No description available.

Dating by 40Ar/39 At laser probe mass spectrometry can provide high spatial resolution data on in-situ K-bearing minerals, such as micas and amphiboles. When used in conjunction with careful petrographic investigations, separate generations of minerals related to different metamorphic conditions may be accurately dated. This can provide a detailed history of metamorphism and deformation, and ultimately provide data as to the dynamics of erogenic processes. This project has determined that 40Ar/39Ar laser probe mass spectrometry can be successfully utilized to determine prograde histories of metamorphic rocks.

Η παρούσα πτυχιακή εργασία, κύριο σκοπό έχει την μελέτη, την περιγραφή και την κατανόηση των γεωτεκτονικών περιβαλλόντων σχηματισμού καθώς και των επιμέρους διεργασιών που υπέστησαν οι οφιόλιθοι, κατά τη διάρκεια σχηματισμού τους, κατά τη διάρκεια επώθησής τους σε ηπειρωτικό περιθώριο καθώς και μετά την τελική τους τοποθέτηση επί αυτού. Για τη υλοποίηση του σκοπού αυτού, πραγματοποιήθηκε έρευνα υπαίθρου που περιέλαβε συστηματική μακροσκοπική, μικροσκοπική περιγραφή και ταξινόμηση των πετρωμάτων με τη βοήθεια του συστήματος της I.U.G.S. (International Union of Geological Science, STRECKEISEN et al. 2000). Κατά τη διάρκεια της εργασίας υπαίθρου ελήφθησαν αντιπροσωπευτικά δείγματα των λιθολογιών της περιοχής, με στόχο την μικροσκοπική ανάλυση από λεπτές τομές που σχηματίστηκαν και πάρθηκαν από αυτά, καθώς και μακροσκοπική ανάλυση της δομής, των ορυκτών, του ιστού και της υφής, όπου αυτά που μπορούν και διακρίνονται με το γυμνό μάτι και με την αφή. Η μικροσκοπική ανάλυση πραγματοποιήθηκε στις λεπτές τομές, με την βοήθεια πολωτικού μικροσκοπίου, που σε συνδυασμό με το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης έδωσαν πιο σαφή και ολοκληρωμένα αποτελέσματα στην έρευνα μας. Εκτός από τις παραπάνω μεθόδους κρίθηκε απαραίτητη και η συμβολή γνώσεων που θα πάρουμε από τη διεξαγωγή ορυκτοχημικών και πετροχημικών αναλύσεων και θα διαφωτίσουν την μελέτη των πετρογενετικών και ιδιαίτερα των μετασωματικών διεργασιών. Στις ορυκτοχημικές αναλύσεις δόθηκε ιδιαίτερη έμφαση στον ακριβή προσδιορισμό της χημικής σύστασης του σπινελίου, του ολιβίνη, του χλωρίτη και των πυροξέων που αναγνωρίστηκαν σε σερπεντινίτες και υπολειμματικούς λιθότυπους καθώς και της αλλαγής σύστασης ορυκτών ίδιας ομάδας στη δομή του ίδιου λιθότυπο ή ακόμα και σε διαφορετικούς λιθότυπους. Από την συνένωση των αποτελεσμάτων που προέκυψαν μετά την ολοκλήρωση της μελέτης και των ερευνών, προτάθηκαν ερμηνείες που αφορούν την πετρογενετική εξέλιξη του μανδύα της περιοχής και την γεωτεκτονική τοποθέτηση των οφιολίθων στη σημερινή τους θέση. Η μελέτη αυτή έχει επιπλέον στόχο να βοηθήσει στην κατανόηση της παλαιογεωγραφικής και γεωδυναμικής εξέλιξη του ευρύτερου χώρου της βορειοανατολικής Ελλάδας και να συμπλήρωση τα ήδη υπάρχοντα γεωλογικά στοιχεία που θα οδηγήσουν στην επίλυση του μυστηρίου της γεωλογίας των οφιολίθων της ανατολικής ζώνης. Η επιλογή του Γοματίου ως πεδίου έρευνας υπαγορεύτηκε από το γεγονός ότι τα πετρώματα τόσο του οφιολιθικού συμπλέγματος της περιοχής όσο και των επιμέρους οφιολοθικών συμπλεγμάτων της Σερβομακεδονικής ζώνης δεν έχουν υποστεί τόσο συστηματική και εντατική μελέτη. Ακόμα κι αν υπάρχουν μερικές αναφορές σχετικά με τους οφιόλιθους του Γοματίου, αυτές είναι παλιές και τις περισσότερες φορές αφορούν μόνο συγκεκριμένα αναπάντητα ερωτήματα με αποτέλεσμα να υπάρχουν μεγάλα κενά στο βιογραφικό των συγκεκριμένων οφιολίθων. / --

Bibliography: leaves 181-196. / 196, 44a leaves : ill. (some col.), maps ; 30 cm. / Title page, contents and abstract only. The complete thesis in print form is available from the University Library. / Thesis (Ph.D.)--University of Adelaide, Dept. of Geology and Geophysics, 1994

Detailed structural and mineralogical mapping was undertaken in an area of 130 square kilometres within the Pennine Zone of the south-east Tauern Window, the Eastern Alps. A coherent tectono-metamorphic history is established for this area. Three pre-Alpine metamorphic events are recognised. The Alpine history involves two discrete phases of intense penetrative deformation which occurred under conditions of rising temperature, a widespread phase of thermal crystallisation at 35-40 mybp representing the attainment of maximum temperatures, and a minor post-metamorphic phase of deformation. The regional tectonic significance of this sequence is discussed. The spatial variation in Alpine peak metamorphic conditions is examined in terms of the distribution of mineral zones and isograds in metapelites. Staurolite+biotite assemblages were developed at low structural levels, and chloritoid+biotite assemblages along a thin wedge-shaped zone. Barrovian and Stonehavian facies series are both represented. Oxygen isotope studies on whole-rocks and mineral separates suggest that widespread circulation of metamorphic fluids did not occur during Alpine metamorphism. Thermodynamic calculations indicate that metamorphic conditions during the Alpine thermal peak were 570ºC and 7 kb at the basement-cover interface. These results can be reconciled both with models in which tectonic burial alone was sufficient to cause Alpine metamorphism of the Pennine Zone and with models in which a transient high heat flow regime is invoked.

Metamorphic rocks constitute a vast volumetric proportion of the Earth’s continental lithosphere and are invaluable recorders of the mechanisms and rates of deformation and metamorphism that occur at the micro-, meso- and macro-scale. As such, they have the potential to provide detailed insight into important tectonic processes such as the subductive transport of material into, and back from, mantle depths and also folding, faulting and thickening of crust that occurs during collisional orogeny. The Himalayan-Karakoram-Tibetan orogen is the youngest and most prominent example of a continent-continent collisional mountain belt on Earth today and is a product of the on-going convergence of the Indian and Asian plates that initiated in the Early Eocene. Thus, it provides an exceptional natural laboratory for the investigation of such processes. Recent advances in the computational ability to replicate natural mineral assemblages through a variety of metamorphic modelling techniques have led to improvements in the amount (and quality) of petrographic data that may be obtained from a typical metamorphic rock. In this study, phase equilibria modelling (pseudosection construction) using THERMOCALC, amongst other techniques, has been integrated with in-situ U–Pb and Th–Pb geochronology of accessory monazite in order to constrain the tectonothermal evolution of four regions intimately associated with the Himalayan-Karakoram-Tibetan orogen. These regions comprise the Karakoram metamorphic complex (north Pakistan), the Tso Morari massif (north-west India), the eastern Himalayan syntaxis (south-east Tibet) and the Day Nui Con Voi metamorphic core complex of the Red River shear zone (North Vietnam). Each case study documents previously unreported metamorphic, magmatic or deformational events that are associated with the India-Asia collision. These data have allowed original interpretations to be made regarding the tectonic evolution of each individual region as well as the large-scale evolution of the Himalayan-Karakoram-Tibetan orogenic system as a whole.

Η Ικαρία βρίσκεται στο ανατολικό τμήμα της Αττικο-Κυκλαδικής Μάζας, πολύ κοντά στην προς τα ανατολικά της συνέχιση, δηλ. τη Μάζα του Μεντερές. Διακρίνονται τρεις τεκτονικές/λιθοστρωματογραφικές ενότητες (Κτενάς 1969, Παπανικολάου 1978) που ξεκινώντας από τα κατώτερα μέλη προς τα ανώτερα είναι: α) η ενότητα Ικαρίας, β) η ενότητα Μεσαριάς, και γ) η ενότητα Κεφάλας. Καταγράφονται δύο γρανιτικά σώματα τα οποία διεισδύουν στην ενότητα Ικαρίας. Το μεγαλύτερο από αυτά είναι I-τύπου και καταλαμβάνει όλο το δυτικό τμήμα του νησιού, ενώ το δεύτερο είναι αρκετά μικρότερο με χαρακτηριστικά S-τύπου και εμφανίζεται κοντά στον οικισμό Ξυλοσύρτης (ΝΑ Ικαρία). Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν να αποκωδικοποιήσει τη μεταμορφική ιστορία των ενοτήτων αυτών και να εκτιμήσει τις μεταμορφικές συνθήκες σχηματισμού τους. Η προσέγγιση που ακολουθήθηκε είχε δύο σκέλη, ένα με χαρακτήρα επαγωγικό και ένα με το χαρακτήρα της μοντελοποίησης. Η επαγωγική προσέγγιση συμπεριλαμβάνει κατά πρώτον την έρευνα πεδίου (χαρτογράφηση και δειγματοληψία περισσότερων των 600 δειγμάτων) και την πετρογραφική παρατήρηση σε πολωτικό μικροσκόπιο, και κατά δεύτερο, τη χρησιμοποίηση τεχνικών όπως περιθλασιμετρία και φθορισιμετρία ακτίνων Χ, μικροανάλυση και ηλεκτρονική μικροσκοπία. Η προσέγγιση μέσω μοντελοποίησης είχε ως σκοπό: α) τη διερεύνηση των δυνατοτήτων που προσφέρει η κατασκευή και χρήση ισοχημικών τομών P/T διαγραμμάτων φάσεων (pseudosections) και η δυναμική τους ως πετρολογικού εργαλείου, και β) η μοντελοποίηση των μεταπηλιτικών παραγενέσεων της κύριας τεκτονομεταμορφικής ενότητας της Ικαρίας (Ενότητα Ικαρίας). Η ενότητα Ικαρίας υποδιαιρείται στις ακόλουθες υποενότητες, ξεκινώντας από τη βάση: α)το Μάρμαρο Νίκαρη, β) την ακολουθία των Γνευσίων Πλαγιάς στην οποία απαντώνται μεταπηλίτες (σχιστόλιθοι και γνεύσιοι) με ενδιαστρώσεις και φακούς αμφιβολιτών, ασβεστοπυριτικά πετρώματα και χαλαζίτες, γ) το Μάρμαρο Πούντας που αποτελείται από ασβεστιτικά και δολομιτικά μάρμαρα με σπάνιους μεταβωξιτικούς φακούς, και δ) ο σχηματισμός Πετροπουλίου στον οποίο συμμετέχουν μεταπηλίτες πλούσιοι σε χλωρίτη, αμφιβολίτες, ασβεστοπυριτικά πετρώματα και μάρμαρα. Τα Ι- και S-τύπου γρανιτικά σώματα διεισδύουν στην ενότητα Ικαρίας κατά το κάτω Μειόκαινο, προκαλώντας τοπικά ανακρυστάλλωση λόγω θερμικής μεταμόρφωσης και δημιουργία τυπικών ορυκτών αυτού του είδους μεταμόρφωσης, όπως: ανδαλουσίτη, κορδιερίτη, σιλλιμανίτη (στα μεταπηλιτικά δείγματα), σκαπόλιθο, κλινοζωϊσίτη (στα ασβεστοπυριτικής σύστασης πετρώματα), και πυρόξενο, γρανάτη (στα μεταβασικά πετρώματα). Η ενότητα Μεσαριάς επωθείται επί της ενότητας Ικαρίας, και αποτελείται από μάρμαρα, πλούσιους σε γραφίτη ασβεστιτικούς σχιστόλιθους και φυλλίτες και σπάνιους πρασινοσχιστόλιθους. Η ανώτερη λιθοστρωματογραφική ενότητα της Κεφάλας, είναι ένα τεκτονικό ράκος καλύμματος και συνίσταται από μάρμαρα/κρυσταλλικό ασβεστόλιθο άνω Τριαδικής ηλικίας στα οποία διεισδύει ένα διοριτικής σύστασης πλουτώνιο σώμα, που προκαλεί τοπική άλω θερμικής μεταμόρφωσης με αποτελέσματα ανάλογα αυτών που παρατηρήθηκαν στις γρανιτικές διεισδύσεις. Η γεωχημική μελέτη σε επιλεγμένα αντιπροσωπευτικά δείγματα όλων των ενοτήτων προσδιόρισε το θολεϊτικό τύπου MORB χαρακτήρα των μεταβασικών πετρωμάτων, ενώ επιβεβαίωσε τον \\\\\\\\\\\\\\\"πάρα\\\\\\\\\\\\\\\" χαρακτήρα των ήδη χαρακτηρισμένων μέσω τη πετρογραφικής εξέτασης ως μεταϊζηματογενών πετρωμάτων, και επιπλέον πρότεινε ως πιθανό πρωτόλιθό τους τον πετρογραφικό τύπο των σχιστών αργίλων. Μέσω της ορυκτοχημείας προέκυψαν στοιχεία που υποδεικνύουν ότι οι μεταμορφικές συνθήκες τις οποίες έχουν υποστεί τα πετρώματα της ενότητας Ικαρίας κυμαίνονται μεταξύ της πρασινοσχιστολιθικής και της μέσης έως υψηλής αμφιβολιτικής φάσης, ενώ η ενότητα Μεσαριάς δεν πρέπει να έχει υποστεί συνθήκες ανώτερες εκείνων που χαρακτηρίζουν την πρασινοσχιστολιθική φάση. Ο συνδυασμός της πετρογραφικής παρατήρησης και της ορυκτοχημείας επέτρεψε να αναγνωρισθούν ορυκτές φάσεις οι οποίες για πρώτη φορά αναγνωρίστηκαν στην Ικαρία, όπως για παράδειγμα τα ορυκτά: ανδαλουσίτης, κορδιερίτης, σιλλιμανίτης, σκαπόλιθος, γιαροσίτης, αλλοκλασίτης/γκερσντορφίτης, οσμιρίδιο και συνχυσίτης. Ωστόσο ακόμη πιο σπάνιες ήταν οι ορυκτές φάσεις που αναγνωρίστηκαν στον Μn-ούχο λιθοτύπο \\\\\\\\\\\\\\\"Ικαρίτη\\\\\\\\\\\\\\\": σπεσσαρτίνης με σημαντικές ποσότητες μπλιθιτικού συστατικού (πλούσιο σε Mn3+), τεφροΐτη (Mn-ούχος ολιβίνης), κελσιανός και κυμρίτης (βαριούχοι άστριοι), ροδονίτης, βραουνίτης, γιακομπσίτης, πυροφανίτης (Mn-ούχος σπινέλιος). Στον ίδιο λιθολογικό τύπο αναγνωρίστηκε επίσης και μαγγανοκουμινγκτονίτης (\\\\\\\\\\\\\\\"τιροδίτης\\\\\\\\\\\\\\\") ο οποίος συνυπήρχε με Ca-ούχο αμφίβολο, συνύπαρξη που μόνο σπάνια έχει αναφερθεί στην διεθνή βιβλιογραφία, και αποτελεί πιθανά την πρώτη αναφορά του ορυκτού αυτού από τον ελλαδικό χώρο. Οι γεωθερμοβαρομετρικές εκτιμήσεις βασίστηκαν σε σημαντικό αριθμό γεωθερμοβαρομέτρων, χρησιμοποιώντας παλαιότερες αλλά και τις πιο πρόσφατες ρυθμίσεις τους. Οι συνθήκες P/T που προσδιορίστηκαν για την Ενότητα Ικαρίας, κυμαίνονται μεταξύ 441-623o C και 5.1-7.9 kbar, με τα ανώτερα μέλη της (δηλ. το σχημ/σμό Πετροπουλίου και τους μεταπηλίτες της ακολουθίας των Γνευσίων Πλαγιάς χωρίς γρανάτη και αλουμινοπυριτική φάση), να εμφανίζουν τους χαμηλότερους βαθμούς μεταμόρφωσης (ανώτερη πρασινοσχιστολιθική ως κατώτερη αμφιβολιτική) και τα κατώτερα μέλη της (δηλ. ακολουθία Γνευσίων Πλαγιάς) να προσεγγίζουν ως και την ανώτερη αμφιβολιτική φάση. Οι υψηλότερες πιέσεις (9.5-11.9) και οι χαμηλότερες θερμοκρασίες (~320-340o C) στην Ικαρία, καταγράφηκαν στους φυλλίτες της ενότητας Μεσαριάς. Ιδιαίτερου ενδιαφέροντος στο πλαίσιο της παρούσας διατριβής ήταν οι μεταβωξιτικές εμφανίσεις καθώς και ο μεταμαγγανιούχος λιθοτύπος γνωστός ως \\\\\\\\\\\\\\\"Ικαρίτης\\\\\\\\\\\\\\\" (κατά Κτενά, 1969), ο οποίος εμφανίζεται σε κοντινή σχετικά απόσταση (<500m) από τον διεισδύοντα γρανίτη του Ξυλοσύρτη. Τα μεταβωξιτικά πετρώματα της Ικαρίας ταξινομούνται πετρογραφικά ως σμύριδα, τα δε γεωχημικά τους χαρακτηριστικά δείχνουν γενετική συσχέτιση με τις βωξιτικές αποθέσεις Ιουρασικής ηλικίας που παρατηρούνται αρκετά δυτικότερα, στον ηπειρωτικό ελληνικό χώρο, υποδεικνύοντας παρόμοια ηλικία για τους πρωτόλιθούς τους. Η ορυκτοχημεία των ορυκτών φάσεων που αποτελούν τα πετρώματα αυτού του τύπου βοήθησε στην εκτίμηση των μεταμορφικών συνθηκών που οδήγησαν στη δημιουργία τους, καθώς και στη σύγκρισή τους με παρόμοιου τύπου μεταβωξιτικές εμφανίσεις στο Αττικοκυκλαδικό σύμπλεγμα και το γειτονικό του σύμπλεγμα του Μεντερές (νοτιοδυτική Τουρκία). Η μελέτη των πετρωμάτων αυτών εστιάστηκε ιδιαίτερα στο ζεύγος γκανίτη (Zn-σπινελίου) – Zn-χεγκμπομίτη, που αν και συμμετείχαν σε μικρές αναλογίες, ήταν δυνατό να δώσουν σημαντικές πληροφορίες για την πορεία που ακολούθησαν οι πορείες P-T στις οποίες οφείλεται ο σχηματισμός τους. Το σχήμα ζώνωσης που παρατηρήθηκε στα ορυκτά αυτά, και κυρίως στον Zn- χεγκμπομίτη, υποδεικνύουν προοδευτικού τύπου μεταμόρφωση. Η περιεκτικότητα σε Zn του συνυπάρχοντα γκανίτη βρίσκεται ανάμεσα στις υψηλότερες που έχουν αναφερθεί σε παρόμοιου τύπου πετρώματα (πχ. Σάμος και Μεντερές). Σε δείγματα από το Mn-ούχο λιθοτύπο \\\\\\\\\\\\\\\"Ικαρίτη\\\\\\\\\\\\\\\" βρέθηκαν να συνυπάρχουν πλέον των 20 ορυκτών φάσεων σε επιφάνεια έκτασης που αντιστοιχεί στις διαστάσεις μίας τυπικής λεπτής τομής, πολλές από τις οποίες αναφέρονται για πρώτη φορά από την Ικαρία, όπως αναφέρθηκε και παραπάνω. Ως πιο πιθανή διεργασία για το σχηματισμό του λιθοτύπου αυτού προτείνεται η επίδραση πυρομετασωματικών ρευστών που συνδέονται γενετικά με την παρακείμενη γρανιτική διείσδυση του Ξυλοσύρτη. Ενδιαφέροντα αναμένεται να είναι τα αποτελέσματα που θα προκύψουν για τις συνθήκες P/T που οδήγησαν στο σχηματισμό του Ικαρίτη, μέσω της εν εξελίξει μελέτης του, στην κλίμακα των μικροπεριοχών του, που ορίζουν παραγενέσεις ισορροπίας. Η προσέγγιση που είχε το χαρακτήρα της πρόβλεψης, στηρίχτηκε στη χρήση ισοχημικών τομών P-T διαγραμμάτων φάσεων (isochemical P-T phase diagram sec-tions όπως προτείνεται σαν ονομασία τους από τους Tinkham & Ghent 2005), ευρύτερα γνωστών ως pseudosections, οι οποίες έχουν αποδειχθεί ως ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο για τη μεταμορφική πετρολογία. Στην εργασία αυτή δοκιμάζεται η εφαρμογή του σε μεταπηλιτικά πετρώματα μετρίων βαθμών μεταμόρφωσης (πρασινοσχιστολιθική – αμφιβολιτική φάση) της κύριας λιθοστρωματογραφικής ενότητας της νήσου Ικαρίας (ενότητα Ικαρίας). Η χρήση τέτοιων διαγραμμάτων έδωσε τη δυνατότητα της μοντελοποίησης των παρατηρούμενων παραγενέσεων, καθώς και την αποκωδικοποίηση σημαντικού τμήματος της πορείας των μεταμορφικών συνθηκών P-T, που επέδρασαν επί των αντίστοιχων πετρωμάτων. Η δημιουργία ισοχημικών τομών με βάση δύο εκ των πλέον χρησιμοποιούμενων συστημάτων (KFMASH και MnKFMASH) για τρεις κύριες συστάσεις (ΑΙΚ, ΒΙΚ, και CIK) που προέκυψαν από την ομαδοποίηση παρομοίου χημισμού συστάσεων πετρωμάτων, επέτρεψε σε πρώτη φάση την αναγνώριση της επίδρασης του Mn στο σύστημα και την επιλογή του πλέον κατάλληλου συστήματος για την ιδανικότερη μοντελοποίηση της κάθε σύστασης/ομάδας παραγενέσεων. Τα διαγράμματα αυτά τέλος επέτρεψαν την με γεωθερμοβαρομετρικούς όρους προσέγγιση παραγενέσεων για τις οποίες η κλασική γεωθερμοβαρομετρία αδυνατεί να δώσει αποτελέσματα, λόγω της απουσίας των κατάλληλων ορυκτών φάσεων. Έγινε δυνατό να περιγραφούν δύο μεταμορφικά στάδια (στάδιο 1 και στάδιο 2), κάθε ένα από τα οποία αντιστοιχείται σε ξεχωριστό επεισόδιο θερμικής κορύφωσης. Τα τελευταία πιστεύεται ότι συνδέονται με τα μεταμορφικά επεισόδια που είναι υπεύθυνα για την τεκτονομεταμορφική ιστορία της Αττικο-Κυκλαδικής μάζας (Μ2 και Μ3, αντίστοιχα). Η παρούσα μελέτη έδειξε ότι η ενότητα Ικαρίας δέχτηκε μια μεταμόρφωση τύπου Barrow, με συνθήκες που αντιστοιχούν στην πρασινοσχιστολιθική έως μέση-ανώτερη αμφιβολιτική φάση. Τα πετρώματα της ενότητας Μεσαριάς επηρεάστηκαν κυρίως από μεταμορφικές συνθήκες της πρασινοσχιστολιθικής φάσης. Η καταγραφή του κατω-Ηωκαινικού γεγονότος υψηλής πίεσης (μεταμορφικό επεισόδιο Μ1) που επηρέασε την Αττικο-Κυκλαδικής μάζας στα πετρώματα της Ικαρίας δεν έγινε δυνατή. Μόνο ασθενείς ενδείξεις του γεγονότος αυτού έγινε δυνατόν να προσδιορισθούν, όπως η συχνή παρουσία γρανατικών εγκλεισμάτων σε κρυστάλλους ολιγοκλάστου των χαμηλότερου βαθμού μεταμόρφωσης σχιστόλιθων της ακολουθίας των Γνευσίων Πλαγιάς και των μεταπηλιτών του σχημ/σμου Πετροπουλίου. Ως πιο ξεκάθαρο στοιχείο ωστόσο του συγκεκριμένου μεταμορφικού επεισοδίου αναφέρεται η γεωβαρομετρική εκτίμηση υψηλών πιέσεων που πραγματοποιήθηκε για τους φυλλίτες της ενότητας Μεσαριάς. Τέλος, προτείνονται δύο εναλλακτικά μοντέλα για την περιγραφή της \\\\\\\\\\\\\\\"θερμικής μηχανής\\\\\\\\\\\\\\\", που ήταν υπεύθυνη για τη μεταμόρφωση και το μαγματισμό στην περιοχή της Ικαρίας. Το πρώτο βασίζεται στο αντίστοιχο προτεινόμενο από τον Μπορονκάϋ (1995) μοντέλο, το οποίο υποθέτει την ύπαρξη μιας μανδυακής πηγής που συνδέεται με τον μηχανισμό οπισθοχώρησης τεμάχους (slab roll-back). Οι διαδικασίες τήξης-αφυδάτωσης του τεμάχους αυτού παρήγαγαν ένυδρα τήγματα τα οποία κινούμενα ανοδικά προς την υπο-ηπειρωτική λιθόσφαιρα, έδωσαν γένεση στις γρανιτικές διεισδύσεις που παρατηρούνται στην περιοχή. Το δεύτερο μοντέλο είναι παρόμοιο με εκείνο που προτάθηκε από τους Whitney & Dilek (1998) για να ερμηνεύσουν την τεκτονομεταμορφική ιστορία της μάζας του Nidge, που αποτελεί τμήμα του κρυσταλλικού συμπλέγματος της κεντρικής Ανατολίας. Μέσω του μοντέλου αυτού προτείνεται η απόδοση του ενταφιασμού και της μερικής τήξης υλικού του φλοιού (κυρίως μεταγραουβακών και μετα-ανδεσιτών) στο ίδιο τεκτονομεταμορφικό καθεστώς, το οποίο είναι υπεύθυνο για την μεταμόρφωση που αποτυπώνεται στα μέλη της ενότητας της Ικαρίας. / The island of Ikaria is located in the eastern part of the Attic-Cycladic Massif, very close to its eastern continuation, the Menderes Massif. Three tectonic units can be distinguished (Ktenas, Marinos ed. 1969, Papanikolaou 1978) from bottom to top: a) the Ikaria unit, b) the Messaria unit and c) the Kefala unit. Two granitic bodies, a bigger I-type (diameter of c. 15 km) and a smaller S-type (dimension c. 3x1 km) intruded the Ikaria unit, in the western and eastern part of the island, respectively. The aim of this study is to unravel the metamorphic history of these units and the prevailing P-T conditions. To accomplish this task a two-fold approach was followed: a deductive and a predictive one. The former included field survey (mapping and sampling of more than 600 samples), petrographic study of more than 600 thin sections, of which representative samples were selected for further analysis, through X-ray diffraction, X-ray fluorescence, microprobe analysis and scanning electron microscopy (with EDS/WDS capabilities). The main task through the predictive approach was to: a) explore the potential of isochemical P/T phase diagram sections (pseudosections) to define phase relations and infer thermodynamic implication, and b) to model the metamorphic paragenesis of the metapelitic compositions of Ikaria unit, the main tectonometamorphic unit of Ikaria. The Ikaria unit consists of the following formations starting from the base: a) Nikaris marble, b) Plagia gneisses consisting of metapelites (schists and gneisses) with intercalations and lenses of amphibolites, calcsilicate rocks and quartzites, c) Pounta marble consisting of dolomites and marbles with rare metabauxitic lenses and d) Petropouli formation consisting of metapelites, amphibolites, calcsilicate rocks and marbles. During the Early Miocene the Ikaria unit was intruded of two granitic bodies of I- and S-type, respectively. This caused, local contact metamorphic recrystallization along with the formation of typical contact metamorphic minerals such as andalusite, cordierite, sillimanite (in metapelites), scapolite, clinozoisite (in calcsilicate rocks) and pyroxene, garnet (in amphibolites). The Messaria unit is thrusted on the Ikaria unit. It consists of marbles, graphite-rich calc mica schists, phyllites and rare greenschists. The rocks of this unit experienced metamorphism of greenschist face. The uppermost unit (Kefala unit) is a large “klippe” consisting of marbles of late Triassic age. It was intruded by a dioritic body, producing a thermal aureole and effects analogous to those of the granitic intrusions. Geochemical analyses of representative samples revealed the tholeitic MORB affinities of the metabasites, whilst it verified the para- (sedimentary) character obtained through the petrographic examination for the metasediments, and pointed to a “slate” type as their precursor rocks. Mineral chemistry indicates metamorphic conditions ranging from greenschist to medium-upper amphibolite facies for Ikaria unit and of greenschist facies for the Mesaria unit. A systematic petrographic and mineral chemistry study revealed, for the first time in Ikaria, the occurrence of: andalusite, cordierite, sillimanite, scapolite, jarosite, alloclasite/gersdorffite, osmiridium and synchisite. Of particular interest is the identification of uncommon mineral varieties withing the Mn-rich rock type “Ikarite”: spessartine containing significant amounts of blythite (Mn3+-rich component); tephroite (Mn-rich olivine variety); celsian and cymrite (Ba-rich feldspars); rodonite; braunite; jacobsite; pyrophanite (Mn-rich spinel). In addition, manganocummingtonite (“tirodite”) was found to coexist with Ca-amphibole (a pair that is only very rarely reported in the literature), and is believed to be its first occurrence ever reported from the greek territory. Geothermobarometric estimation was based upon a significant number of geothermobarometers, using various recalibrations, both older and recently published ones. The P/T range for the “Ikaria unit” can be bracketed between 441-623o C and 5.1-7.9 kbar. Its lower members (ie. Plagia Gneiss formation) exhibiting the higher temperature conditions recorded on the island (reaching the upper amphibolite facies), whereas in the upper members (ie. Petropouli formation as well as garnet- and Al-silicate free metapelites of the Plagia Gneiss formation) the metamorphic grade ranges between the upper greenschist and the lower amphibolite facies. The Mesaria unit exhibits the highest pressures (9.5-11.9), and lowest temperatures (~320-340o C) encountered from allover Ikaria island. Of great interest during the present study was the metabauxitic occurrences and the Mn-rich rock type, cropping out in proximity to the Xyslosyrtis granite (<500m), named “Ikarite” after Ktenas (1969). Mineral chemistry of all the mineral phases involved in these rocks allowed the estimation of the metamorphic conditions they underwent, as well as the comparison to similar metabauxitic occurrences in the Attic-Cycladic Compex (Cyclades, Greece) and its neighboring Menderes Complex (Southwest Turkey). This study is particularly focused on the Zn-spinel - Zn-högbomite pair, which (although present in accessory quantities) can provide valuable information for the possible P-T-t path of the rocks under study. The zoning patterns of these minerals, and particularly that of the Zn-Högbomite, indicate a prograde type of metamorphism. The Zn-content of the co-existing Zn-spinel is among the highest reported from similar rocks (ie. Samos and Menderes). In specimens of the Mn-rich rock type “Ikarite” more than 20 recognized minerals are found to co-exist in the scale of a thin section, most of them are reported for the fist time from Ikaria, as mentioned above. The most possible process for its formation is proposed to be the influence of pyrometasomatic fluids which are genetically linked to the intruding Xylosyrtis granite. Very interesting results about the prevailing P-T conditions are expected to be obtained by the ongoing research on this outcrop, in a microdomain scale. The predictive kind of approach was based on isochemichal P-T phase-diagram sections (broadly known as pseudosections), which have been proved to be a very useful tool for metamorphic petrology. In the present work the use of these diagrams is employed on metapelitic rocks of medium grade (greenschist-amphibolite facies) from the main tectonic unit of the island, the Ikaria unit. These diagrams have permitted us to model the observed mineralogical assemblages and to trace segments of the P-T path these rocks had followed. Iso-chemical sections were made for three representative mean compositions of rock analyses (AIK, BIK and CIK) with similar mineral associations. These diagrams shed light on the influence of Mn on garnet stability and helped us selecting the appropriate chemical system (KFMASH or MnKFMASH) for each bulk composition involved, in order to better modeling the relative assemblages. Finally, the isochemical sections helped to infer preliminary thermobarometric constraints for mineral assemblages that conventional geothermobarometry is of very limited use. Two different metamorphic stages (stage 1 and stage 2) have been described, each one of which is attributed to a different thermal peak. These thermal peaks are believed to be linked with the metamorphic events which are responsible for the tectonometamorphic history of the Attic Cycladic belt (M2 and M3, respectively). The present study has pointed out that the Ikaria unit underwent a Barrowian type metamorphism of greenschist to medium-upper amphibolite grade. The rocks of the Mesaria unit experienced a greenschist facies metamorphism. On the other hand, this study has failed to reveal clear evidence of the early Miocene HP event (M1 event), which however has affected most of the Attic Cycladic belt. The only indirect evidence for a HP event in the Ikaria unit is considered to be the frequent occurrence of garnet inclusions in oligoclase crystals within the less metamorphosed members of this unit (ie. Petropouli formation and garnet- and Al-silicate- free schists of the Plagia gneiss formation). A much clearer evidence is believed to be the high pressure estimated through geobarometry for the phyllites of Mesaria unit, which underlines the possibility that this unit has experienced the HP event. In conclusion, two alternative models are proposed to describe the “thermal engine” responsible for the metamorphism and magmatism in Ikaria. The first model is based on the model given by Boronkay (1994) and involves a mantle thermal source which accompanied the slab roll-back mechanism. Dehydration melting of this slab produced hydrous melts which moved upwards, towards the sub-continental lithosphere, giving birth to granitic intrusions occurring in the area. The second model, is similar to the one used by Whitney & Dilek (1998) to unfold the tectonometamorphic history of Nidge Massif in Central Anatolia Crystalline Complex. It proposes that burial and partial melting of crustal material (namely metagreywackes and meta-andesites) are the result of the same tectonometamorphic regime, which is responsible for the regional metamorphism imprinted on the members of “Ikaria unit”.

Μια τεκτονική και δομική ανάλυση του Κυκλαδικού καλύμματος των κυανοσχιστόλιθων [CBU] και μια επιπλέον προσέγγιση στην μεταμορφική και παραμορφωτική του εξέλιξη. Περιλαμβάνεται επίσης ένας νεότερος, πιο περιεκτικός γεωλογικός χάρτης. / A tectonic and structural analysis of the cyclades blueschist unit [CBU] and a further look into its metamorphic and deformational evolution. A new, more comprehensive geological map is also included.

La compréhension d'un système pétrolier nécessite la caractérisation pétrographique de tous les éléments et les processus le composant. Dans ce travail, plusieurs exemples de roches mères, roches réservoirs et roches couvertures provenant de bassins pétroliers différents, ont été étudiés afin de décrire les méthodes pétrographique classiques et mettre en place des nouvelles. Ces dernières telles que : la création d'une cinétique de transformation d'un kérogène composé de deux types de matière organiques (programmation), analyse macérale et l'étude des microfractures par analyse d'images, la diffraction à rayon X ainsi que la tomographie ont permis la caractérisation de la roche mère. Quant aux roches réservoirs, les méthodes d'analyse d'image des propriétés pétrophysiques, la microscopie MSCL ainsi que les paramètres de mouillabilité permettent la description de la qualité de ces réservoirs et leurs préservations au cours du temps à cause des phénomènes de recristallisation, dissolution, circulation de fluide et de réaction TSR/BSR. Les roches couvertures étudiées dans ce travail sont celles des argilites callovo-oxfordienne, utilisant la diffraction à rayon X ainsi que l'analyse d'image et la tomographie. Ces méthodes ont facilité la compréhension de leurs comportements au cours du temps, leurs capacités de sorption/désorption et leurs fiabilités de stockage de déchets nucléaire. Enfin, la modélisation pétrolière avec Petromod permet de déterminer les fonctionnements des systèmes pétroliers. La modélisation par percolation est plus proche de la réalité des bassins pétroliers que celle de Darcy/Hybride / Understanding oil systems requires petrographic characterization of all elements and process that compose it. In this work, several examples of source rocks, reservoir rocks and seal from different petroleum basins have been studied in order to describe conventional petrographic methods and develop new ones. The new ones as: a program of transformation kinetic of kerogene composed of two types of organic matter, maceral analysis and microfractures study using images analysis, the diffraction X-ray and tomography allowed source rock description. As for, reservoir rocks, methods of petrophysical characterization by images analysis, MSCL Microscopy and wettability parameters permit reservoir quality description and their preservation over time due to recrystalization and dissolution phenomena, fluid flow and TSR/BSR reaction. The cap rocks studied in this thesis are those of Callovo-Ordovician argillites, using X-Ray diffraction as well as images analysis and tomography. Those methods facilitated the understanding of argillites behavior over time, their sorption/desorption ability and their reliability of nuclear waste storage. Finally, Modeling using Petromod helps to determine petroleum systems functioning. Modeling by percolation method gives results closer to oil basins reality, than by Darcy/Hybrid method

Les gisements de sulfures massifs encaissés dans les massifs hercyniens marocains des Jebilets et Guemassa sont de type (VMS) déformés et métamorphisés. Il manque toutefois une évaluation de la contribution de cette déformation à leur structuration actuelle, et l’éventuel impact de celle-ci sur le plan économique et en termes d’exploration. Par conséquent, cette contribution vise principalement à définir le contexte structural de ces minéralisations, en vue d’en déduire un modèle structural relatif au VMS de Hajjar.Le VMS de Hajjar, appartenant au domaine des Guemassa (Meseta occidentale). Il est encaissé dans des terrains d’origine volcanosédimentaire composés de pélites, de grès et de lentilles et barres calcaires intrudés par des sills et dykes felsique et basique. Les principaux corps volcaniques correspondent aux dômes rhyolitiquesLe gisement de Hajjar est composé de 3 corps minéralisés : le corps principal (CP), le corps Nord-Est (CNE) et les corps ouest et extrême ouest descenderie (CWD, CEWD). Le gisement de Hajjar est affecté par un seul plan XY d’aplatissement subvertical de directions N0 à N45. L’encaissant et les corps sulfurés présentent les mêmes assemblages métamorphiques silicatés, qui présentent soit une texture granoblastique « statique » lorsque la déformation est faible, soit des caractéristiques prés à syn-tectoniques lorsque la schistosité est fortement exprimée. La texture, les formes des biotites et d'andalousites (± cordiérite suspectée) sont typiques du métamorphisme de contact HT / BP des faciès de cornéennes. L'assemblage syntectonique est composé de quartz + chlorite + micas blancs (± calcite), et remplace partiellement les anciennes biotites et andalousites. Les données de surface du bloc N'Fis montrent la présence d'un seul plan XY subvertical orienté N130. Les biotites du métamorphisme de contact sont allongées parallèlement à la schistosité. L’ensemble des données indiquent que le VMS de Hajjar et le bloc N'Fis sont affectés par une seule schistosité qui est synchrone d’un métamorphisme de contact de HT / BP. La virgation importante de la schistosité des affleurements d'Imarine au VMS de Hajjar est dû à une importante zone de cisaillement - transpressive de direction ENE-WSW. Près de la mine Hajjar, une telle zone de cisaillement à l’échelle régionale est reconnue pour la première fois, et constitue une caractéristique structurale-clé du district de Hajjar.La minéralisation de Hajjar est fortement déformée et métamorphisée. Elle est affectée par le plissement, la schistosité et la mylonitisation dans un contexte cisaillant. Les structures minéralisées stratiformes sous forme de rubans riches en pyrrhotite précèdent clairement la déformation et le métamorphisme de contact. D’autres structures minéralisés riche en (Zn, Cu, Pb) présentent un rubanement tectonique issu de la remobilisation par fluide de la minéralisation précoce Le stade précoce est caractérisé par la précipitation de la pyrrhotite, pyrite, arsénopyrite, sphalérite et la galène, alors que le stade syncinématique constitue l’événement concentrateur majeur caractérisé par la dissolution et la recristallisation de la paragenèse précoce avec un enrichissement en Zn, Cu. Le stade tardif post-cinématique est responsable la néoformation de sulfures, à savoir la chalcopyrite, la pyrite et quelques traces de sphalérite.Nous avons mis en évidence un épaississement tectonique dans les zones de charnières. Le métamorphisme pré à syntectonique favorise le comportement ductile et la recristallisation des sulfures (Po, Cpy et Sph). Les veines triangulaires polymétalliques à l'extrémité des lentilles de sulfures massifs sont le témoin d'une remobilisation hydrothermale assistée par un fluide pendant la déformation. L’ensemble de nos études débouche sur la proposition d’un modèle 3D tectonométamorphique pour le VMS des Guemassa et des propositions pour rechercher des extensions de la minéralisation. / The massive sulphide deposits hosted in the Moroccan Hercynian massifs of Jebilets and Guemassa are Volcanogenic Massive Sulfide (SMV), deformed and metamorphosed. However, an assessment of the contribution of this deformation to their current structure and the eventual impact on the economy and in terms of exploration is missing. Therefore, this contribution aims mainly to define the structural context of these mineralizations, in order to deduce a structural model relating to Hajjar's VMS.The VMS of Hajjar, belonging to the domain of Guemassa (Western Meseta). It is hosted in volcanosedimentary terrain composed of pelites, sandstones and lentils and limestone bars intruded by felic and basic sills and dykes. The main volcanic bodies correspond to the rhyolitic plugs.The Hajjar deposit is composed of 3 mineralized bodies: main body (CP); north-eastern body (CNE); western body (CWD) and extreme western body(CEWD.). The Hajjar deposit is affected by a single XY plane of subvertical flattening of directions N0 to N45. The host rock and sulphide bodies have the same silicate metamorphic assemblages, which exhibit either a "static" granoblastic texture when the strain is low or pre to syn-tectonic features when the foliation is strongly expressed. The texture shapes, and aggregates of the biotite and andalousite (± suspected cordierite) are typical of HT/LP “contact” metamorphism in the hornfels facies. The syn-tectonic assemblage is composed of quartz + chlorite + white micas (± calcite) and partially replaced the former biotite and andalousite blasts. The data from the N’Fis block show the occurrence of a single sub-vertical XY plane oriented N130. The biotites of contact metamorphism are elongated parallel to the foliation. These data imply that the Hajjar MSD and the N’Fis block are affected by a single foliation which encompasses a HT/LP contact metamorphism. The significant inflexion of foliation from Imarine outcrops to Hajjar VMS is due to major right-lateral ENE-trending transpressive shear zone at Hajjar. Near the Hajjar mine, such a regional shear zone is recognized for the first time, and is a structural key feature of the Hajjar district.The mineralization of Hajjar is strongly deformed and metamorphosed. It is affected by folding, foliation and mylonitic bands within a regional scale shear zone. Structures such as pyrrhotite-rich ribbons clearly pre-date the deformation and the HT/LP contact metamorphism. The early stage is characterized by the precipitation of pyrrhotite, pyrite, arsenopyrite, sphalerite, and galena, whereas the synkinematic stage constitutes major concentrator event characterized by the dissolution and recrystallization of early paragenesis with enrichment in Zn, Cu. The late post-kinematic stage is responsible for the neoformation of sulphides, namely chalcopyrite, pyrite and some traces of sphalerite.We have demonstrated a tectonic thickening within the fold hinge zone. pre-syntectonic metamorphism favors ductile behavior and sulfide recrystallization (Po, Cpy, and Sph). The polymetallic veins argue for hydrothermal fluid-assisted remobilization during deformation. All of our studies lead to the proposal of a 3D tectono-metamorphic model for the VMS of Guemassa and proposals to search extensions of the mineralization.