Συγκριτική μελέτη της γεωχημείας ιχνοστοιχείων και στοιχείων της ομάδας των σπάνιων γαιών (REE), τριτογενών γρανιτικών σωμάτων της Κεντρικής Μακεδονίας, που σχετίζονται ή μη, με γνωστή μεταλλοφορία
Authors: Βασιλάτος Χαράλαμπος 
Published: September 2021

Αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη της γεωχημείας των λιθόφιλων ιχνοστοιχείωνμεγάλης ιοντικής ακτίνας (LILE), των ιχνοστοιχείων υψηλού δυναμικού πεδίου (HFSE) καθώς καιτων στοιχείων της ομάδας των σπανίων γαιών (REE), Τριτογενών γρανιτικών σωμάτων τηςΚεντρικής Μακεδονίας που σχετίζονται ή μη, με γνωστή μεταλλοφορία και ο προσδιορισμός τουγεωτεκτονικού περιβάλλοντος γένεσης του μητρικού μάγματος των γρανιτικών σωμάτων.Τα πλουτώνια σώματα που μελετήθηκαν εμφανίζουν ποικιλία πετρογραφικών τύπων.Περιλαμβάνουν διορίτες, μονζοδιορίτες, χαλαζιακούς διορίτες, χαλαζιακούς μονζοδιορίτες,τοναλίτες, γρανοδιορίτες, γρανίτες, πηγματίτες και απλίτες.Ο γρανίτης της Ιερισσού είναι ένα μεσόκκοκο έως χονδρόκοκκο γρανιτικό σώμα αποτελούμενοαπό, βιοτιτικό γρανίτη, διμαρμαρυγιακό γρανίτη, και βιοτιτικό γρανοδιορίτη. Η ηλικία του είναιΜέσο-Ηώκαινική, ανάλογη με εκείνη των γρανιτικών σωμάτων της Σιθωνίας και τηςΟυρανούπολης στη νοτιοανατολική Χαλκιδική.Το μαγματικό σώμα του Στρατωνίου, είναι ένας λεπτόκοκκος έως αδρόκοκκος πλουτωνίτηςΟλιγοκαινικής ηλικίας με σύσταση που ποικίλει από χαλαζιακή διοριτική έως και γρανιτική.Επικρατεί ο μεσόκοκκος γρανοδιοριτικός πετρολογικός τύπος. Η ευρύτερη περιοχή ΣτρατωνίουΟλυμπιάδας χαρακτηρίζεται από την ύπαρξη ενός πυκνού δικτύου απλιτοπηγματιτικών φλεβών.Ο πορφύρης των Σκουριών, στην περιοχή της Μεγάλης Παναγιάς, είναι μια γρανοδιοριτικής έωςτοναλιτικής σύστασης διείσδυση. Νοτιοανατολικά των Σκουριών, η μεγάλη πορφυρική διείσδυσηπου καταλαμβάνει το κεντρικό τμήμα του όρους Τσικάρα είναι επίσης, ένας γρανοδιοριτικός έωςτοναλιτικός πορφύρης. Ο πορφύρης αυτός, περιβάλλεται από βασικότερο πέτρωμα, ενίοτεπορφυριτικό, ως επί το πλείστον χαλαζιακής μονζοδιοριτικής σύστασης.Το γρανιτικό σώμα της Μεσολακκιάς, είναι ένα συμπαγές αδροκρυσταλλικό, ενίοτε πορφυρικόπέτρωμα, κατά τόπους μονζοδιοριτικής, γρανοδιοριτικής και γρανιτικής σύστασης. Κατά τηδιάρκεια της εργασίας υπαίθρου, στο πλαίσιο της παρούσας διατριβής, εντοπίστηκε ζώνησιδηρούχου καλύμματος “gossan”, εκτάσεως μερικών δεκάδων τετραγωνικών μέτρων, στο νότιοτμήμα του πλουτωνίτη.Ο πλουτωνίτης της Μεσάδας. είναι μια μεσόκοκκη έως αδρόκοκκη βασική διείσδυση, με σύστασηπου κυμαίνεται από διοριτική έως τοναλιτική.Ο πλουτωνίτης των Στεφανινών, είναι ένας μεσόκοκκος πλουτωνίτης, μονζοδιοριτικής έωςδιοριτικής σύστασης που κατά θέσεις, διασχίζεται από πηγματιτικές φλέβες. Κατά τη διάρκεια τηςεργασίας υπαίθρου εντοπίστηκε στην δυτική περιοχή του πλουτωνίτη έντονα εξαλλοιωμένοςλιθολογικός σχηματισμός με πορφυρικό ιστό και ενδείξεις χαλκούχου μεταλλοφορίας.Κατά την εργασία υπαίθρου, η δειγματοληψία έγινε με τέτοιο τρόπο ώστε να περιληφθούν, όσοήταν δυνατό, δείγματα υγιούς πετρώματος, από όλους τους διαφορετικούς πετρογραφικούς τύπουςκάθε γρανιτικού σώματος. Οι χημικές αναλύσεις για τα κύρια στοιχεία και τα ιχνοστοιχεία όλωντων δειγμάτων έγιναν με τη μέθοδο της φθορισμομετρίας ακτίνων Χ (XRF) στο Εργαστήριο τουΤμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου του Leicester της Αγγλίας. Οι χημικές αναλύσειςεπελεγμένων δειγμάτων, για τα στοιχεία της ομάδας των σπανίων γαιών (REE) και για τα στοιχείαU, Ta, Hf και Cs, πραγματοποιήθηκαν με τη μέθοδο της ενόργανης νετρονικής ενεργοποίησης(INAA) στα εργαστήρια του Ε.ΚΕ.Φ.Ε. «ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ». Πραγματοποιήθηκαν τέλος,ορυκτοχημικές αναλύσεις σε πετρογραφικά παρασκευάσματα, με τη χρήση ηλεκτρονικούμικροαναλυτή, εξοπλισμένου με σύστημα σκέδασης μήκους κύματος (WDS), στο Εργαστήριο τουΤμήματος Γεωλογίας του Πανεπιστημίου Leicester,. Η πετρογραφική ποικιλία που παρουσιάζουν τα μελετηθέντα πλουτώνια σώματα, αποτελείέκφραση της ανομοιογένειας στη χημική τους σύστασή σε κύρια στοιχεία. Σε κάθε περίπτωσηόμως, οι διεισδύσεις του Στρατωνίου, της Μεγάλης Παναγιάς, της Μεσολακκιάς, των Στεφανινών,οι απλιτοπηγματίτες της περιοχής Στρατωνίου – Ολυμπιάδας, και τουλάχιστον τμήματα τωνπλουτωνιτών της Ιερισσού και της Μεσάδας, παρουσιάζουν πολλά κοινά γεωχημικάχαρακτηριστικά. Πρόκειται για ασβεσταλκαλικά έως ασβεσταλκαλικά υψηλού Κ πετρώματα πουχαρακτηρίζονται από υψηλούς λόγους LILE/HFSE και LREE/HREE. Τα κανονικοποιημένα ωςπρος πρωταρχικό μανδύα διαγράμματα ιχνοστοιχείων τους εμφανίζουν αρνητικές ανωμαλίες σταστοιχεία Nb και Ti. Τα χαρακτηριστικά αυτά δείχνουν ότι τα πλουτώνια σώματα έχουν προέλθειαπό ασβεσταλκαλικό μάγματα που δημιουργήθηκαν κατά την υποβύθιση ωκεάνιας πλάκας κάτωαπό ηπειρωτική σε περιβάλλον ηφαιστειακού τόξου με τη συμμετοχή φλοιού, μανδύα από τακατώτερα τμήματα της λιθόσφαιρας, (λιθοσφαιρικού μανδύα) και ανώτερου μανδύα από τηνασθενόσφαιρα, (ασθενοσφαιρικού μανδύα).Τα γεωχημικά χαρακτηριστικά που παρουσιάζουν οι πλουτωνίτες του Στρατωνίου, της ΜεγάληςΠαναγιάς, της Μεσολακκιάς, τα γρανιτικής και γρανοδιοριτικής σύστασης τμήματα τουπλουτωνίτη της Ιερισσού και τα γρανοδιοριτικής σύστασης τμήματα του πλουτωνίτη της Μεσάδαςείναι κοινά για τα γρανιτοειδή που δημιουργούνται σε περιβάλλον ηφαιστειακού τόξου (VAG),κατά την υποβύθιση ωκεάνιας πλάκας κάτω από ηπειρωτική (πριν από τη σύγκρουση) και για ταγρανιτοειδή που δημιουργούνται μετά από τη σύγκρουση των πλακών (post COLG). Οι ομοιότητεςείναι τέτοιες που μπορεί να πιθανολογηθεί ακόμη και κοινή μαγματική προέλευση τωνπλουτωνιτών. Καθώς δε, ο τριτογενής μαγματισμός παρουσιάζει σύνδεση με τις μεταλλοφορίεςσυμπαγών θειούχων μεταλλευμάτων καθώς και πορφυρικών συστημάτων Cu, να συνδέονται μεμεταλλοφορίες αντίστοιχες με αυτές του Στρατωνίου και της Μεγάλης Παναγιάς.Ο πλουτωνίτης των Στεφανινών παρουσιάζει πολλά κοινά γεωχημικά χαρακτηριστικά, όσον αφοράτα ιχνοστοιχεία και τα στοιχεία της ομάδας των σπανίων γαιών, με τους υπόλοιπουςασβεσταλκαλικούς πλουτωνίτες και χαρακτηρίζεται από υψηλή συμμετοχή υλικού από τον φλοιόστα μητρικό του μάγμα. Το γεωτεκτονικό περιβάλλον δημιουργίας του μάγματος, προέκυψε ότιήταν περιβάλλον ηφαιστειακού τόξου (VAG). Τα κοινά γεωχημικά χαρακτηριστικά πουπαρουσιάζει ο πλουτωνίτης των Στεφανινών με τους προηγούμενους οδηγούν στην πιθανολόγησηότι κι αυτός μπορεί να σχετίζεται με μεταλλοφορίαΟι απλιτοπηγματίτες των περιοχών Στρατωνίου - Ολυμπιάδας και των Στεφανινών,χαρακτηρίζονται εν όλω ή εν μέρει, είτε ως συνορογενετικοί (syn-COLG), είτε ωςμεταορογενετικοί που δημιουργούνται μετά από τη σύγκρουση των πλακών (post-COLG) είτε ωςγρανίτες ηφαιστειακού τόξου (VAG). Αν και οι μη εξαλλοιωμένοι απλιτοπηγματίτες τουΣτρατωνίου και οι γρανιτικοί πηγματίτες των Στεφανινών εμφανίζουν γεωχημικά χαρακτηριστικάσυν-ορογενετικών γρανιτοειδών, τα χαρακτηριστικά αυτά είναι παρόμοια με εκείνα πουπαρουσιάζουν και τα μαγματικά πετρώματα που δημιουργούνται κατά τα τελευταία στάδιακλασματικής κρυστάλλωσης. Καθώς οι απλιτοπηγματίτες του Στρατωνίου, προέκυψε ότιπιθανότατα, αποτελούν απολήξεις του πλουτωνίτη, φαίνεται ότι πρόκειται για τη δεύτερηπερίπτωση. Το αντίστοιχο πρέπει να ισχύει και για τους γρανιτικούς πηγματίτες των Στεφανινώνπου παρουσιάζουν όμοια γεωχημικά χαρακτηριστικά με τους προηγούμενους.Τμήματα του πλουτωνίτη της Ιερισσού, έχουν δημιουργηθεί από διεισδύσεις διαφορετικών τύπωνμαγμάτων. Σε αντίθεση με τα γρανιτικής και γρανοδιοριτικής σύστασης τμήματα του πλουτωνίτη,το αδαμελιτικής σύστασης τμήμα του, φαίνεται ότι προέρχεται από μάγμα που δημιουργήθηκεκατά τη σύγκρουση των πλακών (syn-COLG).Όσον αφορά τον πλουτωνίτη της Μεσάδας, προέκυψε ότι, τμήματα του προέρχονται απόδιεισδύσεις μαγμάτων, που είχαν δημιουργηθεί σε εντελώς διαφορετικά γεωτεκτονικάπεριβάλλοντα. Τα χαλαζιακής διοριτικής και τοναλιτικής σύστασης τμήματα του πλουτωνίτη, είναιπροϊόντα κρυστάλλωσης μάγματος, που είχε δημιουργηθεί σε γεωτεκτονικό περιβάλλον εσωτερικού πλακών. Πρόκειται μάλιστα, για τον τύπο μάγματος του εσωτερικού των πλακών πουχαρακτηρίζεται από την επικράτηση φλοιικών χαρακτηριστικών (crust-dominated).