Μικροτεκτονική ανάλυση σε μια λιθολογικά ετερογενή μυλωνιτική ζώνη του καλύμματος Στύρας (Ενότητα Κυανοσχιστολίθων, Νότια Εύβοια)

• Κύριος συγγραφέας: Τσούρτης, Κωνσταντίνος - Απόστολος
• Άλλοι συγγραφείς: Tsourtis, Konstantinos - Apostolos
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2021
• Θέματα: Ελληνίδες οροσειρές; Αττικοκυκλαδική μάζα; Ζώνη διάτμησης; Πλαστική παραμόρφωση; Χαλαζίας; Ασβεστίτης; Δυναμική ανακρυστάλλωση; Ανάλυση c-αξόνων; Ανάλυση κοκκομετρικού μεγέθους; Hellenides; Attico-cycladic massif; Shear zone; Ductile deformation; Quartz; Calcite; Dynamic recrystallization; c-axis analysis; Grain size analysis

Στη νότια Εύβοια εκτίθεται μία από τις μεγαλύτερες εμφανίσεις πετρωμάτων της Αττικο-κυκλαδικής Μάζας (ΑΚΜ), η οποία αντιπροσωπεύει έναν σύνθετο κάλυμμα από μεταμορφωμένες λιθολογίες. Η ΑΚΜ κατέχει κεντρική θέση στις Εσωτερικές Ελληνίδες καθιστώντας τη μελέτη της εξέλιξής της πολύ σημαντική. Ένα βασικό χαρακτηριστικό της ΑΚΜ είναι η ανάπτυξη πλαστικών διατμητικών ζωνών. Η παρούσα διατριβή επικεντρώνεται σε μια λιθολογικά ετερογενή διατμητική ζώνη πάχους περίπου 180 m, η οποία βρίσκεται στα κατώτερα δομικά επίπεδα του καλύμματος Στύρας της ΑΚΜ στη νότια Εύβοια. Η διατμητική ζώνη πιθανότατα σχηματίστηκε από τη μετατόπιση ενός αντικλινοειδούς μεγάλης κλίμακας. Στον πυρήνα της ζώνης αποκαλύπτονται χαλαζιακοί σχιστόλιθοι και τοπικά χαλαζίτες, οι οποίοι οροθετούνται τόσο στην οροφή όσο και στη βάση από επιδοτο-αμφιβολιτικούς σχιστόλιθους και ασβεστιτικά μάρμαρα. Εντός της ζώνης, η παραμόρφωση αυξάνεται σημαντικά σε σύγκριση με τη γύρω περιοχή, με αποτέλεσμα την ανάπτυξη ενός μυλωνιτικού ορίζοντα. Η μυλωνιτική φολίωση στη ζώνη διάτμησης κλίνει προς τα ΝΝΔ. Τα επίπεδα φολίωσης φέρουν μια καλά ανεπτυγμένη ΒΑ/κης διεύθυνσης γράμμωση έκτασης. Μεταξύ των επιπέδων της μυλωνιτικής φολίωσης παρατηρούνται ισοκλινείς πτυχές κυλινδρικής γεωμετρίας. Η μικροτεκτονική ανάλυση των μυλωνιτικών δειγμάτων αποκάλυψε ότι τόσο ο χαλαζίας όσο και ο ασβεστίτης έχουν επηρεαστεί από δυναμική ανακρυστάλλωση. Κατά τη διάρκεια της δυναμικής ανακρυστάλλωσης, νέοι, ανακρυσταλλωμένοι κόκκοι χαλαζία και ασβεστίτη σχηματίστηκαν από προϋπάρχοντες υπολειμματικούς κόκκους. Οι υπολειμματικοί κρύσταλλοι χαλαζία είναι επιμήκεις και σπάνια σφαιρικοί ή ακανόνιστου σχήματος με γενικά ευθύγραμμα όρια, τα οποία σπάνια μπορεί να περιλαμβάνουν λοβούς. Οι περισσότεροι υπολειμματικοί κόκκοι περιλαμβάνουν αρκετούς υπο-κρυστάλλους εντός του κρυσταλλικού τους πλέγματος, ενώ αρκετοί κόκκοι χαρακτηρίζονται από κυματοειδή κατάσβεση. Οι ανακρυσταλλωμένοι χαλαζίες αναπτύσσονται ως μεμονωμένοι κόκκοι ή ως συσσωματώματα γύρω από τους υπολειμματικούς. Το σχήμα τους είναι γενικά σφαιρικό και τα περιθώριά τους είναι ευθύγραμμα. Ο κύριος μηχανισμός της δυναμικής ανακρυστάλλωσης του χαλαζία είναι με η περιστροφή των ορίων των κόκκων (SGR), αν και οι μικροδομές τοποθετούν την έναρξη της δυναμικής ανακρυστάλλωσης στο μεταβατικό στάδιο μεταξύ των μηχανισμών μετανάστευσης των ορίων των κόκκων και της περιστροφής των ορίων των κόκκων (GBM-SGR). Η δυναμική ανακρυστάλλωση του ασβεστίτη παρήγαγε δύο ομάδες κόκκων, τους υπολειμματικούς και τους ανακρυσταλλωμένους. Οι υπολειμματικοί κόκκοι ασβεστίτη είναι επιμήκεις έως ελαφρώς σφαιρικοί σε σχήμα. Τα περιθώριά τους είναι ευθύγραμμα, αλλά καθώς αυξάνονται σε μέγεθος, αποκτούν περισσότερες εσοχές. Επίσης, οι υπολειμματικοί κόκκοι έχουν κυματοειδή κατάσβεση και υπο-κρυστάλλους. Οι ανακρυσταλλωμένοι κόκκοι είναι μικρότεροι σε μέγεθος και σφαιρικοί σε σχήμα με ευθύγραμμα περιθώρια και αναπτύσσονται κατά μήκος των υπολειμματικών κόκκων σε συσσωματώματα. Ο κύριος μηχανισμός της δυναμικής ανακρυστάλλωσης του ασβεστίτη είναι η περιστροφή των ορίων των κόκκων. Επιπλέον, οι περισσότεροι κόκκοι ασβεστίτη χαρακτηρίζονται από την παρουσία διδυμιών. Ο τύπος Ι είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος διδυμιών των υπολειμματικών και ανακρυσταλλωμένων κόκκων και λιγότερο συνηθισμένοι είναι οι διδυμίες τύπου ΙΙ και ΙΙΙ. Πραγματοποιήθηκε επίσης στατιστική ανάλυση για να προσδιοριστεί το μέγεθος των ανακρυσταλλωμένων κόκκων του χαλαζία. Το μέσο μέγεθος των ανακρυσταλλωμένων κόκκων χαλαζία είναι 82,2 μm, γεγονός που δείχνει την επικράτηση του μηχανισμού ανακρυστάλλωσης με περιστροφή των περιθωρίων των κόκκων. Τα ιστογράμματα που δείχνουν την κατανομή του μεγέθους του χαλαζία χαρακτηρίζονται από θετική ασυμμετρία που υποδηλώνει την επικράτηση των μικρότερων μεγεθών κόκκων. Τα ιστογράμματα για το μέγεθος των κόκκων ασβεστίτη δείχνουν δραστική μείωση του μεγέθους των κόκκων λόγω της δυναμικής ανακρυστάλλωσης. Η παρατηρούμενη θετική ασυμμετρία των ιστογραμμάτων δείχνει την επικράτηση μικρότερων μεγεθών κόκκων. Τα διαγράμματα c-αξόνων του χαλαζία και του ασβεστίτη υποδεικνύουν μια γενική ασυμμετρία προς τα ΑΝΑ που καθορίζεται είτε από την κατανομή των μεγίστων είτε από τον σκελετό των διαγραμμάτων. Για τον χαλαζία οι κατανομές των c-αξόνων διαχωρίστηκαν σε τέσσερις ομάδες: τις διασταυρούμενες ζώνες τύπου Ι και ΙΙ, τις διασχισθείσες ζώνες και μια καλά ανεπτυγμένη ζώνη. Η γωνία μεταξύ των σκελών των διαγραμμάτων c-αξόνων χρησιμοποιήθηκε επίσης για τον υπολογισμό της θερμοκρασίας παραμόρφωσης. Η μέση θερμοκρασία παραμόρφωσης 425ο ± 50 οC είναι συμβατή με το εύρος θερμοκρασιών της ανακρυστάλλωσης με περιστροφή των ορίων των κόκκων. Για τον ασβεστίτη, τα διαγράμματα του c-άξονα διαφέρουν σημαντικά σε σχέση με το δομικό βάθος των δειγμάτων. Τα διαγράμματα στα χαμηλότερα δομικά βάθη παρουσιάζουν μια αντιθετική ασυμμετρία, με βάση την κατανομή των μεγίστων τους, προς τα ΑΝΑ. Αυτό οφείλεται στη μεγάλη συμμετοχή κόκκων με διδυμίες. Τα διαγράμματα ασβεστίτη στα ανώτερα δομικά επίπεδα έχουν συμμετρικές κατανομές με τα κύρια μέγιστα και τα υπομέγιστα να συγκεντρώνονται εκατέρωθεν του άξονα Ζ. Τέλος, προσδιορίστηκαν κινηματικοί δείκτες, οι οποίοι ταξινομούνται σε δύο ομάδες: C- και C΄- τύπου διατμητικές ζώνες και πλάγιες φολιώσεις χαλαζία και ασβεστίτη. Οι διατμητικές ζώνες παρατηρούνται κυρίως σε περιοχές πλούσιες σε φυλλοπυριτικό υλικό των χαλαζιακών σχιστόλιθων. Οι περισσότερες διατμητικές ζώνες υποδηλώνουν διάτμηση με διεύθυνση ΔΝΔ. Αντίθετα, οι πλάγιες φολιώσεις χαλαζία και ασβεστίτη εμφανίζουν σταθερή διάτμηση με κατεύθυνση προς τα ΑΝΑ. Συνδυάζοντας τις μικροδομές χαλαζία και ασβεστίτη συμπεραίνεται ότι ο σχηματισμός και η ανάπτυξη της ζώνης διάτμησης ελέγχθηκε από σκλήρυνση λόγω παραμόρφωσης, όπου η παραμόρφωση στο κεντρικό τμήμα που κυριαρχείται από χαλαζία μειώθηκε προοδευτικά και μετανάστευσε στα περιθωριακά τμήματα που κυριαρχούνται από ασβεστίτη.