Στην προσπάθεια να μελετηθούν ομοιότητες αλλά και διαφορές μεταξύ της σύγχρονης ιζηματογένεσης στην περιοχή Porcupine Abyssal Plain στον ΒΑ Ατλαντικό ωκεανό (περιοχή μελέτης ΡΑΡ) και της ιζηματογένεσης που εξελίχθηκε σε παλαιότερες γεωλογικές εποχές, αναλύθηκαν δείγματα ιζημάτων που συλλέχτηκαν από την περιοχή ΡΑΡ και τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με γεωχημικά δεδομένα των Ελληνικών ανθρακικών σχηματισμών, από αντιπροσωπευτικές περιοχές των γεωλογικών ζωνών Γαβρόβου-Τρίπολης, την Πελαγονική Ζώνη και την Ζώνη Παιονίας. Η απόθεση ανθρακικών υλικών στα ιζήματα του πυθμένα των ωκεανών σχετίζεται άμεσα με την πρωτογενή παραγωγή που εξελίσσεται στα ανώτερα στρώματα της υδάτινης στήλης. Αυτή είναι και η κύρια διαδικασία της ανθρακικής ιζηματογένεσης. Στην περιοχή μελέτης ΡΑΡ τα ιζήματα έχουν κυρίως ανθρακική προέλευση. Τα επιφανειακά στρώματα είναι εμπλουτισμένα σε CaCΟ3 που προέρχεται από την πρωτογενή παραγωγή που συμβαίνει στα ανώτερα στρώματα της υδάτινης στήλης. Οι ανθρακικοί σχηματισμοί αντιπροσωπευτικών περιοχών των ζωνών Παιονίας, Πελαγονικής και Γαβρόβου Τρίπολης προέρχονται από την ανθρακική ιζηματογένεση που εξελίχθηκε σε παλαιότερες γεωλογικές εποχές σε ωκεάνια συστήματα. Το CaCΟ3 συμμετέχει σε διάφορες γεωχημικές αλλά και βιογεωχημικές διεργασίες, που στην εξέλιξή τους οδηγούν στην διάλυσή του και στην παράλληλη δημιουργία άλλων γεωχημικών φάσεων. Επιπρόσθετα η αύξηση του ρυθμού διάλυσης του CaCΟ3 σχετίζεται και με την αύξηση του πληθυσμού των μικροοργανισμών στην περιοχή μελέτης καθώς και με την αύξηση του ρυθμού ανάδευσης των ιζημάτων από τους οργανισμούς. Ο μεγαλύτερος ρυθμός οξείδωσης του οργανικού υλικού λόγω της διείσδυσης του οξυγόνου στο ίζημα, έχει ως αποτέλεσμα την διάλυση του CaCΟ3 στο βάθος των ανώτερων 50 mm ιζήματος. Στην περιοχή μελέτης ΡΑΡ η αύξηση με το βάθος στην συγκέντρωση του Fe και Mn στα ιζήματα που μελετήθηκαν δείχνει ότι δεν παρουσιάζεται το φαινόμενο της διαγένεσης τουλάχιστον για τα βαθύτερα στρώματα (>50 mm) στην περιοχή μελέτης. Tο ίδιο συμπέρασμα υποστηρίζει και η γεωχημική συμπεριφορά των Si, Al, Mg, τουλάχιστον για το βάθος από 50 mm έως 200 mm. H εικόνα είναι πιο συγκεχυμένη για το βάθος από 0 mm έως 50 mm όπου εκτείνεται η ζώνη εισαγωγής O2 και εξελίσσεται η διαδικασία της οξείδωσης του οργανικού υλικού. Tα ευρήματα της παρούσας μελέτης υποστηρίζουν την διαγενετική μετακίνηση του Fe στα ανώτερα 50 mm ιζήματος. H μείωση στην συγκέντρωσή του στο επιφανειακό στρώμα σε ορισμένες περιπτώσεις οφείλεται κυρίως στην επαναιώρηση του επιφανειακού στρώματος των ιζημάτων του πυθμένα. To Mn, έστω και εάν εμφανίζει μια σημαντική διακύμανση στο βάθος από 0 mm έως 50 mm που μπορεί να συνδεθεί με την διαδικασία της διαγένεσης, εντούτοις δεν διαχέεται στο νερό του πυθμένα, διότι επανακαθιζάνει είτε ως υδροξυοξείδιο είτε προσροφάται στα αυθιγενώς παραγόμενα οξείδια του Fe. Η γεωχημική συμπεριφορά του Si στα ανώτερα 50 mm ιζήματος σχετίζεται κυρίως με τις βιογενούς προέλευσης άμορφες οξειδιακές φάσεις, ενώ στα βαθύτερα στρώματα ένα μικρότερο ποσοστό σχετίζεται με τα αργιλοπυριτικά ορυκτά. Η αύξηση της συγκέντρωσης του Al που παρατηρείται με το βάθος οφείλεται και στο ποσοστό Al που προέρχεται από τα αργιλοπυριτικά ορυκτά, τα οποία αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο ποσοστό στο κλάσμα του ιζήματος στα βαθύτερα στρώματα. Το Ca σχετίζεται κυρίως με την ανθρακική φάση των ιζημάτων, ενώ το Mg σχετίζεται κυρίως με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των ιζημάτων. Η μελέτη των ανθρακικών σχηματισμών από αντιπροσωπευτικές γεωτεκτονικές ζώνες στον ελληνικό χώρο επιβεβαιώνουν την διαγένεση που έχουν υποστεί τα ανθρακικά υλικά κατά την διάρκεια των γεωλογικών εποχών. Στην ενότητα Βαφειοχωρίου Κιλκίς της ζώνης Παιονίας Η αρνητική συσχέτιση MgO και CaCO3 που εμφανίζεται σε αυτά τα δείγματα επιβεβαιώνει την ανταγωνιστική συμπεριφορά μεταξύ τους. Η θετική σχέση μαγγανίου με το ανθρακικό κλάσμα των υλικών στους ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους της ενότητας Βαφειοχωρίου Κιλκίς εξηγείται από πιθανή μετάβαση του Μn από την φάση των οξειδίων στην ανθρακική φάση μέσω μιας διαγενετικής διεργασίας, που περιλαμβάνει την διάλυση των οξειδίων μαγγανίου και την ενσωμάτωση των ιόντων μαγγανίου στο ανθρακικό πλέγμα των υλικών. Ο σίδηρος στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της ενότητας Βαφειοχωρίου Κιλκίς εμφανίζει μια θετική συσχέτιση με το Al2O3 γεγονός που οφείλεται στην σύνδεση του με το αργιλικό κλάσμα των υλικών. Στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής η συσχέτιση οξειδίων του σιδήρου και μαγγανίου με το ανθρακικό ασβέστιο είναι αρνητική, γεγονός που υποδηλώνει τον μικρό βαθμός διαγένεσης αυτών των υλικών. Ο σίδηρος με το πυρίτιο στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της ενότητας, εμφανίζει θετική συσχέτιση με τα οξείδια του αργιλίου, δηλώνοντας την σύνδεση τους με το αργιλικό κλάσμα των ιζημάτων, ενώ το μαγγάνιο εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με τον σίδηρο αλλά και με το αργίλιο, γεγονός που υποδηλώνει ότι βρίσκεται κυρίως με μορφή οξειδίων-υδροξειδίων και δεν αποτελεί υλικό αποσάθρωσης των πετρωμάτων. Στην σύγχρονη ανθρακική ιζηματογένεση ο σίδηρος και το μαγγάνιο σχετίζονται ισχυρά θετικά με το αργίλιο δηλώνοντας ότι είναι κυρίως λιθογενούς προέλευσης. Στην παλιά ανθρακική ιζηματογένεση στην περιοχή Βαφειοχωρίου οι ανακρυσταλλωμένοι ασβεστόλιθοι εμφανίζουν αντίθετη γεωχημική συμπεριφορά, με τον σίδηρο και το μαγγάνιο να σχετίζονται αρνητικά με το αργίλιο. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός πως στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής ο σίδηρος εμφανίζει ισχυρή θετική συσχέτιση με το αργίλιο παρουσιάζοντας την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με αυτήν του σιδήρου στην σύγχρονη ιζηματογένεση, ενώ το μαγγάνιο εξακολουθεί και σε αυτά τα δείγματα να σχετίζεται αρνητικά με το αργίλιο. Στην σύγχρονη ιζηματογένεση ο σίδηρος και το μαγγάνιο εμφανίζουν μία ισχυρή αρνητική σχέση με το ανθρακικό ασβέστιο. Είναι αξιοσημείωτο το γεγονός πως στην παλιά ιζηματογένεση στους ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους της περιοχής, ενώ ο σίδηρος εξακολουθεί να εμφανίζει αυτήν την αρνητική συσχέτιση, το μαγγάνιο σχετίζεται θετικά με την ανθρακική φάση. Στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής τόσο ο σίδηρος, όσο και το μαγγάνιο εμφανίζουν την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με αυτήν, που έχουν στα δείγματα της περιοχής ΡΑΡ όσον αφορά την σχέση τους με το ανθρακικό ασβέστιο. Στους ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους της ενότητας Βαφειοχωρίου Κιλκίς η σχέση του σιδήρου και του μαγγανίου παραμένει ισχυρά θετική δείχνοντας την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης. Αντιθέτως στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής η σχέση σιδήρου και μαγγανίου παραμένει αρνητική, όχι όμως στατιστικά σημαντική γεγονός που υποδηλώνει μεγαλύτερη κινητικότητα του μαγγανίου στα δείγματα αυτά. Τόσο κατά την σύγχρονη ιζηματογένεση (περιοχή ΡΑΡ), όσο και στην παλιά ιζηματογένεση της περιοχής Βαφειοχωρίου Κιλκίς, το ανθρακικό ασβέστιο εμφανίζει την ίδια ανταγωνιστική σχέση με το μαγνήσιο. Η αρνητική σχέση μαγνησίου και αργιλίου με την ανθρακική φάση τόσο στην σύγχρονη, όσο και στην παλιά ιζηματογένεση δείχνει την διαφορετική προέλευση των υλικών, με τα στοιχεία αργίλιο και μαγνήσιο να σχετίζονται με το αργιλικό κλάσμα και τα υλικά αποσάθρωσης, ενώ το ανθρακικό ασβέστιο να συνδέεται με τα υλικά βιογενούς προέλευσης. Η γεωχημική συμπεριφορά του πυριτίου είναι διαφορετική στην σύγχρονη ιζηματογένεση από ό,τι στην παλιά ιζηματογένεση. Στην περιοχή ΡΑΡ το κλάσμα του πυριτίου που είναι διαλυτό στο υδροχλωρικό οξύ εμφανίζει θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο και αρνητική με το αργίλιο. Το πυρίτιο σε όλα τα δείγματα της ενότητας Βαφειοχωρίου εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό κλάσμα, ενώ θετική με το αργίλιο δείχνοντας την λιθογενή κυρίως προέλευσή του. Στην ευρύτερη περιοχή Κοζάνης - ζώνη Πελαγονική Η ανταγωνιστική σχέση μεταξύ μαγνησίου και ανθρακικού ασβεστίου επιβεβαιώνεται ακόμα μία φορά για τους ανθρακικούς σχηματισμούς και στις 3 περιοχές (Σιάτιστα, Βέρμιο και Κοζάνη). Η αρνητική σχέση μεταξύ σιδήρου και ανθρακικού ασβεστίου στον σχηματισμό της Σιάτιστας αντανακλά την διαφορετική γεωχημική φάση των δύο συστατικών. Επιπρόσθετα η θετική σχέση ανθρακικού ασβεστίου με τον σίδηρο στους σχηματισμούς του Βερμίου και της Κοζάνης δείχνουν την πιθανή προσρόφηση των ιόντων σιδήρου στο ανθρακικό πλέγμα των υλικών. Την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με τον σίδηρο παρουσιάζει και το μαγγάνιο. Παρατηρούμε πως η διαγενετική διεργασία που έχει να κάνει με την διάλυση των οξειδιακών φάσεων του σιδήρου και του μαγγανίου και την ενσωμάτωση των ιόντων τους στο ανθρακικό πλέγμα των ιζημάτων είναι μία πιθανή διεργασία για τους ανθρακικούς σχηματισμούς του Βερμίου και της Κοζάνης. Η συσχέτιση του σιδήρου και του μαγγανίου με το αργίλιο και στις τρεις περιοχές είναι θετική δηλώνοντας την σχέση των στοιχείων αυτών με το αργιλικό κλάσμα των υλικών. Η σχέση του πυριτίου με το αργίλιο εμφανίζεται αρνητική στην περιοχή της Σιάτιστας δείχνοντας πως σε αυτήν την περιοχή το πυρίτιο δεν σχετίζεται με τα υλικά της αποσάθρωσης. Στις περιοχές Βερμίου και Κοζάνης το πυρίτιο εμφανίζει μία θετική συσχέτιση με το αργίλιο, δηλώνοντας πως έχει κυρίως λιθογενή προέλευση. Στην περιοχή Κοζάνης η γεωχημική συμπεριφορά του σιδήρου και του μαγγανίου είναι διαφορετική μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης. Στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ ο σίδηρος και το μαγγάνιο συσχετίζονται αρνητικά με το ανθρακικό ασβέστιο. Στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης τόσο ο σίδηρος όσο και το μαγγάνιο εμφανίζουν μία θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Είναι αξιοσημείωτο το γεγονός ότι ο σίδηρος και το μαγγάνιο εμφανίζει επίσης θετική συσχέτιση με το αργίλιο, κάνοντας πιο πολύπλοκη την γεωχημική συμπεριφορά των δύο αυτών στοιχείων στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης. Διαφορετική γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ιζηματογένεσης στην περιοχή της Κοζάνης εμφανίζει και το αργίλιο. Στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ το αργίλιο εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο, ενώ στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης το αργίλιο συσχετίζεται θετικά με το ανθρακικό ασβέστιο. Την ίδια θετική συσχέτιση εμφανίζει το πυρίτιο με το αργίλιο στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης, δείχνοντας διαφορετική γεωχημική συμπεριφορά σε σχέση με τα ανθρακικά ιζήματα στην περιοχή ΡΑΡ, όπου το πυρίτιο συσχετίζεται αρνητικά με το αργίλιο. Το μαγνήσιο και σε αυτήν την περίπτωση εμφανίζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης δείχνοντας να σχετίζεται αρνητικά με το ανθρακικό ασβέστιο τόσο στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ, όσο και στους ανθρακικούς σχηματισμούς στην περιοχή της Κοζάνης. Στην περιοχή του Βερμίου το μαγνήσιο εμφανίζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης έχοντας μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Αξιοσημείωτη είναι η γεωχημική συμπεριφορά του αργιλίου, το οποίο, ενώ κατά την σύγχρονη ιζηματογένεση στην περιοχή ΡΑΡ εμφανίζει μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο, στους ανθρακικούς σχηματισμούς του Βερμίου εμφανίζει θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Τόσο ο σίδηρος, όσο και το μαγγάνιο στην περιοχή Βερμίου σχετίζονται θετικά με το αργίλιο δείχνοντας την ίδια γεωχημική συσχέτιση με αυτήν που έχουν στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ. Αντιθέτως η γεωχημική συμπεριφορά του πυριτίου είναι διαφορετική μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ανθρακικής ιζηματογένεσης. Το πυρίτιο στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με το αργίλιο, ενώ στους ανθρακικούς σχηματισμούς στην περιοχή Βερμίου εμφανίζει θετική συσχέτιση με το αργίλιο. Στην περιοχή της Σιάτιστας ο σίδηρος και το μαγγάνιο παρουσιάζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με την σύγχρονη ιζηματογένεση στην περιοχή ΡΑΡ, δείχνοντας μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Επιπρόσθετα τόσο το μαγνήσιο, όσο και το αργίλιο παρουσιάζουν αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο δείχνοντας την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης. Η θετική συσχέτιση του σιδήρου και του μαγγανίου με το αργίλιο τόσο στην παλιά, όσο και στην σύγχρονη ιζηματογένεση δηλώνει την σχέση των δύο στοιχείων με τα υλικά αποσάθρωσης και στις δύο περιόδους. Επίσης στην περιοχή της Σιάτιστας το πυρίτιο εμφανίζεται να έχει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης, έχοντας αρνητική συσχέτιση με το αργίλιο, γεγονός που δηλώνει την σύνδεση του με υλικά βιογενούς κυρίως προέλευσης. Στην περιοχή Χαιρεθιανά, Καστέλι Κρήτης - ζώνη Γαβρόβου-Τρίπολης Η ανταγωνιστική σχέση μεταξύ του μαγνησίου και της ανθρακικής φάσης εμφανίζεται ακόμα μία φορά και σε αυτά τα δείγματα. Η αρνητική συσχέτιση του αργιλίου με το ανθρακικό ασβέστιο δείχνει την διαφορετική προέλευση των υλικών στην περιοχή μελέτης κατά την περίοδο της ιζηματογένεσης. Η θετική συσχέτιση του μαγνησίου με το αργίλιο δείχνει την προέλευσή τους από υλικά αποσάθρωσης. Ο σίδηρος και το μαγγάνιο σχετίζονται θετικά με την ανθρακική φάση και αρνητικά με το αργιλικό κλάσμα των υλικών. Η γεωχημική συμπεριφορά του σιδήρου και του μαγγανίου δηλώνει πως μέσα από μία διαγενετική διεργασία τα δύο αυτά στοιχεία ενσωματώθηκαν στα ανθρακικό πλέγμα των υλικών. Το πυρίτιο εμφανίζει ισχυρή αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο στους ανθρακικούς σχηματισμούς του Καστελίου, ενώ δεν παρουσιάζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με τα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ, όπου το πυρίτιο σχετίζεται θετικά με το ανθρακικό ασβέστιο. Η διαφορετική αυτή γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης δηλώνει ότι στην σύγχρονη ιζηματογένεση στην περιοχή ΡΑΡ το πυρίτιο σχετίζεται με υλικά βιογενούς προέλευσης, ενώ κατά την παλιά ανθρακική ιζηματογένεση το πυρίτιο σχετίζεται κυρίως με υλικά αποσάθρωσης και συνδέεται με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των υλικών. Διαφορετική γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης παρουσιάζεται και για τα στοιχεία σίδηρος και μαγγάνιο στην περιοχή Καστέλι Κρήτης. Τόσο ο σίδηρος, όσο και το μαγγάνιο εμφανίζουν θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο και αρνητική συσχέτιση με το αργίλιο στους ανθρακικούς σχηματισμούς του Καστελίου. Η εικόνα αυτή γίνεται εντελώς διαφορετική για τα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ, όπου τα δύο αυτά στοιχεία εμφανίζουν αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο και θετική συσχέτιση με το αργίλιο. Αυτή η γεωχημική συμπεριφορά σιδήρου και μαγγανίου δηλώνει, ότι ενώ τα στοιχεία αυτά κατά την σύγχρονη ιζηματογένεση συνδέονται με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των ιζημάτων, στους ανθρακικούς σχηματισμούς της περιοχής Καστελίου Κρήτης σχετίζονται με το ανθρακικό υλικό. Η διαπίστωση αυτή οδηγεί στο συμπέρασμα πως στην περιοχή Καστέλι ο σίδηρος και το μαγγάνιο μέσα από μία διαγενετική διεργασία ενσωματώθηκαν στο ανθρακικό πλέγμα των υλικών εμφανίζοντας την θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Τόσο το μαγνήσιο, όσο και το αργίλιο εμφανίζουν την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ της παλιάς και της σύγχρονης ιζηματογένεσης. Τα δύο αυτά στοιχεία στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής μελέτης ΡΑΡ εμφανίζουν μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο, ενώ την ίδια αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο εμφανίζουν και στους ανθρακικούς σχηματισμούς στην περιοχή Καστέλι Κρήτης, δείχνοντας να σχετίζονται και για τις δύο περιόδους ιζηματογένεσης κυρίως με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των υλικών. / In the present study the geochemical processes taking place in sediments collected from the Porcupine Abyssal Plain (PAP) area in the northeastern Atlantic Ocean, are deduced. Additionally, the geochemical processes in carbonate materials from the geological zones in the Greek peninsula are discussed. The primary production taking place in the upper part of the water column is responsible for the CaCO3 enrichment in the surface PAP sediments, while the carbonate materials from the geological zones in the Greek peninsula derived from the primary production that took place in the oceans during past geological periods. The HCl leaching method was considered necessary in order to isolate the aluminosilicate fraction of the sediments, by dissolving the carbonates, the interstitial water evaporates together with some colloidal iron and also removes elements from ion-exchange position. Additionally, the HCl dissolves manganese and iron crystalline oxides and partially attacks clay minerals including iron clay montronite.

Η περιοχή μελέτης καλύπτει ένα μέρος των ανθρακικών αποθέσεων της Κεντρικής και Εξωτερικής Ιόνιας ζώνης οι οποίες αποτέθηκαν από το Τριαδικό έως το Ηώκαινο. Γεωγραφικά οριοθετείται, κατά τον άξονα Ανατολή – Δύση, από τον εθνικό δρόμο Άρτας – Ιωαννίνων και το Ιόνιο Πέλαγος, και κατά Βορά – Νότο από νοητούς, παράλληλους προς τον Ισημερινό άξονες που διέρχονται από την Άρτα και την Ηγουμενίτσα. Η περιοχή βρίσκεται ανάμεσα στις συντεταγμένες 20ο 12΄ και 21ο 00΄ Ανατολικά, και 39ο 00΄ με 39ο 30΄ Βόρεια και καλύπτεται από τα ακόλουθα γεωλογικά φύλλα του Ι.Γ.Μ.Ε, κλίμακας 1:50.000: Άρτα, Καναλάκι, Πάργα, Θεσπρωτικό και Παραμυθιά. Από την μικροφασική ανάλυση και την ανάλυση φασικών ζωνών που προηγήθηκε σε συνδυασμό με την βιοχρονολόγηση εξάγεται το συμπέρασμα ότι κατά το Α.Τριαδικό αποτέθηκαν μικριτικοί και κατά θέσεις λιθοκλαστικοί ασβεστόλιθοι σε περιβάλλον υφαλοκρηπίδας περιορισμένης κυκλοφορίας. Από το Α.Τριαδικό και μέχρι το τέλος του Λιασίου αποτίθενται σε όμοιες περιβαλλοντικές συνθήκες grapestones, rudstones, floatstones και grainstones. Από το Λιάσιο και μέχρι το Σαντώνιο αποτίθενται mudstone – wackestone και σπανιότερα packstone σε περιβάλλον πρόσθιας κατωφέρειας έως και υφαλοκρηπίδας ανοιχτής θάλασσας. Από το Καμπάνιο έως το Πριαμπόνιο, όπου τοποθετείται και το τέλος της ανθρακικής ιζηματογένεσης στην Ιόνιο ζώνη, αποτίθενται εναλλαγές από mudstone – wackestone και floatstone – packstone σε περιβάλλον πρόσθιας κατωφέρειας και βαθύτερο όριο υφαλοκρηπίδας. Στρωματογραφικά οι αποθέσεις της περιοχής μελέτης αποτελούνται από τέσσερις συνολικά ακολουθίες 3ης τάξης, δύο χαμηλής στάθμης (LST), μία υψηλής στάθμης (HST) και μια επικλυσιγενής (TST). Ο συνολικός όγκος των μελετηθέντων ιζημάτων ανέρχεται σε 3064,796 χλμ3, καταλαμβάνοντας χρονικό διάστημα από το Ανώτερο Τριαδικό έως το Παλαιογενές, από τα όποια 1398,050 χλμ3 αποτελούνται από τους ασβεστόλιθους του Ιουρασσικού οι οποίοι λόγω της απουσίας το Ammonitico Rosso δεν διαχωρίζονται. Επιπλέον 796,777 χλμ3 αποτελούνται από τους ασβεστόλιθους της Βίγλας οι οποίοι μαζί με τις πελαγικές αποθέσεις του Μέσου – Άνω – Ιουρασσικού απαρτίζουν την πελαγική ακολουθία 2ης τάξης. Τέλος 449,921 χλμ3 και 420,048 χλμ3 ανήκουν στους ασβεστόλιθους το Α.Κρητιδικού και του Παλαιογενούς οι οποίοι απαρτίζουν την δεύτερη ακολουθία 3ης τάξης. Οι αποθέσεις του Τριαδικού λόγω του άγνωστου υποβάθρου τους και τις ευδιάλυτης φύσης τους δεν συμπεριλήφθηκαν στους υπολογισμούς όγκου. Από την μελέτη με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης προέκυψε ότι διεργασίες όπως μικριτίωση, ανακρυστάλωση, προσαύξηση και νεομορφισμός του υλικού τσιμεντοποίησης είναι καθολικές για όλα τα δείγματα. Σε κάποια δείγματα παρατηρήθηκαν πυριτικά συσσωματώματα τα οποία συνδέονται με την δράση θειοβακτηριδίων. Επίσης στο σύνολο των δειγμάτων παρατηρήθηκε ασήμαντο από άποψη υδραυλικών χαρακτηριστικών μεσοκρυσταλλικό και μεσοκοκκώδες πορώδες. Το πιο σημαντικό πορώδες παρατηρήθηκε σε δείγματα wackestone του Παλαιογενούς το οποίο συνίσταται από πορώδες διαλυσιγενών καναλιών, βιοδιάτρησης και ενδοκοκκώδες παρουσιάζοντας αυξημένο ενδιαφέρον από άποψη υδροχωριτικότητας και διαπερατότητας. Από την μελέτη των αργιλικών ορυκτών προκύπτει ότι τα ιζήματα το Μέσου Ιουρασσικού βρέθηκαν σε στάδιο Μέσης διαγένεσης και σε θερμοκρασίες που δεν υπερέβησαν τους 100 0C. Τα μεταγενέστερα ιζήματα βρεθήκαν όπως αναμένονταν σε ζώνες ασθενέστερης διαγένεσης με αποκορύφωμα τα ιζήματα του Παλαιογενούς που βρέθηκαν μόνο στο στάδιο της πρώιμης διαγένεσης ή ρηχής ταφής. Οι συνθήκες διαγένεσης κρίνονται ανεπαρκής για την ωρίμανση και γένεση υδρογονανθράκων. Από τη ανάλυση σταθερών ισοτόπων και οργανικού άνθρακα εξάγεται το συμπέρασμα ότι κανένα από τα δείγματα που μελετήθηκαν δεν συνδέεται με κανένα τρόπο με μητρικό πέτρωμα υδρογονανθράκων. Επίσης από ανάλυση μάζας πετρώματος δεν μπορούν να εξαχθούν ασφαλή συμπεράσματα ως προς την θερμοκρασία που επικρατούσε στο περιβάλλον απόθεσης, λόγω των διαγενετικών αλλαγών. Όλα τα δείγματα που εξετάστηκαν έχουν δ τιμές μέσα στο εύρος των κανονικών πελαγικών αποθέσεων. Η υπό αμφισβήτηση παραδοχή ότι από τα παλαιότερα σε νεότερα πετρώματα το περιεχόμενο σταθερών ισοτόπων γίνεται ελαφρύτερο, δεν επιβεβαιώθηκε και επιπρόσθετα από τα αποτελέσματα τεκμηριώνεται η μη ορθότητα της παραδοχής. Το ποσοστό οργανικού άνθρακα καθορίζεται από τις οξειδωτικές ή αναγωγικές συνθήκες που επικρατούσαν και από τη δράση θειοβακτηριδίων και παραμένει εξαιρετικά χαμηλο στο σύνολο των δειγμάτων (<0,05 %). Η Ιόνιος ζώνη αναπτύχθηκε πάνω από ένα παθητικό περιθώριο με υπόβαθρο παλαιοζωικά μεταμορφωμένα πετρώματα τα οποία δεν έχουν επιφανειακές εμφανίσεις. Αρχικά και μετά από ηπειρωτική διάρρηξη αποτέθηκαν εβαποριτικά και ανθρακικά ιζήματα σε περιβάλλον περιορισμένης υφαλοκρηπίδας με εκτεταμένες και διάσπαρτες υπεράλμυρες λίμνες (sabkhas). Μετά από μία σύντομη περίοδο επιφανειακής έκθεσης η στάθμη της θάλασσας αυξήθηκε και αποτέθηκαν κανονικής αλμυρότητας ασβεστόλιθοι υφαλοκρηπίδας σε όλη τη διάρκεια του Λιασίου (Κ.Ιουρασσικό, κυρίως οι λεγόμενοι ασβεστόλιθοι ‘‘Παντοκράτορα’’). Στη συνέχεια και μέχρι το Σαντώνιο (Α.Κρητιδικό) αποτίθενται πελαγικοί ασβεστόλιθοι σε περιβάλλον υφαλοκρηπίδας ανοιχτής κυκλοφορίας με γεωμετρία ράμπας ίσης κλίσης (homoclinal ramp). Το περιβάλλον παραμένει ίδιο, με κάποιες μικρές τροποποιήσεις, όπως μεταβολή της κλίσης σε συνάρτηση με τη απόσταση από την ακτή και μικρή μείωση της στάθμης της θάλασσας, μέχρι το τέλος του Ηωκαίνου (Παλαιογενές) οπότε γίνεται μετάβαση σε κλαστική ιζηματογένεση. Από όλα τα δείγματα που μελετήθηκαν αυτά που δείχνουν να έχουν εκτεθεί σε θερμοκρασίες πάνω από 90-100 0C είναι ηλικίας Ιουρασσικού ή παλαιότερα. Στη περιοχή μελέτης όλα τα δείγματα που μελετήθηκαν έχουν περιεκτικότητα σε οργανικό υλικό μέχρι 0,05 % το οποίο είναι πολύ χαμηλότερο από το ελάχιστο απαιτούμενο 0,7 % για να είναι πιθανή ή γένεση υδρογονανθράκων. Επιπλέον οι τιμές δ του σταθερού ισοτόπου 13C απέχουν πολύ από τις τιμές -18 ‰ έως -27 ‰ οι οποίες χαρακτηρίζουν τα μητρικά πετρώματα υδρογονανθράκων. Για τους παραπάνω λόγους πιθανά μητρικά πετρώματα φαίνεται να είναι οι Τοάρσιας ηλικίας, λεγόμενοι “Κατώτεροι σχιστόλιθοι με Poseidonia”, και οι πλούσιες σε οργανικό υλικό παρενστρώσεις που βρίσκονται μέσα στα Τριαδικής ηλικίας ιζήματα. Σημαντικό είναι ότι καμία από τις παραπάνω αποθέσεις δεν έχουν επιφανειακή εμφάνιση στην περιοχή μελέτης. Ταμιευτήρια πετρώματα μπορεί να είναι είτε οι ημιπελαγικές αποθέσεις του Α.Κρητιδικού και του Παλαιογενούς είτε οι μεταηωκαινικές κλαστικές αποθέσεις. Ολοκληρώνοντας το ρόλο καλυμμάτων μπορούν να παίξουν τόσο οι πελαγικές αποθέσεις από το Μ.Ιουρασσικό έως το Κ.Κρητιδικό όσο και οι μεταηωκαινικές κλαστικές αποθέσεις. / PhD Thesis title is “The sedimentological evolution of the Ionian basin during Triassic to Eocene and the possible existence of hydrocarbon plays in the central part of the basin”. The main target of the study is to reveal, in every detail, the sedimentation pattern during the above mentioned time interval. The study area is located in western Greece (Fig. 1). The sediments of the Ionian basin were studied in fifty outcrops and a number of 300 samples were collected (Fig 2). Thin sections were prepared for all the samples and they were studied under polar microscopy. The samples were classified using Dunham’s (1965) classification chart. Afterwards, SMF and FZ, after Flugel (1972) and Wilson (1975), were determined. In addition, stable isotope analysis; clay mineral analysis, organic carbon analysis and micropaleontological study were contacted. The Triassic rocks crop out sparsely and only in signs due to their stratigraphic position, the oldest rocks, and their soluble nature. The outcrops are consisted of chaotic masses with no preferred orientation and no primary structures, like bedding (Getsos et al., 2004). Often they have suffered extensive dissolution and collapsing giving rise to the formation “Solution Collapse Breccias” (Pomoni-Papaioannou, 1980; Pomoni-Papaioannou, 1985; Karakitsios & Pomoni-Papaioannou 1998). Extensive outcrops characterize lower Jurassic sediments with great thickness, completely absence of bedding or other similar primary structure and abundant fragments and fragmentation effects. Karstification, calichification and pedogenesis are common. The sediments were studied in the following six different outcrops: T45, T5, T6, T30, T33, and T38. Samples were studied under polar microscope and their sedimentological and diagenetical pattern were revealed. The studied Early to Late Cretaceous Vigla’s formation appear as extensive outcrops of thin to medium bedded limestones with an average thickness of 200-400 m. Samples were collected from fifteen outcrops around the study area and they were studied under polar microscope. The results of the sedimentological analysis were further combined with the results of low resolution stable isotope analysis, organic carbon and clay mineral analysis. The Paleogene limestones appear as extensive outcrops consisted of intercalations of thin bedded pelagic limestones and medium to thick bedded coarse bioclastic – lithoclastic limestones. Their thickness varies between 180 and 440 m. Triassic. The studied sediments are contributed to four 3rd order sequences, two low stand systems tracts (LST), one of high stand systems tract (HST) and one transressive systems tract (TST). The total volume of studied sediments amounts in 3000 km3, occupying the Late Triassic – Paleogene time interval. The first LST has a duration of 45 million years and average thickness more than 3000 metres. It is consisted of the Triassic rocks and the Early Jurassic shallow shelf limestones, the so called “Pantokrator Limestones”. The HST is constituted of the Late Jurassic to Late Cretaceous (Santonian) pelagic limestones with an average thickness of 600 metres. The duration of the sequence is almost 80 million years. Between the above mentioned sequences the TST were deposited. The deposition took part during the Middle Jurassic and duration was almost 20 million years with a maximum thickness of no more than 200 metres. Finally the last LST sequence is constituted by the Late Cretaceous (Campanian) to Paleogene (Eocene) limestones with an average thickness of 400 m. and 45 million years duration. The study of samples under SEM has revealed a common diagenetic pattern. It is consisted of early diagenetic micritization and early diagenetic neomorphism and recrystallization. In a small number of samples pyrite was studied. Usually pyrite is the product of sulphate reduction bacteria. The microporosity is mainly intecrystall and it has no importance for reservation and fluid circulation. The most important porosity was observed in samples consisted of wackestones and packstones Paleogene in age and it was consisted of solution channels, borings and intraparticle. Clay mineral analysis have revealed the Middle Jurassic sediments suffered the Middle diagenesis stage and their temperatures did not exceed 100 0C. The newer sediments reached up to the Middle stage as well with only exception the Paleogene sediments which suffered only Early diagenesis or “Shallow burial stage”. The diagenetical conditions are insufficient for the maturation and genesis of hydrocarbons. Oxygen and carbon stable isotopes analysis and organic carbon analysis has revealed that the studied sediments do not constitute oil source rocks or reservoirs. The obtained δ values of the studied sediments are within the -+ 4 ‰ which is the characteristic of the normal pelagic limestones. The organic carbon analysis was contacted with the wet oxidation method. The organic carbon content of the whole sediments is very low and do not exceeds the 0.05% value. The Ionian basin was developed on a Mesozoic passive margin. The basement is studied only in signs in nearby areas (Albania) and it is consisted of metamorphosed Palaeozoic rocks. The first sediments deposited were carbonates and sulfates. The depositional environment was restricted circulation shelf and tidal flats and evaporates on sabkhas – Salinas. During the transgressive phase the environment was deep shelf margin and it was part of a homoclinal ramp system (middle ramp). The homoclinal ramp was covered until the initialization of the deposition of the last LST phase when the environment was transformed into a distally steepened ramp or rimmed shelf. Afterwards the carbonate sedimentation came to an end and the clastic sedimentation was established in a foreland basin. The studied sediments with depositional age after the Middle Jurassic have been exposed in temperature much less than 100 0C and as a consequence they are immature. The older sediments have suffered diagenetical temperature almost 100 0C or more and as consequence they are mature. The organic carbon content, as have already been mentioned, is maximum 0.05 %. This value is much lower than minimum hydrocarbon source rock organic carbon content (0.7%). Furthermore the δ values of the carbon stable isotope are much heavier than the values -18 to -27 ‰ which are the typical values of the source rocks. Taking into account the above facts the possible source rocks of the studied area could be the Toarcian age “Lower Posidonia Shales” and the rich in organic matter clayey intercalation of Triassic age. These possible source rocks do not crop out anywhere in the study are. Potential reservoirs can be the hemipelagic LST sequence of Late Cretaceous – Paleogene age or the clastic post Eocene sediments. Potential seal rocks are the pelagic HST sequence of Middle Jurassic – Late Cretaceous limestone and the fine-grained post Eocene clastic sediments.