτώνται από την εκάστοτε παλαιογεωγραφική της θέση (αύλακα, ύβωμα, χέρσος). Υποδιαιρούνται σε 14 γεωτεκτονικές ζώνες (Εικόνα 12) που είναι γνωστές σαν Ελληνικές ζώνες. [27]
Εικόνα 12: Γεωτεκτονικός χάρτης της Ελλάδος, όπου Rh: η μάζα της Ροδόπης, Sm: η Σερβομακεδονική μάζα, Cr: η Περιροδοπική μάζα, (Pe: η ζώνη Παιονίας, Pa: η ζώνη Πάικου, Al: η ζώνη Αλμωπίας)= η ζώνη του Αξιού, Pi: η Πελαγονική ζώνη, Ac: η Αττικό-Κυκλαδική ζώνη, Sp: η Υποπελαγονική ζώνη, Pk: η ζώνη Παρνασσού Γκιώνας, P:η ζώνη Πίνδου, G:η ζώνη Γαβρόβου Τρίπολης, I:η Ιόνια ζώνη, Px: η ζώνη Παξών, Au: η ενότητα «Τάλαια Όρη πλακώδεις ασβεστόλιθοι», πιθανώς της Ιόνιας ζώνης. (Mountrakis et al., 1985). Από δυτικά προς τα ανατολικά διακρίνονται οι εξής ενότητες: 1. Ζώνη Παξών ή Προ-Απούλια ζώνη 2. Ιόνια ζώνη 3. Ζώνη Γαβρόβου Τριπόλεως 4. Ζώνη Ωλονού Πίνδου 5. Ζώνη Παρνασσού Γκιώνας 6. Υποπελαγονική ζώνη ή ζώνη ανατολικής Ελλάδας [28]
7. Αττικό-Κυκλαδική ζώνη 8. Πελαγονική ζώνη 9. Ζώνη Αλμωπίας 10. Ζώνη Πάϊκου 11. Ζώνη Παιονίας 12. Περιροδοπική ζώνη 13. Σερβομακεδονική ζώνη 14. Ζώνη Ροδόπης Στην βιβλιογραφία δέχονται και σαν ξεχωριστές ζώνες, την ζώνη ή ενότητα της Βοιωτίας και την ενότητα «Τάλαια Όρη - πλακώδεις ασβεστόλιθοι» ή Σειρά Plattenkalt. Πολλοί όμως τις θεωρούν κομμάτια άλλων ενοτήτων, όπου η ενότητα της Βοιωτίας ανήκει στην Υποπελαγονική ζώνη και η ενότητα «Τάλαια Όρη - πλακώδεις ασβεστόλιθοι» ή Σειρά Plattenkalt ανήκει στην Ιόνια ζώνη. [29]
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο 3. ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΕΠΙΣΚΟΠΙΣΗ ΤΟΥ ΝΗΣΟΥ ΚΡΗΤΗΣ 3.1. ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΚΡΗΤΗΣ Η γεωλογική δομή της Κρήτης χαρακτηρίζεται από την ύπαρξη των επωθήσεων και την παρουσία ενός μεγάλου αριθμού ρηγμάτων και μπορεί να περιγραφεί σαν μια διάταξη τεσσάρων διαδοχικά επωθημένων τεκτονικών καλυμμάτων (Εικόνα 13). Όλη αυτή η αλληλουχία είναι επωθημένη πάνω σε μια παρα-αυτόχθονη ενότητα. Η διάταξη αυτή είναι συνολικού πάχους περίπου 6,5 km και έχει ακολούθως τοπικά καλυφθεί από νεογενείς και τεταρτογενείς αποθέσεις. (Ι.Γ.Μ.Ε., 2001a). Εικόνα 13: Γεωλογικός χάρτης του νήσου Κρήτης(vanHinsbergen, 2006). Μεγάλο μέρος του θεωρητικού τμήματος του συγκεκριμένου κεφαλαίου προέρχεται από την διδακτορική διατριβή του Δρ. Φασουλά Χ. με τίτλο «Κινηματική και παραμόρφωση των καλυμμάτων της Κεντρικής Κρήτης» - 1995. Τα διάφορα ετερογενή τεκτονικά καλύμματα (Εικόνα 14) που συνιστούν το τεκτονικό οικοδόμημα της Κρήτης περιγράφονται από κάποιους μελετητές (Epting, 1972; Creutzburgand Seidel, 1975; Bonneau, 1977 και Φυτρολάκης, 1980). [30]
IONIOΣ ΖΩΝΗ ΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΚΑΛΥΜΜΑ ΤΡΙΠΟΛΕΩΣ ΤΡΙΠΟΛΕΩΣ ΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΚΑΛΥΜΜΑ ΤΡΥΠΑΛΙΟΥ ΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΚΑΛΥΜΜΑ ΠΙΝΔΟΥ ΦΥΛΛΙΤΙΚΟ ΧΑΛΑΖΙΤΙΚΟ ΤΕΚΤΟΝΙΚΟ ΚΑΛΥΜΜΑ ΟΦΙΟΛΙΘΙΚΟ ΚΑΛΥΜΜΑ Εικόνα 14: Τεκτονικά καλύμματα του νήσου Κρήτης, Βόρειο-ανατολικά προς Νότιο-δυτικά. Σύμφωνα με τους παραπάνω μελετητές ένα σύνολο αλλόχθονων καλυμμάτων, που προέρχονται από το σύνολο των Ελληνίδων ζωνών και παρουσιάζουν διαφορετική τεκτονική και παλαιογραφική εξέλιξη βρίσκεται τεκτονικά τοποθετημένο πάνω στην αυτόχθονη έως παρααυτόχθονη (Φυτρολάκης,1980) ενότητα των Πλακωδών ασβεστόλιθων. Ένα σύνολο εφτά καλυμμάτων πάνω από την ενότητα των Πλακωδών ασβεστόλιθων όπου αναφέρουν οι Creutzbourg 1977 είναι: του Τρυπαλίου, των Φυλλιτώνχαλαζιτών, του Γαβρόβου-Τρίπολης, της Πίνδου, των χαοτικών τεμαχών, της Καλυψούς και των οφιολίθων. Ο Φυτρολάκης (1980) αναφέρει ένα σύνολο πέντε καλυμμάτων τεκτονικά τοποθετημένων πάνω στην ενότητα Κρήτης-Μάνης όπου είναι τα εξής: το κάλυμμα Τρυπαλίου, των Φυλλιτών-Χαλαζιτών, το κάλυμμα της Τρίπολης, το κάλυμμα Ωλονού-Πίνδου και το σύνθετο κάλυμμα οφιολιθικών και κρυσταλλοσχιστωδών πετρωμάτων. Ο Bonneau (1984) υποστηρίζει ένα σύνολο έξι καλυμμάτων που βρίσκεται τεκτονικά τοποθετημένο πάνω στην ενότητα της Ίδης. Τα καλύμματα είναι τα εξής: των Φυλλιτών χαλαζιτών, του Γαβρόβου-Τρίπολης, της Πίνδου-Εθιάς, του Βάτου και Καλυψώς, των Αστερουσίων και των Οφιολίθων. [31]
Στην περιοχή της κεντρικής Κρήτης εμφανίζονται όλα τα καλύμματα της Κρήτης εκτός από το κάλυμμα του Τρυπαλίου. 3.1.1. Αυτόχθονη σειρά Κρήτης Ιόνιος Ζώνη Α. Σχιστόλιθοι ανθρακικοί-χαλαζιτικοί: Αποτελούν τα στρώματα μετάβασης των «πλακωδών ασβεστόλιθων» στα υποκείμενα λευκά, μεσο-αδροκρυσταλικά μάρμαρα που αποτελούν το υπόβαθρο της περιοχής. Β. Οι πλακώδεις ασβεστόλιθοι: Η ενότητα των Πλακωδών ασβεστόλιθων αποτελεί την τεκτονικά κατώτερη ενότητα του νησιού και καταλαμβάνει κυρίως τους πυρήνες των μεγάλων οροσειρών. Εμφανίζεται στην περιοχή των Λευκών ορέων, στην περιοχή του Ψηλορείτη, στα όρη Ταλλαία, Δίκτη και Σητείας. Στην περιοχή των Ταλλαίων ορέων οι πλακώδεις ασβεστόλιθοι εμφανίζονται σε ανεστραμμένη θέση αποτελώντας την ανεστραμμένη πτέρυγα μιας μέγα πτυχής (Φυτρολάκης 1980, Hall and Aydley-Charles, 1983). Τα αρχαιότερα πετρώματα της ενότητας εμφανίζονται στην περιοχή βόρεια των Ταλλαίων ορέων. Πρόκειται για σχιστόλιθους χαλαζίτες και κλαστικά μετά-ιζήματα Περμικής ηλικίας (Koenigand Kuss, 1980). Πάνω από αυτά με στρωματογραφική συμφωνία εμφανίζονται βιτουμενούχοι δολομίτες και ασβεστόλιθοι ηλικίας Άνω Περμίου (Epting, 1972). Ακολουθούν κλαστικοί ασβεστόλιθοι και δολομίτες καθώς και σερικιτικά μάρμαρα με ηλικία που κυμαίνεται από το Άνω Πέρμιο εώς το Σκύθιο/Νόριο (Epting, 1972; Kussand Theorbecke, 1974).Κατά το Νόριο/Ραίτιο έλαβε χώρα επίκλυση και ακολούθησε η απόθεση ενός στρωματολιθικού δολομίτη Νόριου ηλικίας (Epting, 1972). Τα πετρώματα αυτά εμφανίζονται κυρίως στην περιοχή των Ταλλαίων ορέων με πάχος εώς και 1100μ. Πάνω από το στρωματολιθικό δολομίτη εμφανίζονται κυρίως στην περιοχή του οροπεδίου του Ομαλού στα Χανιά μια σειρά στρωμάτων που ονομάζεται από τον Creutzburg ως σειρά Γκιγκίλου και από τους Τατάρη και Χριστοδούλου ως σύστημα στρωμάτων υποκείμενων των πλακωδών ασβεστόλιθων. Ακολουθούν οι τυπικοί πλακώδεις ασβεστόλιθοι από τους οποίους ονομάστηκε η ενότητα. Η πλήρη στρωματογραφική τους ανάπτυξη παρατηρείται στα Λευκά όρη, στον Ψηλορείτη, στα όρη Δίκτη Σητείας και στην περιοχή της Ελούντας. Η σειρά χαρακτηρίζεται από λεπτοστρωματώδεις ασβεστόλιθους με κερατολιθικές παρεμβολές υπό μορφή φακών ή ενστρώσεων. Μεταξύ των ασβεστόλιθων [32]
παρεμβάλλονται κυρίως στα μεσαία τμήματα λεπτές στρώσεις σερικιτικών φυλλιτών. Η ηλικία των πλακωδών ασβεστόλιθων κυμαίνεται από το Δογγέριο εώς το Ανώτερο Ηώκαινο (Bizonand Thiebault, 1974; Φυτρολάκης 1972). Στην ανώτερη θέση της ενότητας εμφανίζεται ένα λεπτό στρώμα πάχους από 0 έως 50μ. ασβεστο-φυλλιτών που χαρακτηρίζεται ως μεταφλύσχης των Πλακωδών ασβεστόλιθων. Ο μεταφλύσχης εμφανίζεται σε αρκετές περιοχές της ανατολικής και δυτικής Κρήτης. Στην κεντρική εμφανίζονται στις περιοχές του οροπεδίου της Νίδας και στην περιοχή του Κρούσωνα. Τα στρώματα μεταβαίνουν ομαλά από τους πλακώδεις ασβεστόλιθους στην αρχή με ανθρακική ιζηματογένεση προς τυπική αργιλική στο τέλος. Η ενότητα των Πλακωδών ασβεστόλιθων σύμφωνα με τους Seidel 1982 έχει μεταμορφωθεί στο Άνω Ολιγόκαινο/Κάτω Μειόκαινο σε συνθήκες υψηλής πίεσης χαμηλής θερμοκρασίας. Η ενότητα των Πλακωδών ασβεστόλιθων αποτελεί μια ανθρακική αβαθή λεκάνησυνολικού πάχους ιζημάτων μέχρι 5000μ στην οποία αποτέθηκαν από το Τριαδικό μέχρι το Άνω Ιουρασικό ιζήματα νηριτικής φάσης, ενώ από το Άνω Ιουρασικό μέχρι το Κατώτερο Ολιγόκαινο πελαγικής φάσης. 3.1.2. Αλλόχθονες σειρές Κρήτης Α. Τεκτονικό κάλυμμα ζώνης Τρυπαλίου: Η ενότητα Τρυπαλίου ονομάστηκε έτσι λόγω της μεγάλης της εμφάνισης στην περιοχή του όρους Τρυπάλι, στα όρια του νόμου Ρεθύμνης κα Χανίων. Εμφανίζεται μόνο στη δυτική Κρήτη (Φυτρολάκης 1980, Krahl, 1983; Κιλίας 1986) στην περιοχή των Λευκών ορέων και στο όρος Τρυπάλι. Η ενότητα του Τρυπαλίου αποτελείται από ανθρακικά ιζήματα αβαθούς θάλασσας (Φυτρολάκης 1980). Χαρακτηριστικό γνώρισμα της ενότητας είναι τα ανθρακικά ανακρυσταλλωμένα λατυποπαγή μέσα στα οποία παρατηρήθηκαν απολιθώματα Λιάσιου ηλικίας (Ott, 1965; Koppand Ott 1977, Φυτρολάκης 1978). Η απόδειξη της Τριαδικής και κάτω Ιουρασικής (Λιάσιου) ηλικίας της ενότητας επέτρεψε το διαχωρισμό σε ξεχωριστό κάλυμμα. Η παλαιογραφική θέση και ο χαρακτήρας της ενότητας του Τρυπαλίου παραμένει ακόμα ασαφής. Οι Creutzburgand Seidel (1975) τοποθετούν την ενότητα στη σειρά Φυλλιτώνχαλαζιτών. Ο Φυτρολάκης (1980) θεωρεί ότι η ενότητα αποτελούσε ύβωμα ανάμεσα στον πελαγικό χώρο της ενότητας των Πλακωδών ασβεστόλιθων και στη λεκάνη της [33]
ενότητας Φυλλιτών-χαλαζιτών. Ο Bonneau (1984) ότι οι σχηματισμοί της ενότητας Τρυπαλίου αποτελούν το κατακλαστικό υλικό της κύριας τεκτονικής επαφής μεταξύ των Πλακωδών ασβεστόλιθων και της ενότητας των Φυλλιτών-χαλαζιτών. Οι Hall et al. (1984) θεωρούν ότι τα πετρώματα της ενότητας είναι ανάλογα των λατυποπαγών που βρίσκονται στη βάση της ενότητας των Πλακωδών ασβεστόλιθων και αποτελούν πλευρικά κορήματα ενός μεγάλου ρήγματος που αποτέθηκαν στο Άνω Ιουρασικό. Β. Τεκτονικό κάλυμμα φυλιτικής-χαλαζιτικής σειράς: Η ενότητα των Φυλλιτών χαλαζιτών περιλαμβάνει όλα τα μεταμορφωμένα πετρώματα που βρίσκονται τεκτονικά πάνω στα ανθρακικά πετρώματα ή στον μεταφλύσχη της ενότητας των Πλακωδών ασβεστόλιθων και στη ενότητα Τρυπαλίου καθώς και κάτω από τους ασβεστόλιθους ή την αργιλο-σχιστολιθική σειρά (στρώματα Ραβδούχα) της ενότητας Γαβρόβου-Τρίπολης (Φυτρολάκης, 1980). Τα πετρώματα της ενότητας εμφανίζονται σε μεγάλη έκταση στη δυτική και ανατολική Κρήτη όπως και στη βόρεια-κεντρική Κρήτη. Μικρές εμφανίσεις παρατηρούνται στις περιοχές δυτικά της οροσειράς του Ψηλορείτη, του Κρούσωνα και του χωριού Κεραμέ στη νότια Κρήτη. Η ενότητα είναι έντονα τεκτονισμένη και ορισμένοι συγγραφείς (Wachendorf, 1974; Seidel, 1982) θεώρησαν ότι αποτελεί ένα τεκτονικό ανακάτεμα (mélange) πετρωμάτων που προέρχονται από διάφορες ενότητες, χωρίς στρωματογραφική σχέση μεταξύ τους. Η ενότητα λοιπόν σύμφωνα με το Φυτρολάκη (1980) αποτελείται από δύο μέρη. Το κατώτερο περιλαμβάνει γύψους, ραουβάκες, μελανούς δολομίτες και μελανούς αργιλικούς σχιστόλιθους. Το μέρος αυτό εμφανίζεται στην περιοχή του οροπεδίου του Ομαλού στα Χανιά ενώ μικρότερες εμφανίσεις υπάρχουν στο ανατολικότερο ακρωτήριο Σίδερο του νησιού και κοντά στη Σητεία. Το ανώτερο μέρος περιλαμβάνει κλαστικά μετά-ιζήματα με εναλλαγές φυλλιτών και ενστρώσεις χαλαζιτών και χαλαζιακών μετά- κροκαλοπαγών. Ανάμεσα στα πετρώματα της ενότητας παρατηρούνται μικρές εμφανίσεις ηφαιστειακών πετρωμάτων (Creutzburgand Seidel, 1975). Πρόκειται για μετά-ανδεσιτικά και μετάβασαλτικά πετρώματα τα οποία έχουν ανακατευτεί και μεταμορφωθεί μαζί με τα περιβάλλοντα πετρώματα. Τα μετά-ηφαιστειακά αυτά πετρώματα σχηματίστηκαν σύμφωνα με τους Seidel (1982) στο Άνω Πέρμιο σε ένα καθεστώς ηπειρωτικής έκτασης και διάρρηξης. Μικρές εμφανίσεις των σωμάτων παρατηρούνται κατά μήκος [34]