ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΚΑΙ ΠΕΤΡΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΟΦΙΟΛΙΘΙΚΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΤΡΑΓΑΝΑ ΦΘΙΩΤΙΔΑΣ

ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΚΑΙ ΠΕΤΡΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΟΦΙΟΛΙΘΙΚΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΤΡΑΓΑΝΑ ΦΘΙΩΤΙΔΑΣ ΤΣΙΡΙΚΟΥ- ΚΑΣΙΜΑΤΗ Ι. ΝΕΦΕΛΗ ΚΑΡΑΜΠΕΛΑΣ Θ. ΝΙΚΟΣ Επιβλέπων : Παναγιώτης Πομώνης, Επίκουρος Καθηγητής ΑΘΗΝΑ ΙΟΥΝΙΟΣ 2017

0

ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΓΕΩΛΟΓΙΚΗ ΚΑΙ ΠΕΤΡΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΟΦΙΟΛΙΘΙΚΩΝ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΤΡΑΓΑΝΑ ΦΘΙΩΤΙΔΑΣ Νεφέλη Ι. Τσιρίκου Κασιμάτη Νίκος Θ. Καράμπελας Α.Μ.: 1114201300126 Α.Μ.: 1114201300045 ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ: Παναγιώτης Πομώνης, Επίκουρος Καθηγητής 1

2

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Ο σκοπός της πτυχιακής εργασίας είναι η γεωλογική και πετρολογική μελέτη των οφιολίθων της Τραγάνας Φθιώτιδας, καθώς και η ένταξη τους σε ένα ευρύτερο γεωτεκτονικό περιβάλλον σχηματισμού. Η δειγματοληψία έγινε στις περιοχές Τραγάνα και Κυπαρίσσι, με σκοπό την ανάκτηση ενός καταλόγου δειγμάτων των υπάρχοντων λιθότυπων. Αυτοί είναι δουνίτες, χαρτσβουργίτες υψηλού ολιβίνη, χαρτσβουργίτες υψηλού κλινοπυρόξενου, σερπεντινιωμένοι χαρτσβουργίτες, σερπεντινίτες και βασάλτες συμμετέχοντες στο mélange. Τα δείγματα μελετήθηκαν μακροσκοπικά και μικροσκοπικά,σε πολωτικό και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.με την χρήση ηλεκτρονικού μικροσκοπίου έγινε ορυκτοχημική ανάλυση σε αντιπροσωπευτικούς κρυστάλλους πυροξένων, ολιβίνών και σπινελλίων. Οι κρύσταλλοι των κλινοπυροξένων έχουν σύσταση διοψίδιου, ενώ οι ορθοπυρόξενοι, ενστατίτη. Οι ολιβίνες των τεκτονισμένων χαρτσβουργιτών είναι κυρίως μαγνησιούχοι και έχουν σύσταση φορστεριτική. Οι σπινέλλιοι γενικά παρουσιάζουν ομοιογένεια και κατατάσσονται στους Cr-σπινελλίους. Με τη συστατική συσχέτιση #Cr των σπινελλίων και του %Fo των ολιβινων (OSMA), οι περιδοτίτες της Τραγάνας προβάλλονται στο πεδίο των αβυσσικών περιδοτίτών,με εκτιμώμενο ποσοστό μερικής τήξης 10-20%. Εφαρμόστηκαν το Γεωθερμόμετρο ορθοπυροξένου- κλινοπυροξένου (920 C, 4,9 kbar) και το Διορθωμένο γεωθερμόμετρο ολιβίνη- σπινέλλιου (755 807 C). Για το προσδιορισμό των γεωχημικών χαρακτηριστικών χρησιμοποιήθηκαν τα συνήθη κύρια στοιχεία και τα ιχνοστοιχεία των πετρωμάτων. Οι γεωχημικές αναλύσεις κύριων στοιχείων υποδηλώνουν πως τα πετρώματα είναι δύστηκτοι περιδοτίτες λόγω των υψηλών τιμών MgO και Cr 2O3 ενώ το Yb παρουσιάζει θετική συσχέτιση ως προς Al 2O3, χαρακτηριστικό περιδοτιτών οφιολιθικών συμπλεγμάτων και αβυσσικών περιδοτίτών. Τα πολυστοιχειακά διαγράμματα των σπάνιων γαιών παρουσιάζουν έναν ελαφρύ εμπλουτισμό στις ελαφρές σπάνιες γαίες (LREE) πιθανώς από μια σειρά επεισόδιων μερικής τήξης. Τα εργαστηριακά δεδομένα συγκρίθηκαν επίσης με αυτά άλλων οφιολίθων,γειτονικών περιοχών. Όλες οι εμφανίσεις παρουσιάζουν χαρακτηριστικά ωκεάνιων περιδοτιτών σε ζώνες εφυποβύθισης, SSZ αλλά διαφέρουν σημαντικά στο περιεχομένο #Mg-#Cr και στο βαθμό μερικής τήξης. Η ετερογένεια αυτή οφείλεται πιθανώς σε αρχική ετερογένεια του μανδύα. ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ: Πετρολογική μελέτη οφιολιθικών συμπλεγμάτων ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ: Ωκεάνιοι περιδοτίτες-βασάλτες, ωκεανός Πίνδου, γεωτεκτονικό περιβάλλον, οφιολιθικό mélange, χαρτογράφηση 3

4

5

ABSTRACT The purpose of this work is the geological and petrological study of the Tragana Ophiolites, which are located in the district of Fthiotis in Greece, as well as their introduction to a greater scale geotectonic enviroment. Samples were collected from the areas of Tragana and Kiparissi, in an attempt to create a catalog of all of the existing lithotypes. These are dunites, high-olivine harzburgites, high-clinopyroxene harzburgites, serpentinised harzburgites, serpentinites and basalts of the ophiolitic melange. The samples were studied macroscopically and microscopically. The use of the electron microscope allowed an analysis of the mineral chemistry in representing crystals of pyroxene, olivine and spinel. The orthopyroxene crystals consist of diopside, while the clinopyroxene crystals consists of enstatite. The olivines of the tectonized harzburgites are mostly Mg-rich forsterites. The spinels are homogenous and are classified in the area of Cr-spinels. With the correlation of the #Cr from the spinels and the %Fo in the olivine (OSMA), the peridotites of Tragana are projected in the field of abyssal peridotites, with a percentage around 10-20% of partial melting. The orthopyroxene-clinopyroxene geothermometer (920 ºC, 4,9kbar) and the corrected olivine-spinel geothermometer (755-807 ºC) were applied. The determination of the geochemical characteristics was made through the usual main elements and trace elements in the rocks. The geochemical analysis suggests that the rocks are hard to melt peridotites, due to the high amounts of MgO and Cr 2O3, while the element Yb shows a positive correlation to the Al 2O3, which is a characteristic of ophiolithe complex peridotites and abyssal peridotites. The multi-component diagrams of REE show a light enrichment in LREE possibly from a series of partial melting stages. Lab data were also compared to those of other neighboring ophiolithes. All areas show characteristics of abyssal peridotites in supra-subduction zones (SSZ) but differ greatly in their amounts of #Mg--#Cr and their percentage of partial melting. These differences are possibly due to a heterogeny in the upper mantle. SUBJECT AREA: Petrological study of ophiolitic complexes KEY WORDS: Oceanic peridotites-basalts, Pindos Ocean, geotectonic environment, ophiolitic mélange, mapping 6

7

8

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 18 1.1 Σκοπός...18 1.2 Ιστορική ενασκόπηση του όρου οφιόλιθοι και σύγχρονες αντιλήψεις...19 1.3 Οι οφιολιθικές εμφανίσεις στην Ελλάδα: Σύγχρονες απόψεις δημιουργίας τους...24 1.4 Μέθοδοι Έρευνας...27 2. ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ ΚΑΙ ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ... 28 2.1 Γεωγραφική θέση...28 2.2 Γεωλογία περιοχής...29 2.3 Εργασία Υπαίθρου...32 3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ... 40 3.1 Εργαστηριακά έρευνα- Πετρογράφια...40 3.1.1 Δουνίτες...40 3.1.2 Χαρτσβουργίτες...42 3.1.3 Σερπεντινίτες...51 3.1.4 Βασάλτες συμμετέχοντες στο mélange...56 3.2 Ορυκτοχημεία...59 3.2.1 Πυρόξενοι...59 3.2.2 Ολιβίνες...61 3.2.3 Σπινέλλιοι...63 3.3 Συνθήκες Πίεσης και θερμοκρασίας...66 3.4 Γεωχημεία...67 3.4.1 Γεωχημεία Κύριων Στοιχείων...67 3.4.2 Iχνοστοιχεία...71 4. ΣΥΖΗΤΗΣΗ-ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 75 4.1 Συζήτηση-συμπεράσματα...75 4.2 Προτάσεις έρευνας...80 5. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 81 9

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΕΙΚΟΝΩΝ Εικονίδιο της Αθηνάς, ΕΚΠΑ...1 Εξώφυλλο : Πυροξενιτικές φλέβες σε χαρτσβουργίτη...1 Εικόνα 1.3.1: Διακρίνονται δύο βασικές οφιολιθικές ζώνες στην Ελλάδα (Π. Πομώνης,2003)...24 Εικόνα 2.1: Δορυφορική εικόνα της περιοχής μελέτης από Google Maps, με τις θέσεις δειγματοληψίας...28 Εικόνα 2.3.0: Γεωλογικός -Πετρολογικός Χάρτης της περιοχής Τραγάνα...32 Εικόνα 2.3.1: Τμήμα του οφιολιθικού mélange με σερπεντινίτες και πυριτόλιθους...33 Εικόνα 2.3.2: Tμήμα του οφιολιθικού mélange με αργιλικούς σχίστες, βασάλτες και πυριτόλιθους...34 Εικόνα 2.3.3: Σερπεντινιωμένη μάζα εντός mélange μαζί με βασαλτικούς ολισθόλιθους...34 Εικόνα 2.3.4: Ιουρασικοί ασβεστόλιθου στην κορυφή του λόφου,στους οποίους είναι επωθημένα τα οφιολιθικά πετρώματα...35 Εικόνα 2.3.5: Χαρτσβουργίτες πλούσιοι σε πυροξένους στη θέση NΤR4...35 Εικόνα 2.3.6: Επαφή δουνίτικού φακού-χαρτσβουργίτη...36 Εικόνα 2.3.7: Βlocky texture σε χαρτσβουργίτες...36 Εικόνα 2.3.8 : Πυροξενιτικές φλέβες σε χαρτσβουργίτη...37 Εικόνα 2.3.9 : Πυροξενιτικές φλέβες σε χαρτσβουργίτη...37 Εικόνα 2.3.10: Τυπικοί χαρτσβουργίτες...37 Eικόνα 2.3.11: Μεγάλη δουνιτική μάζα με πυροξενιτική φλέβα εντός της...38 Εικόνα 2.3.12: Συμπαγείς δουνίτες στην θέση ΝΤR35...38 Εικόνα 2.3.13: Εξαλλοιωμένοι δουνίτες και παρουσία τάλκη...39 Εικόνα 3.1.1.1: Υγιής δουνίτης από τη θέση ΝΤR35...40 Εικόνα 3.1.1.2:TR7-Γενικός ιστός δουνιτών-κατακλαστική και κυψελώδης δομή...41 Εικόνα 3.1.1.3: NTR35- Κυψελώδης δομή...42 Εικόνα 3.1.2.1 Χαρτσβουργίτης θέση ΝΤR14...42 Εικόνα 3.1.2.2: Χαρτσβουργίτης με υψηλή συμμετοχή ολιβίνη από την περιοχή ΝTR1...43 Εικόνα 3.1.2.3: Χαρτσβουργίτες με υψηλή συμμετοχή ολιβίνη -ΝΤR34...43 Εικόνα 3.1.2.4: Χαρτσβουργίτες με υψηλή συμμετοχή ολιβίνη -ΝΤR34...43 Εικόνα 3.1.2.5 : NTR5 Σπινέλλιοι σε // Nicols...45 Εικόνα 3.1.2.6 : NTR5 Σπινέλλιοι σε // Nicols...45 Εικόνα 3.1.2.7: Μυλονιτική ζώνη σε // Νicols -TR20...45 Εικόνα 3.1.2.8: Μυλονιτική ζώνη σε + Νicols -TR20...45 Εικόνα 3.1.2.9: Μυλονιτικός ιστος και υποκόκκοι ολιβίνη...46 Εικόνα 3.1.2.10: Λοβοειδή όρια...46 Eικόνα 3.1.2.11: Δομές κάμψης σε ορθοπυρόξενους,θέση NTR5...47 Εικόνα 3.1.2.12: Κυψελώδης δομη,θέση NTR14...49 Εικόνα 3.1.2.13: Λαμέλλες απόμειξης κλινοπυροξένου σε ορθοπυρόξενο παράλληλα με το επίπεδο σχισμού, θέση NTR14...49 Εικόνα 3.1.2.14:Βαστιτικός ιστός, ανακρυσταλλωμένος κρύσταλλος ολιβίνη, NTR14...50 Eικόνα 3.1.2.15: TR15-Φλεβικός και κατακλαστικός ιστός, παρουσία τάλκη...50 Εικόνα 3.1.2.16: Ζώνες διάτμησης υδρογροσσουλάριου ΜΕ3 // nicols...51 Εικόνα 3.12.17: Ζώνες διάτμησης υδρογροσσουλάριου ΜΕ3 + nicols...51 Εικόνα 3.1.3.1:Σερπεντινίτης από τη θέση ΝTR36. Σαπωνοειδής υφή...53 Εικόνα 3.1.3.2: Σερπεντινίτης της θέσης ΤR9. Διακρίνονται ελάχιστοι υπολειμματικοί πυρόξενοι και ολιβίνες και ο αρχικός ιστός...53 Εικόνα 3.1.3.4:Ιστός σερπεντινίτη,σε + nicols, θέση ΝΤR3...55 Εικόνα 3.1.3.3 :Ιστός σερπεντινίτη,σε //, θέση ΝΤR3...55 Εικονα 3.1.3.5 : ΘέσηTR31- Κυψελώδης δομή και φλέβα ανακρυσταλλωμένου ολιβίνη...56 Εικόνα 3.1.4.1:Οφειτικός ιστός, εμφανής σωσειριτίωση πλαγιοκλάστων...57 10

Εικόνα 3.1.4.2 :Κατακλαστικός και φλεβικός ιστός, σπινέλλιοι-θέση ΚΙ2,// nicols...58 Εικόνα 3.1.4.3: Κατακλαστικός και φλεβικός ιστός, σπινέλλιοι-θέση ΚΙ2, + nicols...58 Εικόνα 3.2.1:Ταξινόμηση πυροξένων -Μorimoto et al. 1988...59 Εικόνα 3.2.2: Ταξινόμηση ομάδας ολιβίνη...61 Εικόνα 3.2.3.1: Ταξινόμηση σπινελλίων,fe-cr-al, Stevens 1994...63 Εικονα 3.2.3.2: Ταξινόμηση σπινελλίων Mg/(Mg+Fe+2) Vs. Cr/(Cr+Al)...64 Εικόνα 3.4.1.1: Διάγραμμα διαφοροποίησης SiO2 ως προς Al2O3...68 Εικόνα 3.4.1.2: Διάγραμμα διαφοροποίησης CaO ως προς Al2O3...69 Εικόνα 3.4.1.3:Διάγραμμα διαφοροποίησης MgO προς Al2O3...69 Εικόνα 3.3.1.4: Διάγραμμα διαφοροποίησης Cr2O3 ως προς Al2O3...70 Εικόνα 3.4.1.5: Διάγραμμα διαφοροποίησης Fe2O3 προς Al2O3...70 Εικόνα 3.4.1.6:Διάγραμμα διαφοροποίηση του Yb προς Al2O3...71 Εικόνα 3.4.1.8:Διάγραμμα REE στους περιδοτίτες ως προς τις μέσες τιμές συγκεντρώσεων χονδρίτη...73 Εικόνα 3.4.1.9:Πολυστοιχειακό διάγραμμα για τους περιδοτίτες ως προς τη σύσταση του πρωτογενούς μανδύα...74 Εικόνα 4.1: OSMA Συστατική συσχέτιση #Cr-Sp και %Fo-Ol...76 Εικόνα 4.2: Χάρτης κεντρικής Ελλάδας με τις θέσεις των οφιολιθικών εμφανίσεων που συγκρίνονται...78 Εικόνα 4.3: Συγκριτικό διάγραμμα διαφόρων περιοχών με παράγοντα το #Ti προς #Al των σπινελίων. (Pomonis,Magganas 2017). 78 11

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΠΙΝΑΚΩΝ Πίνακας 1: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά δουνιτών (% κ.ο.)...41 Πίνακας 2: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά χαρτσβουργιτών (% κ.ο.)...45 Πίνακας 3: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά χαρτσβουργιτών με υψηλό Ol (% κ.ο.)...46 Πίνακας 4: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά χαρτσβουργιτών με υψηλό Cpx (% κ.ο)...47 Πίνακας 5: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά σερπεντιωμένων χαρτσβουργιτών (% κ.ο.) 48 Πίνακας 6: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά σερπεντινιτών (%κ.ο.)...54 Πίνακας 7: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά βασαλτών...57 Πίνακας 8: Χημικές μικροαναλύσεις πυροξένων...60 Πίνακας 9: Χημικές μικροαναλύσεις ολιβινών...62 Πίνακας 10: Χημικές μικροαναλύσεις σπινελλίων...65 Πίνακας 11: Κύρια στοιχεία σε % κ.β...67 Πίνακας 12: Ιχνοστοιχεία σε ppm...71 Πίνακας 13: Σπάνιες Γαίες σε ppm...72 Πίνακας 14: CIPW και γεωχημική ταξινόμηση...74 12

ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η διπλωματική αυτή εργασία έχει ως στόχο την μελέτη και την χαρτογράφηση των οφιολιθικών πετρωμάτων της Τραγάνας Βοιωτίας. Την επίβλεψη της εργασίας ανέλαβε ο Επίκουρος Καθηγητής Πετρολογίας του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Παναγιώτης Πομώνης. Στο σημείο αυτό θέλουμε να ευχαριστήσουμε όσους συνέβαλλαν στην εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής εργασίας:...της Νεφέλης Τσιρίκου Κασιμάτη Πρωτίστως, θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον Επίκουρο καθηγητή, Παναγιώτη Πομώνη, τόσο για την επιλογή του θέματος της παρούσας εργασίας και τη συνεχή καθοδήγηση του σε δύσκολους καιρούς, αλλά και την απλόχερη συμβουλευτική του παρουσία στα χρόνια φοίτησης μου στο Τμήμα, που αποτέλεσε εφαλτήριο για την περαιτέρω ενασχόληση μου με θέματα Πετρολογίας. Θα ήθελα επίσης να ευχαριστήσω τον Καθηγητή Γεωφυσικής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Ιωάννη Αλεξόπουλο,για την ιδιαίτερη επιμονή του να εμπνέει νέους συναδέλφους, αποτελώντας πρότυπο επαγγελματισμού και αφοσίωσης, στην ευρύτερη, συνεχώς εξελισσόμενη επιστήμη της Γεωλογίας. Επιπρόσθετα, επιθυμώ να εκφράσω τις ευχαριστίες μου στον Διδάκτορα του Τομέα Ορυκτολογίας-Πετρολογίας του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Πέτρο Κουτσοβίτη με τον οποίο συνεργάστηκα κατά την πρακτική μου άσκηση στο ΙΓΜΕ, για την ανεξάντλητη διάθεση του να συζητά και να μοιράζεται προβληματισμούς για θέματα Γεωλογίας. Ευχαριστώ ιδιαίτερα τις συναδέλφους Σοφία Σωτηροπούλου, Μαρία Χονδροκούκη, Παναγιώτα Σπηλιώτη και τον φίλο μου Παναγιώτη Πανταζή, για την ηθική και πρακτική υποστήριξη τους, τόσο κατά τα στάδια εκπόνησης της παρούσας εργασίας όσο και κατά τη διάρκεια φοίτησης μου στο τμήμα τα τέσσερα τελευταία χρόνια. Τέλος βαθύτερες ευχαριστίες θα ήθελα να εκφράσω στους γονείς μου, Ελευθερία Κασιμάτη και Γιάννη Τσιρίκο, και στο νονό μου, Βαγγέλη Αλεξανδρή, για τη πολύτιμη ηθική και υλική υποστήριξη που μου προσέφεραν τα τελευταία χρόνια. 13

...Του Νίκου Καράμπελα Ευχαριστώ θερμά τον Επίκουρο Καθηγητή, Παναγιώτη Πομώνη που υπήρξε το πρώτο άτομο μου ξύπνησε το αρχικό ενδιαφέρον για την πετρολογία, το οποίο οδήγησε ως εδώ και παραμένει αμείωτο. Η καθοδήγηση του άρχισε πριν ακόμα γίνει η εκπόνηση της εργασίας αυτής, με κατάλληλες συμβουλές και απαντήσεις. Στην διάρκεια της εργασίας, η ηθική και ακαδημαϊκή του συμπαράσταση, σε συνδυασμό με την προθυμία του να μας βοηθήσει υπήρξαν πραγματικά ανεκτίμητες. Ευχαριστώ όλους τους καθηγητές και συναδέλφους οι οποίοι με ενέπνευσαν κατά την εργασία μας και που πολλές φορές μου πρόσφεραν σχόλια και ιδέες που εμπλούτισαν πολύ την εργασία. Ευχαριστώ όλους τους αγαπημένους μου φίλους που μου στάθηκαν όλον αυτόν τον καιρό και μου έδειξαν εμπιστοσύνη σε καθημερινή βάση, προσφέροντας μου παράλληλα κάθε πρακτική βοήθεια που μπορούσαν. Πρωτίστως θέλω να ευχαριστήσω όλη την οικογένεια μου και κυρίως τους γονείς μου και τις πολυαγαπημένες μου ξαδέρφες, Αννίτα και Σοφία καθώς πίστεψαν σε μένα από την πρώτη στιγμή που άρχισε το όμορφο ταξίδι στον κόσμο της γεωλογίας και με στήριξαν σε κάθε μου επιλογή έκτοτε. Τέλος ευχαριστώ τον δάσκαλό μου των μικτών πολεμικών τεχνών, κ. Ιωάννη Μποτώνη, που κάθε μέρα με διδάσκει να είμαι δυνατός όχι μόνο στο άθλημα με το οποίο ασχολούμαι, αλλά και σε κάθε πτυχή της ζωής μου. 14

15

1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Σκοπός Η παρούσα εργασία περιλαμβάνει τη γεωλογική, πετρογραφική, ορυκτοχημική και γεωχημική μελέτη των οφιολιθικών πετρωμάτων της ευρύτερης περιοχής της Τραγάνας στην Νοτιοανατολική Φθιώτιδα. Κύριος στόχος της είναι να δώσει μια πρώτη εικόνα της γεωλογικής δομής της περιοχής αλλά και να συμβάλλει στην κατανόηση των πετρογενετικών διεργασιών σχηματισμού των οφιολιθικών πετρωμάτων καθώς επίσης και να εντάξει γεωτεκτονικά τα εν λόγω πετρώματα ως προς τις ωκεάνιες λεκάνες της Τηθύος. Για την επίτευξη των στόχων αυτών πραγματοποιήθηκε λεπτομερής δειγματοληψία και γεωλογική χαρτογράφηση σε κλίμακα 1:25.000 κατά την οποία χαρτογραφήθηκαν και περιγράφηκαν οι λιθότυποι της οφιολιθικής εμφάνισης ενώ προσδιορίστηκαν ο τρόπος εξάπλωσης και το είδος των σχέσεων των οφιολιθικών πετρωμάτων με τους περιβάλλοντες γεωλογικούς σχηματισμούς. Το είδος των τεκτονικών δομών και η επεξεργασία των τεκτονικών στοιχείων που συγκεντρώθηκαν διαμορφώνουν μια καλή πρώτη εικόνα για την ακολουθία των τεκτονικών καλυμμάτων και το είδος των τεκτονικών επαφών. Επιπλέον, βάσει γεωχημικών αναλύσεων αντιπροσωπευτικών δειγμάτων που προβλήθησαν σε γεωχημικά διαγράμματα από τη διεθνή βιβλιογραφία, έγιναν συγκρίσεις με γειτονικές περιοχές και προέκυψαν συμπεράσματα για τη γένεση και τη προέλευση των οφιολιθικών πετρωμάτων της περιοχής της Τραγάνας. 16

1.2 Ιστορική ενασκόπηση του όρου οφιόλιθοι και σύγχρονες αντιλήψεις Ο όρος οφιόλιθος έχει αποδώσει πολυάριθμες έννοιες στη Γεωλογία και έτσι θεωρείται μείζονος σημασίας να γίνει μια ενασκόπηση της εξέλιξης του, ιστορικά πριν την κυρίως μελέτη του οφιολιθικού συμπλέγματος της Τραγάνας της παρούσας εργασίας. Η ετυμολογία της λέξης προέρχεται από τις ελληνικές ρίζες όφις και λίθος, υποδηλώνοντας την ομοιότητα της εμφάνισής τους με το δέρμα των φιδιών. Αρχικά ο όρος αναφέρθηκε από τον Γάλλο ορυκτολόγο Brongniart, για να περιγράψει ένα σύνολο πετρωμάτων (πυριγενών και μεταμορφωμένων), σερπεντινίτες μέσα σε σχηματισμούς mélange. Ο ίδιος αργότερα (1827) [1] χρησιμοποίησε τον όρο για να χαρακτηρίσει ένα σύνολο πυριγενών πετρωμάτων (υπερμαφικά πετρώματα, γάββρους, διαβάσες και ηφαιστειακά πετρώματα) που βρίσκονται σε στενή σχέση μεταξύ τους. Τον 19ο αιώνα, οι Lotti (1886) [2], και Suess (1909) [3] αναγνώρισαν και αυτοί την συνύπαρξη των πετρωμάτων αυτών στις Άλπεις και στα Απένινα Όρη. Την σύγχυση σε σχέση με τη χρήση του όρου ξεκαθάρισε ο Steinmann (1905) [4] προτείνοντας πως πρέπει να χρησιμοποιείται για τους περιδοτίτες-σερπεντινίτες, τους γάββρους, και τους διαβάσες-σπιλίτες ( γνωστοί ως τριάδα του Steinmann), που σχετίζονται με ιζηματογενή πετρώματα βαθιάς θάλασσας όπως οι ραδιολαρίτες, και οι ασβεστόλιθοι βαθιάς θάλασσας. Τόνισε την στενή συγγενετική σχέση που έχουν τα πετρώματα αυτά και θεώρησε ότι σχηματίζονται σε in situ διεισδύσεις ανάμεσα στους άξονες γεωσύγκλινων. Σύμφωνα με τον Moores (1982, 2003) [5], [6] μέχρι και τις αρχές του 1960 υπήρχαν τρεις διαφορετικές σχολές για την δημιουργία των οφιόλιθων. Κατά τον Juteau (1988) [7], η Ευρωπαϊκή σχολή έδινε έμφαση στην σχέση ανάμεσα στους περιδοτίτες, τις pillow λάβες και στους κερατόλιθους, ενώ θεωρούσαν ότι τα οφιολιθικά πετρώματα δημιουργούνται από μεγάλες υποθαλάσσιες εκχύσεις βασικού ή υπερβασικού μάγματος με τη μορφή θύλακα,κατά μήκος της γραμμής του πυθμένα των ευγεωσύγκλινων. Σύμφωνα με το μοντέλο αυτό, κάτω από το στρώμα των ψυχόμενων ηφαιστειακών πετρωμάτων δημιουργείται η ακολουθία περιδοτιτών και γάββρων από μαγματική κρυστάλλωση, αποτελώντας δηλαδή τμήματα ενός συμαγματικού συνόλου ή μιας πλουτώνιας μάζας. Η δεύτερη σχολή,η Αγγλόφωνη,επηρεασμένη από τις απόψεις του Hess (1955) [8],θεωρούσε ότι οι Αλπικού τύπου περιδοτίτες-σερπεντινίτες, δεν είχαν καμία γενετική σύνδεση με τα υπόλοιπα πετρώματα της «Τριάδας του Steinmann», ενώ θεωρούσε ότι 17

οι σερπεντινίτες δεν αντιπροσωπεύουν διεισδύσεις μάγματος μέσα σε γεωσύγκλινα καθώς δεν τα θεωρούσε πυριγενή πετρώματα. Η τρίτη σχολή προσέγγισε διαφορετικά το πρόβλημα με βάση τη θεωρία της κλασματικής κρυστάλλωσης. Ο Bowen (1927,1947) [9], [10] διαφωνούσε ότι οι θερμοκρασίες σχηματισμού ενός πλούσιου σε ολιβίνη μάγματος είναι πολύ υψηλές για να εξηγήσουν τον σχηματισμό των περιδοτιτών και σερπεντινιτών από διείσδυση και κρυστάλλωση τέτοιων μαγμάτων στον φλοιό, καθώς και ότι οι περιδοτίτες προέρχονται από κλασματική κρυστάλλωση βασαλτικού μάγματος. Αντιπρότεινε την άνοδο πετρωμάτων πλούσιων σε ολιβίνη και πυρόξενο,ήδη κρυσταλλωμένων,σε μεγαλύτερα βάθη. Ο Hess και ο Bowen είχαν και οι δυο δυσκολίες στο να ερμηνεύσουν την προέλευση των σερπεντινιτών και την σύνδεση τους με την γεωτεκτονική εξέλιξη των υπερμαφικών πετρωμάτων (Dilek,2003 [11]). O Vuagnart (1963) [12] διαπίστωσε μεγάλες διακυμάνσεις στην αναλογία μεταξύ υπερμαφικών και γαββρικών πετρωμάτων ανάμεσα σε διάφορες περιοχές. Υποστήριξε επίσης ότι επειδή η αναλογία αυτή είναι πολύ μεγάλη, δεν μπορεί να εξηγηθεί από διαφοροποίηση ενός βασαλτικού μάγματος κατά την υποθαλάσσια έκχυση του, καθώς αυτό θα δημιουργούσε περισσότερα γαββρικά πετρώματα. Αντιπρότεινε ότι οι περιδοτίτες στους οφιόλιθους αποτελούν υπολείμματα μερικής τήξης του ανώτερου μανδύα. Με την ανάπτυξή της θεωρίας των λιθοσφαιρικών πλακών την δεκαετία του 1960,το πρόβλημα της γένεσης των οφιόλιθων πήρε νέα διάσταση. Τέθηκαν ερωτήματα για την σχέση των ιζηματογενών πετρωμάτων με τους υπερκείμενους οφιόλιθους, ενώ διαπιστώθηκε ο σημαντικός ρόλος της τεκτονικής καθώς βρέθηκαν σε πολλά συμπλέγματα έντονα θρυμματισμένα, μυλονιτικού τύπου πετρώματα, στη βάση των οφιολιθικών συμπλεγμάτων (Moores,1969 [13]). Ο Hess (1965) [14] αποδέχτηκε ότι οι οφιόλιθοι είναι τμήματα ωκεάνιου φλοιού. Αργότερα οι Gass (1968) [15], Moores & Vine (1969) [16], μελετώντας με γεωφυσικές και πετρολογικές μεθόδους το οφιολιθικό σύμπλεγμα του Τροόδους στην Κύπρο, επεσήμαναν ότι αυτό ήταν τμήμα του ανώτερου μανδύα, υποκείμενο ενός ωκεανού ανάμεσα στην Ευρώπη και την Αφρική, σε περιοχές απόκλισης πλακών. Οι μελέτες αυτές στην Κύπρο, στο Βούρινο (Moores 1969 [13]), καθώς και στις οροσειρές του Ομάν (Reinhardt, 1969 [17] ) αποτελούν τους πρόδρομους της σύγκλισης του διεθνούς συνεδρίου «Penrose» της Αμερικανικής Γεωλογικής Εταιρίας (1972). 18

Εκεί καθορίστηκαν οι προϋποθέσεις χρησιμοποίησης του όρου και η ερμηνεία ενός ιδανικού, πλήρως ανεπτυγμένου οφιολιθικού συμπλέγματος. Σε ένα τέτοιο σύμπλεγμα διακρίνονται από κάτω προς τα πάνω τέσσερα αθροίσματα μανδυακών και πυριγενών πετρωμάτων, ενώ σε αυτό συγκαταλέγεται και ακολουθία ιζηματογενών πετρωμάτων που υπέρκεινται των τεσσάρων μαγματικών ακολουθιών: α) Τεκτονίτες αποτελούμενοι από σερπεντινιωμένα μανδυακά υπερμαφικά πετρώματα (κυρίως χαρτσβουργίτες) που περιέχουν κατά θέσεις φακοειδή σώματα δουνίτη καθώς και λοβοειδή χρωμιτικά εγκλείσματα. β) Ακολουθία του θαλάμου που διακρίνεται σε: -Κατώτερη ή σωρειτική σειρά, με υπερμαφικά και μαφικά πετρώματα στη βάση, φελσικά προς την κορυφή (γαββρικά πετρώματα). -Ανώτερη ή μη σωρειτική σειρά αποτελούμενη από άστρωτα γαββρικά πετρώματα (μικρογάββροι, γάββροι, γαββρικοί πηγματίτες) στη βάση, και πλαγιογρανίτες στα ανώτερα τμήματα. γ) Σμήνος μικρογαββρικών φλεβών οι οποίες διασχίζουν τους τεκτονίτες, τα πετρώματα θαλάμου (ιδιαίτερα τα πετρώματα της ανώτερης ακολουθίας) καθώς και τα έκχυτα πετρώματα στα ανώτερα τμήματα των οφιολιθικών συμπλεγμάτων. δ) Βασικής σύστασης ηφαιστειακά πετρώματα από υποθαλάσσιες εκχύσεις μάγματος. Εμφανίζονται συνήθως ως pillow λάβες. ε) Ιζηματογενείς σειρές πελαγικού ή αβυσσικού χαρακτήρα αποτελούμενες κυρίως από κερατόλιθους, λεπτές διαστρώσεις αργιλικών σχιστών και ασβεστόλιθους, καθώς και χρωμίτες και όξινα μαγματικά πετρώματα. Ο Moores (1982) [5] συμπλήρωσε την παραπάνω στρωματογραφική ακολουθία με την προσθήκη οφιολιθικών μειγμάτων (ophiolitic mélange) καθώς και από μεταμορφωμένα πετρώματα υψηλής θερμοκρασίας στην βάση του συμπλέγματος. Στις ιζηματογενείς 19

ακολουθίες πρόσθεσε ακόμη ηπειρωτικές ή νηριτικές αποθέσεις, συχνά με παρουσία λατεριτών. Η προαναφερθείσα στρωματογραφία αφορά ένα ιδανικό οφιολιθικό σύμπλεγμα. Στις περισσότερες περιπτώσεις, όπως έχει αναφερθεί από πολλούς ερευνητές, τα οφιολιθικά συμπλέγματα βρίσκονται διαμελισμένα, ενώ είναι δυνατόν να απουσιάζουν εντελώς κάποια μέλη από το ιδεατό οφιολιθικό σύμπλεγμα. Οι αιτίες που προκαλούν τα φαινόμενα αυτά είναι η διάβρωση, η αποσάθρωση, οι τεκτονικές διεργασίες ή απόθεση νεότερων πετρωμάτων (Magganas 2002 [18]). Οποιοδήποτε όμως από αυτά τα γεγονότα δεν άρει το χαρακτηρισμό των ακολουθιών αυτών ως οφιολιθικά συμπλέγματα. Από το 1970 τέθηκαν ερωτήματα για το τεκτονικό περιβάλλον δημιουργίας των οφιολιθικών σχηματισμών, καθώς και για την τοποθέτησή τους. Πολλοί ερευνητές προσπάθησαν να ερμηνεύσουν την προέλευση των οφιολιθικών πετρωμάτων κυρίως με γεωχημικά κριτήρια. Ορισμένοι υποστήριζαν ότι προέρχονται από την διάνοιξη μεσοωκεάνιας ράχης (Alabaster et al., 1980 [19], Jacobsen & Wasserburg, 1984 [20]) ενώ ο Miyashiro (1973 [21]) βασισμένος σε έρευνες βασαλτικών πετρωμάτων του οφιολιθικού συμπλέγματος της Τρόοδου στην Κύπρο, συμπέρανε ότι προέρχεται από περιβάλλον νησιωτικού τόξου (Island Arc tholeites,iat.). Την ίδια περίοδο οι Pearce & Cann (1971, 1973 [22], [23]) παρουσίασαν διαγράμματα όπου με βάση τα κύρια στοιχεία και τα ιχνοστοιχεία, για το σχηματισμό των οφιολιθικών συμπλεγμάτων, γινόταν διάκριση ανάμεσα σε περιβάλλοντα διάνοιξης μεσοωκεάνιας ράχης και σε νησιώτικου τόξου με παράλληλη ζώνη διάνοιξης (Supra Subduction Zone, SSZ). Σύμφωνα με τον Robertson (2002 [24]), δύο είναι τα κύρια περιβάλλοντα γένεσης των οφιολίθων, το περιβάλλον της μεσοωκεάνιας ράχης ή απόκλισης (mid-ocean ridge or spreading ridge model) και της υποβύθισης (subduction-related model). Τις τελευταίες δεκαετίες η γένεση και εξέλιξη πολλών οφιολιθικών συμπλεγμάτων παγκοσμίως, ερμηνεύεται ότι έλαβε χώρα σε γεωτεκτονικά περιβάλλοντα περιθωριακών λεκανών (marginal basins) που υφίστανται απόκλιση και που βρίσκονται σε ζώνη εφυποβύθισης (Supra Subduction Zone, SSZ) (Robertson 2002, 2004 [24], [25]). Ορισμένες εργασίες που γράφτηκαν για οφιολιθικά συμπλέγματα στην Ελλάδα, με έμφαση στα γεωχημικά τους χαρακτηριστικά (Capedri et al., 1980, 1981 [26], [27] Noiret et al., 1981 [28] Beccaluva et al., 1984 [29]) επηρέασαν σε μεγάλο βαθμό στον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών των οφιόλιθων σε ζώνη εφυποβύθισης (SSZ). 20

Η ανάπτυξη των παραπάνω προτύπων γένεσης στηρίχθηκε τόσο σε γεωλογικά και γεωχημικά δεδομένα των οφιολιθικών εμφανίσεων, όσο και σε μελέτες ενεργών περιθωριακών λεκανών (π.χ. δυτικός Ειρηνικός Ωκεανός, Ιαπωνική λεκάνη, λεκάνη των Φιλιππίνων Νήσων), οι οποίες υπέδειξαν ένα καθεστώς γενικής απόκλισης και υψηλής θερμικής ροής (Moores & Twiss, 1995 [30] Taylor & Natland, 1995 [31]). Αντίστοιχα μοντέλα περιθωριακών λεκανών προτάθηκαν για τη γένεση κι εξέλιξη των οφιολίθων της ανατολικής Μεσογείου για πρώτη φορά από τους Spray (1983 [32]) και Robertson & Dixon (1984 [33]). Η μελέτη οφιολιθικών πετρωμάτων αποτελεί κλειδί στην ερμηνεία των γεωτεκτονικών εξελίξεων καθώς μπορεί να δώσει σημαντικές πληροφορίες για την εξελικτική πορεία των ορογενετικών διεργασιών της εκάστοτε περιοχής. Επιπλέον, η παρουσία οικονομικά εκμεταλλεύσιμων κοιτασμάτων, που έχει πολλές φορές παρατηρηθεί σε οφιολιθικά συμπλέγματα, προσδίδει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για περαιτέρω μελέτη και έρευνα. 21

1.3 Οι οφιολιθικές εμφανίσεις στην Ελλάδα: Σύγχρονες απόψεις δημιουργίας τους Σε αντίθεση με άλλες ορογενέσεις του πλανήτη οι οφιολιθικές ακολουθίες του Αλπικού συστήματος και φυσικά της Ελλάδος, διατηρούνται στην θέση όπου τοποθετήθηκαν αρκετά καλά. Έτσι ενώ σε περιοχές όπως η δυτική Νορβηγία υπάρχει η εικόνα της σύγκλισης και σύγκρουσης ενός ωκεανού οι οφιόλιθοι είναι ελάχιστοι και δυσεύρετοι, στη χώρα μας διακρίνονται δύο τουλάχιστον σαφείς ζώνες με εμφανίσεις οφιολίθων. Οι ζώνες αυτές έχουν γενική διεύθυνση ΒΔ-ΝΑ στο ηπειρωτικό τμήμα της χώρας, ενώ στρέφονται σε Α-Δ όπου υπάρχουν στην Κρήτη και τελικά στρέφονται σε ΝΔ-ΒΑ στα νησιά του ανατολικού Αιγαίου και συνεχίζουν με τον ίδιο τρόπο στις Ταυρίδες οροσειρές, στην Τουρκία. Η γεωμετρία αυτή είναι επακόλουθη της μορφής του ορογενετικού τόξου, με το χαρακτηριστικό σημείο της Κρήτης να αποτελεί την «αιχμή του δόρατος» της υποβύθισης της αφρικανικής πλάκας κάτω από την Ευρασία. Η εικόνα ενισχύεται από την μορφή του τεκτονικού ιστού στην επιφάνεια της Γης ο οποίος ακολουθεί παρόμοια διεύθυνση και δημιουργεί επιμήκεις δομές κατά την διεύθυνση του. Εικόνα 1.3.1: Διακρίνονται δύο βασικές οφιολιθικές ζώνες στην Ελλάδα ( Π. Πομώνης, 2003 [34]) 22

Παρότι υπάρχει πληθώρα οφιολίθων στην Ελλάδα αλλά και στις γειτονικές χώρες, το ερώτημα της δημιουργίας τους παραμένει και μάλιστα έχει επιδεχτεί πολλές ερμηνείες. Η ρίζα του προβλήματος οφείλεται τόσο στην περίπλοκη διάρθρωση του ωκεανού της Τηθύος, αλλά και στην μερική αποσάθρωση και εξαλλοίωση των εμφανίσεων. Η Τηθύς ήταν ο ωκεανός ο οποίος χώριζε την Ευρασία από την Γκοντβάνα στην διάρκεια του Μεσοζωικού. Υπήρξε ένας μεγάλος ωκεανός με έντονη ανάπτυξη από την αρχή του Τριαδικού. Έως και σήμερα διατηρούνται μικρά της τμήματα όπως η μεσόγειος θάλασσα, η νεκρά θάλασσα και η Κασπία. Αυτά τα υπολείμματα ωκεάνιου φλοιού που επιβίωσαν από την υποβύθιση είναι οι ζωντανές αποδείξεις του πρότερου ωκεανού εκτός φυσικά από τους οφιολίθους που δίνουν τη δική τους μαρτυρία. Έχει αποδειχτεί πως η Τηθύς δεν ήταν ένας απλός ωκεανός τύπου Ατλαντικού. Δηλαδή, δεν είχε μία μόνο μεσοωκεάνια ράχη και αδιατάραχο ωκεάνιο φλοιό εκατέρωθεν, συνεχή και αδιαίρετο μέχρι τα ηπειρωτικά περιθώρια όπως ο Ατλαντικός σήμερα. Η Τηθύς ήταν ένα πολύπλοκο σύστημα με μάλλον αρκετές μικροηπείρους να κινούνται ανεξάρτητα μέσα σε ένα ευρύτερο δυναμικό πλαίσιο. Οι μικροήπειροι αυτές χωρίζονταν από αντίστοιχες μεσοωκεάνιες ράχες οι οποίες έδρασαν σε διαφορετικά διαστήματα, ή και παράλληλα, δίνοντας στην Τηθύ το μέγιστο μέγεθός της στο Κατώτερο- Μέσο Ιουρασικό. Τα βορειότερα τμήματα άνοιξαν νωρίτερα και άρχισαν να υπάγονται κατά την διάνοιξη των νοτιότερων επομένως δεν υπήρξε κάποια περίοδος όπου ο ωκεανός εμφάνιζε πλήρη διάνοιξη των επιμέρους τμημάτων του, ταυτόχρονα. Το πρόβλημα σχετικά με την Τηθύ, είναι ο αριθμός αυτών των κλάδων, η αλληλεπίδραση τους με τα τριγύρω ηπειρωτικά περιθώρια και φυσικά η ερμηνεία των σημερινών οφιολιθικών «ουλών», ως προς την προέλευση τους σε σχέση με αυτούς. Το δεύτερο ζήτημα που προκύπτει είναι το γεγονός ότι στην Ελλάδα, τα ωκεάνια πετρώματα έχουν στην πλειοψηφία τους υποστεί εξαλλοιώσεις και μεταμορφώσεις, καθώς αρκετά από αυτά υπέστησαν πάνω από μια ορογενετικές φάσεις και στην συνέχεια δέχτηκαν επίδραση υδροθερμικών ρευστών, τεκτονική καταπόνηση λόγω του μεταλπικού τεκτονισμού αλλά και τις συνθήκες τροπικού κλίματος που επικρατούσαν στην περιοχή κατά το Μεσοζωικό και το Τριτογενές, γεγονός που επιτάχυνε την αποσάθρωση. Γενικά οι ιδέες κινούνται μεταξύ δύο έως τεσσάρων ωκεάνιων τμημάτων και των μεταξύ τους τεκτονοστρωματογραφικών πεδίων γκοντβανικής προέλευσης, ενώ υπάρχουν τρεις βασικές θεωρίες για την παλαιογεωγραφική εξέλιξη του χώρου. 23

Οι Bernoulli & Laubscher 1972 [35] πρώτοι εισήγαγαν την ιδέα πως όλοι οι οφιόλιθοι στις Δειναρικές Άλπεις και στην Ελλάδα προέρχονται από τον ωκεανό του Αξιού. Αυτός ο ωκεανός δημιουργήθηκε ανατολικά της Πελαγονικής και βάσει αυτής της θεωρίας οι οφιόλιθοι τοποθετήθηκαν στη σημερινή τους θέση κατά την ορογένεση των εσωτερικών ελληνίδων στο όριο Άνω Ιουρασικού-Κάτω Κρητιδικού. Ωστόσο η θεωρία αυτή δεν εξηγεί την γεωμετρία των οφιολίθων που προκύπτει από κινηματικά στοιχεία στις αμφιβολιτικές σόλες αλλά και μετρήσεις σε δομές των ίδιων των πετρωμάτων. Ωστόσο με την διαφορετική προσέγγιση του D. Papanikolaou [36] δόθηκε μια διαφορετική ερμηνεία η οποία εξηγεί την πιθανή προέλευση των εμφανίσεων τόσο της Τραγάνας αλλά και των γειτονικών οφιολίθων, ως τμήματα του ωκεανού του Αξιού. Σύμφωνα με αυτή τη θεωρία ο ελλαδικός χώρος αποτελείται από 9 τεκτονοστρωματογραφικά πεδία (terranes), εκ των οποίων τα Η2,Η4,Η6 & Η8 είναι διαφορετικοί υπο-ωκεανοί μέσα στην Τηθύ. Αντίστοιχα τα terranes με μονούς αριθμούς είναι τα τυπικές ασβεστολιθικές πλατφόρμες, κυρίως νηριτικού χαρακτήρα, οι οποίες ξεκόλλησαν από το γκοντβανικό περιθώριο και κινήθηκαν προς την Ευρώπη. Η όλη θεωρία στηρίχθηκε σε τεκτονικά κριτήρια της τοποθέτησης των οφιολίθων. Το συμπέρασμα είναι ότι ο ωκεανός του Αξιού είχε κλείσει κατά την τοποθέτηση του Η3 στο όριο Ιουρασικού Κρητιδικού και οι οφιόλιθοι του επωθήθηκαν στο Η3 το οποίο βρισκόταν αμέσως δυτικότερα και δέχτηκε τον απόηχο της εσωτερικότερης ορογένεσης. Μια δεύτερη υπόθεση υποστηρίζει πως οι δύο ζώνες που παρατηρούνται σήμερα προέρχονται από ένα ενιαίο τμήμα του ωκεανού της Τηθύος το οποίο όμως χωρίστηκε στα δύο από ένα μεγάλο αριστερόστροφο ρήγμα το οποίο διαχώρισε τον ωκεανό και έφερε τις δύο νεοσύστατες ζώνες σε παράλληλη θέση. Η υπόθεση με τους πιο πολλούς υποστηρικτές σήμερα είναι πως εμφανίσεις όπως η Τραγάνα αποτελούν επωθημένα τμήματα του ωκεανού της Πίνδου. Ο ωκεανός αυτός ήταν ΝΔ της Πελαγονικής ζώνης κατά το μεσοζωικό. Ο ωκεανός σχηματίστηκε στο Κάτω Ιουρασικό και αργότερα ενώ συνέχιζε η διάνοιξη, έλαβε χώρα υποβύθιση με κλίση προς τα νοτιοδυτικά. Άρα οι οφιόλιθοι ανήκουν σε περιβάλλον ζώνης εφυποβύθισης (Supra Subduction Zone). Τελικά, η ωκεάνια λιθόσφαιρα συγκρούστηκε με την Πελαγονική και οι οφιόλιθοι που είχαν σχηματιστεί τοποθετήθηκαν πάνω σε αυτή. Η θεωρία αυτή δεν διαφωνεί ως προς την ύπαρξη ενός πιο εσωτερικού ωκεανού από αυτόν της Πίνδου (Αξιός), αλλά προτείνει την προέλευση των οφιολίθων από το νότιο τμήμα της Πίνδου. 24

1.4 Μέθοδοι Έρευνας Κατά τη διάρκεια εκπόνησης της παρούσας μελέτης, χρησιμοποιήθηκαν διάφορα όργανα καθώς και παρασκευαστικές μέθοδοι. Κατά τη διάρκεια της υπαίθριας έρευνας χρησιμοποιήθηκε τοπογραφικός χάρτης της Γ.Υ.Σ. (Γεωγραφική Υπηρεσία Στρατού) σε κλίμακα 1:25000 και γεωλογικός χάρτης του ΙΓΜΕ σε κλίμακα 1:25000. Για την καλύτερη και ακριβέστερη απεικόνιση των θέσεων δειγματοληψίας αλλά και των ιδιαίτερων χαρακτηριστικών της υπό μελέτη περιοχής χρησιμοποιήθηκε φορητή συσκευή GPS τύπου GARMIN. Οι γεωλογικοί δειγματοληπτικοί χάρτες ψηφιοποιήθηκαν με το λογισμικό ArcGIS 9.1. Χρησιμοποιήθηκε επίσης γεωλογική πυξίδα 69 FREIBERGER PRAZISKONMECHANIKDDR, λούπα x30 και γεωλογικό σφυρί. Στο στάδιο της εργαστηριακής έρευνας πραγματοποιήθηκε η επεξεργασία των δειγμάτων που συλλέχθηκαν από την ύπαιθρο και η παρασκευή λεπτών και λεπτών στιλπνών τομών στο Εργαστήριο Πετρολογίας του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος, του Πανεπιστημίου Αθηνών,στο οποίο επίσης πραγματοποιήθηκε η μικροσκοπική μελέτη των δειγμάτων σε πολωτικό μικροσκόπιο με διερχόμενο φως, για το προσδιορισμό της ορυκτολογικής τους σύστασης, των δομικών σχέσεων των συμμετεχόντων ορυκτών και του βαθμού εξαλλοίωσης και παραμόρφωσης που έχουν υποστεί, καθώς και τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά αυτών. Με βάση τη πετρωμάτων, ορυκτοχημικές μικροσκοπική για περαιτέρω αναλύσεις μελέτη, επιλέχθηκαν ορυκτοχημικές πραγματοποιήθηκαν και στο αντιπροσωπευτικά γεωχημικές δείγματα αναλύσεις. ηλεκτρονικό Οι μικροσκόπιο, εφοδιασμένο με φασματόμετρα διασκεδασμού ενέργειας (EDS) του Εργαστηρίου Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας, της Σχολής Θετικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Αθηνών, ενώ οι γεωχημικές αναλύσεις έγιναν σε εργαστήρια του εξωτερικού. Οι περιεκτικότητες σε κύρια στοιχεία (οξείδια) προσδιορίστηκαν με Φασματομετρία Ατομικής Εκπομπής σε Συζευγμένο Πλάσμα Αργού (ICP-AES) στα εργαστήρια STEWART GROUP OMAC LABORATORIES LTD στην Ιρλανδία, ενώ οι περιεκτικότητες σε ιχνοστοιχεία και σπάνιες γαίες προσδιορίστηκαν με Φασματομετρία Μάζας σε Συζευγμένο Πλάσμα Αργού (ICP-MS) στο UNIVERSITY OF SOUTH CAROLINA- DEPARTMENT OF GEOLOGICAL SCIENCES. Η επεξεργασία των ορυκτοχημικών και γεωχημικών δεδομένων, καθώς επίσης και η κατασκευή διαγραμμάτων έγινε με τη χρήση του λογισμικού MS EXCEL 2010. 25

2. ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ ΚΑΙ ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ 2.1 Γεωγραφική θέση Η περιοχή της Τραγάνας βρίσκεται στον νομό Φθιώτιδας κοντά στα διόδια Τραγάνας, 135χλμ από την Αθήνα και 77χλμ από τη Λαμία. Στα Βορειοδυτικά της Τραγάνας βρίσκεται το χωριό Κυπαρίσσι, ενώ στα Νοτιοδυτικά το χωριό Πύργος και στα Νότια το χωριό Παύλος. Εικόνα 2.1: Δορυφορική εικόνα της περιοχής μελέτης από Google Maps, με τις θέσεις δειγματοληψίας Όπως φαίνεται και από τις θέσεις δειγματοληψίας (Εικ. 2.1), η οφιολιθική εμφάνιση της Τραγάνας είναι μεταξύ των χωριών Τραγάνα και Προσκύνας ενώ βρίσκεται κοντά στο Βόρειο Ευβοικό. Οι οφιόλιθοι περιορίζονται σε έναν επιμήκη λόφο, ο οποίος περιστοιχίζεται από ασβεστόλιθους, πάνω στους οποίους είναι επωθημένοι. Η πρόσβαση στα σημεία δειγματοληψίας γίνεται μέσα από έναν κυρίως δρόμο, ο οποίος κινείται κυκλικά γύρω από τον λόφο οριοθετώντας τον. Το χωριό Κυπαρίσσι βρίσκεται Δυτικά της Τραγάνας όπως αναφέρθηκε, σε απόσταση περίπου 1,2χλμ και είναι μια μικρή εμφάνιση του οφιολιθικού mélange που περιλαμβάνει βασάλτες, σχιστολίθους και ψαμμίτες. 26

Η εμφάνιση βρίσκεται νότια του χωριού του Κυπαρισσίου και η πρόσβαση σε αυτό γίνεται μέσω ενός δρόμου αριστερά από την Εθνική οδό (κατεύθυνση προς Λαμία) που καταλήγει σε αδιέξοδο κοντά στην θέση Κ2. 2.2 Γεωλογία περιοχής Στην ευρύτερη περιοχή κυριαρχεί η Πελαγονική ζώνη και συγκεκριμένα το μη μεταμορφωμένο τμήμα αυτής (ή υποπελαγονική ενότητα κατά τον J. Auboin). Η Πελαγονική αποτέλεσε καθ όλο το Τριαδικό και Ιουρασικό ένα υποθαλάσσιο ύβωμα με συνεχή νηριτική ιζηματογένεση. Στο όριο Ιουρασικoύ-Κρητιδικoύ έλαβε μερικώς ρόλο σε μια πιο εσωτερική ορογένεση που συνέβαινε εκείνη την περίοδο. Συνέπεια αυτού του γεγονότος ήταν η επώθηση μεγάλων οφιολιθικών μαζών πάνω στην Πελαγονική, τόσο από τον ωκεανό που βρισκόταν βορειοανατολικά της αλλά και από εκείνον που ήταν στα νοτιοδυτικά. Αργότερα η περιοχή αναδύθηκε και υπέστη διάβρωση για όλο το κατώτερο Κρητιδικό. Η Κενομάνια επίκληση την μετέτρεψε ξανά σε λεκάνη ιζηματογένεσης με ασύμφωνη τοποθέτηση ασβεστολίθων έως το τέλος του ανώτερου Κρητιδικού όπου η περιοχή εισήλθε στην προτάφρο του ορογενετικού τόξου και δέχτηκε τον ιζηματογενείς αποθέσεις τύπου φλύσχη (Κατσικάτσος,1992 [37]) Συνολικά η Πελαγονική μη μεταμορφωμένων σχηματισμών χωρίζεται στα εξής τμήματα: Κρυσταλλικό γκοντβανικό υπόβαθρο Εμφανίζεται κυρίως στις περιοχές της Αιδηψού, της Βόρειας Εύβοιας και της κεντρικής Εύβοιας. Η ηλικία του είναι γενικά προ- μέσο Λιθανθρακοφόρο από χρονολογήσεις μεσο-λιθανθρακοφόρων υπερκείμενων σχηματισμών στην κεντρική Εύβοια. Πρόκειται κυρίως για διμαρμαρυγιακούς γνεύσιους και γνευσιοσχιστόλιθους ενώ σε κάποιες περιπτώσεις αναφέρονται μιγματίτες. Τα ανώτερα τμήματα του υποβάθρου είναι συνήθως μαρμαρυγιακοί και αμφιβολιτικοί σχιστόλιθοι έως αμφιβολίτες, ενώ απουσιάζουν τελείως τα ανθρακικά πετρώματα. Νεοπαλαιοζωικοι σχηματισμοί. Εμφανίζονται στην Όθρυ την Πάρνηθα, την Ύδρα τη Λοκρίδα και την κεντρική και βόρεια Εύβοια. Ελάχιστα έως καθόλου μεταμορφωμένοι με επικλυσιγενή ασυμφωνία πάνω στο υπόβαθρο. Το πάχος τους είναι αρκετές εκατοντάδες μέτρα σε μερικές περιοχές. Είναι κλαστικά πετρώματα σε εναλλαγές με ασβεστόλιθους οι οποίοι όμως τείνουν να κυριαρχούν μετά το Πέρμιο. Τα κλαστικά πετρώματα είναι ψαμμίτες και σχιστοψαμμίτες, αρκόζες και γραουβάκες, ενώ κατα θέσεις όπου υπάρχει πολύ λεπτόκοκκο υλικό μεταπίπτουν σε αργιλικούς σχιστόλιθους ή φυλλίτες. Οι ενστρώσεις 27

των ασβεστολίθων κυμαίνονται σε πάχη από τα 50 έως 100m. Θεωρείται ότι η προέλευση του κλαστικού υλικού είναι από τις Ερκίνυες οροσειρές. Σχηματισμοί Κατώτερου-Μέσου Τριαδικού. Διακρίνονται κυρίως τρεις κατηγορίες πετρωμάτων: α) αργιλοψαμμιτικοί σχηματισμοί β) βασικά ηφαιστειακά πετρώματα από βασαλτικές υποθαλάσσιες εκχύσεις γ) νηριτικοί ασβεστόλιθοι σε μορφή φακοειδών ενστρώσεων με σχετικά μικρό πάχος. Το πακέτο αυτών των τριών ειδών πετρωμάτων ξεπερνά τα 500m και συνήθως εμφανίζεται ασύμφωνο πάνω από τα υποκείμενα πετρώματα. Ανωτριαδικοί-ιουρασικοί ασβεστόλιθοι και δολομίτες. Τυπικά ανθρακικά ιζήματα με μεγάλο πάχος πάνω από 1000m με νηριτικό χαρακτήρα σε εκτεταμένη πλατφόρμα. Γενικά είναι σύμφωνοι με τους υποκείμενους σχηματισμούς, αν και κατά θέσεις εμφανίζονται με ασυμφωνία. Μεταξύ μέσω και άνω Ιουρασικού υπήρξε με σύντομη χέρσευση που οδήγησε στο σχηματισμό μικρών βωξιτικών κοιτασμάτων ηλικιακά αντίστοιχων του πρώτου βωξιτικού ορίζοντα της ενότητας Παρνασσού. Αυτό αποδίδεται συνήθως στο κλείσιμο του ωκεανού της Αλμωπίας που έλαβε χώρα εκείνη την περίοδο. Το οφιολιθικό κάλυμμα με τα συνοδά πελαγικά ιζήματα. Στην περιοχή μελέτης εμφανίζονται κυρίως δύο τμήματα τα οποία είναι: α) οι ηφαιστειοιζηματογενείς σχηματισμοί και β) οι υπερβασικές μάζες. Οι ηφαιστειοιζηματογενείς σχηματισμοί είναι ένα σύμπλεγμα (mélange) από εναλλαγές πυριτόλιθων με Filaments και πλακωδών ασβεστολίθων και υποθαλάσσιων εκρήξεων βασαλτικού υλικού με μορφή pillow lavas. Συνήθως αυτοί οι σχηματισμοί υπόκεινται των υπερβασικών μαζών και επομένως δέχονται όλη την τεκτονική καταπόνηση της τοποθέτησης του συστήματος. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την σχιστοποίηση και τη μειγματοποίηση τους και έτσι αποκτούν αυτή την χαοτική δομή που τους χαρακτηρίζει. Η κινητική αυτή του συστήματος ενδέχεται να παρασύρει και υποκείμενους σχηματισμούς, οι οποίοι συμμετέχουν στη συνέχεια και αυτοί στο mélange. Οι μάζες υπερβασικών πετρωμάτων είναι συνήθως τεκτονικά υπερκείμενες των ηφαιστειοιζηματογενών σχηματισμών έτσι συναντάται ένα είδος διπλής επώθησης, 28

όπου τα ηφαιστειοιζηματογενή επωθούνται πάνω στους αυτόχθονους ασβεστόλιθους και τα υπερβασικά πάνω στους ηφαιστειοιζηματογενείς σχηματισμούς. Τα πετρώματα αποτελούνται από περιδοτίτες σερπεντινιωμένους ή υγιείς, οι οποίο μπορεί να περιέχουν μαγνησίτη όπως στο Μαντούδι της Εύβοιας, ή χρωμίτη (Όθρυς). Το οφιολιθικό κάλυμμα έχει πολύ μεγάλη έκταση παρά την έντονη διάβρωση που έχει υποστεί και στην περιοχή μελέτης είναι το ανώτερο τμήμα που παρατηρείται από όλη την Πελαγονική. Ανωκρητιδικοί επικλυσιγενείς ασβεστόλιθοι. Επικάθονται ασύμφωνα πάνω στα οφιολιθικά και ξεκινούν στο Κενομάνιο με την ανωκρητιδική επίκληση. Πρόκειται για ασβεστόλιθους ρηχής θάλασσας με πάχη που ποικίλουν από 150 έως 600m. Στη βάση τους μπορεί να υπάρχουν σιδηρονικέλιούχα κοιτάσματα από την αποσάθρωση των υποκείμενων υπερβασικών. Στο Μαιστρίχτιο η νηριτική ακολουθία μεταπίπτει σε πελαγική καθώς όλο το σύστημα εισέρχεται στην τάφρο καθώς πλησιάζει στο ορογενετικό τόξο. Φλύσχης. Τυπική ακολουθία από εναλλαγές ψαμμίτη με αργιλικούς σχίστες σε συμφωνία με τους ασβεστόλιθους του Μαιστριχτίου. 29

2.3 Εργασία Υπαίθρου Εικόνα 2.3.0: Γεωλογικός -Πετρολογικός Χάρτης της περιοχής Τραγάνα 30

Καθώς η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στην οφιολιθική εμφάνιση της Τραγάνας, η οποία αποτελεί έκφραση του οφιολιθικού συστήματος της Πελαγονικής, η άσκηση υπαίθρου περιορίστηκε γύρω από την μελέτη των οφιολιθικών εμφανίσεων της περιοχής. Διερευνήθηκαν οι περιοχές Τραγάνα και Κυπαρίσσι, δύο γειτονικές τοποθεσίες με συγγενείς λιθολογίες που σχετίζονται με το οφιολιθικό κάλυμμα. Η δειγματοληψία συμπεριέλαβε υπερβασικά πετρώματα, τόσο υγιή όσο και εξαλλοιωμένα, καθώς και αρκετά μέρη του mélange όσο το δυνατόν πιο ποικίλης λιθολογίας. Επιπλέον έλαβαν χώρα μετρήσεις των επιφανειών σχιστότητας με τη χρήση της γεωλογικής πυξίδας, όπου αυτό ήταν δυνατό, με σκοπό την κατανόηση του ύστερου τεκτονικού μοντέλου που επηρέασε μεταγενέστερα την περιοχή και εκφράζεται σήμερα. Οι πρώτες θέσεις ήταν στις περιοχές δειγματοληψίας ΚΙ1 και ΚΙ2. Εκεί κυριαρχεί η σχιστοψαμμιτοκερατολιθική διάπλαση μετά οφιολίθων (Εικ. 2.3.0:Χάρτης) δηλαδή το οφιολιθικό mélange που αναφέρθηκε προηγουμένως (Εικ. 2.3.1,2.3.2). Εμφανίζονται πολλά ποικίλα πετρώματα, όλα όμως χαοτικά τοποθετημένα. Τα πετρώματα περιλαμβάνουν κυρίως άμορφα βασαλτικά σώματα, τα οποία είναι σπηλίτες ή μικρά pillow lavas, πυριτόλιθους, αργιλικούς σχίστες, μικρούς ψαμμιτικούς πάγκους και σερπεντινιωμένες μάζες που κατά πάσα πιθανότητα αποκολλήθηκαν από τα υπερβασικά πετρώματα κατά τη τοποθέτηση (Εικ. 2.3.3). Αυτό μάλιστα οδηγεί στο συμπέρασμα πως υπήρξε και μια επώθηση νωρίτερα στο Κρητιδικό, ώστε το mélange να βρεθεί τεκτονικά κάτω από τα υπερβασικά, όπως είναι σήμερα. Όλα τα πετρώματα είναι σχιστοποιημένα και δεν είναι εύκολη η διάκριση μεταξύ τους. Εικόνα 2.3.1: Τμήμα του οφιολιθικού mélange με σερπεντινίτες και πυριτόλιθους 31

Εικόνα 2.3.2: Tμήμα του οφιολιθικού mélange με αργιλικούς σχίστες, βασάλτες και πυριτόλιθους. Έγιναν μετρήσεις επιφανειών σχιστότητας που εμφανίζονταν στις περιοχές ΚΙ1, ΚΙ2 με επικρατή στοιχεία 30/032 (Εικ. 2.3.0:Χάρτης). Αυτά ταιριάζουν με το νεοτεκτονικό καθεστώς της ευρύτερης περιοχής. Η υπό μελέτη τοποθεσία βρίσκεται στο νοτιοδυτικό τμήμα του Ευβοϊκού κόλπου, ο οποίος είναι ένα ενεργό τεκτονικό σύστημα που δημιουργεί δύο κέρατα (Εύβοια και Στερεά) και ένα βύθισμα (ο καθεαυτό κόλπος). Άλλωστε η θέση είναι κοντά στο γνωστό ρήγμα της Αταλάντης το οποίο έχει παρόμοια τεκτονικά στοιχεία. Συνεπώς, είναι λογικό η φορά μέγιστης κλίσης των μικρορηγμάτων να είναι προς ΒΑ ακολουθώντας αυτό το σύστημα. Εικόνα 2.3.3: Σερπεντινιωμένη μάζα εντός mélange μαζί με βασαλτικούς ολισθόλιθους. 32

Εικόνα 2.3.4: Ιουρασικοί ασβεστόλιθοι στην κορυφή του λόφου,στους οποίους είναι επωθημένα τα οφιολιθικά πετρώματα. Προκειμένου να μελετηθούν τα υπερβασικά τμήματα η εργασία συνεχίστηκε στην περιοχή της Τραγάνας.Η οφιολιθική εμφάνιση εκεί βρίσκεται τοπογραφικά ανώτερα από από τους Ιουρασικούς ασβεστόλιθους. Κατά την άνοδο παρατηρήθηκε η αναστροφή του οφιολιθικού σώματος. Έτσι ενώ ένα τυπικό οφιολιθικό σύστημα αναπτύσσεται με τα πετρώματα πλουσιότερα σε ολιβίνη να βρίσκονται κάτω και περνά σε ολοένα και πιο όξινες λιθολογίες, στην Τραγάνα παρατηρήθηκαν χαρτσβουργίτες στα κατώτερα τμήματα του λόφου και το ποσοστό ολιβίνη αυξανόταν συνεχώς με την ανάβαση, μέχρι τα πετρώματα να χαρακτηρίζονται ως Δουνίτες κοντά στην κορυφή (Εικ. 2.3.0:Χάρτης). Στη θέση NΤR4,5 παρατηρήθηκαν υγιείς χαρτσβουργίτες με εμφανείς κρύσταλλους πυροξένων και χρωμίτων (Εικ. 2.3.5). Υπήρχαν μικρές εμφανίσεις εξαλλοιωμένων δουνίτικών φακών σε λίγες θέσεις (Εικ. 2.3.0:Χάρτης). Εικόνα 2.3.5: Χαρτσβουργίτες πλούσιοι σε πυροξένους στη θέση NΤR4 33

Στην θέση NΤR6 κυριαρχούν οι χαρτσβουργίτες (Εικ. 2.3.0:Χάρτης) ωστόσο είναι πιο έντονη η παρουσία των δουνιτικών φακών, που πιθανώς λειτούργησαν σαν δίοδοι τροφοδοσίας του τήγματος προς τον χαρτσβουργίτη (Εικ.2.3.6) (Kelemen 1995 [38]). Εικόνα 2.3.6: Επαφή δουνίτικού φακού-χαρτσβουργίτη. Και σε αυτήν την θέση έγιναν μετρήσεις των επιφανειών σχιστότητας οι οποίες έχουν στοιχεία 50/043 (Εικ. 2.3.0:Χάρτης) και συμφωνούν με την γενική τεκτονική της ευρύτερης περιοχής επίσης. Ωστόσο εδώ υπάρχουν και συστήματα διακλάσεων μέσα στους περιδοτίτες κάθετα μεταξύ τους (Εικ. 2.3.7) Αυτός ο ιστός λέγεται blocky texture και οφείλεται στη διαφορική αποσάθρωση του ολιβίνη σε σχέση με τα άλλα ορυκτά. Καθώς ο ολιβίνης αποσαθρώνεται πολύ ταχύτερα αφήνει αυτό το χαρακτηριστικό ίχνος στον ιστό του πετρώματος κάτι που φαίνεται πολύ καλά και μακροσκοπικά. Εικόνα 2.3.7: Βlocky texture σε χαρτσβουργίτες 34

Στην θέση NTR7 παρατηρήθηκαν χαρτσβουργίτες με πιο αδρόκοκκους ιστούς λόγω αύξησης συμμετοχής του ολιβίνη (Εικ. 2.3.0:Χάρτης). Επιπλέον διακρίθηκαν πυροξενιτικές φλέβες σημαντικού μεγέθους (Εικ. 2.3.8,2.3.9) Εικόνα 2.3.8 : Πυροξενιτικές φλέβες σε χαρτσβουργίτη Εικόνα 2.3.9 : Πυροξενιτικές φλέβες σε χαρτσβουργίτη Η επόμενη θέση κατά την επιστροφή στα βορειοανατολικά είναι η ΝΤR36 όπου επικρατούν τυπικοί υγιείς χαρτσβουργίτες (Εικ. 2.3.0:Χάρτης) ενώ είναι σαφές ότι το ποσοστό ολιβίνη έχει αυξηθεί (Εικ. 2.3.10). Εικόνα 2.3.10: Τυπικοί χαρτσβουργίτες 35

Έπειτα από τη θέση ΝΤR35 προς ΝΤR34 και ΝΤR33 εμφανίζονται δουνίτες που γίνονται ολοένα πιο υγιείς. Στη θεση NTR34 παρατηρήθηκε μεγάλη πυροξενιτική φλέβα (Eικ. 2.3.11). Φυσικά υπάρχει ποσοστό σερπεντινίωσης αλλά πλέον είναι ευδιάκριτοι μεγάλοι κρύσταλλοι ολιβίνη και τα πετρώματα δεν εμφανίζουν τόσο μεγάλο βαθμό τεκτονικής καταπόνησης όσο προηγούμενα, ενώ εκτείνονται σε μεγαλύτερες διαστάσεις. Eικόνα 2.3.11: Μεγάλη δουνιτική μάζα με πυροξενιτική φλέβα εντός της Εικόνα 2.3.12: Συμπαγείς δουνίτες στην θέση ΝΤR35 36

Τέλος στην θέση NΤR32 εμφανίζονται εξαλλοιωμένοι δουνίτες (Εικ. 2.3.0:Χάρτης) και η εμφάνιση είναι πολύ πλούσια σε τάλκη ώστε η συγκεκριμένη θέση είχε επιχειρηθεί να αξιοποιηθεί για μικρής κλίμακας εξόρυξης του ορυκτού παλαιότερα. Εικόνα 2.3.13: Εξαλλοιωμένοι δουνίτες και παρουσία τάλκη Μετά τη συλλογή αρκετών στοιχείων για την περιοχή, η μελέτη συνεχίστηκε στο εργαστήριο όπου τα δείγματα μελετήθηκαν μακροσκοπικά, μικροσκοπικά και επιπλέον έγιναν χημικές αναλύσεις, όπως παρουσιάζεται στα επόμενα κεφάλαια. Όλα τα παραπάνω σε συνδυασμό με πλέον πρόσφατες βιβλιογραφικές αναφορές για τη περιοχή, συνέβαλλαν στην εκπόνηση του Γεωλογικού -Πετρολογικού Χάρτη που παρουσιάζεται στην αρχή του υποκεφαλαίου 2.3 (Εικ. 2.3.0:Χάρτης). 37

3. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 3.1 Εργαστηριακά έρευνα- Πετρογράφια 3.1.1 Δουνίτες Οι δουνίτες είναι πετρώματα στα οποία συμμετέχει σε μεγάλο ποσοστό ο ολιβίνης (>90%) ο οποίος είναι κυρίως μαγνησιούχος (Φορστεριτική σύσταση, Fo>88%),αλλά σπανιότερα μπορεί να είναι και σιδηρούχος (Fo<50%). Σε μικρότερες ποσότητες συμμετέχουν πυρόξενοι, χρωμίτες και άλλα μαφικά ορυκτά (<5%). Μακροσκοπικά χαρακτηριστικά Γενικώς είναι υγιείς και περιφερειακά οξειδωμένοι. Τα υγιή τμήματα παρουσιάζουν τραχιά υφή με ολοκρυσταλλικό ιστό, με τυπική εμφάνιση ολιβίνη (Εικ. 3.1.1.1). Τα πιο σερπεντινιωμένα έχουν σαπωνοειδή υφή. Εμφανίζονται επίσης σε μερικά δείγματα φλεβίδια σερπεντίνη και λιγότερο τάλκη. Ακόμα υπάρχουν πυροξενιτικά φλεβίδια με παρουσία λευκών κρυστάλλων ασβεστίτη. Εικόνα 3.1.1.1: Υγιής δουνίτης από τη θέση ΝΤR35. Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά Τα δείγματα των Δουνιτών που μελετήθηκαν ήταν μερικώς ως αρκετά σερπεντινιωμένα (20-50%), με ιστούς κυρίως κυψελώδεις και κατακλαστικούς αλλά και ισοκοκκώδεις στα λιγότερα σερπεντινιωμένα δείγματα (Εικ. 3.1.1.2, 3.1.1.3). Σε ορισμένα παρατηρήθηκε η παρουσία ορθοπυροξένων και σπινελίων αλλά και δευτερογενών ορυκτών, χλωρίτη,ασβεστίτη και περιπτώσεις διακρινόταν τάλκη,κυρίως εντός φλεβιδίων. σαφώς η ανάπτυξη Επιπλέον σε μερικές υποκόκκων (subgrains) στους κρυστάλλους ολιβίνη, λόγω τεκτονικής καταπόνησης. Τα παραπάνω παρουσιάζονται συνοπτικά στον πίνακα που ακολουθεί ( Πιν. 1) : 38

Πίνακας 1: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά δουνιτών (% κ.ο.) Δουνίτες Αρ. Τομής Ιστός Serp % Άλλα ορυκτά - Παρατηρήσεις NΤR35 Κυψελώδης 30 Sp, Talc, sub-grains σε Ol ΝΤR31 Μέσο-άδροκοκκώδης, 5 Opx, Λαμέλες απόμειξης Cpx σε Opx, Sub-grains σε Ol σαφής προσανατολισμός TR7 Ισοκοκκώδης,κυψελώδης, 20 Sp,Opx,sub-grains σε Ol, 20 Sp, Chlr κατακλαστική TR11 Ισοκοκκώδης,κυψελώδης, κατακλαστική TR21 Κυψελώδης 30 Sp >5% ME4 Κυψελώδης,κατακλαστική, 50 Sp, Calc σε φλεβίδια 40 Sp, Οpx φλεβική ΜΕ5 Κυψελώδης,κατακλαστική Εικόνα 3.1.1.2:TR7-Γενικός ιστός δουνιτών- Κατακλαστική και κυψελώδης δομή 39

Εικόνα 3.1.1.3: NTR35- Κυψελώδης δομή 3.1.2 Χαρτσβουργίτες Οι χαρτσβουργίτες αποτελούν πετρώματα των Τεκτονιτών και απαρτίζονται από ολιβίνη (<90%) και ορθοπυρόξενο,κυρίως ενστατίτη, (<60%) ενώ ο κλινοπυρόξενος συμμετέχει ελάχιστα (<5%), διαφοροποιώντας τους χαρτσβουργίτες από τους λερζόλιθους. Μακροσκοπικά χαρακτηριστικά Ο λιθότυπος των χαρτσβουργιτών παρουσιάζει διαφοροποιήσεις ως προς τη συμμετοχή ολιβίνη και κλινοπυρόξενου, καθώς και του βαθμού σερπεντινίωσης που χαρακτηρίζει ορισμένα δείγματα. Τα παραπάνω έγιναν σαφή από τη μικροσκοπική παρατήρηση, αλλά υπήρχαν ενδείξεις και από την μακροσκοπική παρατήρηση. Οι τυπικοί Χαρτσβουργίτες χαρακτηρίζονται από μικρό βαθμό σερπεντινίωσης. Εικόνα 3.1.2.1 Χαρτσβουργίτης θέση ΝΤR14 40

Στη θέση NTR1 τα δείγματα παρουσιάζουν φαινοκρυστάλλους χρωμιούχων σπινελίων και τα διάφορα έγκοιλα που υπάρχουν είναι δευτερογενώς πληρωμένα με ασβεστίτη (Εικ. 3.1.2.2). Εικόνα 3.1.2.2 Χαρτσβουργίτης με υψηλή συμμετοχή ολιβίνη από την περιοχή ΝTR1. Στη θέση NTR34 τα δείγματα είναι ολοκρυσταλλικά μέσο-αδρόκοκκα.μετά την μικροσκοπική μελέτη προκύπτει πως είναι χαρτσβουργίτες με αυξημένη συμμετοχή ολιβίνη (Εικ. 3.1.2.3,3.1.2.4) Τα δείγματα είναι γενικά υγιή με μία κρούστα εξαλλοίωσης στην εξωτερική τους πλευρά. Κατά θέσεις είναι ελαφρώς σερπεντινιωμένα με παρουσία τάλκη. Εικόνα 3.1.2.3 και 3.1.2.4: Χαρτσβουργίτες με υψηλή συμμετοχή ολιβίνη -ΝΤR34 41

Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά Τα δείγματα των χαρτσβουργιτών που συλλέχθησαν και μελετήθηκαν περιείχαν ορθοπυρόξενο σε κυμαινόμενο ποσοστό 25-40%,με εξαίρεση μια ομαδα δειγμάτων πλούσιων σε ολιβίνη που περιείχε ορθοπυρόξενο σε ποσοστό 15-25% και θα παρουσιαστεί παρακάτω. Μια άλλη ομάδα περιείχε σχετικά υψηλό περιεχόμενο σε κλινοπυρόξενο 3-5% και παρουσιάζεται και αυτή ξεχωριστά παρακάτω. Πολλά από τα δείγματα είναι σερπεντινιωμένα μερικώς (~30 % σερπεντίνης), ενώ σε ορισμένα η σερπεντινίωση είναι πιο εκτεταμένη (ως 50%) και διακρίνονται και αυτά σε ομάδα παρακάτω. Σχεδόν σε όλα τα δείγματα συμμετέχουν μεταλλικά ορυκτά,κυρίως Cr-σπινέλλιοι (Εικ.3.1.2.5,3.1.2.6). Κατά κύριο λόγο οι χαρτσβουργίτες που μελετήθηκαν χαρακτηρίζονται από πορφυροκλαστικό και κατακλαστικό ιστό (Εικ. 3.1.2.12), ενώ συναντώνται και μυλονιτικοί (Εικ.3.1.2.7,3.1.2.8), κυψελώδεις και βαστιτικοί ιστοί στα περισσότερο τεκτονικώς καταπονημένα και σερπεντινιωμένα αντίστοιχα δείγματα (Εικ. 3.1.2.14). Στη πλειοψηφία των δειγμάτων χαρακτηριστικές είναι οι δομές κάμψης σε ορθοπυροξένους (kink-bands) (Εικ. 3.1.2.11) και η ανάπτυξη υποκόκκων (subgrains) σε ολιβίνες λόγω τεκτονικών τάσεων σε αυτούς (Εικ. 3.1.2.9). Επιπλέον εκτεταμένη είναι η παρουσία λαμελλών απόμειξης κλινοπυροξένων εντός ορθοπυροξένων παράλληλα με επίπεδο σχισμού των (Εικ. 3.1.2.13). Σε ορισμένα δείγματα παρατηρήθηκαν λοβοειδή όρια ολιβινών- ορθοπυροξένων (Εικ. 3.1.2.10) και φλεβίδια ανακρυσταλλωμένου ολιβίνη που καταδεικνύουν το φαινόμενο της ανακρυστάλλωσης. Σε ορισμένα δείγματα βρέθηκαν δευτερογενή ορυκτά, τάλκης (Εικ. 3.1.2.15) και ανθοφυλλίτης. Παρακάτω συνοψίζονται τα ανωτέρω χαρακτηριστικά ανά λιθότυπο χαρτσβουργίτη (Πιν. 2,Πίν. 3, Πίν.4,Πίν. 5): 42

Πίνακας 2: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά χαρτσβουργιτών (% κ.ο.) Χαρτσβουργίτες Αρ. Iστός Τομής TR13 Πορφυροκλαστικός % % % Ol Opx Sp 30 <5 65 Παρατηρήσεις Λαμέλλες απόμειξης Cpx σε Opx, sub-grains σε Ol TR14 Πορφυροκλαστικός, 65 35 <5 λοβοειδή όρια Ol-Opx τοπικά ισοκοκκώδης ΤR20 Μυλονιτικός τοπικά, εκατέρωθεν του κατακλαστικός ως Λαμέλλες απόμειξης Cpx σε Opx, 65 30 5 Sub-grains σε Opx, λοβοειδή όρια Ol-Opx πορφυροκλαστικός TR18 Πορφυροκλαστικός, φλεβικός 50 25 5 Παρουσία φλεβιδίων Serp (30%), Λαμέλλες απόμειξης Cpx σε Opx Εικόνα 3.1.2.5 και 3.1.2.6 : NTR5 Σπινέλλιοι σε // Nicols Εικόνα 3.1.2.7 και 3.1.2.8: Μυλονιτική ζώνη σε // και + Νicols -TR20 43

Πίνακας 3: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά χαρτσβουργιτών με υψηλό Ol (% κ.ο.) Χαρτσβουγίτες με υψηλό Ol (>3/4Opx) Αρ. Iστός Τομής NTR32 Κατακλαστικός, % % % Παρατηρήσεις Ol Opx Sp Αλλα ορυκτά 70 10 <5 10% Anthph, 5% Talc, kink bands τοπικά σε Opx, λαμέλες απόμειξης Cpx πορφυροκλαστικός, σε Opx, λοβοειδή όρια Ol-Opx, sub-grains σε Ol φλεβικός ME1 Κατακλαστικός, 75 20 5 Sub-grains και kink bands σε Opx,sub-grains σε Ol, μυλονιτικός λοβοειδή όρια Ol-Opx NTR7 Κατακλαστικός, 40 15 <5 Serp 40%, Cpx, Hem 60 15 5 Παρουσία Serp 20%, κυψελώδης TR1 Πορφυροκλαστικός, Kατακλαστικός, παρουσία Cpx κυψελώδης Εικόνα 3.1.2.9 και 3.1.2.10: Μυλονιτικός ιστος και υποκόκκοι ολιβίνη, λοβοειδή όρια 44

Πίνακας 4: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά χαρτσβουργιτών με υψηλό Cpx (% κ.ο) Χαρτσβουγίτες με υψηλό Cpx (3-5 %) Αρ. Iστός Τομής ΝΤR34 Μεσοκοκκώδης, % % % Ol Opx Sp 50 40 10 Παρατηρήσεις Kink bands σε Opx, πορφυροκλαστικός λαμέλες απόμειξης Cpx σε Opx, ως κατακλαστικός λοβοειδή όρια Ol-Opx, sub-grains σε Ol TR16 Ποικιλοκοκκώδης, 70 25 - Πορφυροκλαστικός Cpx, Λαμέλες απόμειξης Cpx σε Opx, λοβοειδή όρια Ol-Opx, subgrains σε Ol TR17 Πορφυροκλαστικός 60 25 10 Cpx, sub-grains σε Ol ΝΤR4 Μικρο- 20 5 Cpx, Λαμέλες απόμειξης Cpx σε 70 μέσοκοκκώδης, Opx, Sub-grains σε Ol ποικιλοκοκκώδης, πορφυροκλαστικός NTR5 Πορφυροκλαστικός 60 30 5 Λαμέλες απόμειξης Cpx σε, Opx,sub-grains και kink bands σε φλεβικός Opx, λοβοειδή όρια Ol-Opx, φλεβίδια ανακρυσταλλωμένου Ol ΤR15B Κατακλαστικός, 30 30 5 Φλεβικός Παρουσία Cpx, παρουσία Serp 30%,kink bands σε Opx Eικόνα 3.1.2.11: Δομές κάμψης ορθοπυρόξενους,θέση NTR5 45 σε

Πίνακας 5: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά σερπεντιωμένων χαρτσβουργιτών (% κ.ο.) Σερπεντινιωμένοι Χαρτσβουργίτες Αρ. Ιστός-Δομή % Τομής ΝTR6 % % % Παρατηρήσεις Οl Serp Opx Sp Κατακλαστικός, 40 40 15 <5 kink bands και sub-grains σε Opx 20 45 30 5 κυψελώδης ΝΤR14 Κυψελώδης, Λαμέλες απόμειξης Cpx σε Opx βαστιτικός, (ευμεγεθείς), φλεβικός φλεβίδια ανακρυσταλλωμένου Ol NTR15Γ Κατακλαστικός ως 15 50 Μυλονιτικός 30 5 Talc 20 5 Λαμέλες απόμειξης Cpx σε Opx,, Φλεβικός TR24 Κατακλαστικός, 45 30 πορφυροκλαστικό sub-grains και kink bands σε Opx ς, κυψελώδης, βαστιτικός ΤR26 Κυψελώδης 20 50 30 <5 kink bands σε Opx (ευμεγέθεις) ΤR28 Kατακλαστικός, 30 40 30 <5 kink bands και sub-grains σε Opx ανισοκοκκώδης, (ευμεγέθεις), κυψελώδης, λαμέλες απόμειξης Cpx σε Opx βαστιτικός 46

Εικόνα 3.1.2.12: Κυψελώδης δομη,θέση NTR14 Εικόνα 3.1.2.13: Λαμέλλες απόμειξης κλινοπυροξένου σε ορθοπυρόξενο παράλληλα με το επίπεδο σχισμού, θέση NTR14 47

Εικόνα 3.1.2.14:Βαστιτικός ιστός, ανακρυσταλλωμένος κρύσταλλος ολιβίνη, NTR14 Eικόνα 3.1.2.15: TR15-Φλεβικός και κατακλαστικός ιστός, παρουσία τάλκη 48

Τέλος ιδιαίτερη περίπτωση αποτέλεσε το δείγμα ΜΕ3 (Εικ. 3.1.2.1, 3.12.17), που ενώ είχε τα χαρακτηριστικά χαρτσβουργίτη κατά το ήμισυ, στο υπόλοιπο τμήμα του περιείχε πλαγιόκλαστα και υδρογροσσουλάριο σε χαρακτηριστική ζώνη διάτμησης, αποτελώντας ένα ροδινγκιτιωμένο μερικώς τμήμα γαββρικής φλέβας εντός του χαρτσβουργίτη. Ιστός: κατακλαστικός, πορφυροκλαστικός,φλεβικός. Εικόνα 3.1.2.16 και 3.12.17:Ζώνες διάτμησης υδρογροσσουλάριου,με3,//και +nicols 3.1.3 Σερπεντινίτες Οι σερπεντινίτες σχηματίζονται από υδροθερμική μετασωμάτωση περιδοτιτών αλλά και λιγότερο συχνά πυροξενιτών. Το νερό (μεταμορφικό,ωκεάνιο ή/και μετεωρικό) αντιδρά με τα αρχικά μαγματικά ορυκτά, με αποτέλεσμα ο περιδοτίτης κυρίως, να μετατρέπεται σε σερπεντινίτη. Οι μηχανισμοί και οι συνθήκες της εξαλλοίωσης προς σερπεντίνη έχουν πολυμελετηθεί στο παρελθόν και κατά καιρούς έχουν επικρατήσει πολυάριθμες αντιλήψεις. Η πλέον πρόσφατη είναι αυτή κατά Coleman (1977 [39]) όπου η σερπεντινίωση ερμηνεύεται ως ένυδρη αντίδραση μεταξύ των πρωτογενών μαγματικών ορυκτών και του νερού. Συγκεκριμένα σε πιέσεις που αντιστοιχούν σε βάθος μερικών χιλιομέτρων, ο μαγνησιούχος ολιβίνης (Φορστεριτική σύσταση) αντιδρά με τα πλούσια σε νερό ρευστά, και γίνεται ασταθής σε θερμοκρασίες <400 C. Το σταθερό προιον της ενυδάτωσης σε ένα κλειστό σύστημα εκτός από το ενυδατωμένο ρευστό, είναι σερπεντίνης (κυρίως αντιγορίτης) και βρουσίτης: 2Mg2SiO4+3H2O Mg3SiO5(OH)4 + Mg(OH)2 O COLEMAN προτείνει ακόμα και τις ακόλουθες αντιδράσεις: 2Mg2SiO4 + 2H2O Mg3SiO5(OH)4 + MgO 49

3Mg2SiO4+ 4H2O+ SiO2 2Mg3SiO5 (OH)4 οι οποίες δείχνουν ότι δεν μπορεί να μετατραπεί ο ολιβίνης σε σερπεντίνη χωρίς τη προσθήκη SiO2 ή την αφαίρεση Mg. Αν η περίσσεια μαγνησίου χρησιμοποιηθεί για σχηματισμό βρουσίτη, τότε ένας δουνίτης μπορεί να μετατραπεί σε σερπεντίνη με τη προσθήκη μόνο νερού διαφόρων προελεύσεων. Ενώ ένας χαρτσβουργίτης ή ένας λερζόλιθος θα μετατραπεί σε σερπεντινίτη με απλή ενυδάτωση. Mg2SiO4+MgSiO5+H2O Mg3Si2O5 (OH)4 Τα ορυκτά της ομάδας του σερπεντίνη είναι ο χρυσοτίλης, ο λιζαρδίτης και ο αντιγορίτης. Ο χρυσοτίλης και ο λιζαρδίτης είναι σταθερά σε θερμοκρασία γύρω στους 350 C, ενώ ο αντιγορίτης σε θερμοκρασία 500 C. Τα ορυκτά από τα οποία σχηματίζεται ο σερπεντίνης, είναι ο ολιβίνης και ορισμένοι πυρόξενοι. Η σερπεντινίωση του ολιβίνη όπως παρατηρήθηκε μικροσκοπικά, ξεκινάει από τις ρωγμές του. Στα αρχικά στάδια δημιουργούνται υπολειμματικές νησίδες από ολιβίνη μέσα σε σερπεντίνη, ενώ σε πιο προχωρημένα στάδια προκύπτει ο χαρακτηριστικός κυψελώδης ιστός των σερπεντινιτών. Στους πυρόξενους, η σερπεντινίωση αρχίζει από τη περιφέρεια των κρυστάλλων και σχηματίζει ινώδεις κρυστάλλους βαστίτη (κατά Caillere). Όσο προχωρά η διαδικασία, οι ίνες του βαστίτη αντικαθιστούν εξολοκλήρου το πυρόξενο, δημιουργώντας ψευδομόρφωση σερπεντίνη κατά πυρόξενο. Στη συνέχεια ο λεπιδονηματικοβλαστικός ιστός του βαστίτη μετατρέπεται σε κυψελώδη καθώς εισχωρούν πολλά διασταυρωμένα φλεβίδια σερπεντίνη. Οι σερπεντινίτες συνδεόμενοι με οφιολιθικά συμπλέγματα δύναται να σχηματιστούν σε τρεις θέσεις, στα ρήγματα μετασχηματισμού ωκεάνιων λεκανών, στη διαδρομή τους κατά τη μεταφορά στο ηπειρωτικό περιθώριο και τελικά στα ηπειρωτικά τμήματα που έχουν επωθηθεί λόγω μεταμορφικών γεγονότων. Μακροσκοπικά χαρακτηριστικά Οι Σερπεντινίτες εμφανίζονται σε πολλές διαφορετικές θέσεις σε όλο το μήκος και το πλάτος της εμφάνισης. Μεταξύ τους μπορούν να υπάρχουν μεγάλες διαφορές μακροσκοπικά ωστόσο μικροσκοπικά όλα εμφανίζουν κοινά χαρακτηριστικά. Γενικά έχουν σαπωνοειδή υφή (Εικ. 3.1.3.1) και εκτός απ την ομάδα του σερπεντίνη αναπτύσσονται ορυκτά όπως τάλκης, επίδοτο και χλωρίτης. 50

Εικόνα 3.1.3.1:Σερπεντινίτης από τη θέση ΝTR36. Σαπωνοειδής υφή. Παρότι τα δείγματα των σερπεντινιτών έχουν κοινά χαρακτηριστικά διαφέρουν πολύ μεταξύ τους στην όψη. Είναι πολύ δύσκολο να διαχωριστεί το αν προέρχονται από Δουνίτη η Χαρτσβουργίτη μακροσκοπικά, εκτός εάν έχουν διατηρηθεί υπολειμματικοί κρύσταλλοι των αρχικών ορυκτών και ο αρχικός ιστός (Εικ. 3.1.3.2). Η επίλυση αυτού του ζητήματος επιτυγχάνεται ευκολότερα στην μικροσκοπική μελέτη στη πλειοψηφία των περιπτώσεων. Εικόνα 3.1.3.2: Σερπεντινίτης της θέσης ΤR9. Διακρίνονται ελάχιστοι υπολειμματικοί πυρόξενοι και ολιβίνες και ο αρχικός ιστός 51

Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά Τα δείγματα που εξετάσθηκαν χαρακτηρίζονται από μεγάλο βαθμό σερπεντινίωσης, με λίγες εξαιρέσεις. Επικρατεί ο κυψελώδης ιστός, χαρακτηριστικός της προχωρημένης σερπεντινίωσης, αλλά και ο ομοιογενής στις περιπτώσεις που δεν διατηρούνται σαφής κρύσταλλοι ολιβίνη ή πυροξένων (Εικ.3.1.3.3). Εκτεταμένη είναι και η παρουσία του βαστιτικού ιστού σε περιπτώσεις ψευδομόρφωσης σερπεντίνη σε βάρος του πυροξένου. Σε ορισμένα δείγματα υπήρχαν φλεβίδια ανακρσταλλωμένου ολιβίνη κυμαινόμενων διαστάσεων (Εικ. 3.1.3.5), με συμμετοχή άλλων δευτερογενών ορυκτών, χλωρίτη, τάλκη, ασβεστίτη (Εικ. 3.1.3.4). Τα παραπάνω παρουσιάζονται συνοπτικά (Πίν. 6) για όλα τα δείγματα σερπεντινιτών που συλλέχθησαν: Πίνακας 6: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά σερπεντινιτών (%κ.ο.) Σερπεντινίτες Αρ. Serp Τομής % NTR3 ΝΤR9 80 85 Iστός Μυλωνιτικός, Ορυκτά-παρατηρήσεις φλεβικός, Οξείδια Fe, Sp, λεπτοκρυσταλλικός Υπολειμματικός Ol (ευμεγεθείς κόκοι) Ομοιογενής,κυψελώδης, Υπολειμματικος Ol, Opx, Sp βαστιτικός NTR11 95 Ομοιογενής, κυψελώδης, Οξείδια Fe φλεβικός NTR13 90 Ομοιογενής,κυψελώδης Υπολειμματικοί Opx, Sp,βαστιτικός ΝΤR15 70 Κυψελώδης Υπολειμματικος Οl και Opx, Sp TR8 Ποικιλοκοκκώδης, Υπολειμματικος Οl, Sp 75 κυψελώδης, NTR10 70 Ανισοκοκκώδης, Yπολειμματικός Ol,Opx, οξείδια Fe, Τalc κυψελώδης, βαστιτικός 52

NTR2 75 Ομοιογενής, κυψελώδης, Υπολειμματικός Opx, Οξείδια Fe πορφυροκλαστικός TR9 70 Κυψελώδης,φλεβικός, Υπολειμματικός Ol, Opx,Sp βαστιτικός TR15A 85 Κυψελώδης, Υπολειμματικοί Ol,Opx τοπικά βαστιτικός ΤR19 80 Κυψελώδης, φλεβικός Υπολειμματικός Opx TR22 75 Κυψελώδης Υπολειμματικός Ol,Opx, ευμεγέθεις Sp TR30 95 Ομοιογενής,κυψελώδης, Υπολειμματικοί Ol,Opx βαστιτικός ΤR31 65 Κυψελώδης, φλεβικός Chlt, Talc, υπολειμματικος Ol, Opx,Sp, ανακρυσταλλωμένος Ol TR33 95 Κυψελώδης, βαστιτικός Sp PR1 95 Κυψελώδης, βαστιτικός Sp, λαμμέλες απόμειξης Cpx υπολειμματικο Opx PR2 95 Κυψελώδης, βαστιτικός Oξείδια Fe, Sp TR15A 85 Κυψελώδης, βαστιτικός Yπολειμματικός Ol,Opx Εικόνα 3.1.3.3 και 3.1.3.4:Ιστός σερπεντινίτη,σε // και + nicols, θέση ΝΤR3 53 σε

Εικόνα 3.1.3.5:Θέση TR31- Κυψελώδης δομή και φλέβα ανακρυσταλλωμένου ολιβίνη 3.1.4 Βασάλτες συμμετέχοντες στο mélange Μακροσκοπικά χαρακτηριστικά Οι βασαλτικές εμφανίσεις περιορίζονται σε μικρά pillow lavas τα οποία είναι διάσπαρτα στο mélange στην περιοχή του Κυπαρισσιού. Διακρίνονται τα ασβεστούχα πλαγιόκλαστα. Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά Οι βασαλτικές εμφανίσεις που βρέθηκαν εντός του mélange, παρουσιάζουν χαρακτηριστικά εξαλλοίωσης και παραμόρφωσης. Συγκεκριμένα τα μακροσκοπικά εμφανή πλαγιόκλαστα συνθέτουν οφειτικό ιστό, ενώ είναι σαφής πρώιμη ή προχωρημένη κατά θέσεις σωσειριτίωση (Εικ. 3.1.4.1). Είναι παρόντα μεταμορφικά ορυκτά, χλωρίτης και αμφίβολοι, αλλά και υπολλειμματικά,ολιβίνης και σπινέλλιοι. Στο δείγμα ΚΙ2 μάλιστα οι σπινέλλιοι είναι ευμεγέθεις (Εικ. 3.1.4.2, 3.1.4.3). Τέλος χαλαζιακές και αβεστιτικές φλέβες έχουν παρεισφρήσει στον ιστό του βασάλτη (δείγμα ΚΙ2). Τα παραπάνω συνοψίζονται στον πίνακα που ακολουθεί (Πίν. 7): 54

Πίνακας 7: Μικροσκοπικά χαρακτηριστικά βασαλτών Βασάλτες Αρ. Ιστός Ορυκτά Παρατηρήσεις Τομής ΚΙ1 Οφειτικός, διακενικός Pl, Ol, Chrl, Amph Σωσειριτίωση, Υπολειμματικοί Ol και Amph ΚΙ2 Πορφυροβλαστικός, Pl, Cpx, Amph, Sp, Φλέβες χαλαζία και ασβεστίτη Κατακλαστικός, Q, Calc Φλεβικός Εικόνα 3.1.4.1:Οφειτικός ιστός, εμφανής σωσειριτίωση πλαγιοκλάστων- θέση ΚΙ1 55

Εικόνα 3.1.4.2 και 3.1.4.3: Κατακλαστικός και φλεβικός ιστός, σπινέλλιοι,θέση ΚΙ2, // και + nicols 56

3.2 Ορυκτοχημεία 3.2.1 Πυρόξενοι Από την ομάδα των πυροξένων αναλύθηκαν με τη χρήση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σημεία αντιπροσωπευτικών κρυστάλλων από χαρτσβουργίτες και σερπεντινίτες (Πίν. 8) :Σε όλες τις αναλύσεις των κρυστάλλων σημειώθηκε χημική ομοιογένεια των πυροξένων από το κέντρο προς τη περιφέρεια και έτσι δε κρίθηκε σκόπιμο να παρουσιαστούν περισσότερες αναλύσεις ανά κρύσταλλο. Οι υπολογισμοί της στοιχειομετρίας των πυροξένων πραγματοποιήθηκαν με βάση 6 άτομα οξυγόνου, σύμφωνα με το γενικό χημικό τύπο ΧΥΖ2Ο6. Στο χημικό αυτό τύπο,η οκταεδρική θέση Χ καταλαμβάνεται από Ca,Na,Mn, Fe²+ και Mg, η Υ από Mn, Fe²+, Mg, Fe 3+,Cr,Al και Ti και η τετραεδρική θέση Z, από Si και Al. Από τη προβολή των αναλύσεων των πυροξένων στο τριγωνικό διάγραμμα ταξινόμησης Βολλαστονίτης (W) Ενστατίτης (En) - Σιδηροσιλίτης (Fs) (MORIMOTO et al. 1988 [40]), (Εικ. 3.2.1) φαίνεται ότι οι κρύσταλλοι των κλινοπυροξένων έχουν σύσταση διοψίδιου, ενώ οι ορθοπυρόξενοι έχουν σύσταση ενστατίτη. Οι αναλύσεις που προβάλλονται στο πεδίο του διοψίδιου, αντιστοιχούν τόσο στις λαμέλλες απόμειξης κλινοπυρόξενου που εντοπίζονται εντός των ορθοπυρόξενων των χαρτσβουργιτών (Εικ. 3.1.2.13), όσο και σε μικρούς νεοβλάστες που αναπτύσσονται στα περιθώρια πορφυροκλαστών λόγω μεταμορφικών διεργασιών. Εικόνα 3.2.1: Ταξινόμηση πυροξένων -Μorimoto et al. 1988 [40] 57

Πίνακας 8: Χημικές μικροαναλύσεις πυροξένων TR14-2 TR14-8 TR14-9 TR14-10 TR14-12 TR14-13 TR14-14 TR14-16 TR14-17 TR14-20 TR5-8 TR5-12 TR6-2 TR6-3 TR6-7 TR6-10 TR6-11 TR6-12 SiO2 54,78 54,04 56,70 53,30 54,22 55,94 56,14 53,81 57,07 56,61 55,14 53,08 57,87 56,48 56,48 55,40 56,99 54,10 TiO2 0,20 0,22 Al2O3 1,88 2,89 3,83 2,89 2,54 3,20 2,44 2,96 2,70 2,77 2,86 2,34 2,06 2,84 1,12 2,14 1,79 FeO 1,71 1,86 5,18 2,05 1,63 5,47 5,44 1,80 5,32 4,55 2,34 2,03 5,07 5,54 5,76 1,84 5,94 1,77 MgO 18,02 16,50 34,39 17,63 17,48 34,55 36,01 16,76 35,56 35,74 18,91 17,12 34,22 35,57 34,80 18,30 35,23 17,12 CaO 24,50 24,03 22,73 23,43 0,59 22,89 0,50 23,71 22,82 23,86 24,08 Cr2O3 1,17 0,92 0,74 0,59 0,84 0,39 0,96 0,77 0,69 0,78 0,47 Σύνολο 100,89 99,32 100,10 99,77 100,22 100,49 100,62 99,06 100,65 100,56 100,10 99,07 100,49 100,34 100,66 100,52 100,30 99,33 Αριθμός ιόντων (6 Ο) T 1,96 1,96 1,94 1,93 1,95 1,91 1,91 1,96 1,94 1,92 1,99 1,94 1,97 1,93 1,93 1,99 1,95 1,97 Si 0,04 0,04 0,06 0,07 0,05 0,09 0,09 0,04 0,06 0,08 0,06 0,03 0,07 0,07 0,01 0,05 0,03 Fe 2+ 0,01 Al 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 Al 0,04 0,09 0,09 0,06 0,06 0,04 0,01 0,09 0,05 0,03 0,06 0,06 0,01 0,04 0,04 0,03 0,05 Fe 3+ 0,03 0,07 0,01 0,03 0,01 0,04 0,01 0,02 Ti 0,01 0,01 Cr 0,03 0,03 0,02 0,02 0,02 0,01 0,03 0,02 0,02 0,02 0,01 Mg 0,96 0,89 0,91 0,91 0,91 0,91 0,91 0,89 0,94 0,92 0,99 0,91 0,91 0,93 0,93 0,96 0,95 0,93 Fe 2+ 0,02 0,01 M1 Mg 0,01 0,84 0,04 0,03 0,85 0,92 0,02 0,86 0,89 0,03 0,03 0,82 0,88 0,84 0,02 0,85 Fe 2+ 0,05 0,04 0,15 0,06 0,05 0,13 0,08 0,05 0,14 0,09 0,06 0,06 0,14 0,12 0,16 0,06 0,15 0,04 Ca 0,94 0,94 0,88 0,90 0,02 0,89 0,02 0,92 0,89 0,92 0,94 M2 0,97 0,99 0,99 0,98 0,97 0,98 0,97 0,99 0,98 En 49,25 47,39 92,21 50,20 49,61 90,82 92,19 48,98 92,26 92,47 50,75 49,39 92,33 91,96 91,50 50,16 91,36 48,34 Fs 2,62 3,00 7,79 3,27 2,60 8,07 7,81 2,95 7,74 6,60 3,52 3,29 7,67 8,04 8,50 2,83 8,64 2,80 Wo 48,13 49,61 46,52 47,79 1,11 48,07 0,93 45,73 47,32 47,01 48,86 60

3.2.2 Ολιβίνες Από την ορυκτολογική ομάδα του ολιβίνη αναλύθηκαν επίσης με τη χρήση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σημεία αντιπροσωπευτικών κρυστάλλων από χαρτσβουργίτες και σερπεντινίτες (Πίν. 9). Η στοιχειομετρία τους υπολογίστηκε με βάση 4 άτομα οξυγόνου. Οι κρύσταλλοι του ολιβίνη που αναλύθηκαν εμφανίζονται χημικά ομοιογενείς από το κέντρο τους προς τη περιφέρεια και για αυτό δε θεωρήθηκε σκόπιμο να παρουσιαστούν περισσότερες από μία αναλύσεις ανά κρύσταλλο. Οι ολιβίνες των τεκτονισμένων χαρτσβουργιτών είναι κυρίως μαγνησιούχοι και έχουν σύσταση φορστεριτική (Fo 90.70Fo92.27) όπως φαίνεται και παρακάτω στο διάγραμμα ταξινόμησης τους: Εικόνα 3.2.2:Ταξινόμηση ομάδας ολιβίνη 61

Πίνακας 9: Χημικές μικροαναλύσεις ολιβινών TR14-5 TR14-18 TR14-21 TR5-10 TR5-13 TR6-9 TR5-1 ΤR5-2 TR5-17 TR5-18 TR6-10 TR6-12 TR6-11 TR6-14 TR6-15 SiO2 41,140 41,300 40,680 41,250 38,570 41,340 38,640 41,830 41,040 40,160 38,870 38,230 39,950 38,730 38,890 TiO2 0 0 0 0 0,110 0,020 0 0 0 0 0 0 0 0 0 FeO 7,950 8,050 7,590 8,020 9,410 8,850 8,550 8,300 8,190 8,230 8,460 9,840 7,300 13,060 9,050 MgO 51,740 51,590 50,840 50,400 51,510 50,360 52,800 49,870 50,770 51,050 52,460 51,690 52,740 48,210 51,850 Cr2O3 0 0 0 0 0,120 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Σύνολο 100,830 100,940 99,110 99,670 99,720 100,570 99,990 100 100 99,440 99,790 99,760 99,990 100 100 Αριθμός ιόντων (4 Ο) Si 0,991 0,994 0,995 4 0,952 1 1 0,947 1,014 0,997 0,952 0,957 0,938 0,988 1,182 Z 0,991 0,994 0,995 4 0,952 1 1 0,947 1,014 0,997 0,952 0,957 0,938 0,988 1,182 Ti 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Fe 2+ 0,160 0,162 0,155 0,163 0,194 0,179 0,179 0,175 0,168 0,166 0,198 0,174 0,202 0,151 0,254 Mg 1,858 1,851 1,854 1,829 1,895 1,818 1,818 1,930 1,803 1,839 1,907 1,926 1,891 1,944 2,382 Cr 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 X 2,018 2,013 2,010 1,992 2,093 1,998 1,998 2,105 1,971 2,006 2,105 2,100 2,093 2,095 2,636 # 92,064 91,951 92,272 91,805 90,704 91,026 91,026 91,672 91,461 91,701 90,609 91,704 90,351 92,795 90,351 Fo 92,064 91,951 92,272 91,805 90,704 91,026 91,026 91,672 91,461 91,701 90,609 91,704 90,351 92,795 90,351 Fa 7,936 8,049 7,728 8,195 9,296 8,974 8,974 8,328 8,539 8,299 9,391 8,296 9,649 7,205 9,649 62

3.2.3 Σπινέλλιοι Από την ορυκτολογική ομάδα των σπινελλίων αναλύθηκαν με τη χρήση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σημεία αντιπροσωπευτικών κρυστάλλων από χαρτσβουργίτες και σερπεντινίτες (Πίν. 10). Η στοιχειομετρία τους υπολογίστηκε με βάση 4 άτομα οξυγόνου. Από τις αναλύσεις παρατηρήθηκε χημική ομοιογένεια στα περισσότερα δείγματα και έτσι δεν κρίθηκε απαραίτητο να παρουσιαστούν παραπάνω από μια αναλύσεις σε κάθε κρύσταλλο. Ωστόσο στο δείγμα TR5 εντοπίστηκε χημική ανομοιογένεια στους κρυστάλλους των σπινελλίων. Συγκεκριμένα παρατηρήθηκε ότι ο πυρήνας των σπινελλίων αυτών είναι πλουσιότερος σε Cr σε σχέση με τα περιθώρια. Το φαινόμενο αυτό πιθανώς οφείλεται σε κάποιο γεγονός μετασωμάτωσης του μανδύα, περιορισμένης έκτασης. Εικόνα 3.2.3.1: Ταξινόμηση σπινελλίων,fe-cr-al, Stevens 1944 [41] 63

Όπως φαίνεται στο τριγωνικό διάγραμμα Fe-Cr-Al (STEVENS, 1944[41]) (Εικ. 3.2.3.1), οι σπινέλλιοι που αναλύθηκαν προβάλλονται στο πεδίο του χρωμιούχου σπινέλλιου. Η ταξινόμηση αυτή ωστόσο υστερεί στην περαιτέρω ταξινόμηση της ομάδα αυτής στα επιπλέον μέλη της (π.χ. μαγνησιοχρωμίτης, ερκυνίτης). Σύμφωνα με το διάγραμμα ταξινόμησης των σπινελίων Mg/(Mg+Fe +2) vs. Cr/(Cr+Al), οι αναλύσεις των δειγμάτων αντιστοιχούν στο πεδίο των Σπινελίων με μια τάση αύξησης του Cr έναντι του Al, στο πεδίο του Μαγνησιοχρωμίτη (Εικ. 3.2.3.2). Εικόνα 3.2.3.2: Ταξινόμηση σπινελλίων Mg/(Mg+Fe +2) Vs. Cr/(Cr+Al) 64

Πίνακας 10: Χημικές μικροαναλύσεις σπινελλίων TR14-1 TR14-3 TR14-4 TR14-6 TR14-7 TR14-19TR5-2 TR5-3 TR5-4 TR5-5 TR5-9 TR5-11 TR5-14 TR5-15 TR6-1 TR6-4 TR6-5 TR6-8 TR7-1 TR7-2 TR7-3 Al2O3 33,26 33,37 34,77 37,99 33,54 32,50 39,36 47,72 36,62 37,28 37,96 37,57 33,78 36,94 30,07 30,79 31,60 30,77 31,91 31,85 32,63 FeO 14,87 17,11 14,65 13,87 16,04 14,19 14,72 12,61 14,47 14,08 15,74 15,37 14,50 15,77 19,15 18,41 17,36 17,12 17,23 17,72 17,43 MgO 15,85 15,14 15,94 16,50 15,32 16,05 16,06 17,71 16,56 16,14 15,76 16,86 16,89 15,83 13,29 12,98 12,93 14,03 13,68 14,40 13,77 Cr2O3 34,57 34,70 34,25 30,33 34,68 36,49 28,98 19,90 30,70 30,77 30,33 29,78 34,03 30,62 37,01 36,81 36,87 37,51 36,74 35,99 36,18 Σύνολο 98,55 100,32 99,61 98,69 99,58 99,23 99,12 97,94 98,35 98,27 99,79 99,58 99,20 99,16 99,52 98,99 98,76 99,43 99,56 99,96 100,01 Αριθμός Ιόντων (3 κατιόντα) Al 1,15 1,14 1,18 1,28 1,15 1,12 1,32 1,55 1,24 1,27 1,27 1,26 1,15 1,25 1,06 1,09 1,12 1,08 1,11 1,10 1,13 Cr 0,80 0,79 0,78 0,69 0,80 0,84 0,65 0,43 0,70 0,70 0,68 0,67 0,78 0,69 0,87 0,87 0,87 0,88 0,86 0,83 0,84 Fe 2+ 0,05 0,07 0,04 0,03 0,05 0,04 0,03 0,02 0,06 0,03 0,04 0,08 0,08 0,06 0,07 0,04 0,01 0,04 0,03 0,06 0,03 A 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 2,00 Mg 0,69 0,65 0,68 0,70 0,66 0,70 0,68 0,73 0,71 0,69 0,67 0,71 0,73 0,68 0,59 0,58 0,58 0,62 0,60 0,63 0,60 Fe 2+ 0,31 0,35 0,32 0,30 0,34 0,30 0,32 0,27 0,29 0,31 0,33 0,29 0,27 0,32 0,41 0,42 0,42 0,38 0,40 0,37 0,40 B Fe2O3 2,48 3,10 1,76 1,61 2,46 1,96 1,42 0,85 2,72 1,51 2,04 3,61 3,50 2,58 3,08 1,82 0,53 2,01 1,31 2,91 1,39 FeO 12,64 14,32 13,07 12,42 13,83 12,42 13,44 11,85 12,02 12,72 13,91 12,12 11,35 13,45 16,38 16,78 16,88 15,31 16,05 15,10 16,18 #M g 69,09 65,33 68,50 70,31 66,39 69,73 68,05 0,73 0,71 0,69 0,67 0,71 0,73 0,68 0,59 0,58 0,58 0,62 0,60 0,63 0,60 #Cr 41,08 41,09 39,79 34,88 40,96 42,96 33,06 0,22 0,36 0,36 0,35 0,35 0,40 0,36 0,45 0,45 0,44 0,45 0,44 0,43 0,43 Fe 2+/Fe 5,67 5,14 8,26 8,56 6,24 7,03 10,53 15,49 4,91 9,37 7,59 3,73 3,61 5,79 5,91 10,26 35,49 8,45 13,66 5,76 12,90 Cr 39,96 39,71 39,03 34,27 39,85 42,04 32,56 21,67 34,93 35,05 34,13 33,38 38,80 34,74 43,66 43,59 43,64 43,98 42,95 41,73 42,00 Al 57,31 56,92 59,06 63,99 57,45 55,81 65,92 77,45 62,12 63,31 63,68 62,77 57,41 62,47 52,88 54,36 55,76 53,78 55,60 55,05 56,46 Fe 3+ 2,73 3,37 1,91 1,73 2,69 2,15 1,52 0,88 2,95 1,64 2,18 3,85 3,79 2,79 3,46 2,05 0,60 2,25 1,45 3,22 1,54 65

3.3 Συνθήκες Πίεσης και θερμοκρασίας Υπολογίσθηκαν θερμοκρασίες και πιέσεις χημικής ισορροπίας χρησιμοποιώντας συστάσεις όσο το δυνατόν υγιών αντιπροσωπευτικών δειγμάτων. Συγκεκριμένα εφαρμόστηκαν το γεωβαροθερμότερο ορθοπυροξενου- κλινοπυροξενου (Wells,1977 [42]) και το Διορθωμένο γεωθερμομετρο ολιβίνη- σπινέλλιου (Fabries 1979[43]). Όσων αφορά τους ορθοπυροξένους μεριμνήθηκε η αποφυγή λαμμελών απόμειξης κλινοπυροξένων εντός αυτων. Μετά την εφαρμογή του Γεωθερμόμετρου ορθοπυροξενου- κλινοπυροξενου προέκυψε θερμοκρασία 920 C και πίεση 4,9 kbar, από αντιπροσωπευτικό δείγμα σερπεντινιωμένου χαρτσβουργίτη (ΝΤR14) Μετά την εφαρμογή του διορθωμενου γεωθερμομετρου ολιβίνη- σπινέλλιου που βασιζεται στη κατανομή Mg και Fe2+ μεταξύ ολιβίνη και σπινέλλιου, οι προκύπτουσες θερμοκρασίες είναι σαφώς μικρότερες, 755 C και 807 C για δύο ζεύγη ολιβίνησπινελλιου από το ίδιο δείγμα. Oι παραπάνω θερμοκρασίες θεωρούνται παραπλήσιες καθώς δεν υπάρχει πραγματική χημική ισορροπία μεταξύ όλων των φάσεων στους περιδοτίτες. Η παρατηρειθήσα διασπορά των τιμών των θερμοκρασιών αλλά και οι χαμηλότερες τιμές του διορθωμένου γεωθερμόμετρου ολιβίνη- σπινέλλιου πιθανώς οφείλονται σε φαινόμενα ανακρυστάλλωσης ή σε διαφορετικούς βαθμούς διάχυσης ανάμεσα στα ορυκτολογικά ζεύγη που χρησιμοποιήθηκαν. Η χαμηλή πίεση, 4,9 kbar που προέκυψε από το γεωβαρόθερμόμετρο ορθοπυροξενουκλινοπυροξενου υποδηλώνει πιθανώς χαμηλής πίεσης μετασωμάτωση του αποπλυμένου χαρτσβουργίτη,η οποία σε συνδυασμό με ανακρυστάλλωση,οδήγησε στον σχηματισμό χαρτσβουργίτη πλούσιου σε κλινοπυρόξενο. 64

3.4 Γεωχημεία Όπως αναφέρθηκε, οι τεκτονισμένοι περιδοτίτες αποτελούν τα κατώτερα τμήματα της οφιολιθικής εμφάνισης της Τραγάνας και αντιπροσωπεύουν τμήματα του ανώτερου μανδύα, ο οποίος έχει υποστεί μερική τήξη και ανακρυστάλλωση. Λόγω της διαφυγής του τήγματος που σχηματίστηκε κατά τη μερική τήξη, ο ανώτερος μανδύας παρουσιάζει απόπλυση ή εκχύμωση σε ορισμένα στοιχεία κι έτσι συχνά χρησιμοποιείται ο όρος «αποπλυμένος», «εκχυμωμένος» ή «υπολειμματικός» μανδύας. Οι χημικές αναλύσεις των κύριων στοιχείων, ιχνοστοιχείων και σπάνιων γαιών από αντιπροσωπευτικά δείγματα μανδυακών περιδοτιτών της περιοχής μελέτης δίνονται στους πίνακες Πίν. 11, Πίν. 12, Πίν. 13 αντίστοιχα. Παρακάτω (Πίν. 14) δίνεται και η δυνητική ορυκτολογία τους, η οποία υπολογίστηκε σε άνυδρη βάση σύμφωνα με τη μέθοδο του Lensch,1968 [44] δεδομένων των γεωχημικών χαρακτηριστικών τους. 3.4.1 Γεωχημεία Κύριων Στοιχείων Πίνακας 11: Κύρια στοιχεία σε % κ.β. Α/Α ΝTR 4 ΝTR 5 ΝTR 31 ΝTR 32 ΝTR 34 SiO2 % 43,914 44,073 35,938 41,944 43,209 Al2O3 % 1,358 1,484 0,085 0,566 1,343 CaO % 1,523 1,316 0,208 0,684 1,537 Cr2O3 % 0,432 Fe2O3 % 9,146 K2O % b.d.l. MgO % 43,900 MnO % 0,125 Na2O % 0,099 P2O5 % b.d.l. TiO2 % 0,011 LOI % 1000ºC 0,200 Σύνολο 100,509 0,542 8,706 b.d.l. 43,166 0,121 0,075 0,017 0,013 0,400 99,511 0,128 8,736 b.d.l. 44,710 0,107 0,067 0,026 b.d.l. 11,260 94 0,471 8,990 b.d.l. 45,209 0,122 0,059 b.d.l. b.d.l. 1,080 98,046 0,419 9,195 b.d.l. 43,193 0,128 0,060 b.d.l. b.d.l. 0,080 99,085 65

Όπως φαίνεται από τις χημικές αναλύσεις, οι τιμές του SiO 2 (35,93 43,91 %) είναι αρκετά χαμηλές και υποδηλώνουν υπερβασικά πετρώματα με μέτριο βαθμό απόπλυσης, όπως φαίνεται και από τις τιμές του Al 2O3 (0,08-1,48 %). Τα υπόλοιπα οξείδια εμφανίζουν διακύμανση, π.χ. CaO (0,20-1,54%), Na2O (0,05 0,09%), Fe2O3t (8,70-9,19%) και MnO (0,10-0,12 %). Επιπλέον οι σχετικά υψηλές οι τιμές MgO (43,19-45,20%) και Cr2O3 (0,12-0,54%) υποδεικνύουν χαρακτηριστικά δύστηκτου περιδοτίτη. Η ένδειξη αυτή ενισχύεται από τις τιμές Κ2Ο και P2O5 που είναι κάτω από το όριο ανιχνευσιμότητας (b.d.l.).oι τιμές απώλειας πύρωσης είναι γενικά χαμηλές (0,080-1,080%) και υποδεικνύουν υγιείς περιδοτίτες με εξαίρεση το δείγμα ΝΤR31 (11,26%) που εμφανίζει σημαντικό βαθμό σερπεντινίωσης. Παρακάτω ακολουθούν τα διαγράμματα διαφοροποίησης κύριων στοιχείων υπολογισμένων ως οξειδίων καθώς και του Yb προς Al 2O3.Παρατηρούνται θετικές σχέσεις στα SiO2 και Cr2O3 ως προς Al2O3 (Εικ. 3.4.1.1, 3.3.1.4) ενώ τo CaO παραμένει γενικά σταθερο προς Al2O3 (Εικ. 3.4.1.2). Ελαφρώς αρνητική συσχέτιση παρουσιάζουν τα MgO και Fe2O3 ως προς Al2O3 (Εικ. 3.4.1.3, 3.4.1.5). Τέλος το Yb παρουσιάζει θετική συσχέτιση ως προς Al2O3 που είναι χαρακτηριστική για περιδοτίτες οφιολιθικών συμπλεγμάτων και αβυσσικούς περιδοτίτες.(εικ. 3.4.1.6). Εικόνα 3.4.1.1: Διάγραμμα διαφοροποίησης SiO2 ως προς Al2O3 66

Εικόνα 3.4.1.2: Διάγραμμα διαφοροποίησης CaO ως προς Al 2O3 Εικόνα 3.4.1.3:Διάγραμμα διαφοροποίησης MgO προς Al 2O3 67

Εικόνα 3.3.1.4: Διάγραμμα διαφοροποίησης Cr2O3 ως προς Al2O3 Εικόνα 3.4.1.5: Διάγραμμα διαφοροποίησης Fe2O3 προς Al2O3 68

Εικόνα 3.4.1.6:Διάγραμμα διαφοροποίηση του Yb προς Al2O3 3.4.2 Iχνοστοιχεία Πίνακας 12: Ιχνοστοιχεία σε ppm V Cr Ni Rb Sr Y Zr Nd Ba Sc Hf Th NTR4 NTR5 NTR31 NTR32 NTR34 48,7235 52,591 5,122 22,465 56,2001 2531,715 3594,259 386,1246 1313,278 2763,596 2196,008 2259,467 2530,187 2373,886 2320,629 0,0308 0,0372 39 0,0295 0,0153 0,1773 0,1621 0,0424 0,4252 0,1292 0,4105 0,3266 0,0166 0,1078 0,3159 0,0417 0,0922 0,0153 0,0429 0,0405 16 55 17 63 1 1,1568 1,6419 0,0916 1,1215 7,6759 12,1175 11,8157 4,4095 8,7115 14,0084 19 3 04 15 13 02 08 09 44 04 69

Πίνακας 13: Σπάνιες Γαίες σε ppm La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Yb Lu Βάσει των NTR4 NTR5 NTR31 NTR32 NTR34 08 64 15 72 14 24 56 37 0,0169 25 03 14 04 16 02 16 55 17 63 1 18 21 02 14 1 13 1 01 05 16 0,0118 81 06 34 73 43 3 01 09 3 0,0483 0,036 14 0,0103 0,0341 0,0146 0,0114 05 34 0,0111 0,057 0,0468 27 0,0149 0,0457 0,0867 0,0749 78 0,0266 0,074 0,0162 0,0146 19 56 0,0139 αναλύσεων αναφορικά με τις σπάνιες γαίες, παρατίθονται δυο πολυστοιχειακά διαγράμματα. Το πρώτο θέτει ως παράγοντα σύγκρισης τις μέσες τιμές πρωτογενούς μανδύα (Primordial Mantle ή PM) όπως προτάθηκαν από τον Pearce [45] (Εικ. 3.4.1.8), ενώ το δεύτερο τις μέσες τιμές χονδριτικών μετεωριτών κατά Thompson (1973 [46]). Σε αυτά τα διαγράμματα, τα ελαφρά ευκίνητα στοιχεία βρίσκονται στις χαμηλές τιμές της τετμημένης όπως (Sr, Rb και Ba). Αντίστοιχα καθώς η ασυμβατότητα αυξάνεται προς τα δεξιά η τετμημένη συμπληρώνεται με τα δυσκίνητα στοιχεία. Συνοπτικά, η τοποθέτηση λοιπόν είναι με αύξηση ασυμβατότητας από αριστερά προς τα δεξιά. Στην εν λόγω εργασία οι τιμές κανονικοποίησης είναι κατά Sun &McDonough (1989 [47]). 70

Εικόνα 3.4.1.8:Διάγραμμα REE στους περιδοτίτες ως προς τις μέσες τιμές συγκεντρώσεων χονδρίτη. Σε αυτό το διάγραμμα (Εικ. 3.4.1.8) παρατηρείται ότι ο λόγος (La/Yb) είναι περίπου 0,03<1 δηλαδή πρόκειται για αρκετά εκχυμωμένα πετρώματα. Οι τιμές όλων των σπανίων γαιών είναι μικρότερες από 1, ή πλησιάζουν οριακά τη μονάδα. Το στοιχείο αυτό αποτελεί μια επιπλέον επιβεβαίωση για την έντονη απόπλυση του μανδύα. Tα δείγματα NTR4, NTR5 NTR32 και NTR34 εμφανίζουν γενικά παράλληλα γραφήματα στο διάγραμμα κυρίως όσον αφορά στις μεσαίες (MREE) και βαριές σπάνιες γαίες (HREE). Η παραλληλία των γραφημάτων υποδεικνύει ότι οι υπό μελέτη περιδοτίτες έχουν γενετική σχέση μεταξύ τους. Είναι εμφανής μια κινητικότητα στα ελαφρά στοιχεία, η οποία τείνει να χαθεί στα βαρύτερα, λόγω της αύξησης της ασυμβατότητας. Γενικά τα HREE κυμαίνονται από τιμές 0,3-0,9 και τα LREE 5-0,05. Ο εμπλουτισμός σε HREE είναι ενδεικτικός για την παρουσία των ολιβίνη, ορθοπυρόξενου, κλινοπυρόξενου και σπινέλλιου (Wilson, 1989 [48]).Στο δείγμα NTR31 υπάρχει μια διαφοροποίηση από τα υπόλοιπα, έχοντας γενικά μικρότερες τιμές ΗREE (8-,1). 71

Εικόνα 3.4.1.9:Πολυστοιχειακό διάγραμμα για τους περιδοτίτες ως προς τη σύσταση του πρωτογενούς μανδύα. Το διάγραμμα (Εικ. 3.4.1.9) επιβεβαιώνει περαιτέρω τα συμπεράσματα του προηγούμενου. Όλες οι τιμές των ιχνοστοιχείων είναι μικρότερες ή το πολύ ίσες με 1. Παρατηρούνται θετικές ανωμαλίες στα στοιχεία Ba, U, Pb, Sr και Ti, και αντίστοιχα αρνητικές στα Rb, Th, La, Ce και Nd. Aντίστοιχα, αυτή η εικόνα ερμηνεύεται με ένα ποσοστό εμπλουτισμού σε LREE. Και εδώ παρατηρείται διαφοροποίηση του δείγματος NTR31, το οποίο διατηρεί μεν την παραλληλία με τις καμπύλες των υπόλοιπων δειγμάτων, παρουσιάζει ωστόσο χαμηλότερες τιμές γενικά σε όλα τα στοιχεία. Πίνακας 14: CIPW και γεωχημική ταξινόμηση CIPW NTR4 NTR5 NTR31 NTR32 NTR34 Ολιβίνης 57,22 54,24 81,41 64,30 56,76 Υπερσθενής 26,08 30,25 7,39 22,86 26,50 Αιματίτης 8,93 8,70 8,98 9,02 9,03 Πλαγιόκλαστο 4,11 4,41 0,51 1,82 3,95 Διοψίδιος 3,33 2,13 0,74 1,68 3,35 Χρωμίτης 0,93 1,16 0,28 1,02 0,90 Σύνολο 100,6 100,89 99,31 100,7 100,49 Κανονικοποιημένα % Ol-Opx-Cpx Ολιβίνης 66,051 62,618 90,920 72,377 65,535 Υπερσθενής 30,105 34,923 8,253 25,732 30,597 2,459 0,826 1,891 3,868 Διοψίδιος 3,844 Πέτρωμα- Λιθότυπος CIPW Χαρζ. Cpx Χαρζ. Cpx Δουνίτης Χαρζ. Ol Χαρζ. Cpx μικροσκοπικά Χαρζ. Cpx Χαρζ. Cpx Δουνίτης Χαρζ. Ol Χαρζ. Cpx 72