Search

Η χαρτογράφηση των περιβαλλόντων ιζηματογένεσης της λεκάνης προχώρας της Πίνδου στην Δυτική Πελοπόννησο στις περιοχές της Τριταίας στα βόρεια, του Χρυσοβιτσίου στα κεντρικά και της Φοινικούντας στα νότια, η οποία βασίστηκε στα υποπεριβάλλοντα των τουρβιδιτικών αποθέσεων έδειξε την ύπαρξη των αποθέσεων εσωτερικού, εξωτερικού ριπιδίου, και αποθέσεις πεδίου λεκάνης. Η ανάπτυξη των τουρβιδιτικών αυτών υποπεριβαλλόντων έλαβε χώρα από το Ανώτερο Ηώκαινο έως το Κατώτερο Ολιγόκαινο (NP18-NP21), ηλικίες οι οποίες προσδιορίστηκαν από ασβεστιτικά ναννοαπολιθώματα. Το συνολικό στρωματογραφικό πάχος των υπό μελέτη τουρβιδιτών της λεκάνης προχώρας στην Δυτική Πελοπόννησο είναι 418m στην περιοχή της Φοινικούντας, 1096m στην περιοχή της Τριταίας και 327m στην περιοχή του Χρυσοβιτσίου, και φαίνεται να αποτέθηκαν κατά την διάρκεια ενός κύριου τεκτονικού γεγονότος όπου η Γάβροβος και η Ιόνιος ζώνη συμπεριφέρθηκαν ως μια ενιαία λεκάνη προχώρας. Κατά την διάρκεια του Ανώτερου Ηώκαινου η προχώρα στην Δυτική Πελοπόννησο αποκτά μεγάλο πλάτος με αποθέσεις εσωτερικού και εξωτερικού ριπιδίου. Οι αποθέσεις λοβών εξωτερικού ριπιδίου αναπτύσσονται στο ανατολικό τμήμα της (περιοχή Τριταίας, περιοχή Φοινικούντας) ενώ οι αποθέσεις πεδίου λεκάνης το διάστημα αυτό εντοπίζονται μόνο στην περιοχή της Φοινικούντας στο δυτικό τμήμα της λεκάνης. Η παρουσία των αποθέσεων του πεδίου λεκάνης αυτής της ηλικίας των ιζημάτων στο δυτικό τμήμα της περιοχής της Φοινικούντας, δείχνει μια πιθανή βύθιση, η οποία σχηματίστηκε εξαιτίας πιθανά της δράσης της εσωτερικής επώθησης που βρέθηκε κατά την διάρκεια της διατριβής στην λεκάνη της Φοινικούντας. Το γεγονός ότι η ροή των ιζημάτων, όπως προέκυψε από τα παλαιορευματικά δεδομένα, έχει στις τρεις υπό μελέτη περιοχές φορά προς τα δυτικά, υποδεικνύει ότι ακόμα δεν έχει ενεργοποιηθεί η επώθηση της εσωτερικής Ιονίου, οπότε τα ιζήματα προελαύνουν προς τα δυτικότερα τμήματα της λεκάνης. Στην περιοχή του Χρυσοβιτσίου στο διάστημα αυτό η ιζηματογένεση χαρακτηρίζεται από την απόθεση καναλιών μεσαίου ριπιδίου, γεγονός που υποδεικνύει ένα καθεστώς μεγαλύτερης ευστάθειας του δυτικού περιθωρίου της λεκάνης σε αυτό το τμήμα της. Πρέπει να σημειωθεί ότι στο στάδιο αυτό οι αποθέσεις λοβών στην περιοχή της Φοινικούντας και τμήμα των αποθέσεων του εσωτερικού ριπιδίου στην περιοχή της Τριταίας παρουσιάζουν τεκτονική παραμόρφωση που εκφράζεται με πτύχωση, γεγονός που σημαίνει ότι οι αποθέσεις αυτές αφού αποτέθηκαν και διαγενέθηκαν, υπέστησαν παραμόρφωση πιθανά από την δράση της επώθησης της εσωτερικής Ιονίου. Θα πρέπει ωστόσο να ειπωθεί ότι η παραμόρφωση των αποθέσεων αυτών πιθανά να οφείλεται εν μέρει και σε ολισθήσεις (slump). The study area lies on the W Peloponnesus, and contains three areas, Tritea on the North, Xrysovitsi on the central and Finikounda on the south. The aim of this thesis is the detailed study of the sedimentary rocks deposited on West Peloponnesus during late Eocene to early Oligocene. Sediments consist of submarine fan and shelf deposits respectively. Study was realized by combining both field and laboratory data that included: detailed sedimentological and tectonic analysis, organic and inorganic geochemical research, porosity and permeability assessment, age determination, petrographical research and grain-size statistic and hydraulic parameters determination. The object of the thesis is the certain classification of the submarine fan system, the palaiogeographic reconstruction of the Pindos foreland turbidite deposits in west Peloponnesus region and the exploration of possible generation, existence and preservation of hydrocarbons. Outcrops of both deep-water and shelf sediments were selected for study on the three study areas. Due to the scarcity of the outcrops, the studied outcrops were restricted to road cuts and beaches. The lithological units were described in terms of colour, texture, thickness, grain size and sedimentary structures. During this time interval (NP18-NP21) the study area was characterized by the deposition of submarine fans that overly shelf deposits with this swallowing upward trend to be owed to tectonic activity. The flow types that controlled the depositional processes of the submarine fans were grain flows, debris flows and low-, medium- and high-density turbidity currents while the deposition of shelf can be attributed to both turbidity and shelf storm currents. The turbidity system is structured by a “basin floor” fan that is presented overlying a “slope” fan and was constructed under the simultaneous interaction of both progradation and aggradation processes. “Basin floor” fan is the more distal and lower positioned, unchannelized fan and is composed of lobe, lobe-fringe and fan-fringe deposits. The “slope fan” consists of channel-overbank deposits where channel-fill facies without base conglomerate underlying the equivalent with base conglomerate demonstrating greater proximity to the source area. Both “basin floor” and “slope” fans constitute the lower parts of the stratigraphic column in the study area and have been interpreted as parts of a sand-rich submarine fan on the base of slope to basin floor environment in Finikounda area, and as a mixed sand-mud submarine fan system in Tritea area.

Ο καθορισμός της ηλικίας των ιζημάτων πραγματοποιήθηκε μέσα από την μελέτη ασβεστιτικών νανοαπολιθωμάτων και έδειξε ότι η ιζηματογένεση τους ξεκίνησε στο ανώτερο Ηώκαινο και ολοκληρώθηκε στο κατώτερο Ολιγόκαινο (NP18-NP21b). Επιπλέον, η απόθεση των υποθαλάσσιων ριπιδίων πραγματοποιήθηκε κατά την διάρκεια των βιοζωνών (NP18-NP21b κατά Μartini, 1971) και προηγήθηκε αυτής της απόθεσης της υφαλοκρηπίδας (ΝΡ21b) δείχνοντας μία προοδευτική σχετική πτώση της στάθμης της θάλασσας. Τα αποτελέσματα της έρευνας οργανικής γεωχημείας βασίστηκαν στην μέθοδο πυρόλυσης Rock Eval 6 και δείχνουν ότι οι αποθέσεις των εξωτερικών τμημάτων του ριπιδίου αποτελούν τα πιο ελπιδοφόρα τμήματα του τουρβιδιτικού συστήματος. Η υφαλοκρηπίδα αποτελεί τον σχηματισμό ο οποίος είναι πιθανόν να παρουσιάσει πετρελαϊκό ενδιαφέρον στο μέλλον μιας και βρίσκεται σε ανώριμο στάδιο θερμικής ωριμότητας Η έρευνα της πιθανής ύπαρξης αποθέσεων που μπορούν να αποτελέσουν ρεζερβουάρ αερίων υδρογονανθράκων στη περιοχή μελέτης αλλά και ο προσδιορισμός της ποιότητας τους βασίστηκε στην τεχνική ποροσιμετρίας υδραργύρου και αποκαλύπτει έναν μεγάλο αριθμό δειγμάτων (8), με αξιόλογες τιμές πορώδους και διαπερατότητας. Τα δείγματα αυτά προέρχονται τόσο από τα εσωτερικά όσο και από τα εξωτερικά τμήματα του τουρβιδιτικού συστήματος ενώ η υφαλοκρηπίδα δεν δείχνει να είναι ικανή να αποτελέσει ρεζερβουάρ αερίων υδρογονανθράκων. Ο προσδιορισμός των ιστολογικών παραμέτρων αποκάλυψε ότι πρόκειται για μεσόκοκκους έως πολύ λεπτόκοκκους ψαμμίτες οι οποίοι προέρχονται τόσο από χαμηλής όσο και από υψηλής πυκνότητας τουρβιδιτικά ρεύματα. Το κοκκομετρικό τους μέγεθος δεν παρουσιάζει σημαντική διαφοροποίηση σε σχέση με τα διάφορα περιβάλλοντα και υποπεριβάλλοντα ιζηματογένεσης. Η γεωχημική στην Λήμνο βασίστηκε στην μέθοδο ενεργοποίησης νετρονίων και δηλώνει ένα περιβάλλον ενεργού ηπειρωτικού περιθωρίου ή ενός ηπειρωτικού νησιωτικού τόξου και ένα μικρό βαθμό ανακύκλωσης (recycling) των υπό μελέτη δειγμάτων. Επιπλέον, αποκαλύπτεται η επίδραση μιας μικτής, όξινης και βασικής/υπερβασικής σύστασης, πηγή τροφοδοσίας. Η ασθενή θετική ανωμαλία στο Eu που παρουσιάζουν, εξηγείται μέσα από ιζηματογενείς διεργασίες όπου τα πλαγιόκλαστα είναι συγκεντρωμένα στις άμμους εξαιτίας της ταξιθέτησης. Η πετρογραφία αποκαλύπτει και την συνεισφορά μιας μεταμορφωμένης, ιζηματογενούς αλλά και μαγματικής πηγής τροφοδοσίας Οι ψαμμίτες συγκεντρώνονται στο πεδίο του ανακυκλωμένου ορογενούς. Η προβολή τους στο συγκεκριμένο πεδίο υποδηλώνει μία ζώνη καταβύθισης ως πιθανό γεωτεκτονικό περιβάλλον της περιοχή μελέτης και είναι σε συμφωνία με την γεωχημική έρευνα και την αποκάλυψη ενός γεωτεκτονικού περιβάλλοντος ενεργού ηπειρωτικού περιθωρίου ή ενός ηπειρωτικού νησιωτικού τόξου για την περιοχή μελέτης. Η ανάλυση και η σύνθεση ιζηματολογικών, παλαιορευματικών, γεωχημικών και πετρογραφικών δεδομένων που πραγματοποιήθηκαν στην περιοχή μελέτης υποδηλώνουν ότι κατά την διάρκεια του ανώτερου Ηωκαίνου-κατώτερου Ολιγοκαίνου (NP18-NP21b) η Λήμνος λειτούργησε ως μία λεκάνη ιζηματογένεσης συστολής μπροστά από το μαγματικό τόξο (contracted forearc basin). Έτσι, η περιοχή μελέτης τοποθετείται ανάμεσα στο ενεργό μαγματικό τόξο της ζώνης της Ροδόπης και στο πρίσμα προσαύξησης το οποίο πιθανόν να βρίσκεται στο βόρειο τμήμα του κεντριού Αιγαίου. Outcrops of both deep-water and shelf sediments were selected for study on Lemnos Island. During this time interval (NP18-Np21b) the study area was characterized by the deposition of submarine fans that overly shelf deposits with this swallowing upward trend to be owed to tectonic activity. The turbidity system is structured by a “basin floor” fan that is presented overlying a “slope” fan and was constructed under the simultaneous interaction of both progradation and aggradation processes. Both “basin floor” and “slope” fans constitute the lower parts of the stratigraphic column in the study area and have been interpreted as parts of a sand-rich submarine fan on the base of slope to basin floor environment. In order to determine the grain-size statistic and hydraulic parameters thirty (30) thin sections were cut perpendicular to bedding and essentially randomly oriented relative to flow direction. Data obtained from this study suggest that samples are consisted of very-fine to medium grained sandstones, are characterized by poor to very good sorting with their greater part consisting of very good, good and fair sorting sandstones. Moreover, derived from both high and low-density turbidity currents. In order to estimate the flow direction, palaeocurrent data were collected from outcrops. The number of measurements from each outcrop ranges from 10 to 15 and there were plotted in rose diagrams showing that the main palaeocurrent direction has a NNE trend. Twenty samples (20) from the Late Eocene- Early Oligocene turbidite and shelf deposits were selected from the Lemnos Island in order to determine the quantity and quality of the organic matter in each one. The total organic carbon content was determined using a LECO C-230 carbon determinator while the quality of the organic matter was evaluated using a common programmed temperature pyrolysis method, called Rock-Eval 6 pyrolysis by BASELINE RESOLUTION INCORPORATION (BRILABS). The results obtained from the research suggest that studied samples have from poor to excellent source rock potential while the shales of the Lemnos sedimentary rocks can be classified principally as secondary source rocks with potentials to generate gas. In order to assess the tectonic setting of the Lemnos Island, NE Greece, major elements and 14 trace elements were determined using a Thermo Jarrell-Ash ENVIRO II ICP plasma mass spectrometer (ICP-OES) while rare earth elements and additional ultra-trace elements were determined using a Perkin Elmer SCIEX ELAN 6000 (ICP-MS). The study suggests an active margin environment. The positive anomaly of Zr that reflects a heavy mineral input and could be considered typical of passive margin environment is owed to reworking and sorting during sediment transfer. Moreover, a mafic/ultramafic source should be considered as the major component controlling both submarine fans and shelf deposition. The determination of porosity and permeability was based on the “mercury porosimetry technique” as has been described by Katz and Thompson (1986, 1987). Data obtained from this technique suggest that although the majority (13) of the sandstone samples is presented having from fair to very good porosity only some samples (8) have fair to very good permeability.

Οι αποθέσεις φλύσχη που εμφανίζονται στο νησί της Καρπάθου μελετήθηκαν από διάφορα σημεία προσέγγισης με σκοπό να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με χαρακτηριστικά των συγκεκριμένων ιζημάτων τα οποία δεν ήταν γνωστά με λεπτομέρεια μέχρι σήμερα. Το συνολικό πάχος των αποθέσεων δεν ξεπερνά τα 1000 μέτρα και κυμαίνεται σε περίπου 900 για τη βόρεια και περίπου 800 για τη νότια περιοχή εμφάνισης. Όσον αφορά την ιζηματολογία, στρωματογραφία και τα περιβάλλοντα των αποθέσεων του φλύσχη μπορούν να ειπωθούν τα εξής: Τα ιζήματα της βόρειας περιοχής χωρίζονται σε 5 ενότητες, ενώ τα ιζήματα της νότιας περιοχής χωρίζονται σε 4 ενότητες από τη βάση προς την οροφή της ακολουθίας. Η χρονολόγηση των αποθέσεων του φλύσχη με βάση ασβεστιτικά νανοαπολιθώματα υπέδειξε ότι η ιζηματογένεση του φλύσχη στη περιοχή της Καρπάθου φαίνεται να ξεκινάει στο Κατώτερο Ηώκαινο και να εξελίσσεται έως τα όρια Ηωκαίνου-Ολιγοκαίνου. Η στατιστική ανάλυση των παχών στρωμάτων που εφαρμόστηκε έδειξε ότι πρεπει να υπάρχει προσοχή στην ερμηνεία περιβαλλόντων ιζηματογένεσης σε υποθαλάσσια ριπίδια που δίνεται με βάση περιγραφικές τεχνικές. Γεωχημική ανάλυση των φλυσχικών αποθέσεων για την περιεκτικότητα τους σε κύρια στοιχεία, ιχνοστοιχεία και σπάνιες γαίες σε συνδυασμό με πετρογραφική έρευνα έδωσε πολύτιμα στοιχεία για την προέλευση και το γεωτεκτονικό περιβάλλον της λεκάνης ιζηματογένεσης των φλυσχικών ιζημάτων. Η έρευνα για την πιθανή ύπαρξη πεδίου υδρογονανθράκων στις φλυσχικές αποθέσεις της Καρπάθου δεν έδωσε ενθαρρυντικά αποτελέσματα. Με βάση τις παραπάνω παρατηρήσεις και τη γεωλογία της ευρύτερης περιοχής του ΝΑ Αιγαίου και των Δωδεκανήσων, η απόθεση των ιζημάτων του φλύσχη στη Κάρπαθο φαίνεται να έχει άμεση σχέση με τις ορογενετικές κινήσεις των Ταυρίδων οροσειρών κατά το Ηώκαινο-Κατώτερο Ολιγόκαινο. The flysch deposits that outcrop on the island of Karpathos (SE Greece) were studied, using several approaches, in order to investigate detailed sedimentological characteristics of these deposits which were unknown until now. The flysch deposits outcrop on 2 areas of the island: a northern area (Spoa-Olympos-Diafani) and a southern area (Pigadia-Aperi). The total stratigraphic thickness of the deposits is less than 1000 meters and ranges from about 900 meters for the northern area, to about 800 meters for the southern area. Northern area deposits can be subdivided into 5 sedimentary units and southern area into a sedimentary units (from the bottom to the top of the succession) based on their sedimentological characteristics. Age determination of the flysch based on calcareous nanofossils reveals that flysch sedimentation probably started in Lower Eocene and ended in Upper Eocene-Lower Oligocene. Application of bed thickness statistical analysis revealed that descriptive recognition of sedimentary environments in turbidite deposits is not always reliable. Petrographic and geochemical analysis of the flysch deposits, gave valuable clues regarding the sedimentary source and the tectonic arrangement of the sedimentary basin. Hydrocarbon exploration shows negative results regarding the possible existence of a hydrocarbon field in Karpathos flysch deposits. Taking into account all the above observations and the geological arrangement of the SE Aegean and the Dodecanese Islands, it seems that flysch sedimentation in Karpathos Island has a direct relation with the Taurides orogeny in Eocene-Lower Oligocene times.