Γ. ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΙ ΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ ΜΕΓΑΔΟΜΕΣ ΤΟΥ ΦΛΟΙΟΥ ΤΗΣ ΓΗΣ


 

    Στο κεφάλαιο αυτό θα εξετασθούν οι δυο βασικές έννοιες της τεκτονικής, η Ηπειρογένεση και η Ορογένεση, καθώς και οι βασικοί τύποι δομής του φλοιού της γης, σε μεγακλίμακα.

 

Γ.1. Ηπειρογένεση - Ορογένεση

 

    Με τους όρους της ηπειρογένεσης και ορογένεσης, συμπεριλαμβάνεται ένα σύνολο διεργασιών, στις οποίες αποδίδεται η δημιουργία του μεγαλύτερου μέρους των τεκτονικών δομών που παρατηρούνται στον φλοιό της γης.

    Ο φλοιός της γης βρίσκεται ως γνωστόν συνεχώς σε κίνηση. Σε όλη τη διάρκεια εξέλιξης του γήινου φλοιού, υπάρχουν κατά τόπους, περίοδοι μακράς διάρκειας με σχετικά μικρής εντάσεως τεκτονικά γεγονότα. Τις περιόδους αυτές διαδέχονται άλλες μικρότερης διάρκειας, κατά τις οποίες συμβαίνουν μεγάλης έκτασης τεκτονικά γεγονότα και ανακατατάξεις στη δομή του φλοιού της γης. Κατά τη διάρκεια των πρώτων λαμβάνουν χώρα κυρίως ηπειρογενετικές κινήσεις, ενώ κατά τη διάρκεια των δεύτερων ορογενετικές κινήσεις.

    Διαπιστώθηκε εν τούτοις, ότι είναι δυνατόν, ηπειρογένεση και ορογένεση να συμβαίνουν συγχρόνως, στην ίδια τεκτονική ζώνη σε διαφορετικό όμως βάθος. Έτσι ισχυρά ορογενετικά φαινόμενα στους κατώτερους τεκτονικούς ορίζοντες μιας ορογένεσης είναι δυνατόν να προκαλέσουν ηπειρογενετικές καμπυλώσεις στα ανώτερα στρώματα.

    Μεταξύ εξ' άλλου ηπειρογένεσης και ορογένεσης σε πολλές περιπτώσεις υπάρχουν ενδιάμεσες και μεταβατικές καταστάσεις, με αποτέλεσμα να υπάρχουν ασαφή όρια μεταξύ των δυο αυτών εννοιών. Έτσι π.χ. μια ενδιάμεση κατάσταση μεταξύ ηπειρογένεσης και ορογένεσης αποτελεί η δικτυογένεση.

    Το δεδομένο πάντως είναι ότι οι διεργασίες, τόσο της ηπειρογένεσης, όσο και της ορογένεσης, καθώς και των μεταβατικών καταστάσεων τους, λαμβάνουν χώρα σταθερά και συνεχώς, με αποτέλεσμα τη δημιουργία πάντοτε νέων τεκτονικών δομών. Εκείνο που αλλάζει είναι οι διάφορες γεωτεκτονικές θεωρίες που επινόησε ο άνθρωπος, στην προσπάθεια του να ερμηνεύσει το μηχανισμό γένεσης, όλων αυτών των γεγονότων, με τελευταία τη θεωρεία των λιθοσφαιρικών πλακών.

    Τέλος, θα πρέπει να αναφερθεί, ότι απέναντι στο διαχωρισμό της ορογένεσης και ηπειρογένεσης, επικρατεί σήμερα και η αντίληψη, ότι τα ιστογενετικά φαινόμενα της ορογένεσης αποτελούν ένα παροδικό υψηλό βαθμό παραμόρφωσης, μιας συνεχούς κατά τα άλλα τεκτονικής κίνησης.

    Θεωρείται επίσης σήμερα, ότι ηπειρογένεση και ορογένεση συνδέονται λειτουργικά και γενετικά μεταξύ τους σαν έκφραση γεωλογικών διεργασιών του μανδύα.

 

Γ.1.1. Ηπειρογένεση

 

    Ως ηπειρογένεση χαρακτηρίζεται η κινηματική διεργασία, κατά την οποία δημιουργούνται μεγάλης έκτασης κατακόρυφες κινήσεις του φλοιού της γης, με αποτέλεσμα τη δημιουργία αναθολώσεων και βυθίσεων.

    Τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της ηπειρογενετικής παραμόρφωσης του φλοιού, συνοψίζονται στις παρακάτω τέσσερεις κατηγορίες:

α) Οι ηπειρογενετικές κινήσεις είναι αργές, αλλά μακράς διάρκειας. Οι κινήσεις αυτές ανιχνεύονται συνήθως, με έμμεση μόνο παρατήρηση (π.χ. με τη δημιουργία των φαινομένων της επίκλυσης ή απόσυρσης της θάλασσας).

β) Οι κινήσεις των τεμαχών του φλοιού είναι κατακόρυφες, σε αντίθεση με τις κινήσεις, κατά το στάδιο της ορογένεσης, όπου έχουμε κυρίως οριζόντιες κινήσεις. Λαμβάνουν χώρα χωρίς να επακολουθήσει δημιουργία νέων τεκτονικών δομών (ρήγματα κλπ).

Η παραμόρφωση που προκαλείται στο γήινο φλοιό είναι αντιστρεπτή και συνεπώς θα μπορούσαμε να μιλήσουμε για «ελαστική παραμόρφωση».

γ) Οι τεκτονικές δομές του φλοιού που προϋπήρχαν πριν την ενέργεια των ηπειρογενετικών κινήσεων παραμένουν αναλλοίωτες.

δ) Οι ηπειρογενετικές μεγαδομές που σχηματίζονται είναι αυτόνομες, δεν επηρεάζονται δηλ. από προϋπάρχουσες τεκτονικές δομές.

Οι ηπειρογενετικές κινήσεις διακρίνονται σε δυναμικές και ισοστατικές. Αιτία των δυναμικών κινήσεων είναι μετακινήσεις μαζών στο εσωτερικό της γης (πιθανόν στον άνω Μανδύα).

Οι ισοστατικές κινήσεις γίνονται από μετακινήσεις μαζών, λόγω του βάρους τους, σύμφωνα με τη θεωρία της ισοστασίας.

Π.χ. κατά την εποχή των παγετώνων σε μια περιοχή, τα τμήματα που καλύπτονται από πάγο βυθίζονται λόγω του επί πλέον βάρους των πάγων.

Αντίθετα, κατά τη μεσοπαγετώδη εποχή, παρατηρείται μια ανοδική κίνηση των τμημάτων, που καλύπτονταν πριν από πάγο, λόγω ελαττώσεως φυσικά του βάρους τους.

Επίσης από την αποσάθρωση, μεταφορά και απόθεση ιζημάτων από μια περιοχή σε άλλη είναι δυνατόν, λόγω ελαττώσεως και αυξήσεως του βάρους στις αντίστοιχες περιοχές, να παρατηρηθούν ισοστατικές ηπειρογενετικές κινήσεις.

Χαρακτηριστικό παράδειγμα ηπειρογενετικών κινήσεων αποτελεί σήμερα, η ανοδική κατακόρυφη κίνηση της Σκανδιναβικής χερσονήσου (Σχ. Γ.1).

 

Σχ. Γ.1: Η ανοδική ηπειρογενετική κίνηση της Σκανδιναβικής χερσονήσου (Από Brinkmann II. 1972).

 

    Στενά συνδεδεμένες με τις ηπειρογενετικές κινήσεις είναι οι ευστατικές κινήσεις. Οι κινήσεις αυτές αναφέρονται όμως στις κατακόρυφες διακυμάνσεις της επιφάνειας της θάλασσας (καθοδικές-ανοδικές). Αυτές συνοδεύουν συνήθως, τις ηπειρογενετικές κινήσεις και θεωρούνται ως αποτέλεσμα αυτών.

    Στα τελευταία χρόνια εξακριβώθηκε γενικά μια μικρή ανύψωση της στάθμης της θάλασσας.

    Τόσο οι ηπειρογενετικές, όσο και οι ευστατικές κινήσεις, γίνονται αντιληπτές, όπως τονίσαμε, μόνο με την έμμεση παρατήρηση. Έτσι από ορισμένες ενδείξεις μόνο μπορούμε να καταλήξουμε εμμέσως στο συμπέρασμα, ότι πράγματι υπάρχουν αυτού του είδους οι κινήσεις.

    Αναφέρονται ορισμένες από αυτές τις ενδείξεις:
α) Σε υφαλοκρηπίδες παρατηρήθηκαν παλιές κοίτες ποταμών.
β) Δημιουργία χέρσων κοντά στις γραμμές των ακτών.
γ) Στη βόρεια θάλασσα, παρατηρήθηκε σχηματισμός τύρφης σε βάθος 80 m μέχρι 100 m.
δ) Εναλλαγές από ηπειρωτικές, λιμναίες, ρηχής και βαθιάς θάλασσας αποθέσεις.
ε) Δημιουργία κοραλλιογενών υφάλων.
    Σύμφωνα λοιπόν με όλα τα παραπάνω, κατά τη γεωλογική εξέλιξη της γης θα πρέπει να υπήρχαν περίοδοι θαλασσοκρατίας και γεωκρατίας (Πίν. II).

    Οι κυριότερες π.χ. εποχές θαλασσοκρατίας αναφέρονται κατά το Δεβόνιο, το Μάλμιο και το Καινομάνιο.

 

Γ. 1.2. Ορογένεση

 

    Με τον όρο ορογένεση χαρακτηρίζουμε τις διεργασίες, κατά τις οποίες δημιουργείται μια οροσειρά.

    Οι διεργασίες αυτές γίνονται σε καθορισμένες ασθενείς, μεγάλης κινητικότητας ζώνες της γης, τις ορογενετικές ζώνες και οι οροσειρές που θα προκύψουν ονομάζονται ορογενετικές ή πτυχωσιγενείς οροσειρές ή ορογενή.

    Οι ορογενετικές κινήσεις σε αντίθεση με τις ηπειρογενετικές είναι κυρίως οριζόντιες και οι τεκτονικές δομές που θα προκύψουν, αποτελούν μη αντιστρεπτά φαινόμενα. Έχουμε δηλαδή στην περίπτωση της ορογένεσης μη αντιστρεπτή παραμόρφωση. Τέλος οι νέες τεκτονικές δομές που σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της ορογένεσης επηρεάζουν και επηρεάζονται από τις ήδη προϋπάρχουσες τεκτονικές δομές.

    Βασικά κατά τον σχηματισμό ενός ορογενούς μπορούμε να διακρίνουμε δυο εξελικτικά στάδια, τα όρια των οποίων εν τούτοις παραμένουν ασαφή (Σχ. Γ.2α).
a) Το στάδιο του γεωσυγκλίνου και
b) Το στάδιο της κύριας ορογένεσης.

  1.     Το στάδιο του γεωσυγκλίνου, αρχίζει με μια γρήγορη σχετικά βύθιση ή ρήξη τμήματος του φλοιού της γης, με αποτέλεσμα να σχηματισθεί αρχικά ένα επίμηκες βαθούλωμα, στο σημείο αυτό του γήινου φλοιού.

        Για παραπέρα βυθίσεως της περιοχής ή απομακρύνσεως των τμημάτων που βρίσκονται εκατέρωθεν της ρήξεως, προκύπτει ένας επίμηκες χώρος, ο οποίος γεμίζει με νερό και ονομάζεται γεωσύγκλινο. Μέσα στο χώρο αυτόν αποτίθενται τα υλικά διαβρώσεως των γύρω περιοχών που χερσεύουν ή ακόμη χημικά και βιογενή ιζήματα (Σχ. Γ.15β).

        Ο πυθμένας του γεωσυγκλινικού αυτού χώρου είναι συνήθως ανώμαλος. Σχηματίζονται έτσι εγκάρσια ή κατά μήκος του άξονα αναπτύξεως του ράχες και βυθίσματα. Αποτέλεσμα αυτής της διαρθρώσεως του γεωσυγκλινικού πυθμένα είναι να προκύπτουν διαφόρων συστάσεως ιζήματα στα επί μέρους τμήματα του (Σχ. Γ.2β).

        Έτσι στα αβαθή σημεία του γεωσυγκλίνου αποτίθενται συνήθως ανθρακικά ή κλαστικά ιζήματα, ενώ σε βαθύτερα μέρη του, αργιλλικό ή κερατολιθικό υλικό.

        Εξ' αιτίας της ιζηματογένεσης αυτής, είναι δυνατόν να προκύψουν παχειές σειρές ιζημάτων, όπως π.χ. το τριαδικό των Άλπεων, που φθάνει μέχρι 5 Km πάχος.

        Κατά το πρωταρχικό αυτό στάδιο από ρήγματα του πυθμένα του γεωσυγκλινικού χώρου, έχουμε άνοδο ηφαιστιακών υλικών, υπό μορφή υποθαλάσσιων εκχύσεων, βασικής ή υπερβασικής συστάσεως. Για περαιτέρω διευρύνσεως του γεωσυγκλινικού πυθμένα και τη συνεχή άνοδο του βασικού αυτού υλικού, σε κάπως αργότερο στάδιο, έχουμε δημιουργία του πρώτου ωκεάνιου φλοιού. Ως παράδειγμα μπορεί να αναφερθεί η ιουρασικής ίσως και παλιότερης ηλικίας οφειολιθική σειρά του αλπικού ορογενούς, που αποτελούσε για πολλούς ένα παλιό θαλάσσιο πυθμένα.

     

    Σχ. Γ.2α: Σχηματική απεικόνιση των σταδίων της δημιουργίας ενός ορογενούς α) Στάδιο γεωσυγκλίνου, β) Στάδιο ορογένεσης (Από Bosellini, 1978).
    Σχ. Γ.2β: Σχηματική απεικόνιση της διάρθρωσης ενός τμήματος του αλπικού γεωσυγκλινικού χώρου στην περιοχή των Βόρειων ασβεστολιθικών Άλπεων (Αυστρία) (Skriptum ü. Allg. Geoi, Vorl. ν. Prof. Tollmann. 1975).
  2.     Το πραγματικό στάδιο της ορογένεσης χαρακτηρίζεται από τη συρρίκνωση του γεωσυγκλινικού χώρου και κατά συνέπεια όλων των γεωλογικών σχηματισμών που βρίσκονται μέσα στο χώρο αυτό. Κατά το στάδιο αυτό έχουμε συνεπώς μια κίνηση (μια συμπίεση), αντιθέτου φοράς από αυτή που παρατηρείται κατά το γεωσυγκλινικό στάδιο, που αναπτύσσονται κυρίως εφελκυστικές τάσεις.

        Ως αποτέλεσμα αυτής της συρρικνωτικής κίνησης, προκαλείται πτύχωση των σχηματισμών και δημιουργία όλων των άλλων συνοδών τεκτονικών γεγονότων (εφιππεύσεις, επωθήσεις, τεκτονικά καλύμματα κλπ) (Σχ. Γ.2α).

        Όπως φαίνεται λοιπόν το μεγαλύτερο μέρος των τεκτονικών δομών είναι στενά συνδεδεμένο με την εξέλιξη των κύκλων των ορογενέσεων.

        Εκτός όμως από τη δημιουργία των τεκτονικών δομών στη διάρκεια μιας ορογένεσης παρατηρείται και έντονος μαγματισμός, μεταμόρφωση προϋπαρχόντων πετρωμάτων, καθώς και συνορογενετική ιζηματογένεση.

        Κάθε ένα από αυτά τα γεγονότα συνδέεται χρονικά με ορισμένα στάδια της ορογένεσης, καθ' ένα από τα οποία χαρακτηρίζεται από το αντίστοιχο γεγονός ή γεγονότα. Γιατί, εκτός των άλλων, θα πρέπει να τονιστεί, ότι οι διεργασίες κατά τη διάρκεια μιας ορογένεσης δεν είναι συνεχείς, αλλά γίνονται σε ορισμένες φάσεις και ενδιάμεσα στάδια με περιόδους ησυχίας.

        Έτσι σ' ένα αρχικό στάδιο της ορογένεσης παρατηρούνται εκτεταμμένες διεισδύσεις όξινων έως μέσης βασικότητας πλουτωνικών πετρωμάτων (γρανίτης-γρανοδιορίτης), που αποτελούν τον συνορογενετικό πλουτωνισμό. Συγχρόνως, έχουμε δημιουργία ανατηκτικών και των συγγενών με αυτά φαινομένων, καθώς και σχηματισμό μιγματιτών και μεταμορφωμένων πετρωμάτων.

        Κατά την εξέλιξη της ορογένεσης παρατηρείται σε γενικές γραμμές μια αύξηση της βασικότητας των υλικών του μάγματος, που διεισδύουν στους ανώτερους ορίζοντες του φλοιού, καθώς και εκχύσεις ηφαιστειακών και φλεβικών πετρωμάτων. Έτσι παρατηρούνται με τη σειρά ρυολιθικής, ανδεσιτικής και βασαλτικής σύστασης πετρώματα.

        Ένα τυπικό συνορογενετικό κλαστικό ίζημα της αλπικής τουλάχιστον ορογένεσης, θεωρείται από πολλούς ερευνητές ο φλύσχης. Η φάση του φλύσχη χαρακτηρίζει τα τελευταία στάδια του γεωσυγκλινικού-ορογενετικού κύκλου, αλλά συμμετέχει σαφώς στις ορογενετικές κινήσεις, γι' αυτό εξ' άλλου και ο φλύσχης εμφανίζεται ισχυρά τεκτονισμένος (πτυχωμένος, διαρρηγμένος, λεπτιωμένος κλπ).

        Χαρακτηριστικές εμφανίσεις φλύσχη στην Ελλάδα παρατηρούνται σε μεγάλη έκταση στην οροσειρά της Πίνδου, η οποία αποτελεί μέρος των εξωτερικών Ελληνίδων.

        Σε αντίθεση με τη φάση του φλύσχη, ένα άλλο κλαστικό ίζημα, η μολάσσα, χαρακτηρίζει το τέλος της ορογένεσης, με αποτέλεσμα η μολάσσα να μη εμφανίζει την πολύπλοκη τεκτονική δομή του φλύσχη. Θεωρείται συνεπώς, ως ένα τυπικό μεταορογενετικό κλαστικό ίζημα, που αποτίθεται στα εξωτερικά περιθώρια της νεοσχηματισθείσης οροσειράς, ή σε μεγάλες ρηξιγενείς τάφρους στο εσωτερικό της οροσειράς.

        Τυπικές μολασσικές εμφανίσεις στην Ελλάδα, παρατηρούνται στη μεσοελληνική αύλακα.

        Ο γλαυκοφανής θα πρέπει να αναφερθεί επίσης, ως ένα χαρακτηριστικό συν-μέχρι βραδυορογενετικό ορυκτό, συνδεδεμένος κυρίως με περιοχές όπου επικρατούσαν συνθήκες υψηλής πιέσεως και χαμηλής σχετικά θερμοκρασίας.

        Στην Ελλάδα γλαυκοφανιτικοί σχηματισμοί αναφέρονται κυρίως, στην αττικοκυκλαδική μάζα, στην Κρήτη, στην περιοχή του Ολύμπου και στη χερσόνησο της Μαγνησίας.

        Τέλος, κατά τα στάδια εξέλιξης της ορογένεσης, παρατηρείται συνήθως, μια μετατόπιση του κυρίως γεωσυγκλίνου, προς τη φορά της εντονότερης κίνησης. Η μετατόπιση αυτή συνδέεται με τη δημιουργία επί μέρους γεωσυγκλινικών χώρων, το βάθος των οποίων ελαττώνεται όσο προχωράει η ορογένεση.

        Τα παραπάνω αποτελούν ένα γενικευμένο σχήμα, του περισσότερο οπωσδήποτε πολύπλοκου τρόπου, εξέλιξης μιας ορογενετικής διεργασίας, σύμφωνα πάντοτε με τις κλασσικές απόψεις της Γεωλογίας.

        Πολλά ερωτηματικά, εν τούτοις, μένουν αναπάντητα όσον αφορά το μηχανισμό γένεσης των διεργασιών αυτών.

        Παρόλο που η νεότερη γεωτεκτονική θεωρία των λιθοσφαιρικών πλακών έχει προσφέρει πολλά στην επίλυση πολλών απ' αυτών, μας μένει ακόμη πολύς δρόμος για να φθάσουμε στο σημείο να δώσουμε μια πλήρη εικόνα του πραγματικού τρόπου εξέλιξης όλων αυτών των φαινομένων.

Γ. 1.3. Οι ορογενέσεις στη γεωλογική εξέλιξη της γης (Πιν. II)

 

    Οι ορογενέσεις που διαμόρφωσαν τη σημερινή δομή της γης, διαιρούνται σε δυο μεγάλες κατηγορίες:
a) τις προκαμβρικές και
b) τις μετακαμβρικές ορογενέσεις.

ΠΙΝΑΚΑΣ II
(Από Brinkmann II, 1972). Οι τεκτονικές παραμορφωτικές φάσεις από το κάτω Παλαιοζωϊκό μέχρι σήμερα, καθώς και οι συνδεδεμένες με αυτές επικλύσεις και αποσύρσεις της θάλασσας στην Ευρώπη και στη Β. Αμερική.

  1.     Οι προκαμβρικές ορογενέσεις έλαβαν χώρα πριν από το Κάμβριο. Λόγω της μακράς ιστορίας τους οι δομές τους διασώζονται σήμερα ως πολύ μικρά υπολείμματα μόνον, μεταξύ των νεότερων γεωλογικών σχηματισμών, με αποτέλεσμα η μελέτη τους να είναι ακόμα ελλιπής και προβληματική (Σχ. Γ3).

        Οι προκαμβρικές ορογενέσεις περιλαμβάνουν, από τις παλιότερες προς τις νεότερες, τις παρακάτω ορογενετικές περιόδους:

    I. Σααμίδες
    II. Μαρεαλβίδες
    III. Καρελίδες
    IV. Γκοτίδες
    V. Ριφαΐδες
    Η ασσυνθική φάση πτυχώσεως, σημαδεύει το τέλος των προκαμβρικών ορογενέσεων και την αρχή των μετακαμβρικών.

    Σχ. Γ.3: Χαρακτηριστικό παράδειγμα προκαμβρικών ορογενέσεων. Οι πρωτεροζωικοί σχηματισμοί εμφανίζονται πτυχωμένοι και κεκλιμένοι, ενώ σε ασυμφωνία πάνω από αυτούς παρατηρούνται οριζόντια στρώματα του Καμβρίου (Τομή στο Μεγάλο Canyon του Κολοράδο, Β. Αμερική (Autoren Sammlung. Entw. Gesch. d. Erde 1971).

     

  2.     Οι μετακαμβρικές ορογενέσεις, έλαβαν χώρα μετά το Κάμβριο. Χωρίζονται σε τρεις επί μέρους ορογενέσεις.

    1. Καληδονική ορογένεση. Έλαβε χώρα κατά το κάτω με μέσο Παλαιοζωικό. Οι κυριότερες κινήσεις της, υπολογίζεται ότι έγιναν στα όρια Ορδοβίσιου-Σιλούριου και στο ανώτερο Σιλούριο. Οι πρώτες χαρακτηρίζουν την παλαιοκαληδονική ορογένεση (Τακονική φάση), ενώ οι δεύτερες της νεοκαληδονική ορογένεση (αρδενική φάση).

    2. Ερκύνιος ή Βαρύσκιος ορογένεση. Έλαβε χώρα κατά το μέσο με άνω Παλαιοζωικό. Οι κυριότερες κινήσεις της ιχνηλατούνται στα όρια Δεβονίου κάτω Λιθανθρακοφόρου (Μπρετονική φάση) και στα όρια άνω Λιθανθρακοφόρου κάτω Περμίου (Σουδετική φάση).

    3. Αλπική ορογένεση. Έλαβε χώρα κατά το Μεσοζωικό και Καινό-ζωικό. Πιθανόν συνεχίζεται ακόμη και σήμερα. Αποτελεί τη νεότερη ορογένεση και ως εκ τούτου την περισσότερο εξαπλωμένη και καθαρότερα αποτυπωμένη ορογένεση.

      Οι βασικότερες κινήσεις της ορογένεσης αυτής έγιναν:
      1. Από το άνω Τριαδικό μέχρι το άνω Κρητιδικό, που χαρακτηρίζουν την παλαιοαλπική ορογένεση (κιμμερίδια φάση, αυστριακή φάση, μεσογειακή φάση, λαραμική φάση).
      2. Από το Ηώκαινο μέχρι το κάτω Μειόκαινο, που χαρακτηρίζουν τη μεσοαλπική ορογένεση (πυρηναϊκή φάση, σαβική φάση).
      3. Κατά το άνω Τριτογενές, στα όρια Μειόκαινου-Πλειόκαινου, που χαρακτηρίζουν τη νεοαλπική ορογένεση.

Γ.2. Τύποι και τεκτονική δομή του φλοιού της γης

 

    Ο φλοιός της γης, αποτελεί μέρος της λιθόσφαιρας, το πάχος της οποίας ανέρχεται περίπου στα 80-100 km. Σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να φθάνει και μέχρι τα 120 km.

    Ο φλοιός διακρίνεται σε ηπειρωτικό (πάχους 30-60 km) και σε ωκεάνιο φλοιό (πάχους ολίγων χιλιομέτρων, 5-7 km).

 

Γ. 2.1. Ηπειρωτικός φλοιός

 

    Ο ηπειρωτικός φλοιός αποτελείται σ' ένα γενικευμένο σχήμα, από τις εξής τεκτονικές μεγαδομές και μεγαμονάδες, κατανεμημένες όχι τυχαία, αλλά αντίθετα στενά συνδεδεμένες μεταξύ τους και διατεταγμένες σε καθορισμένες ζώνες ή περιοχές, πάνω στη γη (Σχ. Γ.4, Γ.5).

Ι. Κρατονικές πλατφόρμες ή κρατογενή (Kratone ή Kratogene).
II. Ορογενείς ή ορογενετικές οροσειρές ή πτυχωσιγενείς οροσειρές (Orogene).
III. Οροσειρές του τύπου του πτυχωμένου Γιούρα (Faltenjura).
IV. Δομές σαξονικής τεκτονικής (Saxonische Tektonik).
V. Ρηξιγενείς και ταφρογενείς ζώνες (Bruch-und Grabenzonen).
VI. Μεγάλων διαστάσεων ρήγματα οριζοντίων μετατοπίσεων (Grosse Lineamente).
 

Σχ. Γ.4: Οι βασικοί τύποι δομής τον ηπειρωτικού φλοιού της γης. (Από Brinkmann ΙΙ, 1972).
Σχ. Γ.5: Τύποι δομής τον ηπειρωτικού και του ωκεάνιου φλοιού. (Από Brinkmann II. 1972).
  1.     Οι κρατονικές πλατφόρμες καταλαμβάνουν το μεγαλύτερο μέρος του ηπειρωτικού φλοιού. Αποτελούν συμπαγή σταθεροποιηθέντα, από την προκαμβρική ακόμα εποχή, τμήματα του φλοιού της γης.

        Αποτελούνται από τους παλαιότερους γεωλογικούς σχηματισμούς (κυρίως μεταμορφωμένα πετρώματα, πλουτωνίτες και μιγματίτες, ηλικίας 1,5 δισ. ετών έως 4 δισ. ετών), καθώς και από τεκτονικές δομές, που θεωρούνται ως αποτέλεσμα των προκαμβρικών ορογενέσεων. Ο μηχανισμός γένεσης εν τούτοις, των ορογενέσεων αυτών, πιθανόν να ήταν διαφορετικός απ' αυτόν των νεότερων ορογενέσεων.

        Στις κρατονικές πλατφόρμες απουσιάζουν τεκτονικές δομές νεότερες της Καμβρίου εποχής. Παρουσιάζουν δηλαδή από το Κάμβριο μέχρι σήμερα μια σχετική τεκτονική ησυχία, σε σύγκριση με όλα τα υπόλοιπα τμήματα του φλοιού της γης, όπου παρατηρείται έντονη τεκτονική ανησυχία. Αυτό βέβαια δεν σημαίνει, ότι και στο μέλλον θα συνεχισθεί με τον ίδιο τρόπο η γεωλογική εξέλιξη τους.

        Οι μόνες νεότερες κινήσεις που παρατηρήθηκαν στις κρατονικές πλατφόρμες, περιορίζονται σε ηπειρογενετικής φύσεως κατακόρυφες ανυψώσεις και καθιζήσεις των τμημάτων τους, καθώς και σε μια βασικής συστάσεως εκδήλωση ηφαιστειότητας.

        Οι περιοχές των κρατογενών που ανυψώνονται από την ενέργεια των ηπειρογενετικών κινήσεων αποτελούν τις ασπίδες (Schilde), ενώ αυτές που βυθίζονται, αποτελούν τους κρατονικούς πίνακες (Tafeln ή Becke). Οι κρατονικοί πίνακες, λόγω μεταγενέστερων διαδοχικών επικλύσεων και αποσύρσεων της θάλασσας, πληρώνονται από νεότερα ιζήματα, με σημαντικό πολλές φορές πάχος, ιδίως στις περιοχές μεγάλων βυθίσεων. Τα ιζήματα αυτά παρόλο που το μεγαλύτερο μέρος τους αποτελείται από πολύ παλιούς γεωλογικούς σχηματισμούς (παλαιοζωικούς) εμφανίζονται μέχρι σήμερα σχεδόν αδιατάρακτα και σε οριζόντια θέση.

        Παραδείγματα τέτοιων κρατογενών, αποτελούν ο σιβηρικός πίνακας, ο ρωσσικός πίνακας, η ινδική ασπίδα, η βαλτική ασπίδα, η αφρικανική ασπίδα κ.ά. (Σχ. Γ.4).

  2.     Τα ορογενή αποτελούν στενά και μεγάλων διαστάσεων επιμήκη τμήματα του φλοιού της γης, με τη μορφή αλυσιδωτών οροσειρών, με τόσο μεγαλύτερο υψόμετρο, όσο νεότερες είναι.

        Η γένεσή τους συνδέεται με την εξέλιξη των νεότερων μετακαμβρικών ορογενέσεων, που έλαβαν χώρα σε ασθενείς κινητές ζώνες, που δημιουργήθηκαν μετά το Κάμβριο. Οι ζώνες αυτές βρίσκονταν στα περιθώρια των παλαιότερων κρατογενών ή μεταξύ αυτών, με αποτέλεσμα τα ορογενή να εμφανίζονται σήμερα ενσωματωμένα σ' αυτά (Σχ. Γ.4, Γ.5). Τα παλιότερα εξ' άλλου ορογενή μετατράπηκαν, κατά κάποιον τρόπο, μετά τη δράση αλλεπάλληλων μεταμορφικών και τεκτονικών γεγονότων, σε αδρανείς περιοχές της γης.

        Όπως γίνεται κατανοητό, η διαφορά μεταξύ ορογενών και κρατογενών είναι μικρή, γιατί και τα κρατογενή αποτελούν, σε τελευταία ανάλυση, περιοχές της γης, που δημιουργήθηκαν από ορισμένες ορογενετικές διεργασίες. Θα μπορούσαν συνεπώς, να χαρακτηρισθούν και ως παλιά ορογενή. Η διαφορά τους βρίσκεται στο γεγονός, ότι τα κρατογενή αποτελούν αδρανείς περιοχές του φλοιού από το Κάμβριο και μετά. Λόγω εξ’ άλλου της παλιάς ηλικίας τους και της μεγάλης διάβρωσης που υπέστησαν, η σημερινή τους τουλάχιστον, δομή, διαφέρει σημαντικά από αυτή των οροσειρών, που χαρακτηρίζονται σήμερα ως ορογενή.

        Η τεκτονική δομή των ορογενών είναι χαρακτηριστική και εκφράζεται με τη δημιουργία πτυχών, τεκτονικών καλυμμάτων, επωθήσεων, εφιππεύσεων και όλων των άλλων συνοδών τεκτονικών δομών.

        Τυπικό παράδειγμα εμφανίσεως τέτοιων πολύπλοκων τεκτονικών δομών (τεκτονικά καλύμματα κ.ά.) αποτελεί ο χώρος του Αλπικού ορογενούς, όπου εξ' άλλου και μελετήθηκε για πρώτη φορά λεπτομερειακά η δομή αυτή των τεκτονικών καλυμμάτων.

        Το στυλ εν τούτοις των σημερινών ορογενών δεν είναι ακριβώς το ίδιο σε όλα, χωρίς βέβαια να ξεφεύγει σημαντικά από το γενικό πλάνο που αναφέραμε. Έτσι μιλάμε π.χ. εκτός από αλπικού τύπου ορογενές, για ορογενές τύπου Άνδεων, για ιβηρικού τύπου ορογενές κ.ά.

        Χαρακτηριστικό γνώρισμα των ορογενών είναι ότι οι κύριες πτυχωσιγενείς δομές τους αποτυπώνουν και την κύρια διεύθυνση αναπτύξεως τους. Στο αλπικό ορογενές ιδίως, που αποτελεί και το νεότερο ορογενές, υπάρχει μια πλήρης ταύτιση της εσωτερικής τεκτονικής δομής του, με την εξωτερική ανάπτυξη και μορφολογία του (Σχ. Γ.8).

        Ανάλογα με την ένταση των πλευρικών δυνάμεων που εξασκούνται κατά τη διάρκεια της ορογένεσης στους σχηματισμούς του γεωσυγκλίνου, οι πρωταρχικά σχηματισθέντες ορθές και ανοικτές πτυχές, μετατρέπονται σε κεκλιμμένες. Αυτές με τη σειρά τους, σε ακόμη ισχυρότερη τεκτονική καταπόνηση μεταβάλλονται σε κατακείμενες ή και βυθιζόμενες κλειστές πτυχές. Συγχρόνως, δημιουργούνται επωθητικά φαινόμενα, σχηματισμός τεκτονικών καλυμμάτων κ.ά., με αποτέλεσμα να αποκτήσει το τελικό ορογενές την πολύπλοκη σημερινή τεκτονική δομή, που αναφέραμε.

        Συνέπεια της ισχυρής πτυχώσεως και του σχηματισμού των αλλεπαλλήλων τεκτονικών καλυμμάτων (Σχ. Γ.6, Γ.7), στις περιοχές των ορογενών, προκαλείται μια σημαντική αύξηση του πάχους του φλοιού της γης.

    Όπως τονίσαμε, τρεις κυρίως ορογενέσεις διαμόρφωσαν τη σημερινή τεκτονική δομή του φλοιού της γης μετά το Κάμβριο. Αποτέλεσμα των μετακαμβρικών αυτών ορογενέσεων ήταν η δημιουργία των τριών αντίστοιχα ορογενών, που παρατηρούνται σήμερα στην επιφάνεια της γης.

    Σχ. Γ.6: Τυπικό παράδειγμα σχηματισμού τεκτονικού καλύμματος. Νεοπαλαιοζωικά πετρώματα (σκούρου χρώματος) βρίσκονται επωθημένα πάνω σε μεσοζωικά ανθρακικά ιζήματα, καθώς και σε τριτογενείς φλυσχοειδείς σχηματισμούς (Άλπεις). (Από Brinkmann II, 1972).
    Σχ. Γ.7: Σχηματισμός αλλεπαλλήλων τεκτονικών καλυμμάτων. Παλιότεροι σχηματισμοί επωθούνται διαδοχικά πάνω σε νεότερα πετρώματα (Άλπεις). (Από Brinkmann II. 1972).

        Αυτά από το παλαιότερο προς το νεότερο είναι (Σχ. Γ.4, Γ.5):
    α) Το καληδονικό ορογενές. Σχηματίσθηκε κατά την καληδονική ορογένεση. Υπολείμματά του, λόγω της μεγάλης διαβρώσεως που δέχθηκε, σώζονται στην Σκανδιναβική χερσόνησο, στην Ιρλανδία και στη Β. Σκωτία (Γουάλες), με φορά (απόκλιση) προς τα ΝΑ, καθώς και στην Ανατ. Γροιλανδία, Χεβρίδες και Β. Σκωτία με αντίθετη ΒΔ φορά.

        Εδώ θα πρέπει να τονισθεί, ότι αυτή η διτή φορά του καληδονικού ορογενούς, είναι χαρακτηριστικό γνώρισμα των περισσότερων ορογενών (ασχέτου ηλικίας), καθώς και του Ελληνικού (Σχ. Γ.8).

    β) Το ερκύνιο ή βαρύσκιο ορογενές. Σχηματίσθηκε από την ομώνυμη ορογένεση. Οι δομές του ορογενούς αυτού επηρέασαν σε ορισμένες περιοχές (όπως στην Ιρλανδία και Β. Σκωτία) τις παλιές δομές του Καληδονικού ορογενούς. Χαρακτηριστικές εμφανίσεις του Ερκύνιου ορογενούς, παρατηρούνται στον κεντρικό ευρωπαϊκό χώρο (Μολντανούβικο, Μοράβικο, Καρνικές ΄Αλπεις, γαλλικό κεντρικό plateaus), στο Μαρόκο, στα Ουράλια (όπου παρατηρούνται και ίχνη της Καληδονικής ορογένεσης), σε ορισμένες περιοχές της ανατολικής Αυστραλίας και στα Απαλλάχια.

    γ) Το αλπικό ορογενές. Σχηματίσθηκε από την αλπική ορογένεση. Πρόκειται για το νεότερο και περισσότερο διαδεδομένο ορογενές του φλοιού της γης. Οι δομές του επηρέασαν τις δομές κυρίως του ερκύνιου ορογενούς, ενώ τμήματα του σε ορισμένες περιοχές, ανευρίσκονται συμπτυχωμένα με τμήματα του ερκύνιου ορογενούς.

    Στον ευρωπαϊκό και ασιατικό χώρο, το αλπικό ορογενές δημιουργεί δυο κλάδους τον βόρειο και τον νότιο (Σχ. Γ.8).

        Ο βόρειος κλάδος περιλαμβάνει από Δ προς Α τις οροσειρές των Βετικών Κορδιλιέρων, της Κορσικής, των δυτικών Άλπεων, των ανατολικών Άλπεων, των Καρπαθίων, τμήματα του Καυκάσου, των Βαλκανίων, του Πόντου, του Έλμπρους, του Χίντουκουτς, των Τρανσυιμαλαίων, του βόρειου Θιβέτ.

        Ο νότιος κλάδος περιλαμβάνει από Δ προς Α τις οροσειρές του Άτλα, των Απεννίνων, των νότιων Άλπεων, των Διναρίδων, των Ελληνίδων, της Μικράς Ασίας, του Ταύρου, του Ζάγκρο, του Βελουχιστάν, των Ιμαλαΐων και της Ινδονησίας.

        Εκτός από τις οροσειρές αυτές η αλπική ορογένεση δημιούργησε το περιειρηνικό ορογενές, που αποτελείται από τις οροσειρές των δυτικών ακτών της Β. και Ν. Αμερικής, καθώς και τις οροσειρές των Αλεουτίων νήσων, της Καμτσιάκας, της Ιαπωνίας, των Φιλιππίνων και της Νεοζηλανδίας (Σχ, Γ.4, Γ.5).

    Σχ. Γ.8: Σχηματική απεικόνιση τον αλπικού ομογενούς στον ευρασιατικό χώρο. Τα βέλη δείχνουν τη φορά των κύριων κινήσεων που έλαβαν χώρα κατά τη δημιουργία του ορογενούς. (Από Faupl, 1980).
  3.     Οι οροσειρές του τύπου του πτυχωμένου Γιούρα, δεν έχουν μεγάλη εξάπλωση πάνω στην επιφάνεια της γης. Αντιπροσωπευτικές οροσειρές του τύπου αυτού, εμφανίζονται στην περιοχή των Ελβετικών Άλπεων. Αποτελούν έναν ιδιαίτερο μεταβατικό τύπο αλπικής ηλικίας οροσειράς, μεταξύ των ορογενών, με την τυπική προορογενετική οργάνωση γεωσυγκλινικών χώρων και των αδρανών, σταθερών κρατογενών.

        Οι οροσειρές του πτυχωμένου Γιούρα, χαρακτηρίζονται από τον μικρό χρόνο διάρκειας του γεωσυγκλινικού σταδίου. Π.χ. το γεωσυγκλινικό στάδιο των Πυρηναίων, που θεωρούνται ως (αντίστοιχες οροσειρές του πτυχωμένου Γιούρα, δημιουργήθηκε αρχικά κατά το Κρητιδικό, ενώ των ανατολικών ΄Αλπεων, που αποτελούν τυπικό ορογενές, δημιουργήθηκε κατά το κάτω Τριαδικό. Και οι δυο οροσειρές εν τούτοις, αναδύθηκαν τελικά την ίδια περίπου εποχή, δηλαδή κατά τη διάρκεια του νεότερου Τριτογενούς.

        Η τεκτονική δομή των οροσειρών αυτού του τύπου, εμφανίζεται περισσότερο απλή από αυτή του τυπικού ορογενούς. Παρόλα αυτά, δεν λείπουν και εδώ οι εικόνες των επωθητικών φαινομένων και των τεκτονικών καλυμμάτων, μικρότερων διαστάσεων όμως από αυτά των ορογενών. Ο επικρατέστερος εξ' άλλου τύπος της πτυχογόνου τεκτονικής είναι οι τραπεζοειδείς, ρομβικής συμμετρίας, πτυχές (Σχ. Γ.9).

        Η τεκτονική αυτή έλαβε χώρα τέλος, σε μικρό βάθος, αντίθετα με τις συνθήκες και τον χρόνο γένεσης της φάσης πτύχωσης του τυπικού αλπικού ορογενούς, που έγινε σε μεγαλύτερο βάθος και μεγαλύτερο χρονικό διάστημα.

    Σχ. Γ.9: Η τεκτονική δομή των οροσειρών τον τύπον του πτυχωμένου Γιούρα. (Από Brinkmann ΙΙ, 1972}.
  4.     Δομές σαξονικής τεκτονικής. Πρόκειται για μεγάλων διαστάσεων ρηξιγενών κυρίως δομών, αλλά και πτυχωσιγενών επίσης. Οι τελευταίες εμφανίζονται όμως σε μικρότερο ποσοστό.

        Οι δομές της σαξονικής τεκτονικής παρατηρούνται σε περιοχές που βρίσκονται εκτός των τριών ορογενετικών ζωνών της γης. Στις περιοχές αυτές, που αποτελούν σταθερές τεκτονικά αδρανείς ζώνες και συνίστανται από κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα, που σχηματίσθηκαν σε παλιότερες ορογενετικές εποχές, αποτέθηκαν νεότερα, ρηχής θάλασσας, ιζήματα. Στα ιζήματα αυτά, καθώς επίσης και στα κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα του υπόβαθρου, αποτυπώνονται οι δομές της σαξονικής τεκτονικής (Σχ. Γ.10).

        Η γένεση των δομών αυτών οφείλεται σε κατακόρυφες κυρίως κινήσεις ή ακόμη και στη δράση της διαπυρικής τεκτονικής (διεισδύσεις άλατος).

        Στις ρηξιγενείς δομές ανήκουν δομές εφελκυσμού (μεταπτώσεις), οι οποίες διαμελίζουν την περιοχή όπου εμφανίζονται σε επί μέρους τεμάχη, με αντίστοιχη δημιουργία τεκτονικών τάφρων και κεράτων (Σχ. Γ.10).

        Η πτυχογόνος εξ' άλλου τεκτονική εκδηλώνεται με τη δημιουργία κυρίως ανοικτών ορθών πτυχών, μεγάλης ακτίνας καμπυλότητας (κάμψεις).

        Η σαξονική τεκτονική λοιπόν, διαφέρει σαφώς από την πολύπλοκη τεκτονική δομή του ορογενούς, όπως και αυτής του κρατογενούς, όπου αντίθετα δεν παρατηρείται κανένα ίχνος νεότερης τεκτονικής.

        Χαρακτηριστική εκδήλωση αυτού του τύπου της τεκτονικής αναφέρεται στην περιοχή της κεντρικής και βόρειας Ευρώπης (Σχ. 11). Η τεκτονική τάφρος του Ρήνου στη Δ. Γερμανία και η συνέχειά της προς βορρά έως τη Βόρεια θάλασσα και Νότο έως τη Μεσόγειο θάλασσα, αποτελεί τυπικό παράδειγμα μιας ρηξιγενούς δομής, αποτέλεσμα ακριβώς αυτής της σαξονικής τεκτονικής.

    Σχ. Γ.10: Δομές σαξονικής τεκτονικής (Από Brinkmann II. 1972).
    Σχ. Γ.11: Οι τρεις κύριες διευθύνσεις ρηγμάτων της Σαξονικής Τεκτονικής, στον χώρο της Κεντρικής Ευρώπης. Απεικονίζεται επίσης η θέση της τεκτονικής τάφρου του Ρήνου, καθώς και του πτυχωμένου Γιούρα. (Από Brinkmann II, 1972).
  5.     Ταφρογενείς ζώνες του ηπειρωτικού φλοιού. Πρόκειται για μεγάλων διαστάσεων τεκτονικών τάφρων του ηπειρωτικού φλοιού, που διαμελίζουν κυρίως, κρατογενείς περιοχές.

        Στις ταφρογενείς αυτές ζώνες, επικρατούν ισχυρές εφελκυστικές τάσεις, με αποτέλεσμα να παρατηρείται συγχρόνως και μια απομάκρυνση των ηπειρωτικών τμημάτων που βρίσκονται εκατέρωθεν αυτών. Οι μεταπτωτικού χαρακτήρα ρηξιγενείς δομές, που δημιουργούν τις ζώνες αυτές, αναπτύσσονται σε μεγάλο βάθος μέχρι τον κάτω φλοιό, ή ακόμα και μέχρι τα όρια του φλοιού με τον μανδύα, έτσι ώστε οι ταφρογενείς αυτές περιοχές να συνδέονται με ένα έντονο βασικής σύστασης μαγματισμό. Αντίθετα στις τεκτονικές τάφρους της σαξονικής τεκτονικής δεν παρατηρείται ο μαγματισμός αυτός (Σχ. Γ.12α,β).

        Χαρακτηριστικό παράδειγμα ηπειρωτικής ταφρογενούς ζώνης, αποτελούν τα συστήματα των ρήξεων και των τεκτονικών τάφρων της ανατολικής Αφρικής και της Ερυθράς θάλασσας (σχ. Γ.13). Νεότερες απόψεις για τις ρηξιγενείς αυτές ζώνες, αναφέρουν ότι πιθανόν οι περιοχές αυτές να αποτελούν την αρχή της δημιουργίας ενός νέου ωκεάνιου φλοιού, ή ότι αποτελούν τη συνέχεια της ωκεάνιας ταφρογενούς ζώνης του Ινδικού ωκεανού (βλ. παρακάτω μεσοωκεάνιες ράχες).

    Σχ. Γ.12: α) Τομή της τεκτονικής τάφρου του Ρήνου, β') Ανωμαλίες-Bonguer στην ταφρογενή ζώνη της Ερυθράς θάλασσας, β) Τομή της ταφρογενούς ζώνης της Ερυθράς θάλασσας. (Από Brinkmann II, 1972).
    Σχ. Γ.13: Η ηπειρωτική ταφρογενής ζώνη της Ανατολικής Αφρικής και της Ερυθράς θάλασσας. (Από Brinkmann II, 1972).
  6.     Τέλος μια ιδιαίτερα χαρακτηριστική τεκτονική δομή του ηπειρωτικού φλοιού, αποτελούν τα μεγάλα ρήγματα οριζοντίων μετατοπίσεων, που προκαλούν μεγάλων διαστάσεων οριζόντιες μετατοπίσεις, τμημάτων του φλοιού.

        Τα ρήγματα αυτά συνοδεύονται από μικρότερα ρήγματα οριζοντίων μετατοπίσεων, καθώς και από ρήγματα μεταπτωτικού χαρακτήρα. Διαπιστώθηκαν σε όλους τους τύπους του ηπειρωτικού φλοιού (κρατογενή, ορογενή κλπ).

        Σε περιοχές όπου το κρυσταλλοσχιστώδες υπόβαθρο σκεπάζεται από νεότερα ιζήματα, τυχόν υπάρχοντα ρήγματα του υποβάθρου του τύπου αυτού, γίνονται εμφανή εμμέσως όταν επαναδραστηριοποιούνται, από το γεγονός ότι, αντιγράφεται η δομή τους στα νεότερα ιζήματα.

        Αυτό αποτελεί επίσης ένα γενικότερο φαινόμενο της τεκτονικής, κατά το οποίο, πολλές φορές η νεότερη τεκτονική ακολουθεί τις διευθύνσεις των παλιότερων τεκτονικών δομών. Οι δομές αυτές αποτελούν προφανώς ασθενείς ζώνες και όπως είναι φυσικό, δημιουργούν ευκολότερους δρόμους διάρρηξης ή σχηματισμού γενικά μιας νέας τεκτονικής δομής. Κάτι που δυσκολεύει πολλές φορές τη δυναμική ανάλυση μιας περιοχής.

        Στενά συνδεδεμένη με τέτοια ρήγματα οριζόντιων μετατοπίσεων είναι μια έντονη σεισμική δραστηριότητα της περιοχής, κατά μήκος του ρήγματος. Αντίθετα λείπει η έντονη ηφαιστειακή δραστηριότητα, που χαρακτηρίζει, όπως τονίσθηκε, τις ταφρογενείς ζώνες του ηπειρωτικού φλοιού.

        Τυπικά παραδείγματα τέτοιων ρηγμάτων, αποτελούν το δεξιόστροφο ρήγμα του Αγίου Ανδρέα και το επίσης δεξιόστροφο ρήγμα της Ανατολίας. Το πρώτο αναπτύσσεται σε μήκος 1000 km περίπου στις δυτικές ακτές τη Β. Αμερικής (Σχ. Γ.14), με δραστηριότητα από το Μεσοζωικό μέχρι σήμερα. Οι μετατοπίσεις που παρατηρήθηκαν κατά μήκος του ρήγματος αυτού είναι της τάξεως mm μέχρι cm τον χρόνο. Το δεύτερο (Ανατόλια ρήγμα) αναπτύσσεται στην Β. Τουρκία, Β. Ιράν, ενώ συνεχίζεται και στον Ελλαδικό χώρο του Β. Αιγαίου.

        Σύμφωνα με νεότερες απόψεις το ρήγμα του Αγίου Ανδρέα θεωρείται ως προέκταση της μεσοωκεάνιας ράχης του Ειρηνικού ωκεανού.

    Σχ. Γ.14: Το ρήγμα του Αγίου Ανδρέα στις δυτικές ακτές της Β. Αμερικής. (Από Brinkmann ΙΙ, 1972)

Γ. 2.2. Ηπειρωτικά περιθώρια

 

    Στα περιθώρια του ηπειρωτικού φλοιού αναπτύσσονται:

Ι. Η υφαλοκρηπίδα (Schelfbereich).

II. Η ηπειρωτική κατωφέρεια (Kontinental Hang).

III. Η ωκεάνια τάφρος, το νησιώτικο τόξο και το ηπειρωτικό σύστημα διάρρρηξης (Inselbogen und Tiefsee-Rinnen).

  1.     Η υφαλοκρηπίδα αποτελεί περιθωριακό τμήμα του ηπειρωτικού φλοιού, καλύπτεται από θάλασσα και περιζώνει τις ηπείρους με πλάτος από από 15 Km (π.χ. στη Δ. Αφρική, στην Καλιφόρνια κ.ά) μέχρι και 100 Km (π.χ. στη Σιβηρία) (Σχ. Γ.5).

        Έχει τη μορφή ενός υποθαλάσσιου, σε γενικές γραμμές, επιπέδου, το οποίο με μικρή κλίση από την ήπειρο προς τον ωκεανό, φθάνει σ' ένα βάθος μέχρι 200 m, κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας.

        Στις υφαλοκρηπίδες παρατηρούνται εν τούτοις, σε μεγάλη συχνότητα, αβαθείς χαράδρες και χαμηλές ράχες που καλύπτονται εν μέρει από νεότερα κλαστικά και ανθρακικά ιζήματα. Οι σχηματισμοί αυτοί θεωρούνται ως αποτέλεσμα παλιότερης διάβρωσης (όταν χέρσευε ο χώρος της σημερινής υφαλοκρηπίδας), αλλά και τεκτονικών, μεταπτωτικού χαρακτήρα, ρήξεων (Σχ. Γ.15α, Γ.15β).

        Η περιοχή της υφαλοκρηπίδας εξ' άλλου, λόγω ακριβώς αυτών των μεταπτωτικού χαρακτήρα ρήξεων, αποτελεί ένα μέρος του ηπειρωτικού φλοιού της γης, που βρίσκεται σε κίνηση και μεταβάλλεται συνεχώς. Συχνές επίσης αποσύρσεις και επικλύσεις της θάλασσας, καθώς και φαινόμενα διάβρωσης, επηρεάζουν τα περιθωριακά αυτά τμήματα του ηπειρωτικού φλοιού και συμβάλλουν έτσι στη μεταβολή και ανάπτυξη τους.

    Σχ. Γ.15α: Ρηξιγενείς δομές μεταπτωτικού χαρακτήρα στην περιοχή της υφαλοκρηπίδας της ηπειρωτικής κατωφέρειας και τον ωκεάνιου πυθμένα (Ανατολική ακτή της Β. Αμερικής}. (Από Brinkmann ΙΙ, 1972).
    Σχ. Γ.15β: Σχηματική απεικόνιση ηπειρωτικών περιθωρίων Ατλαντικού τύπου (γ) και εξέλιξη του γεωσυγκλινικού σταδίου. (Από Bosellini. 1978).
  2.     Η ηπειρωτική κατωφέρεια σημειώνει το όριο μεταξύ του ηπειρωτικού και του ωκεάνιου φλοιού. Αποτελεί την προέκταση της υφαλοκρηπίδας προς τους ωκεανούς με μεγάλη σχετικά γωνία κλίσεως και βρίσκεται σ' ένα βάθος κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας, που κυμαίνεται από 200-2500 m.

        Η κεκλιμένη αυτή λωρίδα του θαλάσσιου πυθμένα φθάνει μέχρι τα 100 Km πλάτος και καταλαμβάνει περίπου το 10% της επιφάνειας της γης. Μαζί με την υφαλοκρηπίδα αποτελεί το εξωτερικό περιθώριο των ηπείρων (Continental Margin). Υφαλοκρηπίδα, ηπειρωτική κατωφέρεια και οι ήπειροι (ηπειρωτικός φλοιός) καταλαμβάνουν το 44% της επιφάνειας της γης, ενώ ο ωκεάνιος φλοιός το 56%.

        Το επιφανειακό ανάγλυφο της ηπειρωτικής κατωφέρειας χαρακτηρίζεται από την έντονη παρουσία μορφών διάβρωσης και υλικών ιζηματογένεσης. Από μακρού χρόνου είναι γνωστός ο σχηματισμός βαθέων χαραδρώσεων στις περιοχές αυτές, που σχηματίζουν τα υποθαλάσσια Canyons (Σχ. Γ. 16). Τα υποθαλάσσια Canyons αποτελούν συνήθως την προέκταση των μεγάλων ρεμάτων της χέρσου στον θαλάσσιο χώρο.

        Τέλος, όπως και στην υφαλοκρηπίδα, πολυάριθμα ρήγματα μεταπτωτικού χαρακτήρα, επηρεάζουν τη δομή της ηπειρωτικής κατωφέρειας (Σχ. Γ. 15), καθώς επίσης και καθοδικές κινήσεις του μέρους της, που βρίσκεται προς την πλευρά του ωκεανού. Οι καθοδικές αυτές κινήσεις προκαλούνται από την επίδραση τόσο των μεταπτωτικών αυτών ρηγμάτων, όσο και από το βάρος που δημιουργείται από την απόθεση των διαφόρων ιζημάτων.

    Σχ. Γ.16: Υφαλοκρηπίδα και ηπειρωτική κατωφέρεια στις ανατολικές ακτές της Β. Αμερικής. Φαίνεται καθαρά η συνέχεια της ηπειρωτικής κοιλάδας του Hudson, στις περιοχές της υφαλοκρηπίδας και της ηπειρωτικής κατωφέρειας, όπου βαθαίνει χαρακτηριστικά και σχηματίζει υποθαλάσσιο Canyons. (Από Brinkmann ΙΙ, 1972).
  3.     Πολλές φορές η ηπειρωτική κατωφέρεια συνεχίζεται σε πολύ μεγάλο βάθος, σε ορισμένες περιπτώσεις μάλιστα και πάνω από 10.000 m (π.χ. στην περιοχή των Άνδεων της Ν. Αμερικής). Στις περιπτώσεις αυτές η γωνία κλίσεως της ηπειρωτικής κατωφέρειας αυξάνει σημαντικά (> 10°) και σχηματίζονται οι ωκεάνιες τάφροι.

        Στενά συνδεδεμένο με τις ωκεάνιες τάφρους βρίσκεται το ηπειρωτικό σύστημα διάρρηξης του φλοιού της γης. Πρόκειται για ένα μεγάλων διαστάσεων σύστημα διάρρηξης, που αποτελείται από την Ευρασιατική-Μελανησιακή ζώνη και από την Περιειρηνική ζώνη (Σχ. Γ.5). Στις δυο αυτές ζώνες διάρρηξης, σύμφωνα με τις απόψεις της θεωρίας των λιθοσφαιρικών πλακών, παρατηρείται σύγκλιση δυο λιθοσφαιρικών πλακών με συνέπεια τη βύθιση και την καταστροφή του ωκεάνιου φλοιού κάτω από τον ηπειρωτικό (Σχ. Γ. 18α και Γ. 21 β).

        Λόγω ακριβώς αυτής της σύγκρουσης των λιθοσφαιρικών πλακών στις ζώνες αυτές, αναπτύσσονται ισχυρές συμπιεστικές τάσεις, με συνέπεια οι λιθοσφαιρικές πλάκες να παραμορφώνονται στα σημεία της σύγκρουσής τους και να δημιουργούνται οι προϋποθέσεις για την εξέλιξη μιας ορογένεσης και του σχηματισμού ενός ορογενούς. Πράγματι όπως δείχνει και το (Σχ. Γ.5), τα αλπικά ορογενή αναπτύσσονται παράλληλα σ' αυτό το ηπειρωτικό σύστημα διάρρηξης. Ανάλογες συνθήκες θα πρέπει να επικράτησαν και κατά τη διάρκεια δημιουργίας των δυο άλλων ορογενών που παρατηρούνται στο φλοιό της γης, δηλαδή του ερκυνίου και του καληδονικού.

        Εξ' άλλου και το μεγαλύτερο μέρος των σεισμικών εστιών και ανδεσιτικών ηφαιστείων είναι κατανεμημένο επίσης πάνω σ' αυτή την ηπειρωτική ζώνη διάρρηξης, κάτι που δείχνει, από άλλο πρίσμα, την έντονη κινητικότητα της ζώνης αυτής (Σχ. Γ. 17).

    Σχ. Γ.17: Κατανομή των ηφαιστειακών και σεισμικών εστιών πάνω στην επιφάνεια της γης. (Από Brinkmann II. 1972).

        Μια άλλη χαρακτηριστική μορφή που αναπτύσσεται στα περιθωριακά τμήματα του ηπειρωτικού φλοιού, αποτελεί το νησιώτικο τόξο, το οποίο βρίσκεται στενά συνδεδεμένο όμως με το ηπειρωτικό σύστημα διάρρηξης. Αυτό παρουσιάζει συνήθως τοξοειδή ανάπτυξη και αποτελείται από δυο συγκεντρικά μέρη. Το εξωτερικό λέγεται ιζηματογενές τόξο και αποτελείται από ιζηματογενή νησιά ή από ορογενή. Το εξωτερικό αυτό μέρος δεν εμφανίζεται σε όλα τα νησιώτικα τόξα. Το εσωτερικό μέρος λέγεται ηφαιστειακό τόξο και αποτελείται από σειρά ηφαιστειογενών νησιών, που αποτελούνται κυρίως από βασικής έως ανδεσιτικής συστάσεως ηφαιστειακά πετρώματα.

        Στο εξωτερικό μέρος του νησιώτικου τόξου, αναπτύσσονται ωκεάνια τάφρος, καθώς και το ηπειρωτικό σύστημα διάρρηξης, ενώ στο εσωτερικό υπάρχει θαλάσσια λεκάνη, μικρού σχετικά βάθους, που ονομάζεται περιθωριακή θάλασσα (Σχ. Γ. 18).

        Παραδείγματα τέτοιων νησιώτικων τόξων, αποτελούν τα νησιά της Ιαπωνίας και τα νησιά του Αρχιπελάγους της Ινδονησίας (Σχ. Γ. 19). Αλλά και η Ελληνική χερσόνησος παρουσιάζει τις βασικές ιδιότητες νησιώτικου τόξου, στο οποίο τα ηφαιστειογενή νησιά θήρα, Μήλος, Νίσυρος κλπ συνιστούν ένα τυπικό ηφαιστειακό τόξο.

        Στο εξωτερικό μέρος του Ελληνικού νησιώτικου τόξου, δημιουργούνται ωκεάνια τάφρος, βάθους 4000-5000 m και παράλληλη ανάπτυξη ηπειρωτικού συστήματος διάρρηξης, κατά μήκος του οποίου βυθίζεται η αφρικανική πλάκα κάτω από την Ευρασιατική (Ευρασιατική-Μελανησιακή ζώνη του ηπειρωτικού συστήματος διάρρηξης). Στο εσωτερικό μέρος του τόξου, αντίστοιχα, δημιουργείται η θαλάσσια λεκάνη του Αιγαίου Πελάγους, που παίζει το ρόλο της περιθωριακής θάλασσας, χωρίς εν τούτοις, να παρουσιάζει όλα τα τυπικά χαρακτηριστικά μιας περιθωριακής θάλασσας (Απουσία π.χ. ωκεάνιου φλοιού).

    Σχ. Γ. 18: α) Σχηματική τομή ενός νησιώτικου τόξου, β) Οι σεισμικές εστίες βρίσκονται επάνω στη Benioff ζώνη, η οποία αποτελεί μια ζώνη βύθισης προς τον ηπειρωτικό φλοιό. (Από Brinkmann ΙΙ, 1972).
    Σχ. Γ.19: Το νησιώτικο τόξο του Ινδονησιακού Αρχιπελάγους. (Από Brinkamnn //, 1972).

     

Γ. 2.3. Ωκεάνιος φλοιός

 

    Πέρα από την ηπειρωτική κατωφέρεια ή την ωκεάνια τάφρο (π.χ. ανατολικές και δυτικές ακτές της Αμερικής αντίστοιχα), σε βάθος από 2500 μέχρι πάνω από 5000 m εκτείνεται η πελαγική ή αβυσσική ζώνη με τον ωκεάνιο φλοιό, ο οποίος αποτελείται κυρίως από βασικά υλικά του άνω μανδύα.

    Παρόλο που τον τελευταίο καιρό η έρευνα των ωκεανών έχει προχωρήσει σημαντικά, εν τούτοις, παραμένουν ακόμα πολλά ερωτηματικά, όσον αφορά τη γεωλογική δομή τους.

    Το ανάγλυφο του ωκεάνιου πυθμένα είναι ηπιότερο από αυτό του ηπειρωτικού φλοιού και διαμορφώνεται:

α) σε μεγάλων διαστάσεων επίπεδα βαθιάς θάλασσας,
β) σε ηφαιστειογενείς λοφώδεις και υψηλές οροσειρές,
γ) σε Guyots (ισοπεδωμένα κωνικής μορφής όρη),
δ) σε Canyon (βαθειές χαραδρώσεις) και σε άλλα συστήματα χαραδρώσεων και
ε) σε ελαφρές κυματώσεις.

    Οι σημερινοί ωκεανοί εν τούτοις παρουσιάζουν σημαντικές διαφορές στη δομική τους κατασκευή, όπως επίσης και διαφορετική ηλικία σχηματισμού. Εάν αυτές οι ιδιαιτερότητες των ωκεάνιων πυθμένων οφείλονται σε διαφορετικές συνθήκες γενέσεως ή σε αρχικές ανομοιογένειες του άνω μανδύα, αυτό δεν έχει εξακριβωθεί ακόμη.

    Το μεγαλύτερο μέρος των δομών του πυθμένα των ωκεανών, οφείλεται σε ηφαιστειακές εκρήξεις, σε τεκτονικές κινήσεις, σε κοραλλιογενείς σχηματισμούς, καθώς και στους παράγοντες της διάβρωσης (μικρής οπωσδήποτε) και της ιζηματογένεσης, που χαρακτηρίζεται από ιζήματα βαθιάς θάλασσας (ραδιολαρίτες, κερατόλιθους κ.ά).

    Λόγω αυτής της ιζηματογένεσης που παρατηρείται στις περιοχές των ωκεανών, ο ωκεάνιος πυθμένας καλύπτεται στο μεγαλύτερο μέρος του, από ιζήματα. Τα ιζήματα αυτά, στα ανώτερα μέρη τους, αποτελούνται από λεπτού πάχους (100-500 m) τριτογενείς έως τεταρτογενείς χαλαρές αποθέσεις, ενώ στα κατώτερα μέρη τους, από συμπαγείς εν μέρει, παλιότερης ηλικίας (Μεσοζωικού) αποθέσεις πάχους 1000-1500 m, καθώς και από ηφαιστειακές εκχύσεις.

    Τις σημαντικότερες εν τούτοις δομές του ωκεάνιου φλοιού, αποτελούν οι μεσοωκεάνιες ράχεις και τα ρήγματα μετασχηματισμού, που παρατηρούνται στο μέσον περίπου όλων των ωκεανών (Σχ. Γ.5, Γ.20).

Οι μεσοωκεάνιες ράχες είναι επιμήκεις υποθαλάσσιες εξάρσεις του ωκεάνιου φλοιού, που χρονολογούνται από την εποχή του κάτω με μέσου Μεσοζωϊκού.

    Το ύψος των μεσοωκεάνιων ράχεων ανέρχεται συνήθως πάνω από 1000 m, ενώ σε ορισμένες περιπτώσεις φθάνει και πάνω από 3000 m. Εξ' άλλου υπάρχουν περιπτώσεις, όπου η μεσοωκεάνια ράχη υψώνεται πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, όπως π.χ. στην περιοχή της Ισλανδίας.

    Οι ωκεάνιες αυτές ράχεις, ακολουθούν ασθενείς ταφρογενείς ζώνες διάρρηξης του ωκεάνιου φλοιού, όπου αναπτύσσονται εφελκυστικές τάσεις, με αποτέλεσμα να παρατηρείται μια απόκλιση του ωκεάνιου φλοιού, κατά μήκος των ζωνών αυτών, της τάξεως περίπου των 10 cm το έτος. Συγχρόνως από τις διαρρήξεις αυτές, ανέρχεται βασαλτικό υλικό, από τον άνω μανδύα, το οποίο ενσωματώνεται και συμπληρώνει τον ήδη υπάρχοντα ωκεάνιο φλοιό.

Σχ. Γ.20: Οι τεκτονικές μεγαδομές τον Ινδικού ωκεανού και των γύρω ηπειρωτικών περιοχών. (Από Brinkmann ΙΙ, 1972).

    Έτσι απομακρυνόμενοι από τη θαλάσσια αυτή ταφρογενή περιοχή, συναντούμε διαδοχικά παλιότερης ηλικίας βασαλτικές ζώνες (Σχ. Γ.21).

    Στις ωκεάνιες ράχεις συνεπώς, παρατηρείται έντονη ηφαιστειότητα και δημιουργία επιφανειακών κυρίως σεισμών (Σχ. Γ.17), ενώ απουσιάζει εντελώς η ιζηματογένεση υλικών.

    Από τα παραπάνω γίνεται κατανοητό, ότι η ορογένεση, κατά τη διάρκεια της οποίας δημιουργείται νέος ηπειρωτικός φλοιός και καταστρέφεται αντίστοιχα παλιός ωκεάνιος φλοιός, αποτελεί αντίθετο φαινόμενο από τη θαλάσσια ταφρογένεση, κατά τη διάρκεια της οποίας δημιουργείται νέος ωκεάνιος φλοιός.

    Η ορογένεση συνδέεται με το ηπειρωτικό σύστημα διάρρηξης, όπου παρατηρείται σύγκρουση ωκεάνιου και ηπειρωτικού φλοιού, ενώ η ταφρογένεση συνδέεται με τις μεσοωκεάνιες ταφρογενείς ζώνες διάρρηξης, όπου παρατηρείται απόκλιση ωκεάνιων φλοιών (Σχ. Γ.21).

    Ο τρόπος αυτός σχηματισμού του ωκεάνιου φλοιού δικαιολογεί την παρουσία νέων σχετικά υλικών ιζηματογενέσεως, στους πυθμένες των ωκεανών (ιουρασικής μέχρι τεταρτογενούς ηλικίας), αφού όπως τονίσθηκε η δημιουργία τους άρχισε από το κάτω περίπου Μεσοζωικό (Σχ. Γ.22).

    Τα ρήγματα μετασχηματισμού τέλος, αποτελούν ρηξιγενείς τεκτονικές δομές, που τέμνουν εγκάρσια, σε όλη τους την ανάπτυξη τις μεσοωκεάνιες ράχεις (Σχ. Γ.5, Γ.21). Πρόκειται για μεγάλων διαστάσεων ημιδιατμητικών, κατά κάποιον τρόπο, ρηγμάτων οριζόντιας μετατόπισης, που μετατοπίζουν οριζόντια τις ωκεάνιες ράχεις και το θαλάσσιο ταφρογενές σύστημα διάρρηξης, σε αποστάσεις πολλές φορές πάνω από 100 Km. Ορισμένα από αυτά εμφανίζουν συγχρόνως και χαρακτήρες μεταπτωτικών ρηγμάτων, με κατακόρυφες μετατοπίσεις μέχρι και 3 Km. έτσι ώστε, να συνοδεύονται συνήθως και από τη δημιουργία τεκτονικών κεράτων και τάφρων.

    Τα ρήγματα μετασχηματισμού παρόλο που στην κινηματική τους εικόνα ομοιάζουν με τα κανονικά διατμητικά ρήγματα οριζόντιας μετατόπισης, που παρατηρούνται στον ηπειρωτικό φλοιό, διαφέρουν εν τούτοις, σημαντικά από αυτά ως προς τον μηχανισμό γένεσης τους (Σχ. Γ.23).

    Στον Ατλαντικό και Ειρηνικό ωκεανό τα ρήγματα μετασχηματισμού αναπτύσσονται σε γενικές γραμμές, με διεύθυνση ανατολική-δυτική, ενώ στο Ινδικό στρέφονται και εμφανίζονται κυρίως με διεύθυνση βοριά-νότια (Σχ. Γ.5).

Σχ. Γ.21: α) Δομές συμπίεσης και εφελκυσμού, β) Η μεσοωκεάνια ράχη και τα ρήγματα μετασχηματισμού σε αντιπαράθεση με το ηπειρωτικό σύστημα διάρρηξης, γ) Μετατοπίσεις της ωκεάνιας ράχης από τη δράση των εγκάρσιων σ' αυτή, ρηγμάτων μετασχηματισμού. (Από la dynamica delta Terra. F. Ipolito, 1980).
Σχ. Γ.22: Η κατανομή των ηπείρων κατά τη νεότερη γεωλογική ιστορία της γης. α) Κατά το τέλος του Παλαιοζωικού, β) Κατά το τέλος του Τριαδικού, γ) Κατά το τέλος του Κρητιδικού. Τα βέλη δείχνουν τις διευθύνσεις των κινήσεων που έλαβαν χώρα. (Από Sammlung Göschen. Schmidt.1974).

Σχ. Γ.23: α,α') Ρήγματα μετασχηματισμού, β,β') Διατμητικά ρήγματα οριζόντιας μετατόπισης. (Από Παπαζάχο, 1980).


Προηγούμενο

Κεφάλαια

Επόμενο

1 2 _ 4 5 6 7 8 9