Τεκτονική δομή και θέση του γρανίτη του Φανού Ζώνη του Αξιού (Μακεδονία, Ελλάς)=Tectonic structure and emplacement of the Fanos granite in the Axios Zone (Macedonia, N. Greece)

Περίληψη

Ο γρανίτης του Φανού (Ζώνη Αξιού, Β. Ελλάδα), αποτελεί τη σημαντικότερη γρανιτική εμφάνιση, Μέσω-Άνω Ιουρασικής ηλικίας, που διείσδυσε μέσα στο Μεσοζωικής ηλικίας οφιολιθικό σύμπλεγμα της Γευγελής, (Yποζώνη Παιονίας). Στο ανατολικό περιθώριο της ορεινής μάζας του Παίκου συναντάμε τους Ηφαιστειοϊζηματογενείς σχηματισμοούς της Καστανερής, Μέσω–Άνω Ιουρασικής ηλικίας, οι οποίοι αποτελούνται από ηφαιστειακά υλικά όξινης σύστασης. Τα βασικά ερωτήματα που τέθηκαν κατά τη διάρκεια της μελέτης είναι: α) ποιο είναι το γεωτεκτονικό  περιβάλλον γένεσης (Παλαιογεωγραφική αναπαράσταση) του Γρανίτη του Φανού και των Ηφαιστειοϊζηματογενών σχηματισμών της μάζας του Πάικου, β) ποια ήταν η πηγή προέλευσης του αρχικού μητρικού μάγματος, γ) ποια η γεωχημική σχέση μεταξύ του γρανίτη του Φανού και των γρανιτικών σχηματισμών του ανατολικού περιθωρίου του Παικου. Προκειμένου να απαντηθούν τα παραπάνω ερωτήματα, συνδυάστηκαν οι μέθοδοι της τεκτονικής και της γεωχημικής ανάλυσης. Τα δείγματα που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια των εργασιών υπαίθρου ήταν γρανιτικά, χαλαζοδιοριτικά, μιγματιτικά και αμφιβολιτικά. Για τις γεωχημικές αναλύσεις, εφαρμόστηκε η μεθόδος ανάλυσης, με την τεχνική του φθορισμού ακτινών Χ (X-ray fluorence, XRF), για κύρια στοιχεία και ιχνοστοιχεία, ενώ για τη τεκτονική ανάλυση, συνδυάστηκε η μικροτεκτονική παρατήρηση των λεπτών τομών των δειγμάτων και το ύπαιθρο. Οι ισοτοπικές αναλύσεις, και τα γεωτεκτονικά στοιχεία, συγκλινουν στη άποψη μιας καθαρά μανδυακής προέλευσης του μητρικού μάγματος του γρανίτη του Φανού, σε συνθήκες ενδοωκεάνιας υποβύθισης, χωρίς τη συμμετοχή ηπειρωτικού φλοιού, ενώ καταγράφεται στους σχηματισμούς μία γενική κίνηση προς τα Δυτικά, από το Α. Ιουρασικό και μετά. Σύμφωνα και με προηγούμενες μελέτες, θεωρούμε πως η παραμόρφωση της περιοχής ξεκινάει στο Μέσο Ιουρασικό (170 εκ.χρ.), με την  ενδοωκεάνια υποβύθιση του ωκεανού της Τηθύος, τον σχηματισμό της αμφιβολιτικής σόλας και τη δημιουργία ενός ηφαιστειακού τόξου. Το Άνω Ιουρασικό συνδέεται με την τεκτονική τοποθέτηση και κίνηση των οφιολίθων, προς τα Δυτικά. Επιπλέον υπήρξε ταύτιση των γεωχημικών αναλύσεων των Ηφαιστειοϊζηματογενών σχηματισμών του Πάικου με αυτών του γρανίτη του Φανού, αποκαλύπτοντας έτσι την κοινή τους προέλευση.

The Fanos granite occurs in the Peonia Subzone of the Eastern Axios-Vardar Zone in Northern Greece. It is a Late Jurassic (158±1 Ma), N-S trending granite, intruding the Mesozoic back–arc Geuvgeuli ophiolitic complex (Peonia Subzone). It is composed of three main rock types namely aplitic granite, granite and microgranite evolved by fractional crystallization. At the eastern contact of the Fanos granite with the host ophiolitic rocks the initial intrusion character of the granitic bodies is well preserved. On the other hand, the western contact is overprinted by a few meters thick, westward-vergent semiductile thrust zone, probably of Late Jurassic-Early Cretaceous age. For the better understanding of the geotectonic evolution of the broader area, the Fanos granite is compared with the Mid-Late Jurassic Kastaneri volcano-sedimentary formation allocated on the eastern part of the Paikon Massif, on which the Guevgeuli ophiolites were obducted. In our study we address three major topics: a) the origin of the Fanos granite, b) the geochemical correlation between Fanos granite and Kastaneri formation and c) the relationship of the granite with the remnants of an oceanic island-arc or an active continental margin geotectonic setting situated in the Neotethys (=Axios/Vardar ocean). The collected rock samples are granites, aplitic granites, microgranites, rhyolites, quartz diorites, migmatites and amphibolites. These samples were analysed by X-ray fluorence for major and trace elements. The granite shows peraluminous characteristics, high-K calc-alkaline affinities and I-type features. The Sr initial isotopic ratios of the granite range between 0.70519 and 0.70559, while the Nd initial isotopic ratios range between 0.51236 and 0.51239, reflecting EM-I (Enriched Mantle-I) component. The trace element patterns along with the isotopic composition of the rocks indicate absence of continental crustal material contamination. Moreover, the geochemical data imply a common origin between the Fanos granite and the Kastaneri formation. Taking into account our structural and geochemical data along with the existing isotopic and geotectonic data of the broader Axios/Vardar Zone, we suggest that the studied granitic rocks were formed during an intraoceanic-subduction within the Neotethys ocean, approximately at the same time with the amphibolite sole formation, rather than during the evolution of an active continental margin. In the Late Jurassic, a general westward ophiolite obduction on the Pelagonian continental margin, resulted to the thrusting of the Fanos granite together with the obducted ophiolites.