Στη διαμόρφωση της γεωλογικής δομής της Ελλάδας συνέβαλε η δράση πολλών τεκτοορογενετικών διεργασιών που έλαβαν χώρα κατά τη διάρκεια της γεωλογικής της ιστορίας. Το σύνολο των διεργασιών αυτών συνιστά τη γεωτεκτονική εξέλιξη της Ελλάδας, η οποία βέβαια καθορίσθηκε από τη θέση της Ελλάδας στο Παγκόσμιο γεωτεκτονικό σύστημα.
Η γεωτεκτονική θέση της Ελλάδας στο γεωλογικό παρελθόν, όπως άλλωστε και σήμερα, βρίσκονταν στον ευρύτερο χώρο, όπου γινόταν οι τεκτονικές διεργασίες στα όρια των λιθοσφαιρικών πλακών Λαυρασίας και Γκοντβάνας. Η γεωτεκτονική επομένως εξέλιξη της Ελλάδας συνδέεται στενά με τη γεωτεκτονική εξέλιξη του ευρύτερου αυτού χώρου του ορίου των δύο λιθοσφαιρικών πλακών, που θα μπορούσε γενικά να ταυτισθεί με το χώρο των Μεσογειακών χωρών.
Στα επόμενα κεφάλαια θα γίνει ανάλυση και μελέτη της γεωτεκτονικής εξέλιξης του Ευρύτερου Ελληνικού χώρου, του χώρου δηλαδή που περιλαμβάνει την Ελλάδα και τις πλησιέστερες προς αυτήν περιοχές της Μεσογείου. Προηγουμένως όμως θα δοθούν ορισμένα στοιχεία της Παγκόσμιας γεωδυναμικής, που είναι βασικά για την κατανόηση της γεωτεκτονικής εξέλιξης του Ελληνικού χώρου.
Γεωδυναμική εξέλιξη - Γεωτεκτονικός κύκλος
Η λιθόσφαιρα της Γης αποτελείται από ορισμένες μεγάλες λιθοσφαιρικές πλάκες (σχήμα 1) οι σχετικές κινήσεις των οποίων ρυθμίζουν τα ενεργά τεκτονικά φαινόμενα, τόσο σε παγκόσμια, όσο και σε τοπική κλίμακα. Όμως και στο γεωλογικό παρελθόν οι κινήσεις των λιθοσφαιρικών πλακών ήταν εκείνες που δημιούργησαν τη δομή των διαφόρων οροσειρών της Γης. Ορισμένες από τις λιθοσφαιρικές πλάκες δομούνται από ηπειρωτικό φλοιό (ηπειρωτικές πλάκες) και ορισμένες από ωκεάνιο φλοιό (ωκεάνιες πλάκες) και έχουν διάφορη γεωδυναμική συμπεριφορά. Η σύγκρουση μεταξύ των λιθοσφαιρικών πλακών και τα πολύπλοκα τεκτονικά φαινόμενα που συνοδεύουν τη σύγκρουση, έχουν σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία ορογενετικών λωρίδων με τη μορφή αλυσίδων ορέων στα όρια των ηπειρωτικών λιθοσφαιρικών πλακών.
Στη συνέχεια θα αναφερθούμε ιδιαίτερα στον τύπο γεωδυναμικής εξέλιξης μιας ωκεάνιας πλάκας σε σχέση με τις γειτονικές της ηπειρωτικές πλάκες, για το λόγο ότι είναι ο τύπος που έχει κυρίως καθορίσει τη γεωτεκτονική εξέλιξη του Ελληνικού χώρου, όπως θα αναλυθεί στα μετέπειτα κεφάλαια.
Στη διάρκεια της γεωλογικής ιστορίας είναι δυνατόν να δημιουργηθεί ένας ωκεάνιος χώρος (ωκεάνια πλάκα), ο οποίος να λειτουργήσει ορισμένα εκατομμύρια χρόνια και στη συνέχεια να καταστραφεί (να κλείσει) βυθιζόμενος κάτω από μια ηπειρωτική λιθοσφαιρική πλάκα. Από την αρχική δημιουργία ενός ωκεανού μέχρι το τελικό του κλείσιμο μεσολαβεί μια συγκεκριμένη διαδοχή γεωτεκτονικών φαινομένων, τα οποία ρυθμίζουν με τις εντατικές καταστάσεις της λιθόσφαιρας, τόσο στον ωκεάνιο χώρο, όσο και στους γειτονικούς ηπειρωτικούς χώρους, την ανάπτυξη, την εξέλιξη και τη συμπλήρωση ενός πλήρους γεωτεκτονικού κύκλου.
Η δημιουργία λοιπόν ενός ωκεανού αρχίζει κατά βάση με κάποιο πανάρχαιο σχίσιμο στην παλιά ηπειρωτική περιοχή, σχίσιμο που ονομάζεται αρχική ηπειρωτική διάρρηξη (initial continental rifting) και τη βαθμιαία απομάκρυνση των δύο ηπειρωτικών τμημάτων εκατέρωθεν της διάρρηξης (σχήμα 2). Το ηπειρωτικό σχίσιμο μπορεί να εξελιχθεί σε μεσοωκεάνια ράχη (middle ocean ridge) στην τυπική ωκεανογένεση μεγάλης κλίμακας, όπως π.χ. συμβαίνει στο άνοιγμα του Ατλαντικού ωκεανού. Στη μεσοωκεάνια ράχη λαμβάνει χώρα ακριβώς η απομάκρυνση των δύο ηπειρωτικών πλακών και ταυτόχρονη δημιουργία νέου ωκεάνιου φλοιού (σχήμα 3).
Η απομάκρυνση των ηπειρωτικών τεμαχών στο αρχικό στάδιο συνοδεύεται από την ανάπτυξη ισχυρών εφελκυστικών τάσεων στο χώρο της ηπειρωτικής διάρρηξης και από την δημιουργία τεκτονικών τάφρων που στη συνέχεια μπορούν να πάρουν τη μορφή ενός ταφρογεωσυγκλίνου ή ακόμη και της μεσοωκεάνιας ράχης. Είναι φανερό ότι η εξέλιξη μιας διάρρηξης είναι σταδιακή και περνά από το στάδιο του σχισίματος στην ταφρογένεση και στη μεσοωκεάνια ράχη (σχήμα 4). Στην περίπτωση π.χ. της Ερυθράς Θάλασσας, έχουμε μια αρχική ηπειρωτική διάρρηξη, τη σταδιακή απομάκρυνση της μικρο-πλάκας της Αραβικής χερσονήσου, από την Αφρική και τη δημιουργία έτσι μιας εκολαπτόμενης μεσοωκεάνιας ράχης. Η ταφρογένεση γενικά μπορεί να συνοδεύεται και στο αρχικό της στάδιο από την άνοδο ηφαιστειακού υλικού, όπως συμβαίνει ενεργά στο χώρο της Ανατολικής Αφρικής, όπου εκκολάπτεται μια νέα ηπειρωτική διάρρηξη με πιθανή απομάκρυνση του ηπειρωτικού τμήματος του κέρατος της Αφρικής προς τα Ανατολικά (σχήμα 5). Είναι όμως δυνατόν η ταφρογένεση στο αρχικό στάδιο να μη συνοδεύεται από ηφαιστειότητα, αλλά να έχουμε απλή ανάπτυξη τάφρων ενδοηπειρωτικών (intra – plate).
Στην τυπική ανάπτυξη ενός κανονικού ωκεάνιου χώρου η μεσοωκεάνια ράχη αποτελεί τον άξονα συμμετρίας του νεοδημιουργούμενου ωκεανού με τυπικό παράδειγμα τη μεσοωκεάνια ράχη του Ατλαντικού (mid-Atlantic Ridge), που άρχισε να δημιουργείται το Ιουρασικό με εξέλιξη μέχρι σήμερα. Από την μεσοωκεάνια ράχη προς τις ηπείρους ανευρίσκονται συνεχώς και πιο παλιά πετρώματα του ωκεάνιου φλοιού και τα αντίστοιχα συνοδά ωκεάνια ιζήματα. Συγκεκριμένα στον Ατλαντικό ωκεανό στο μεν χώρο της μεσοωκεάνιας ράχης συναντώνται πετρώματα Μειοκαίνου-Πλειοκαίνου και σημερινά, ενώ στις απομακρυσμένες περιοχές κοντά στις ηπείρους συναντώνται πετρώματα Ιουρασικού-Κρητιδικού (σχήμα 6).
Έτσι μετά την ηπειρωτική διάρρηξη τα δυο ηπειρωτικά τεμάχη αποτελούν πλέον δύο ξεχωριστές ηπειρωτικές πλάκες που απομακρύνονται και στον ενδιάμεσο χώρο αναπτύσσεται η ωκεάνια περιοχή. Στην πλήρη του ανάπτυξη το σύστημα αυτό των δύο ηπείρων με ενδιάμεσα τον ωκεανό περιλαμβάνει τις εξής περιοχές (σχήμα 3):
1) Την αξονική περιοχή του ωκεανού, δηλαδή την μεσοωκεάνια ράχη (mid-ocean ridge), όπου λαμβάνει χώρα βασική ηφαιστειότητα με χαρακτηριστικές υποθαλάσσιες pillow-lavas.
2) Τις βαθιές περιοχές του ωκεανού εκατέρωθεν της μεσοωκεάνιας ράχης με ιζηματογένεση βαθιάς θάλασσας, δηλαδή αβυσσικής και πελαγικής φάσης.
3) Τις ηπειρωτικές κατωφέρειες (continental slopes), που αποτελούν τους μεταβατικούς χώρους από τις ηπείρους προς τον ωκεανό ή καλύτερα τις προεκτάσεις των ηπείρων προς τον ωκεανό και έχουν απότομες κλίσεις έτσι ώστε να αποθέτονται ιζήματα τύπου φλύσχη (σχήμα 7 και σχήμα 8) από τα τουρβιδικά ρεύματα (turbidity currents).
4) Την ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα ή απλώς κρηπίδα (continental shelf) της ηπείρου, που αποτελεί το τμήμα εκείνο του ηπειρωτικού περιθωρίου που καλύπτεται από ρηχή θάλασσα, όπου αποθέτονται ιζήματα νηριτικής φάσης, συνήθως ανθρακικά.
Η ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα μαζί με την ηπειρωτική κατωφέρεια αποτελούν το ηπειρωτικό περιθώριο (continental margin) της ηπείρου.
Θα πρέπει να προστεθεί ότι κατά την ανάπτυξη-εξέλιξη του ωκεανού η δράση των εφελκυστικών τάσεων στις απομακρυνόμενες ηπειρωτικές πλάκες έχει σαν αποτέλεσμα τη δημιουργία μικρότερων ταφρογενών λεκανών πάνω στις ηπείρους, λεκάνες που χαρακτηρίζονται ως ενδοηπειρωτικές ή όταν, όπως συνήθως συμβαίνει, αυτές βρίσκονται στα περιθώρια της ηπείρου, ενδοπεριθωριακές λεκάνες.
Η απομάκρυνση των ηπείρων και η ανάπτυξη στον ενδιάμεσο χώρο ενός μεγάλου ωκεανού ή μιας μικρότερης ωκεάνιας λεκάνης, διαρκεί ορισμένα εκατομμύρια χρόνια και πιθανόν κάποτε σταματά. Είναι δυνατόν στη συνέχεια να μεταβληθούν οι παγκόσμιες γεωδυναμικές συνθήκες και να αρχίσει η αντίστροφη κίνηση των ηπειρωτικών πλακών που οδηγεί στην επαναπροσέγγισή τους και σαν συνέπεια αυτής το σταδιακό περιορισμό του ωκεάνιου χώρου.
Αποτέλεσμα της συμπίεσης που δέχεται ο ωκεάνιος χώρος από τις συγκλίνουσες ηπειρωτικές πλάκες, είναι η βύθιση (subduction) του ωκεάνιου φλοιού κάτω από την ηπειρωτική πλάκα, με τελική κατάληξη την ολοκληρωτική καταστροφή του ωκεάνιου φλοιού, το κλείσιμο δηλαδή του ωκεανού και την τελική σύγκρουση των δύο ηπείρων (ηπειρωτική σύγκρουση). Η βύθιση του ωκεάνιου φλοιού δυνατόν να γίνει και προς τις δύο κατευθύνσεις, δηλαδή κάτω και από τις δύο ηπείρους, δυνατόν όμως (και συνηθέστερα) γίνεται κάτω από τη μια ήπειρο, το ηπειρωτικό περιθώριο της οποίας υφίσταται σημαντική παραμόρφωση, δηλαδή υφίσταται την θέρμανση του ηπειρωτικού φλοιού στο χώρο εκείνο με μαγματική άνοδο και μεταμόρφωση, συντελεί στη συμπίεση και πτύχωση των ιζημάτων του ωκεανού και της ηπειρωτικής κατωφέρειας και άλλες τεκτονικές διεργασίες. Για το λόγο αυτό το περιθώριο της ηπείρου κάτω από το οποίο βυθίζεται ο ωκεάνιος φλοιός ονομάζεται ενεργό ηπειρωτικό περιθώριο (active margin) σε αντίθεση με το περιθώριο της ηπείρου κάτω από την οποία δεν λαμβάνει χώρα βύθιση, το οποίο έτσι παραμένει γεωτεκτονικά μη ενεργό με ήρεμη ιζηματογένεση και το οποίο χαρακτηρίζεται ως παθητικό ηπειρωτικό περιθώριο (passive margin).
Είναι δυνατόν οι συνθήκες ιζηματογένεσης μειογεωσυγκλίνου, που σύμφωνα με τη θεωρία λιθοσφαιρικών πλακών αναπτύσσονται πάνω σε παθητικά ηπειρωτικά περιθώρια, να μεταβληθούν σε συνθήκες ιζηματογένεσης ευγεωσυγκλίνου (δηλ. βαθιάς θάλασσας) όταν το παθητικό αυτό ηπειτωτικό περιθώριο μεταβληθεί σε ενεργητικό ηπειρωτικό περιθώριο εξαιτίας κάποιας μεταβολής του ευρύτερου γεωδυναμικού πλαισίου. Με μια τέτοια μεταβολή στη θέση του ηπειρωτικού περιθωρίου αναπτύσσονται συνθήκες βύθισης (subduction), οπότε τμήμα της υφαλοκρηπίδας του ηπειρωτικού περιθωρίου συμπαρασυρόμενο από την αρχόμενη βύθιση της ωκεάνιας λιθόσφαιρας, βυθίζεται κι αυτή σε μεγαλύτερα βάθη με αποτέλεσμα πάνω στα παλιά νηριτικά ιζήματα της υφαλοκρηπίδας να αποθέτονται ιζήματα πελαγικά-βαθιάς θάλασσας της περιφερειακής τάφρου που δημιουργείται κατά μήκος του τόξου της βύθισης. Κατ’ αυτόν τον τρόπο εξηγείται η παρατηρούμενη μερικές φορές γεωλογική εικόνα υπαίθρου, με ιζήματα βαθιάς θάλασσας υπερκείμενα ομαλά νηριτικών.
Ορογενετική διεργασία
Ένας πλήρης γεωτεκτονικός κύκλος ολοκληρώνεται με την ηπειρωτική σύγκρουση, η οποία και αποτελεί το γενεσιουργό αίτιο της ορογένεσης.
Παλαιότερα, πριν από το 1970, η ορογενετική διεργασία αποτελούσε για τους γεωεπιστήμονες δυσεξήγητο και πολύπλοκο φαινόμενο, για την ερμηνεία του οποίου είχαν εκφρασθεί πολλές και διάφορες υποθέσεις, όπως π.χ. της ισοστασίας των τεμαχών του φλοιού, των μεγάλων μαγματικών ανόδων από το βάθος κ.α. Σήμερα όλα τα ορογενετικά συστήματα της Γης εξηγούνται από τις κινήσεις και συγκρούσεις των λιθοσφαιρικών πλακών σύμφωνα με τη Νέα Παγκόσμια Τεκτονική των λιθοσφαιρικών πλακών.
Γενικά τα ορογενετικά συστήματα τοποθετούνται στις περιοχές σύγκλισης των λιθοσφαιρικών πλακών, οι οποίες μπορεί να είναι είτε και οι δυο ηπειρωτικές, είτε η μια ηπειρωτική και η άλλη ωκεάνια που βυθίζεται κάτω από την πρώτη. Σε όλες τις περιπτώσεις σύγκρουσης δημιουργείται στην περιοχή του ορίου των πλακών επαύξηση του ηπειρωτικού φλοιού με ταυτόχρονη ισχυρή παραμόρφωση των πετρωμάτων από τις συμπιεστικές τάσεις που ασκούνται στην περιοχή σύγκρουσης. Προκαλείται επίσης συγκόλληση στον ηπειρωτικό φλοιό νέων πτυχωμένων ιζημάτων του γειτονικού θαλάσσιου χώρου (της περιθωριακής τάφρου) με αποτέλεσμα την πρόσθετη προσαύξηση του ηπειρωτικού φλοιού. Οι παραμορφωμένες και διογκούμενες αυτές μάζες του ηπειρωτικού φλοιού μαζί με τα νέα ιζήματα που αναδύονται από τη θάλασσα και μαζί με τις μάζες ωκεάνιας προέλευσης (οφειόλιθοι και συνοδά ιζήματα βαθιάς θάλασσας), που προέρχονται από την καταστροφή του ωκεάνιου φλοιού και την επώθησή τους πάνω στα πετρώματα του ηπειρωτικού φλοιού, δημιουργούν τις νέες επιμήκεις αλυσίδες ορέων που αποτελούν το νέο ορογενές ή το νέο ορογενετικό σύστημα.
Το σύνολο των τεκτονικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα για την ολοκλήρωση και συγκρότηση του νέου ορογενούς, αποτελούν την ορογενετική διεργασία ή απλά συνιστούν το μηχανισμό της ορογένεσης.
Η κυριότερη ορογενετική διεργασία, καθοριστική άλλωστε για την γεωτεκτονική εξέλιξη του Ελληνικού χώρου, είναι αυτή που προκαλείται από τη βύθιση μιας ωκεάνιας πλάκας κάτω από μια ηπειρωτική (σχήμα 9a και σχήμα 9b), οπότε οι αλυσίδες ορέων του νέου ορογενούς εμφανίζονται συνήθως υπό μορφή νησιών τοποθετημένων τοξοειδώς και συνιστούν ένα νησιωτικό τόξο (island-arc). Λόγω των ισχυρών συμπιέσεων που υφίσταται ο φλοιός στο νησιωτικό τόξο, αυτό εμφανίζει εντυπωσιακή διόγκωση που παίρνει μια τριγωνική μορφή γνωστή με το χαρακτηρισμό πρίσμα επαύξησης, για το οποίο έχουν δοθεί και άλλες ερμηνείες εκτός της δράσης των ισχυρών συμπιέσεων.
Παράλληλα στο νησιωτικό τόξο και εξωτερικά αυτού, ακριβώς στη γραμμή σύγκλισης των λιθοσφαιρικών πλακών σχηματίζεται μια επιμήκης βαθιά, θαλάσσια τάφρος, (trench) περιφερειακή της ηπείρου, η οποία δέχεται ιζήματα φλύσχη με σημαντική τροφοδοσία από τον αναδυμένο χώρο της ηπείρου. Η τάφρος αυτή αναφέρεται συχνά ως ωκεάνια τάφρος ή περιθωριακή τάφρος ή περιφερειακή τάφρος.
Πίσω ακριβώς από το νησιωτικό τόξο, στον εσωτερικό χώρο της ηπειρωτικής πλάκας αναπτύσσεται μια θαλάσσια λεκάνη αβαθέστερη της τάφρου που ονομάζεται λεκάνη πίσω από το τόξο (back-arc basin).
Τέλος στο χώρο της λεκάνης πίσω από το τόξο ή ακόμη πιο εσωτερικά δημιουργείται το λεγόμενο ηφαιστειακό τόξο (ή καλύτερα μαγματικό τόξο), που είναι μια σειρά ηφαιστείων τοποθετημένων επίσης τοξοειδώς παράλληλα στο νησιωτικό τόξο και τα οποία σχηματίσθηκαν από τη θέρμανση της ηπειρωτικής λιθόσφαιρας από το λιώσιμο της ωκεάνιας πλάκας που βυθίζεται κάτω από την ηπειρωτική. Στον ίδιο χώρο λαμβάνει χώρα επίσης ο σχηματισμός και αντίστοιχων πλουτωνικών όγκων.
Στο χώρο σύγκρουσης των λιθοσφαιρικών πλακών που καλύπτεται από την τάφρο αναπτύσσονται ισχυρές συμπιεστικές τάσεις που προκαλούν πτύχωση των ιζημάτων, ανάστροφα εφιππευτικά ρήγματα και έντονες λεπιώσεις. Αντίθετα στον εσωτερικό χώροτης ηπειρωτικής πλάκας είναι γνωστό ότι ασκούνται ισχυρές εφελκυστικές τάσεις με αποτέλεσμα τη δημιουργία κανονικών ρηγμάτων.
Νησιωτικό ηφαιστειακό τόξο δημιουργείται επίσης πολύ χαρακτηριστικά και στην περίπτωση της ενδοωκεάνιας υποβύθισης, όταν δηλαδή η υποβύθιση (subduction) λαμβάνει χώρα μετά από διάρρηξη ωκεάνιας πλάκας μακριά από την ηπειρωτική πλάκα (σχήμα 10, σχήμα 11).
Νησιωτικό τόξο, περιφερειακή τάφρος, λεκάνη πίσω από το τόξο και ηφαιστειακό τόξο συμμετέχουν όλα μαζί στην ορογενετική διεργασία και σχηματίζουν ένα ευρύτερο, σύνθετο τόξο που ονομάζεται όλο μαζί ορογενετικό τόξο.
Η διεργασία της ορογένεσης δεν είναι βέβαια ένα στατικό φαινόμενο, αλλά μια συνεχής δυναμική εξέλιξη που διαρκεί εκατομμύρια χρόνια και κατευθύνεται από τη συνεχή κίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών. Αποτέλεσμα είναι η συνεχής μεταβολή της θέσης του νέου ορογενούς, μεταβολή που αναφέρεται με τον όρο μετανάστευση του ορογενούς. Στην συγκεκριμένη διαδικασία που περιγράφηκε παραπάνω και που έχουμε δημιουργία ορογενετικού τόξου παρατηρείται με την εξέλιξη του γεωλογικού χρόνου κάποια μετανάστευση του τόξου προς τα έξω λόγω του ότι συνεχώς νέες μάζες πετρωμάτων της βυθιζόμενης πλάκας προωθούνται προς το χώρο σύγκρουσης, πτυχώνονται, αναδύονται από τη θάλασσα και συγκολλώνται στον φλοιό της ηπειρωτικής πλάκας.
Το φαινόμενο της μετανάστευσης του ορογενούς, που θα μπορούσε να θεωρηθεί καλύτερα ως φαινόμενο επαύξησης του ηπειρωτικού φλοιού, υλοποιείται στο γεωλογικό χρόνο με συνεχείς εναλλασσόμενες περιόδους ιζηματογένεσης σε συνθήκες τεκτονικής ηρεμίας ή εφελκυστικών τάσεων και περιόδους ισχυρών συμπιεστικών διεργασιών που προκαλούν νέες ορογενέσεις. Σχηματίζονται έτσι αλλεπάλληλες, παράλληλες ορογενετικές λωρίδες που συνθέτουν την ηπειρωτική επαύξηση (σχήμα 12).
Σχήματα & Φωτογραφίες
Σχήμα 1
Απεικόνιση των μεγάλων λιθοσφαιρικών πλακών της Γης.
Σχήμα 2
Το άνοιγμα του Ατλαντικού ωκεανού στο αρχικό του στάδιο της ηπειρωτικής διάρρηξης – ταφρογένεσης.
Σχήμα 3
Σκαρίφημα που δείχνει την παλαιογεωγραφική κατάσταση που επικρατούσε κατά το στάδιο της πλήρους ανάπτυξης ενός ωκεάνιου χώρου. 1: ηπειρωτικός φλοιός, 2: ωκεάνιος φλοιός, 3: ιζήματα αβυσσικά-πελαγικά, 4: ιζήματα ηπειρωτικής κατωφέρειας τύπου φλύσχη, 5: ιζήματα νηριτικά ηπειρωτικού περιθωρίου.
Σχήμα 6
Χάρτης του Ατλαντικού ωκεανού με τις διαδοχικές ηλικίες σχηματισμού ωκεάνιου φλοιού που διατάσσεται συμμετρικά εκατέρωθεν της μεσοωκεάνιας ράχης. 1: ωκεάνιος φλοιός Ιουρασικής ηλικίας (138-190 Μa), 2: Κρητιδικής ηλικίας, 3: ηλικίας Παλαιοκαίνου-Ηωκαίνου, 4: ηλικίας Ολιγοκαίνου-Μειοκαίνου, 5: Πλειο-Τεταρτογενούς. (Κατά Pitman et al. 1974)Αλπικός γεωτεκτονικός κύκλος. Αλπικό ορογενετικό σύστημα
Ο Ελληνικός χώρος είναι δημιούργημα του Αλπικού γεωτεκτονικού κύκλου, όπως άλλωστε ολόκληρη η Νότια Ευρώπη (Νέα Ευρώπη). Τα άλλα τμήματα της Ευρώπης, Πανάρχαια, Παλιά και Μέση Ευρώπη είναι δημιουργήματα άλλων προγενέστερων γεωτεκτονικών κύκλων του Παλαιοζωικού ή του Προκαμβρίου (Καληδόνιος, Ερκύνιος κ.λ.π.), οι ακριβείς τεκτοορογενετικές διαδικασίες των οποίων δεν είναι γνωστές σε ικανοποιητικό βαθμό. Οι οροσειρές της Νέας Ευρώπης ανήκουν στην αλυσίδα ορέων, που αρχίζει από τα Πυρηναία και καταλήγει στα Ιμαλάια και την Κίνα και περιλαμβάνει τις οροσειρές των Αλπεων, τα Καρπάθια τα όρη Βαλκάν, την Ποντιακή άλυσο, τον Καύκασο, τις Διναρίδες, Ελληνίδες, Ταυρίδες οροσειρές, τα όρη Ζάγκρος του Ιράν, τα όρη του Αφγανιστάν κ.λ.π. Οι οροσειρές της Νότιας Ευρώπης μαζί με τις οροσειρές της Βόρειας Αφρικής (Άτλας, όρη της Αλγερίας και της Τυνησίας) είναι δημιουργήματα του Αλπικού γεωτεκτονικού κύκλου ή απλά της Αλπικής ορογένεσης που έλαβε χώρα στο Μεσοζωικό και στο Τριτογενές (σχήμα 13).
Όσον αφορά τον μηχανισμό της Αλπικής ορογένεσης, οφείλεται στην σύγκρουση των δύο ηπειρωτικών λιθοσφαιρικών παλκών, της Ευρασίας και της Γκοντβάνας, σύγκρουση που προκάλεσε την πτύχωση των ιζημάτων που αποτέθηκαν στον ωκεανό της Τηθύος, ο οποίος χώριζε τις δύο ηπείρους. Τα πτυχωμένα νέα ιζήματα μαζί με τμήματα του κατεστραμμένου ωκεάνιου φλοιού της Τηθύος συγκολλήθηκαν στον ηπειρωτικό φλοιό των περιθωρίων των δύο λιθοσφαιρικών πλακών και σχημάτισαν τις αλυσίδες ορέων του Αλπικού ορογενετικού συστήματος στα περιθώρια των πλακών. Για το Μεσογειακό χώρο οι αντίστοιχες οροσειρές είναι της Νότιας Ευρώπης (νότιο περιθώριο της Ευρασίας) και της Βόρειας Αφρικής (βόρειο περιθώριο της Γκοντβάνας) που αναφέρθηκαν παραπάνω.
Σύμφωνα με όσα αναφέρθηκαν προηγουμένως γίνεται αντιληπτό ότι βασικό ρόλο στην εξέλιξη του Αλπικού ορογενετικού συστήματος διαδραμάτισε η Τηθύς θάλασσα. Για το λόγο αυτό αναφέρεται και ως ορογενετικό σύστημα της Τηθύος (σχήμα 14).
Στο σημείο αυτό θα πρέπει να αναφερθεί ότι παρόμοιας ηλικίας, Μεσοζωικού-Καινοζωικού, ορογενετικό σύστημα με αυτό της Τηθύος είναι και το ονομαζόμενο Περιειρηνικό ορογενετικό σύστημα (Circum Pacific Orogenic system), το οποίο περιλαμβάνει τις οροσειρές των Άνδεων στη Νότια Αμερική, τα Βραχώδη όρη της Βόρειας Αμερικής, τα Νησιωτικά τόξα Ιαπωνίας, Ινδονησίας και Αλεουτίων νήσων (σχήμα 14). Το ορεινό συγκρότημα των Άνδεων είναι η ορογενετική λωρίδα αποτέλεσμα της σύγκρουσης της ωκεάνιας πλάκας Nazca (στο Νότιο Ειρηνικό) με την ηπειρωτική πλάκα της Νότιας Αμερικής και βύθιση της πρώτης κάτω από τη δεύτερη. Ανάλογος είναι και ο σχηματισμός των Βραχωδών ορέων στη Βόρεια Αμερική. Τέλος στη σύγκλιση της Ειρηνικής ωκεάνιας πλάκας με το πολύπλοκο ανατολικό περιθώριο της Ευρασιατικής ηπείρου οφείλουν τη δημιουργία τους τα νησιωτικά τόξα Ινδονησίας και Ιαπωνίας.
Τα δύο ορογενετικά συστήματα, της Τηθύος και το Περιειρηνικό, ανήκουν σύμφωνα με ορισμένους επιστήμονες στον κοινό Αλπικό γεωτεκτονικό κύκλο και ονομάζονται μάλιστα μαζί “Αλπικό ορογενετικό σύστημα”. Συνηθέστερος όμως είναι ο καθορισμός ως “Αλπικού ορογενετικού συστήματος” του συστήματος της Τηθύος και η διάκρισή του από το Περιειρηνικό. Θα πρέπει όμως να τονισθεί ότι και τα δύο συστήματα έχουν την ίδιας ηλικίας γεωτεκτονική εξέλιξη και είναι και τα δύο σήμερα ενεργά.
Γεωτεκτονική εξέλιξη του Αλπικού συστήματος στο χώρο της Τηθύος
Είναι αναμφισβήτητο ότι η δημιουργία και η εξέλιξη του Αλπικού γεωτεκτονικού συστήματος σχετίζεται με τη γένεση, ανάπτυξη, καταστροφή και εξαφάνιση του ωκεανού της Τηθύος. Πάνω σ' αυτό το θέμα έχουν δημοσιευθεί πολλά μοντέλα γένεσης και εξαφάνισης της Τηθύος, μοντέλα τα οποία περιλαμβάνουν καθορισμούς πιθανών παλιών ωκεάνιων περιοχών, καθώς και γειτονικών με αυτές ηπειρωτικών περιθωρίων.
Παρ' όλο όμως το μεγάλο αριθμό των μοντέλων που παρουσιάσθηκαν για τα εξελικτικά στάδια του Αλπικού γεωτεκτονικού συστήματος, εντούτοις πολλά σημεία παραμένουν ακόμη ερωτηματικά και ορισμένα μάλιστα είναι θέματα διαρκούς διαφωνίας. Ενδεικτικά αναφέρουμε μερικά από αυτά που έχουν και άμεση σημαντική σύνδεση με τη γεωτεκτονική εξέλιξη της Ελλάδας: 1) πόσες ωκεάνιες περιοχές υπήρχαν στη διάρκεια του Μεσοζωικού ανάμεσα στις λιθοσφαιρικές πλάκες της Ευρασίας και της Γκοντβάνας; Ήταν μια η Τηθύς θάλασσα ή διαδοχικές χρονικά - εξελικτικά θάλασσες; 2) πού τελείωνε προς τα Δυτικά ο ωκεανός της Τηθύος; 3) ποια ήταν γενικότερα η ακριβής θέση του ωκεανού και με ποια γεωτεκτονική μονάδα (ζώνη, κλάδο, οροσειρά) πρέπει κατά περιοχή να ταυτιστεί; 4) πού βρίσκονται τα παλιά ηπειρωτικά περιθώρια, παθητικά και ενεργητικά, της Ευρασίας και της Γκοντβάνας, που υπέστησαν μεγάλες μετακινήσεις μέσα στο όλο Αλπικό σύστημα;
Θα πρέπει σχετικά να σημειωθεί ότι η σημερινή δομή του κύριου περι-Μεσογειακού αλπικού συστήματος έχει πάρει την οριστική της μορφή από τη νέα ηπειρωτική σύγκρουση και σχεδόν ολόκληρο το Αλπικό σύστημα θεωρείται αλλόχθονο, πράγμα που έχει βεβαιωθεί για τον Ελληνικό χώρο με τις εργασίες σχετικά με τα τεκτονικά παράθυρα Ολύμπου, Νότιας Εύβοιας, Αττικής και Κυκλάδων. Το γεγονός αυτό φέρνει πρόσθετες δυσκολίες στην απάντηση των παραπάνω ερωτημάτων και κυρίως στον καθορισμό των παλιών ηπειρωτικών περιθωρίων.
Από τον υπολογισμό των πτυχωμένων Αλπικών ιζημάτων, των οφειολιθικών πετρωμάτων που προέρχονται από την καταστροφή του ωκεάνιου φλοιού και των αντίστοιχων τεκτονικών καλυμμάτων που δομούν τις ορεινές μάζες του Αλπικού ορογενετικού συστήματος, είναι δυνατό να εκτιμηθεί περίπου η πιθανή έκταση ανάπτυξης του ωκεανού της Τηθύος. Αυτονόητο είναι ότι η σημερινή έκταση των παραπάνω πετρωμάτων είναι πάρα πολύ μικρότερη λόγω της συρρίκνωσης και σύνθλιψης που υπέστησαν ανάμεσα στις δύο συγκρουόμενες ηπειρωτικές πλάκες Ευρασίας και Γκοντβάνας.
Σύμφωνα λοιπόν με τους παραπάνω υπολογισμούς πιστεύεται ότι ο ωκεανός της Τηθύος αναπτύχθηκε στο χώρο ανάμεσα στην Ευρασία και την Γκοντβάνα, αλλά πριν αποχωρισθούν από την τελευταία οι μικροπλάκες της Αραβίας της Μαδαγασκάρης και των Ινδιών. Η θέση και το πιθανό σχήμα του ωκεανού της Τηθύος φαίνονται στο σχήμα 15.
Η αρχική δημιουργία της Τηθύος ανάγεται στο Ανώτερο Παλαιοζωικό, πιθανότατα το Πέρμιο, όταν έγινε και ο αρχικός τεμαχισμός της Πανγαίας της ενιαίας δηλαδή ηπείρου της Γης. Μετά την αρχική ηπειρωτική διάρρηξη της Πανγαίας στο Πέρμιο άρχισε και η σταδιακή απομάκρυνση της Λαυρασίας πλάκας που αποτέλεσε το Βόρειο ηπειρωτικό μεγα-τέμαχος της Πανγαίας από την πλάκα της Γκοντβάνας που ήταν το Νότιο ηπειρωτικό μεγα-τέμαχος. Αποτέλεσμα της απομάκρυνσης ήταν η συνεχής ανάπτυξη του ωκεανού της Τηθύος που έφθασε το μέγιστο την περίοδο Τριαδικού - Ιουρασικού.
Η θάλασσα της Τηθύος πιστεύεται ότι στην περίοδο της πλήρους της ανάπτυξης είχε γωνιώδες σχήμα V (σχήμα 15) κλειστό προς τα Δυτικά στην Ευρώπη και ανοιχτό προς τα Ανατολικά αποτελώντας ουσιαστικά τμήμα της λεγόμενης Πανθάλασσας, που κατ' αντιστοιχία προς την Πανγαία ήπειρο θεωρείται ότι ήταν η ενιαία θάλασσα (ενωμένοι όλοι οι ωκεανοί) της Γης. Έτσι λοιπόν η Τηθύς θάλασσα θα μπορούσε να χαρακτηρισθεί ότι παλαιογεωγραφικά αποτελούσε ένα γιγαντιαίο θαλάσσιο κόλπο της Πανθάλασσας στην Πανγαία.
Μετά την πλήρη του ανάπτυξη και την λειτουργία του επί ορισμένα εκατομμύρια χρόνια ο ωκεάνιος χώρος της Τηθύος άρχισε να συμπιέζεται από την βαθμιαία προσέγγιση των ηπείρων Ευρασίας και Γκοντβάνας που προήλθε από την αλλαγή του Παγκοσμίου γεωδυναμικού πλαισίου. Από τη συμπίεση αυτή και την τελική σύγκρουση των δύο ηπείρων ο ωκεανός της Τηθύος οδηγήθηκε στη βαθμι¬αία καταστροφή και εξαφάνιση του που άρχισε από την περίοδο Ανωτέρου Ιουρασικού - Κάτω Κρητιδικού.
Σύμφωνα με νεώτερες απόψεις η συμπίεση-εξαφάνιση της Τηθύος δεν προήλθε από μια γενική και ενιαία σύγκλιση Ευρασίας-Γκοντβάνας, αλλά από την (διαδοχική αποκόλληση-απομάκρυνση ηπειρωτικών τεμαχών από την Γκοντβάνα (Ινδίες, Αραβική και Απουλία μικροπλάκα), τα οποία κινήθηκαν με μεγαλύτερη σχετική ταχύτητα προς Βορρά και συγκρούσθηκαν με την Ευρασία (σχήμα 16).
Αιτία της αλλαγής του Παγκοσμίου γεωδυναμικού πλαισίου που οδήγησε στην προσέγγιση Ευρασίας-Γκοντβάνας, ήταν το άνοιγμα του Ατλαντικού ωκεανού, που άρχισε το Ανω Ιουρασικό και προκάλεσε την βαθμιαία απομάκρυνση της Αφρικής από τη Νότια Αμερική με αποτέλεσμα τη σχετική κίνηση της Αφρικής προς την κατεύθυνση της Ευρασίας.
Σχήμα 15
Σκαρίφημα που δείχνει το χώρο ανάπτυξης και το σχήμα της θάλασσας της Τηθύος σε σχέση με την Πανγαία ήπειρο και την Πανθάλασσα (Understanding Earth, 1993).
Σχήμα 16
Σκαρίφημα που δείχνει τις ηπειρωτικές μικρο-πλάκες που αποσπάστηκαν από την Γκοντβάνα και συγκρούστηκαν με την Ευρασία. Απεικονίζεται ολόκληρο το Αλπικό ορογενετικό σύστημα. http://www.geo.auth.gr/courses/ggg/ggg871y/ch2.htm Συνεχίζεται....
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου