Ορυκτολογική, πετρογραφική και γεωχημική μελέτη των πυριτικών ιζημάτων που συνοδεύουν την οφειολιθική ακολουθία στο Τριάδι Θεσσαλονίκης=Mineralogical, petrographic and geochemical study of the silicified sediments related with the ophiolite complex at Tri

Περίληψη

Η παρούσα πτυχιακή εργασία εκπονήθηκε στον Τομέα Ορυκτολογίας Πετρολογίας Κοιτασματολογίας του Τμήματος Γεωλογίας του Α.Π.Θ. O σιδηρούχος πυριτικός σχηματισμός συνοδεύει την οφειολιθική ακολουθία στο Τριάδι Θεσσαλονίκης, τμήμα του οφειολιθικού συμπλέγματος της Κεντρικής Χαλκιδικής. Οι πετρολογικοί τύποι οφειολίθων που απαντώνται στην περιοχή είναι δουνίτες, περιδοτίτες, πυροξενίτες και γάββροι. Ο πυριτόλιθος έρχεται σε επαφή με τον υποκείμενο δουνίτη. Ο πυριτικός σχηματισμός είναι μαζώδης, έντονα τεκτονισμένος χωρίς στρώσεις ή μικροστρώματα (laminated texture), καλύπτει μία έκταση 0.4 km 2 και πάχος 20-50 m, σπάνια 80 m. Από το όριο τους και για περίπου δύο μέτρα μέσα στον πυριτόλιθο και στον δουνίτη εντοπίζονται φλέβες μαγνησίτη και χαλαζία. Το χρώμα το σχηματισμού είναι καστανό λόγω του εμποτισμού με οξείδια σιδήρου κυρίως αιματίτη. Ορυκτολογικά ο σχηματισμός αποτελείται από χαλαζία (70-80%), οξείδια Fe - αιματίτη και γκαιτίτη (20-30%), ασβεστίτη (0-2%), μαγνησίτη (0-2%), χλωρίτη και τάλκη (0-5%), πυρόξενο (<1%) σερπεντίνη (<1%) και χρωμίτη και μαγνητίτη (0-5%). Για τον προσδιορισμό του αποθετικού περιβάλλοντος του πυριτόλιθου σχεδιάστηκαν διαγράμματα οξειδίων (Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 ) και σπανίων γαιών (REE) τα οποία ωστόσο δεν υπέδειξαν κάποιο από τα περιβάλλοντα απόθεσης πιθανώς λόγω των μεγάλων ποσοστών
Fe 2 O 3 . Η απουσία απολιθωμάτων, εκτός ελαχίστων περιπτώσεων, η ηλικία των οφειολίθων (Μέσο- Άνω Ιουρασικό) και τα μεγάλα ποσοστά αιματίτη μέσα στον σχηματισμό του Τριαδίου τον κατατάσσουν στη κατηγορία των αιματιτικών πυριτόλιθων. Οι αιματιτικοί πυριτόλιθοι σε αντίθεση με τα υπόλοιπα πυριτικά ιζήματα δεν έχουν οργανική προέλευση αλλά προέκυψαν από κορεσμένο ή υπερκορεσμένο σε SiO 2 ωκεάνιο νερό ή από την δράση υδροθερμικών διαλυμάτων. Οι πυριτόλιθοι Τριαδίου θεωρούνται ότι σχηματίστηκαν κάτω από υδροθερμικές συνθήκες. Η θεωρία αυτή υποστηρίζεται από τις περιεκτικότητες σε βασικά μέταλλα όπως As, Sb, Co, Ni, Pb, Zn, Cu και Mo, από την υδροθερμική εξαλλοίωση των υπερβασικών μαγματικών πετρωμάτων και ιζημάτων. Η σερπεντινίωση που παρατηρείται στον σχηματισμό υποδεικνύει την υδροθερμική εξαλλοίωση του σε χαμηλές θερμοκρασίες (περίπου 150 °C) και ίσως συνδέεται με ένα υδροθερμικό σύστημα μακριά από κάποια σημαντική θερμική πηγή.

The present diploma thesis was carried out at the department of Mineralogy, Petrology, Economic Geology of the Faculty of Geology, Aristotle University of Thessaloniki. An extended hematitic chert (jasper) formation accompanies the ophiolithic sequence in Triadi, Thessaloniki, which is part of the central Chalkidiki ophiolithic complex. In this area, the existent petrographic types of the ophiolite are mainly dunite with small occurrences of peridotite, pyroxenite and gabbro. The chert lies at the top of the dunite and is massive, in places strongly tectonized and has no laminated texture. It covers an area of 0.4 km 2 , and has an average thickness of 20-50 m that rarely reaches 80 m. Magnesite and quartz veins can be found in chert and dunite, for approximately 2 m from their contact. The brown colour of the chert is caused from the Fe oxides enrichment. The mineralogical composition is quartz (70- 80%), Fe-oxides - hematite and goethite (20-30%), calcite (0-2%), magnesite (0-2%), chlorite and talc (0-5%), pyroxene (<1%), serpentine (<1%), talc (<1%) and chromite and magnetite (0-5%). The determination of the depositional environment of the chert formation was based on plotting Fe 2 O 3 , Al 2 O 3 and REE concentrations, at various geochemical diagrams, however the results did not indicate any specific environment, probably because of the high Fe 2 O 3 content. Τhe fossil’s absence, the ophiolite’s age (Mid- Late Jurassic) and the percentage of hematite classifies the Triadi silicic formation as a hematitic chert (jasper). In contrast with the silicic sediments, hematite cherts do not show an organic source but they have originated from silica saturated or supersaturated seawater and from hydrothermal plumes. The high silica concentrations in seawater during Precambrian and Paleozoic are attributed to the absence of diatoms, microorganisms that absorb silica. In modern times, inorganic silica deposition has been recorded although it is local and cannot be compared with the extensive hematite cherts. This theory is supported from the concentrations of As, Sb, Co, Ni, Pb, Zn, Cu και Mo, resulting from the hydrothermal alteration of ultrabasic magmatic rocks and sediments. Serpentinization is observed in the Triadi silicic formation and suggests a low temperature hydrothermal alteration (approximately 150 °C), that may be related with a hydrothermal system in a distance from a thermal source.