ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΕΛΛΑΔΟΣ Ενότητα 11: Ζώνη Αξιού ή Βαρδάρη, Ζώνη Ροδόπης 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.
Ζώνη Αξιού ή Βαρδάρη
Οι Ισοπικές ζώνες Εικόνα 1.
Γενικά (1) Η ζώνη Αξιού ή Βαρδάρη αντιπροσωπεύει μια ωκεάνια ζώνη ραφής μεταξύ της μικροηπείρου της Πελαγονικής και της Ελληνικής ενδοχώρας (Σερβομακεδονική και μάζα Ροδόπης). Η ζώνη συνεχίζεται προς βορρά στην πρώην Γιουγκοσλαβία, όπου διαχωρίζει τις Διναρίδες στα δυτικά από τη Σερβομακεδονική μάζα στα ανατολικά. Για λόγους απλούστευσης η ζώνη θα αναφέρεται ως ζώνη Αξιού. Τρεις υποζώνες: Αλμωπίας (δυτικά), Πάϊκου, Παιονίας (ανατολικά).
Γενικά (2) Εναλλακτικά παλαιογεωγραφικά-τεκτονικά μοντέλα για την γεωτεκτονική θεώρηση της ζώνης Αξιού-Βαρδάρη στην αρχή του Μεσοζωικού. Α) Robertson & Dixon 1984, Β) Dercourt et al. 1992, Γ) Sengor 1984, Δ) Stampfli & Borel 2001. Συντομογραφίες: Μο: πλάκα Μοέσια PZ: ζώνη Ροδόπης ΣΜΖ: Σερβομακεδονική ζώνη Γ: ενότητα Γευγελής Π: Πάικο ΩΒ: ωκεανός Βαρδάρη ΑΠ: Απούλια πλάκα ΠΕΛ: Πελαγονική πλάκα ΠΖ: ζώνη Πίνδου ΤΑ: Ταυρίδες-Ανατολίσες ΣΠ: Σερβο-Πελαγονική μικροπλάκα ΩΠ: Ωκεανός Πίνδου ΝΝ: Νότιος κλάδος Νεοτηθύος PΙ: Πίνδος.
Γενικά (3) A B Εικόνα 2.
Γενικά (4) Γ Δ Εικόνα 3.
Γενικά (5) Γ Δ Εικόνα 4.
Γενικά (6) Οι δυο πρώτες υποζώνες παρουσιάζουν διακριτά λιθολογικά και τεκτονικά χαρακτηριστικά ενώ η υποζώνη της Παιονίας (ανατολικά) παρουσιάζει σημαντικές ομοιότητες ή και αποτελεί τμήμα της ανατολικότερα ευρισκόμενης Περιροδοπικής ζώνης. Μεσοζωική ταφρογένεση και οφιόλιθοι Η ταφρογένεση στην Αλμωπία (δυτικά) κατά το Μεσοζωικό είχε σαν αποτέλεσμα την απόθεση Τριαδικό-Ιουρασικών ιζημάτων βαθειάς θάλασσας (ραδιολαρίτες) σε εναλλαγές, ενίοτε τεκτονικές, με βασικής σύστασης λάβες και οφιολιθικά σώματα. Με βάση αυτές τις λιθολογικές ενότητες η Αλμωπία θεωρείται ότι αποτελούσε μια ωκεάνια λεκάνη. Στην Παιονία καταγράφεται η Περμο-Τριαδική ταφρογένεση με το σχηματισμό ωκεάνιου φλοιού Άνω-Τριαδικής ηλικίας και απόθεση στρωματογραφικά υπερκείμενων ραδιολαριτών.
Γενικά (7) Χαρακτηριστικό γνώρισμα της ζώνης Αξιού είναι οι εμφανίσεις οφιολίθων (ανατολική ζώνη οφιολίθων), περιλαμβάνει κυρίως χαρτσβουργίτες και δουνίτες, ολιβινικούς γάββρους, τοναλίτες και χαλαζιακούς θολεείτες. Οι οφιόλιθοι αυτοί φαίνεται να είναι διαφόρων τύπων και προέρχονται από τον ωκεάνιο φλοιό και τον ανώτερο μανδύα της ζώνης Αξιού. Οι οφιόλιθοι της Αλμωπίας επωθήθηκαν στο ανατολικό περιθώριο της Πελαγονικής ζώνης στο Κατ. Κρητιδικό (Βερριάσιο) και καλύπτονται ασύμφωνα από μια ακολουθία Αν. Κρητιδικών ασβεστόλιθων και φλύσχη. Μια Άνω Κρητιδική φάση διαστολής αναγνωρίστηκε στην Αλμωπία και στο ανατολικό τμήμα της Πελαγονικής ζώνης. Σημαντικό για την κατανόηση της γεωτεκτονικής εξέλιξης της Παιονίας είναι ότι τουλάχιστον κάποιοι από τους οφιολιθικούς σχηματισμούς της φαίνεται να είναι αυτόχθονοι και έχουν ηλικία Μέσο Ιουρασική.
Γενικά (8) Εικόνα 5.
Γενική στρωματογραφική διάρθρωση των υποζωνών Η Αλμωπίας περιλαμβάνει Τριαδικά και Ιουρασικά ιζήματα βαθειάς θάλασσας (ραδιολαρίτες) και τεκτονικά παρεμβαλλόμενα σώματα από λάβες βασικής σύστασης και οφιολιθικά πετρώματα που παραμορφώθηκαν στο Κάτω Κρητιδικό. Οι ενότητες αυτές καλύπτονται ασύμφωνα από μια ακολουθία Άνω Κρητιδικών ασβεστολίθων και φλύσχη. Το Πάϊκο περιλαμβάνει μια ασβεστιτική Μεσοζωική πλατφόρμα, που αναπτύσσεται πάνω από ένα προ-μεσοζωικό υπόβαθρο, Άνω Ιουρασικής ηλικίας, ηφαιστειακά πετρώματα τύπου «νησιωτικού τόξου» και Κάτω Κρητιδικούς ασβεστόλιθους. Όλες οι παραπάνω ενότητες καλύπτονται ασύμφωνα από μια Άνω Κρητιδική ακολουθία, που προοδευτικά βαθαίνει, και που παραμορφώθηκε στο Μέσο Ηώκαινο. Η Παιονίας περιλαμβάνει ένα προ-μεσοζωικό υπόβαθρο, ιζήματα Τριαδικής ηλικίας από ταφρογένεση που εξελίσσεται σε φλύσχη ηπειρωτικού περιθωρίου, Ιουρασικούς οφιολίθους, ηφαιστειακά πετρώματα τύπου «νησιωτικού τόξου» καθώς και γρανοδιοριτικές διεισδύσεις. Πάνω από αυτά αναπτύσσονται επικλυσιγενούς προέλευσης ιζήματα Αν. Ιουρασικής ηλικίας.
Υποζώνη Αλμωπίας (1) Εικόνα 6. Η γεωλογική δομή στην ευρύτερη περιοχή του όρους Βόρρα. Απλοποιημένος γεωλογικός χάρτης και σχηματική γεωλογική τομή ΑΒ της μάζας του Βόρρα για τα Α και Β.
Υποζώνη Αλμωπίας (2) Εικόνα 7. Συνθετικές στρωματογραφικές στήλες από τις έξι κύριες λεπιωμένες ενότητες που εμφανίζονται στη μάζα του Βόρρα.
Αλπική ορογένεση Η Εο-Ελληνική φάση ορογένεσης (Άνω Ιουρασικό-Κάτω Κρητιδικό) συσχετίζεται με το κλείσιμο του ωκεανού της Αλμωπίας και την καταβύθισή του ωκεάνιου φλοιού του προς τα ανατολικά κάτω από το νησιωτικό τόξο του Πάϊκου στο Ανώτερο Ιουρασικό. Στο Κρητιδικό, ο ωκεανός του Βαρδάρη καταβυθίζεται πλήρως με αποτέλεσμα τη σύγκρουση των ηπειρωτικών τεμαχών της Πελαγονικής και Ροδόπης (Μεσο-Ελληνική ορογενετική φάση).
Το Ερκύνειο υπόβαθρο και ο πλουτωνισμός στη ζώνη του Αξιού Εμφανίζεται σε διάφορες περιοχές στην ζώνη Αξιού. Στην Αλμωπία οι οφθαλμογνεύσιοι της ενότητας Λυκόστομο- Προμάχοι (βορειοανατολικά) θεωρούνται ως Ερκύνειοι. Στο Πάϊκο (κέντρο) οι μαρμαρυγιακοί σχιστόλιθοι του όρους Τζένα ερμηνεύονται ως το Ερκύνειο υπόβαθρο πάνω από το οποίο αναπτύσσεται μια παχιά Τριαδική-Μέσο Ιουρασική ασβεστολιθική πλατφόρμα. Στο ανατολικό τμήμα της υποζώνης Παιονίας, μικροί γρανιτικοί όγκοι -πηγματιτικές φλέβες, διεισδύουν σε σχιστόλιθους, έχουν ηλικίες (Rb-Sr) περίπου 290 εκατομμύρια χρόνια. Οι σχιστόλιθοι περιλαμβάνουν επίσης βασάλτες πάχους 10-15 μέτρων, άγνωστης ηλικίας.
Τεκτονικό μοντέλο ζώνης Αξιού στο Μεσοζωικό (Brown & Robertson 1994, 2003) Εικόνα 8.
Υποζώνη Παιονίας (1) Εικόνα 9.
Υποζώνη Παιονίας (2) Εναλλακτικά τεκτονικά μοντέλα για τη γεω-τεκτονική θέση της υποζώνης του Παίκου και Παιονίας στην αρχή του Ιουρασικού. α) Καταβύθιση προς τα Βορειο-ανατολικά στο Ιουρασικό. β) Όπως και στο α) αλλά με τον ωκεανό της Αλμωπίας κλειστό στη διάρκεια του Άνω Ιουρασικού. γ) Στην ωκεάνια λεκάνη έγινε καταβύθιση προς τα ΝΔ κάτω από την Πελαγονική μικροήπειρο. δ) Η υποζώνη είναι η προέκταση της ΣερβοΜακεδονικής-Πελαγονικής μικροηπείρου με την οφιολιθική «ρίζα» να βρίσκεται μέσα στη ζώνη Ροδόπης στα βορειοανατολικά.
Γενική θεώρηση των Μοντέλων Γενική θεώρηση των τριών μοντέλων για την ερμηνεία και εξέλιξη του νότιου περιθωρίου της Ευρασιατικής πλάκας στην περιοχή της Βαλκανικής. Μοντέλο 1: ο ωκεανός της Τηθύος βρισκόταν σε μια βόρεια θέση. Μοντέλο 2: ο ωκεανός της Τηθύος βρισκόταν νοτιότερα από τις τεκτονικές ζώνες της βορείου Ελλάδας και είχαμε εκταφιασμό του καταβυθιζόμενου υλικού σε μια βορειότερη θέση την ζώνη Αξιού-Βαρδάρη στην αρχή του Μεσοζωικού. Μοντέλο 3: Η ωκεάνια λεκάνη της Τηθύος βρισκόταν μεταξύ των ζωνών της Σερβο-μακεδονικής και Πελαγονικής.
Ζώνη Ροδόπης
Γενική θεώρηση Οι ζώνες, από τις αρχές του 19 ου αιώνα είχαν αναγνωρισθεί ως σημαντικές με την έννοια ότι κατέχουν ενδιάμεση θέση και χωρίζουν τις Διναρίδες- Ελληνίδες στα δυτικά από τα Καρπάθια και τις Βαλκανίδες οροσειρές στα ανατολικά. Σύμφωνα με τη θεώρηση αυτή οι ζώνες Περιροδοπική και Ροδόπης προσομοίαζαν με τις Βαλκανίδες και θεωρείτο σημαντικός ο ρόλος του ωκεανού του Βαρδάρη. Οι ζώνες αυτές βρίσκονται ανατολικά του ωκεανού. Η ανωτέρω άποψη διατηρήθηκε μέχρι το 1990 όταν και αναθεωρήθηκαν οι υπάρχουσες απόψεις τόσο στη Βουλγαρία όσο και στην Ελλάδα. Σήμερα και σύμφωνα με τις νέες απόψεις οι ζώνες αυτές περιλαμβάνουν μεταμορφωμένα πετρώματα προ-αλπικής και Αλπικής ηλικίας και χαρακτηρίζονται από μια επαλληλία καλυμμάτων Μεσοζωικής και Τριτογενούς ηλικίας.
Νέες απόψεις Ραδιογεωχρονολογήσεις και τεκτονικές έρευνες της δεκαετίας του '70 έδειξαν ότι τα πετρώματα της Ροδόπης ανήκουν στην Αλπική ορογένεση που συνοδεύθηκε από υψηλού βαθμού μεταμόρφωση και συνακόλουθη μαγματική δραστηριότητα. Αναγνωρίζονται τρία μεταμορφικά γεγονότα με βάση παραγενέσεις στην περιοχή της Ελληνικής Ροδόπης. Εκλογιτική, η παλαιότερη, μεταμορφική φάση Ρ= 19 kbar και Τ= 700ᵒC (κατά θέσεις γρανουλιτικη Ρ>15 kbar και Τ>800ᵒC). Βάθος περίπου 45 χιλιόμετρα. Ανάδρομη μεταμόρφωση αμφιβολιτική φάση. Γεω- βαρόμετρα και θερμόμετρα δείχνουν πιέσεις 7,5-8,5 kbar και θερμοκρασία της τάξης των 600-700ᵒC (πετρώματα γνεύσιοι με γρανάτες-κλινοπυρόξενοι ή παραγένεση αμφιβόλων-πλαγιοκλάστων σε μιγματίτες. Η τελευταία φάση μεταμόρφωσης κατώτερης πρασινοσχιστολιθικής. Η ζώνη της Ροδόπης χωρίζεται σε δύο μεγάλες ενότητες την ανώτερη και την κατώτερη με το ρήγμα του Νέστου. Το ρήγμα χαρακτηρίζεται από μυλωνίτες. Η Ανώτερη ενότητα ονομάζεται ενότητα του Σιδηρόνερου χαρακτηρίζεται από μεγαλύτερου βαθμού μεταμόρφωση (ανώτερη αμφιβολιτική έως κατά θέσεις και γρανουλιτική) ενώ η κατώτερη ενότητα Παγγαίου χαρακτηρίζεται από χαμηλότερη μεταμόρφωση (ανώτερη πρασινοσχιστολιθική).
Παλιές απόψεις Η ζώνη Ροδόπης δομείται από κρυσταλοσχιστώδη πετρώματα Παλαιοζωικής ηλικίας. Σύμφωνα με την άποψη αυτή η Ροδόπη εθεωρείτο ως «ενδοχώρα» ή "ενδιάμεση ζώνη" που χώριζε τις Ελληνίδες από τις Βαλκανίδες. Ηλικία της Ροδόπης ήταν Πρωτεροζωική ή Ερκύνια.
Γενική άποψη των ζωνών Εικόνα 10.
Ενότητα Παγγαίου Η ενότητα Παγγαίου (Κατώτερη ενότητα) τρεις ακολουθίες: (α) Η κατώτερη περιλαμβάνει σχιστόλιθους και γνεύσιους. (β) Η ενδιάμεση χαρακτηρίζεται από εναλλαγή μαρμάρων, γνευσίων και αμφιβολιτών και η (γ) ανώτερη δομείται από μια μονότονη ενότητα μαρμάρων μεγάλου πάχους.
Ενότητα Σιδηρόνερου (1) Η ενότητα Σιδηρόνερου περιλαμβάνει σειρά τεκτονικών καλυμμάτων: 1. Κάλυμμα του Σχίνου που αποτελείται από βιοτιτικούς γνεύσιους με παρεμβολές από αμφιβολίτες και μάρμαρα. Τα κατώτερα τμήματα του καλύμματος δομούνται από προκινηματικούς γρανίτες και γρανοδιορίτες, χαρακτηρίζονται από πυκνό σύστημα πηγματιτικών και απλιτικών φλεβών (πάχος μέχρι και 800 μ). 2. Κάλυμμα του Σιρόκο που αποτελείται από αμφιβολιτικούς, διμαρμαρυγιακούς μοσχοβιτικούς γνεύσιους και μάρμαρα (πάχος μέχρι 600 μ). 3. Κάλυμμα Κωνσταντίνι με ταινιωτούς γνεύσιους με παρεμβολές κατά θέσεις από μιγματοποιημένους αμφιβολιτικούς φακούς (πάχος μέχρι 500 μ). 4. Κάλυμμα Κίδαρι, με χαλαζο-αστριούχοιυς γνεύσιους με φακούς από μάρμαρα. Οι επωθήσεις που περιορίζουν τα καλύμματα διευθύνονται προς τα ΒΔ και κλίνουν προς τα ΒΑ ροπή προς τα ΝΔ.
Ενότητα Σιδηρόνερου (2) Εικόνα 12.
Ενότητες της ζώνης Ροδόπης (1) Εικόνα 11.
Ενότητες της ζώνης Ροδόπης (2) Εικόνα 13.
Γεωλογικός χάρτης της Κ. Ροδόπης Εικόνα 14. Απλοποιημένος γεωλογικός χάρτης στην περιοχή βόρεια της Ξάνθης, Κεντρική Ροδόπη.
Τεκτονική (1) Εικόνα 15.
Τεκτονική (2) Εικόνα 16.
Τεκτονική (3) Εικόνα 17.
Καινοζωικό Στα αλλόχθονα κρυσταλλικά πετρώματα διείσδυσαν Άνω Ολιγοκαινικοί μετακινηματικοί Ι- τύπου γρανοδιορίτες (ασβεσταλκαλικό μάγμα) π.χ. γρανοδιορίτης Ξάνθης. Ο γρανοδιορίτης καλύπτεται επικλυσιγενώς από φλύσχη πάχους 500 μ., ηλικίας Κατώτερο Ολιγόκαινο (απόθεση εναλλαγών αργίλων και ψαμμιτών) και συνεχίσθηκε με την απόθεση ψαμμιτικών πάγκων πάχους 2 μ. που εναλλάσσονται με κροκαλοπαγή και φακούς ασβεστόλιθων. Μαφικές φλέβες του Κατωτέρου Ολιγοκαίνου διεισδύουν συγχρόνως με την ιζηματογένεση και τον σχηματισμό συνιζηματογενών ρηγμάτων και πτυχών. Μολασσικά ιζήματα του Άνω Ολιγοκαίνου που συνίστανται από κροκαλοπαγή που εναλλάσσονται με ασβεστόλιθους και ψαμμίτες αποτίθενται στο νότιο τμήμα της Ροδόπης (μέγιστο πάχος 600 μ.). Ασύμφωνα επ αυτών αποτίθενται Πλειοκαινικά και Πλειστοκαινικά ιζήματα που αντιπροσωπεύονται από κροκαλοπαγή και άμμους (πάχος 400 μ).
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 11, προέρχονται από το προσωπικό αρχείο του κ. Κουκουβέλα Ιωάννη.
Τέλος Ενότητας