[Εξώφυλλο]

Ορυκτολογική, γεωχημική μελέτη τιτανιουχου ανδραδιτη από το scarn της Μαρώνειας = Mineralogical-geochemical study of titanium-rich andradite from the Maronia scarn.

Βασίλης Σ. Σιώμος

Περίληψη


H παρούσα πτυχιακή εργασία ασχολείται με τη μελέτη των τιτανιούχων γρανατών από το σκαρν της Μαρώνειας στη νοτιοδυτική Θράκη, το οποίο σχηματίστηκε γύρω από τον πλουτωνίτη της Μαρώνειας. Επιπλέον παρέχει πληροφορίες για τα πετρώματα και τους σχηματισμούς της ευρύτερης περιοχής. Το συγκεκριμένο σκαρν προέκυψε ως αποτέλεσμα μεταμόρφωσης επαφής κατά την διείσδυση του πλουτωνίτη της Μαρώνειας με τα ψυχρότερα ασβεστιτικά πετρώματα της ενότητας Μάρκης. Τα πετρώματα αυτά βρίσκονται στην Περιροδοπική ζώνη μεταξύ Ελλάδας και Βόρειας Μακεδονίας. Η Περιροδοπική ζώνη συγκαταλέγεται στις εσωτερικές Ελληνίδες Ζώνες και περικλείει τη μάζα της Ροδόπης και τη Σερβομακεδονική μάζα. Η μάζα της Ροδόπης συνορεύει με την ανατολική Περιροδοπική ζώνη και αποτελείται απο τις ενότητες του Παγγαίου και του Σιδηρονέρου. Η ανατολική Περιροδοπική ζώνη περιλαμβάνει δύο ενότητες: την ενότητα Μάκρης και την ενότητα Δρυμού-Μελίας.  Η ενότητα Μάκρης αποτελείται από δύο πετρογραφικές σειρές: μια ιζηματογενή με ανθρακικά, σχιστόλιθους και ημιμεταμορφωμένα πετρώματα και μια ηφαιστειο-ιζηματογενή που αποτελείται κυρίως από σχιστολιθικά πετρώματα. Ο πλουτωνίτης της Μαρώνειας διείσδυσε στα πετρώματα της Περιροδοπικής κατά το Ολιγόκαινο (31-29 Ma). Είναι μια υψηλού καλίου μαγματική διείσδυση που αποτελείται από τρεις κύριους πετρογραφικούς τύπους: μια βασική γαββρικής σύστασης, μια ενδιάμεση μονζονιτικής σύστασης και μία όξινη με πορφυριτικό μικρογρανίτη και απλιτικές φλέβες. Το σκραν της Μαρώνειας εμφανίζεται στο δυτικό περιθώριο του πλουτωνίτη, από την επαφή του με μάρμαρα και ασβεστιτικούς φυλλίτες. Είναι μια λεπτή ζώνη επαφής γύρω στα 3-5 μέτρα πάχος, ανοιχτού χρώματος και αποτελείται από δύο κύριες ζώνες, το ενδοσκάρν και το εξωσκάρν, οι οποίες χωρίζονται σε τέσσερις υποζώνες: τις Α, Β, C και D. Οι τιτανιούχοι γρανάτες βρίσκονται στις Α, Β και C υποζώνες και κατατάσσονται σε 3 κατηγορίες: τους τιτανιούχους ανδραδίτες, τους τιτανιο-χρωμιο-ζιρκονιούχους ανδραδίτες και τους τιτανιούχους γροσσουλάριους. Η συγκεκριμένη εργασία περιλαμβάνει χημικές αναλύσεις από 4 δείγματα τιτανιούχων γρανατών. Το 1ο δείγμα αποτελείται από καθαρό ανδραδίτη κατά τα δύο τρίτα, με σημαντικές ποσότητες γροσσουλάριου και μοριμοτοΐτη. Ανήκει στην ομάδα των γρανδιτών.  Το κέντρο του κρυστάλλου είναι πιο πλούσιο στην τιτανιούχα φάση μοριμοτοΐτη, γεγονός που δείχνει την παρουσία ζώνωσης. Το 2ο δείγμα είναι ένα στερεό διάλυμα ανδραδίτη (75-37%), μοριμοτοΐτη (6-44%) και αλμανδίνη (0-11%). Αξιοσημείωτες ποσότητες σκορλομίτη βρίσκονται στο κέντρο και στην περιφέρεια του κρυστάλλου, αντίθετα με το γροσσουλάριο που βρίσκεται μόνο στο κέντρο του κρυστάλλου. To 3ο δείγμα είναι αντίστοιχο με το 1ο. Αποτελείται κυρίως από καθαρό ανδραδίτη, με γροσσουλάριο και μοριμοτοΐτη που αυξάνεται στο κέντρο του κρυστάλλου. Το 4ο δείγμα ανήκει στη σειρά ανδραδίτη-σκορλομίτη. Οι ποσότητες TiO2 είναι αυξημένες με ποσοστό που φτάνει το 8%. Αποτελείται από λιγότερο καθαρό ανδραδίτη  (32-56%) και σημαντικές ποσότητες γροσσουλάριου, αργιλιούχου σκορλομίτη και μοριμοτοΐτη. Οι τιτανιούχες ποικιλίες αργιλιούχου σκορλομίτη και μοριμοτοΐτη εμφανίζονται κατά μήκος του κρυστάλλου. Από τις χημικές αναλύσεις προκύπτει μια αρνητική αναλογία ανάμεσα στο SiO2 και το TiO2, ιδιαίτερα στα δείγματα ανδραδίτη-γροσσουλάριου. Στα ίδια δείγματα (1ο και 3ο) παρατηρείται μια αρνητική (αντίστροφη) αναλογία του FeΟ σε σχέση με το TiO2. Οι τιτανιούχοι γρανάτες εμφανίζονται σε μια ποικιλία πετρωμάτων, κυρίως στα προϊόντα μετασωμάτωσης, τους καρμπονατίτες και τα αστρειοειδολιθικά πυριγενή.
Λέξεις κλειδιά: τιτανιούχοι γρανάτες, σκαρν της Μαρώνειας, μεταμόρφωση επαφής, Περιροδοπική ζώνη, πλουτωνίτης, ασβεστιτικά πετρώματα, μετασωμάτσωση , ενδοσκάρν, εξωσκάρν, ανδραδίτης

This bachelor thesis deals with the studying of Ti-rich garnets from the Maronia skarn in Southern-West Thrace, which is associated with the Maronia pluton. It also informs about the geological formations of the region. This specific skarn was formed as a result of the contact metamorphism during the intrusion of the Maronia pluton inside the cooler calcite rocks of the Makri Unit. These rocks belong to the eastern Circum Rhodope Belt in North Macedonia and Greece. The Circum Rhodope Belt belongs to the Internal Hellenides and surrounds the high grade crystalline Rhodope and Serbomacedonian masssifs. The Rhodope massif borders with the eastern Circum Rhodope Belt and consists of two main tectonic units: the Pangeo unit and the Sidironero unit. The eastern Circum Rhodope Belt includes two tectonic terranes: the Makri unit and the Drimos-Melia unit. The Makri unit consists of two main rock series: one sedimentary composed of carbonate rocks such as schists and semi-metamorphic rocks and one volcanosedimentary composed mainly of schistolithtic rocks.  The Maronia pluton intruded the rocks of the Circum-Rhodope belt during the Oligocene period (31-29 Ma ago). It is a high-K intrusion that consists of three major petrographic types: a basic gabbroic, an intermediate composed mainly of monzonite and an acid composed of microgranite and aplitic veins. The Maronia skarn is located at the western side of the pluton, due to contact of the pluton with marbles and calc-phyllites. It is a narrow zone 3-5 m in thickness, light colored and is composed of 2 major zones, the endoskarn and the exoskarn, divided in 4 subzones: A and B for the endoskarn and C and D for the exoskarn. The Ti-rich garnets can be found in the A, B and C subzones of the skarn.  They are classified in three major types: Ti-rich andradites, Ti-Cr-Zr-rich andradites and Ti-rich grossulars. These garnets have black or brownish black color due to the extended presence of titanium and they form well-shaped dodecahedral crystals. They are isotropic under microscope although sometimes they appear opltical anomalies. This work includes chemical analyses from four samples of Ti-rich garnet. The first sample is composed mainly of pure andradite by two thirds, with some portions of grossular and morimotoite. It belongs to the grandite (andradite-grossular) series. At the center it becomes more rich in titanium phase. The second sample is a solid solution of andradite (75-37%), morimotoite (6-44%) and almandine (0-11%). Important Al-schorlomite quantities can be found at the center and at the rim of the crystal, while grossular exists only at the center. The third sample is very similar to the first one. The first sample is composed mainly of pure andradite by two thirds, with some portions of grossular and morimotoite and it belongs to the grandite series. At the center it becomes more rich in morimotoite, up to 45%.  The fourth sample belongs to the andradite-schorlomite series. Its TiO2 quantities are increased, up to 8%. It consists of less andradite (32-56%) with important portions of grossular, Al-schorlomite and morimotoite. Titanium phases of Al-schorlomite and morimotoite can be found all over the crystal. From the chemical analysis it is obvious a negative correlation between SiO2 and TiO2, especially at the grandite series samples. At the samples Grt1 (first) and Grt3 (third) there is a negative correlation of FeO in relation to TiO2. Ti-rich garnets can be found in many rocks including mostly metasomatic rocks, carbonatites and feldsparthoid-bearing igneous rocks.
Key words: titanium-rich garnets, Maronia skarn, contact metamorphism, Circum-Rhodope Belt, pluton, calcitic rocks, metasomatism, endoskarn, exoskarn, andradite

Πλήρες Κείμενο:

PDF

Εισερχόμενη Αναφορά

  • Δεν υπάρχουν προς το παρόν εισερχόμενες αναφορές.