Magmatic and post-magmatic processes recorded in Cr-PGE ores and mantle peridotites, Chalkidiki ophiolites, Greece
Authors: Σιδερίδης Αλκιβιάδης 
Published: March 2023

Στην χερσόνησο της Χαλκιδικής εντοπίζονται δύο ζώνες οφιολιθικών πετρωμάτων, αυτές της Δυτικής και Ανατολικής Χαλκιδικής. Αυτές αποτελούνται από εκτενείς εμφανίσεις μανδυακών πετρωμάτων αλλά και θυλακοειδών χρωμιτιτών. Οι εμφανίσεις της Δυτικής Χαλκιδικής (Βάβδος και Γερακινή-Ορμύλια), αποτελούνται από μανδυακά πετρώματα, τα οποία, σύμφωνα με την ταξινόμηση που υιοθετήθηκε για την παρούσα διατριβή, αποτελούνται από υπερεκχυμωμένο χαρτσβουργίτη, μεταβατικό προς δουνίτη χαρτσβουργίτη, δουνίτη και Cr-πλούσιους χρωμιτίτες με τους δουνιτικούς φακέλους τους. Χρησιμοποιώντας την χημική σύσταση του μαγνησιοχρωμίτη εντός των Cr-πλούσιων χρωμιτιτών, τα υπολογισθέντα μητρικά τήγματα επιδεικνύουν μπονινιτική χημική συγγένεια, παραγόμενα ύστερα από υψηλούς βαθμούς μερικής τήξης, σε εμπροσθοτόξιο περιβάλλον πάνω από μια καταβυθιζόμενη πλάκα. Αυτό προκάλεσε την εκχύμωση της μανδυακής πηγής, ενώ η επερχόμενη αντίδραση τήγματος-πετρώματος κατανάλωσε ορθοπυρόξενο, αφήνοντας ένα δουνιτικό κατάλοιπο. Τα κατάλοιπα αυτά έδρασαν ως δίαυλοι για την μετακίνηση τήγματος και τον τελικό σχηματισμό χρωμιτιτών. Οι συγκεντρώσεις των PGE είναι οι αναμενόμενες για Cr-πλούσιους χρωμιτίτες της Τηθύος ενώ η εισαγωγή τους στα τήγματα ρυθμίζεται αποκλειστικά από την μερική τήξη. Η σύσταση των πρωτογενών PGM αποκάλυψε α) αρχικές θερμοκρασίες κρυστάλλωσης ~1200 ◦C με χαμηλή διαφυγότητα του θείου (Os-Ir alloys and Ru-rich laurite) και β) επερχόμενη ψύξη του συστήματος με αύξηση της διαφυγότητας του θείου (erlichmanite and Ru-poor laurite). Τα υψηλής θερμοκρασίας PGM φιλοξενούνται σε συμπαγείς, ενώ τα αντίστοιχα χαμηλόθερμα σε μη συμπαγείς χρωμιτίτες. Τα παραπάνω αποτελέσματα επιδεικνύουν κοινές μανδυακές διεργασίες στα οφιολιθικά πετρώματα του Αξιού. Πέραν των περιγραφέντων πρωτογενών χαρακτηριστικών, θεωρήθηκε σημαντικό προς μελέτη α) η επίδραση των μετα-μαγματικών διεργασιών και β) οι γεωτεκτονικές συνθήκες που αυτές έλαβαν χώρα. Η κυριότερη μετα-μαγματική διεργασία είναι η λιστβανιτοποίηση, η οποία οδήγησε στην πλήρη πυριτίωση (silica listwaenite) των περιδοτιτικών πρωτόλιθων, που αποτελούνται πλέον από μια ερυθρόχρωμη πυριτική μάζα με ψευδο-κυψελώδη ιστό. Οι λιστβανιτοποιημένοι χρωμιτίτες δεν έχουν διατηρήσει κανένα πρωτογενές ορυκτό, παρά μόνον κατάλοιπα σερπεντίνη και χλωρίτη. Το γεγονός αυτό υποστηρίζει την επίδραση σερπεντινίωσης πριν την λιστβανιτοποίηση. Η επίδραση της τελευταίας στους χρωμιτίτες δεν έχει εξεταστεί έως σήμερα. Η μελέτη των κύριων στοιχείων και ιχνοστοιχείων των μαγνησιοχρωμιτών έδειξε πως δεν υπάρχουν σημαντικές χημικές μεταβολές που να οφείλονται στη λιστβανιτοποίηση. Τα PGM που εντοπίστηκαν ήταν αποθειωμένα και οι λιστβανιτοποιημένη χρωμιτίτες επέδειξαν εμπλουτισμό σε Pd-Au. Η λιστβανιτοποίηση έλαβε χώρα σε μια μανδυακή σφήνα, όπου και ρευστά (προερχόμενα από αφυδατωμένα καταβυθιζόμενα Μεσοζωϊκά ιζήματα) που έφεραν CO2 αντέδρασαν με τους πρωτόλιθους προκαλώντας σερπεντινίωση και εν τέλει λιστβανιτοποίηση (silica listwaenite).Οι μετα-υπερβασικές εμφανίσεις του Γοματίου και των Νέων Ρόδων (Ανατολική Χαλκιδική) εντοπίζονται στην Σερβομακεδονική Μάζα. Επιδεικνύουν διττό χημισμό στους χρωμιτίτες με Cr- και Al-πλούσιους χρωμιτίτες να εμφανίζονται σε στενά γεωγραφικά περιθώρια, με καμία φανερή γεωλογική δομή να τους διαχωρίζει. Με βάση την ιχνοστοιχειακή κατανομή στους σπινέλιους, η μεταμόρφωση έφτασε μέχρι την ανώτερη αμφιβολιτική φάση, σχηματίζοντας πορώδη σπινέλιο. Οι χλωρίτες και οι γρανάτες εντός των μετα-χρωμιτιτών αντιπροσωπεύουν πρασινοσχιστολιθική φάση μεταμόρφωσης, με ταυτόχρονη δημιουργία ζωνωμένων σπινέλιων. Παρά τις παρούσες συνθήκες μεταμόρφωσης, κάποια από τα πρωτογενή χημικά χαρακτηριστικά έχουν διατηρηθεί. Οι περιεκτικότητες σε PGE φανερώνουν υψηλούς λόγους Pd/Ir σε ορισμένους χρωμιτίτες υποδηλώνοντας κλασμάτωση, ενώ χαμηλότερη λόγοι είναι αντιπροσωπευτικοί επικράτησης της μερικής τήξης ως τον μηχανισμό ελέγχου των PGE. Τα κανονικοποιημένα αραχνοδιαγράματα ιχνοστοιχείων των σπινέλιων οδηγούν στο συμπέρασμα πως οι Al-χρωμιτίτες σχηματίστηκαν σε οπισθοτόξιο περιβάλλον, ενώ τα Cr-αντίστοιχα σε περιβάλλον καταβύθισης. Τα μητρικά τήγματα των παραπάνω χρωμιτιτών έχουν MORB και μπονινιτική χημική συγγένεια, αντίστοιχα. Οι πρωτόλιθοι των μετα-περιδοτιτών τροποποιήθηκαν σε περιβάλλον υποβύθισης, με σημαντική συμμετοχή μιας ιζηματογενούς πηγής, όπως εξακριβώθηκε από την σύσταση των: σερπεντινιτών, διοψίδιου και μεταλλοφορίας Sb. Τα αποτελέσματα αυτά προτείνουν μια κοινή γεωτεκτονική εξέλιξη των Μαζών Ροδόπης και Σερβομακεδονικής, που εν τέλει επηρέασε τα υπερβασικά πετρώματα και τους χρωμιτίτες της περιοχής.