Η λεπτομερής μελέτη των ιζημάτων στα Διαπόντια νησιά, βόρεια της Κέρκυρας, παρείχε τις απαραίτητες πληροφορίες που οδήγησαν στον διαχωρισμό των περιβαλλόντων αλλά και των υποπεριβαλλόντων απόθεσης. Πρόκειται για ιζήματα που συνίστανται από αποθέσεις κατωφέρειας, καναλιών και ολισθοστρώματα.
Η μελέτη των ασβεστιτικών απολιθωμάτων έδειξε ότι η ιζηματογένεση στην περιοχή μελέτης ξεκίνησε στο ανώτερο Ολιγόκαινο και ολοκληρώθηκε στο κατώτερο Μειόκαινο (NP23-NN9). Το νεότερο δείγμα της περιοχής εντοπίστηκε στο Μαθράκι, κοντά στην Ιόνιο επώθηση (ανώτερο Μειόκαινο, NN8-9) ενώ το παλαιότερο στην Ερείκουσσα (ανώτερο Ολιγόκαινο, NP23). Στην Ερείκουσσα παρατηρείται πως τα παλαιότερα ιζήματα είναι τα κατώτερα τμήματα των αποθέσεων κατωφέρειας της ακολουθίας τοιχώματος της τομής C (έως ανώτερο Ολιγόκαινο), ενώ τα νεότερα ιζήματα είναι αποθέσεις κατωφέρειας στα δυτικά της νήσου (Κατώτερο Μειόκαινο). Στους Οθωνούς οι αποθέσεις κατωφέρειας είναι παλαιότερες (έως Κατώτατο Μειόκαινο) από τις αποθέσεις καναλιών (Κατώτερο Μειόκαινο), παρά το γεγονός ότι ένα δείγμα από τις αποθέσεις κατωφέρειας στους Οθωνούς αποτέθηκε στο Κατώτερο Μειόκαινο. Αυτό μας οδηγεί στο συμπέρασμα πως οι αποθέσεις κατωφέρειας στη λεκάνη των Διαπόντιων νησιών δεν αποτέθηκαν χρονικά την ίδια περίοδο. Στους Οθωνούς οι αποθέσεις κατωφέρειας παρουσιάζονται χρονικά παλαιότερες αυτές της Ερείκουσσας, παρά το γεγονός ότι και εκεί καταγράφηκαν μικρού πάχους αποθέσεις κατωφέρειας με ηλικίες έως ανώτερο Ολιγόκαινο. Οι αποθέσεις καναλιών σε Ερείκουσσα και Οθωνούς είναι οι νεότερες αποθέσεις. Στο Μαθράκι, τα δείγματα που πάρθηκαν από αδιατάραχτες αλλά και παραμορφωμένες αποθέσεις δείχνουν ηλικίες νεότερες από την Ερείκουσσα και τους Οθωνούς, ενώ ένα δείγμα που πάρθηκε ακριβώς από την επαφή Τριαδικών Εβαποριτών με αποθέσεις υποθαλάσσιων ριπιδίων, δείχνει ηλικία ανώτερου Ολιγόκαινου. Η ηλικία των σχηματισμών της περιοχής μελέτης, δείχνει ότι είναι νεότερες από τις αποθέσεις της μεσαίας και εσωτερικής Ιονίου ζώνης (Avramidis, 1999; Avramidis and Zelilidis 2001), οδηγώντας μας στο συμπέρασμα ότι η μεσαία Ιόνιος επώθηση επηρέασε την διαδικασία απόθεσης στην περιοχή, καθώς τροφοδότησε με ιζήματα την λεκάνη των Διαπόντιων νησιών. Η παρουσία των οριζόντων ολισθοστρωμάτων στην Ερείκουσσα (ανώτερο Ολιγόκαινο-κατώτερο Μειόκαινο), καθώς και οι παραμορφωμένες αποθέσεις να υπόκεινται των Τριαδικών εβαπορίτων στο Μαθράκι, δείχνουν ότι η Ιόνιος επώθηση ξεκίνησε τη δράση της στο ανώτερο Ολιγόκαινο (σύμφωνα με την ηλικία του δείγματος που πάρθηκε από την επαφή στο Μαθράκι). Έτσι η περιοχή μελέτης μετατράπηκε από μία λεκάνη προχώρας (της μεσαίας Ιόνιας επώθησης) σε μία λεκάνη οπισθοχώρας, της Ιονίου επώθησης, και ενώ η τεκτονική επηρέαζε τις περιοχές δυτικά.
Σύμφωνα με την κοκκομετρική ανάλυση σε δείγματα από τις αποθέσεις κατωφέρειας των Οθωνών και της Ερείκουσσας, κυριαρχεί η πολύ λεπτόκοκκη άμμος. Η ταξιθέτησή των δειγμάτων κυμαίνεται από πολύ καλή έως πολύ κακή, με τα περισσότερα δείγματα να έχουν μέτρια και κακή ταξιθέτηση (πολύ κακή 5, κακή 10, μέτρια 7, καλή 5 και πολύ καλή 3). Οι μέσες ταχύτητες ροής έχουν τιμές από 0,47 έως 9,04 cm/sec για το σύνολο των δειγμάτων. Αυτό δείχνει ότι οι ροές που απέθεσαν τα ιζήματα είχαν χαρακτήρα χαμηλής πυκνότητας, καθώς σύμφωνα με τους Nelson & Nielsen (1984) οι τουρβιδιτικές ροές χαμηλής πυκνότητας χαρακτηρίζονται από μέσες ταχύτητες ροής μικρότερες των 25 cm/sec. Επιπλέον παρατηρήθηκε αρνητική συσχέτιση ανάμεσα στο μέσο κοκκομετρικό μέγεθος και την ταξιθέτηση των δειγμάτων (Εικ. 3.4 Α). Επίσης παρατηρήθηκε πολύ καλή θετική συσχέτιση ανάμεσα στο μέσο μέγεθος και τη μέση ταχύτητα ροής, πράγμα που είναι αναμενόμενο, καθώς όσο πιο μικροί είναι οι κόκκοι, τόσο πιο μικρές είναι και οι ταχύτητες ροής τους. Η συσχέτιση αυτή δεν είναι τυπική συσχέτιση μέσου μεγέθους και τη μέσης ταχύτητας ροής για τουρβιδιτικό ρεύμα. Παρόλα αυτά τα υπόλοιπα στοιχεία συγκλίνουν προς την κατεύθυνση των τουρβιδιτικών ροών χαμηλής πυκνότητας. Στο διάγραμμα CM (Passega 1957; 1964) τα δείγματα φαίνεται να προβάλλονται στο πεδίο του διαβαθμισμένου αιωρήματος και του ομογενούς αιωρήματος, καθώς και κοντά σε αυτά τα πεδία. Συμπερασματικά, τα ιζήματα αποτέθηκαν σε περιοχή μακριά από την πηγή τροφοδοσίας. Η απόσταση από την πηγή ήταν τόσο μεγάλη που κατάφεραν να διαβαθμιστούν σύμφωνα με το κοκκομετρικό τους μέγεθος και τελικά να αποτεθούν.
Με βάση την ηλικία των ιζημάτων στα οποία μετρήθηκαν τα παλαιορεύματα, και του παλαιορευματικού καθεστώτος προκύπτει ότι η κύρια παλαιορευματική διεύθυνση στο ανώτερο Ολιγόκαινο ήταν προς τα δυτικά ενώ τα παλαιορευματικά δεδομένα που καταγράφηκαν στην Ερείκουσσα και τους Οθωνούς, δείχνουν ότι κατά τη διάρκεια του κατώτερου Μειόκαινου, η παλαιορευματική διεύθυνση ήταν προς τα ανατολικά. Η απουσία παλαιορευματικών δεδομένων με αξονική διεύθυνση δείχνει πως οι παλαιορευματικές διευθύνσεις επηρεάστηκαν κυρίως από την δράση της Ιονίου επώθησης στα Δυτικά, και της Μεσαίας Ιονίου επώθησης στα Ανατολικά. Η παρουσία ρηγμάτων ΒΒΔ διεύθυνσης εντός της λεκάνης των Διαπόντιων νησιών, δεν επηρέασαν την κίνηση των ρευμάτων, και κατά συνέπεια τη φορά των παλαιορευματικών δεικτών της περιοχής, σε αντίθεση με τα οριζόντια ρήγματα Βόρεια και Νότια της περιοχής μελέτης, αλλά και τα μικρότερης κλίμακας οριζόντια ρήγματα στο εσωτερικό της λεκάνης.
Το γεγονός ότι τα συστήματα υποθαλάσσιων ριπιδίων αλλά και οι αποθέσεις υφαλοκρηπίδας μπορεί να αποτελούν αξιόλογα ρεζερβουάρ τόσο αερίων όσο και υγρών υδρογονανθράκων οδήγησε στη διερεύνηση της δυνατότητας γένεσης και διατήρησης υδρογονανθράκων στα υπό μελέτη ιζήματα αλλά και στον προσδιορισμό του πορώδους και στην εκτίμηση της διαπερατότητάς τους. Τα αποτελέσματα της έρευνας δείχνουν ότι τα περιβάλλοντα και υποπεριβάλλοντα δομούνται από πετρώματα που βρίσκονται στο ανώριμο και υπέρ-ώριμο στάδιο θερμικής ωριμότητας εκτός από ελάχιστες εξαιρέσεις που προβάλλονται στο παράθυρο του πετρελαίου.
Μπορούν να λειτουργήσουν ως δεύτερη πηγή, με φτωχή έως μέτρια δυνατότητα παραγωγής αερίων ή και υγρών υδρογονανθράκων, μιας και το οργανικό υλικό αποτελείται από τύπο κηρογόνου II, III και IV. Αν και οι δείκτες PI και Tmax, στους οποίους στηρίχθηκε η έρευνα για τον προσδιορισμό της θερμικής αγωγιμότητας είναι πρωτογενείς μετρήσεις και μερικώς εξαρτώνται από παράγοντες όπως το είδος του οργανικού υλικού, οι τιμές τους δηλώνουν ότι η πλειοψηφία τους βρίσκεται ανώριμο στάδιο, και ελάχιστα σε υπέρ-ώριμο στάδιο θερμικής ωριμότητας. Τα δείγματα τα οποία αντιπροσωπεύουν οξειδωμένα πετρώματα, συνοδεύονται από πολύ χαμηλές τιμές S2, γεγονός που καθιστά τα αποτελέσματα του προσδιορισμού της θερμικής ωριμότητας τους αναξιόπιστα.
Οι τουρβιδίτες γενικώς δεν αποτελούν αξιόλογους ταμιευτήρες καθώς διαδικασίες όπως η διαγένεση και η αντικατάσταση τείνουν να μειώνουν το πρωτογενές τους πορώδες. Η έρευνα της πιθανής ύπαρξης αποθέσεων που μπορούν να αποτελέσουν ρεζερβουάρ αερίων υδρογονανθράκων στην περιοχή μελέτης αλλά και ο προσδιορισμός της ποιότητάς τους αποκαλύπτει έναν αριθμό δειγμάτων (6) με καλό πορώδες και (6) με μέτριες έως καλές τιμές εκτιμώμενης διαπερατότητας. Συμπερασματικά, οι αποθέσεις αυτές μπορούν να αποτελέσουν αξιόλογους ταμιευτήρες κυρίως αερίων υδρογονανθράκων.
Ο προσδιορισμός των ιστολογικών παραμέτρων των πετρωμάτων που είναι δυνατόν να αποτελέσουν ρεζερβουάρ αερίων και υγρών υδρογονανθράκων είναι πολύ σημαντικός στον σχεδιασμό εργασιών όπως η κατασκευή γεωτρήσεων, ή παραγωγή των ρεζερβουάρ και ο έλεγχος των υδροδυναμικών συνθηκών (Bjorlykke and Hoeg, 1997). Ο προσδιορισμός των ιστολογικών παραμέτρων στα υπό μελέτη ιζήματα αποκάλυψε ότι πρόκειται για πολύ λεπτόκοκκους ψαμμίτες οι οποίοι προέρχονται από χαμηλής πυκνότητας τουρβιδιτικά ρεύματα.
Η ορυκτοχημική ανάλυση των ιζηματογενών πετρωμάτων είναι ένα πολύτιμο εργαλείο για τις μελέτες προέλευσης των ψαμμιτών, που περιέχουν ορυκτά ικανά να υποδείξουν περιοχές τροφοδοσίας. Οι κρύσταλλοι σπινέλλιου που αναλύθηκαν παρουσιάζουν παρόμοια σύσταση με κρυστάλλους που προέρχονται είτε από το οφιολιθικό σύμπλεγμα της Πίνδου, είτε από αυτό της Voskopoja στην Αλβανία (Hoek et al, 2002; Karipi et al, 2007). Στο διάγραμμα ταξινόμησης κατά HEY (1954) προέκυψε ότι οι περισσότεροι κρύσταλλοι χλωρίτη από την περιοχή μελέτης είναι πλούσιοι σε σίδηρο και πιθανόν προέρχονται από διαγενετικής προέλευσης υλικό (διακεκομμένη γραμμή). Οι υπόλοιποι κρύσταλλοι χλωρίτη προβάλλονται, 2 στο πεδίο του πυκνοχλωρίτη, ένας στο πεδίο του ριπιδόλιθου, ένας στο πεδίο του μπρουσβιγκίτη και ένας στο πεδίο του διαβαντίτη. Επιπλέον παρατηρούμε ότι ένας κρύσταλλος πυκνοχλωρίτη προέρχεται από βασαλτικής σύστασης πετρώματα του οφιολιθικού συμπλέγματος του Κόζιακα. Για τους μοσχοβίτες, η πηγή τροφοδοσίας φαίνεται να ήταν μία περιοχή με σχετικά υψηλής μεταμόρφωσης πετρώματα, μιας και το φεγγιτικό μόριο στους αναλυθέντες μοσχοβίτες ήταν αρκετά υψηλό. Σύμφωνα με τους P.Faulp, A.Pavvlopoulos και G.Migiros (1999, 2007), η μεσοελληνική αύλακα είχε τροφοδοσία σε ιζήματα από την Σερβομακεδονική μάζα στα δυτικά. Με δεδομένο ότι και η ζώνη της Πίνδου τροφοδότησε στην συνέχεια την Ιόνιο ζώνη, συμπεραίνουμε ότι η Πελαγονική και Σερβομακεδονική μάζα θεωρούνται πιθανές πηγές τροφοδοσίας σε μοσχοβίτες για την περιοχή μελέτης. Από την προβολή των αναλυθέντων κρυστάλλων τουρμαλίνη σε διαγράμματα Fe-Al-Mg και Fe-Mg-Ca (Henry & Guidotti, 1985) προέκυψε ότι σχεδόν οι μισοί κρύσταλλοι τουρμαλίνη προέρχονται από πλούσια σε Fe3+ πετρώματα χαλαζία-τουρμαλίνη, ενώ οι υπόλοιποι από γρανιτικά πετρώματα. Τα αποτελέσματα από την ανάλυση κρυστάλλων τουρμαλίνη από την περιοχή μελέτης, συγκρίθηκαν με αποτελέσματα από κρυστάλλους τουρμαλίνη του οφιολιθικού συμπλέγματος Βάβδου στη Χαλκιδική, και διαπιστώθηκε η ομοιότητα στη σύστασή τους. Σύμφωνα με τους P.Faulp, A.Pavvlopoulos και G.Migiros (1999, 2007), η μεσοελληνική αύλακα είχε τροφοδοσία σε ιζήματα από την Σερβομακεδονική μάζα στα δυτικά. Με δεδομένο ότι και η ζώνη της Πίνδου τροφοδότησε στην συνέχεια την Ιόνιο ζώνη, συμπεραίνουμε ότι η Πελαγονική και Σερβομακεδονική μάζα θεωρούνται πιθανές πηγές τροφοδοσίας σε τουρμαλίνες για την περιοχή μελέτης. Ορισμένοι από τους κρυστάλλους επίδοτου φαίνεται να συσχετίζονται με κρυστάλλους που έχουν μελετηθεί παλαιότερα από το μεταμορφικό πέλμα του Κόζιακα (Pomonis, 2003), αν και οι παλαιορευματικές διευθύνσεις που καταγράφηκαν στην περιοχή δεν δείχνουν τροφοδοσία από τα ΝΑ όπου και βρίσκεται το πέλμα αυτό. Οι υπόλοιποι, αν λάβουμε υπόψη μας τις παλαιορευματικές διευθύνσεις που επικρατούν στην περιοχή, πιθανών να έχουν προέλθει από οφιολιθικά συμπλέγματα ανατολικά της περιοχής μελέτης, δηλαδή είτε της Πίνδου στην Ελλάδα ή της Voskopoja στην Αλβανία (Πομώνης 2003). Κοινό χαρακτηριστικό για τη μεταφορά των κρυστάλλων στην περιοχή μελέτης, είναι τα μεγάλα οριζόντια ρήγματα στην ΒΔ. Ελλάδα (πχ. Καλπακίου και Αγίας Κυριακής), τα οποία λειτούργησαν ως δίαυλοι μεταφοράς ιζημάτων. Τα ρήγματα αυτά παρουσιάζονται ως ενεργά κατά τη διάρκεια της ιζηματογένεσης στην περιοχή μελέτης (Ανώτερο Ολιγόκαινο-Κατώτερο Μειόκαινο) σύμφωνα με τον Αβραμίδη, 1999.
Η πετρογραφική ανάλυση των ψαμμιτικών πετρωμάτων της περιοχής μελέτης έδειξε ότι, κατατάσσονται σύμφωνα με το διάγραμμα Folk (1974) ως λιθικοί γραουβάκες (για δείγματα με >15% matrix), λιθαρενίτες, αστριούχοι λιθαρενίτες και υπό-λιθαρενίτες (για δείγματα με <15% matrix). Σύμφωνα με το διάγραμμα Q.F.L. κατά Dickinson et al. (1983) προβάλλονται στο πεδίο του ανακυκλωμένου ορογενούς. Προέρχονται από μία συνεισφορά μαγματικών, ιζηματογενών αλλά μεταμορφωμένων πετρωμάτων καθώς παρατηρήθηκαν στο μικροσκόπιο θραύσματα πετρωμάτων αντίστοιχης προέλευσης, καθώς και πολυκρυσταλλικοί χαλαζίες με πέντε ή περισσότερους κρυστάλλους με ευθεία ή ελαφρώς καμπυλωμένα ενδοκρυσταλλικά όρια (προέλευση από μαγματικά πετρώματα) όσο και από περισσότερους από πέντε επιμήκης κρυστάλλους με ακανόνιστα ή οδοντωτά ενδοκρυσταλλικά όρια (προέλευση από μεταμορφωμένα πετρώματα). Η πηγή τροφοδοσίας σε ιζηματογενή πετρώματα (κυρίως ασβεστόλιθους που τροφοδότησαν με ασβεστίτη τους ψαμμίτες της περιοχής οι οποίοι παρουσιάζουν ασβεστιτικής σύστασης συνδετικό υλικό) είναι περιοχές της Δυτικής Ελλάδας όπως φαίνεται και στην εικόνα 7.22. Η πηγή τροφοδοσίας σε θραύσματα μαγματικών πετρωμάτων (γρανίτες και συσσωματώματα πολυκρυσταλλικού χαλαζία) αλλά και μεταμορφωμένα ενδεχομένως να είναι η Πελαγονική ζώνη και η Σερβομακεδονική μάζα, ή/και τα οφιολιθικά συμπλέγματα της Πίνδου και της Voskopoja στην Αλβανία (Βόρεια Πίνδος) που περιλαμβάνουν ηφαιστειοιζηματογενείς σχηματισμούς του Κατώτερου-Μέσου Τριαδικού στη βάση τους (Migiros and Tselepides, 1990). Η ύπαρξη του σερπεντινίτη σε αρκετούς ψαμμίτες μας οδηγεί στο συμπέρασμα πως αυτά τα θραύσματα έχουν μία πιο βασική πηγή τροφοδοσίας ενώ οι γρανίτες μία πιο όξινη.
Συνθέτοντας και αναλύοντας ιζηματολογικά, παλαιορευματικά, βιοστρωματογραφικά, πετρογραφικά και ορυκτοχημικά δεδομένα, παρατηρήθηκε πώς η εξέλιξη της λεκάνης οπισθοχώρας της Ιονίου στο ΒΔ Ιόνιο ρυθμίζεται από τους εξής παράγοντες:
1. Εσωτερική Ιόνιος επώθηση: Η λειτουργία της εσωτερικής Ιονίου επώθησης αποτέλεσε καθοριστικό παράγοντα στην εξέληση της λεκάνης στην περιοχή μελέτης, καθώς η λειτουργεία της τροφοδότησε με την σειρά της την λειτουργία της μεσαίας Ιονίου καθώς και της Ιονίου επώθησης.
2. Επώθηση της μεσαίας Ιονίου: Η λειτουργία της επώθησης της μεσαίας Ιονίου αποτελεί ένα από τους πρωταρχικούς παράγοντες που ρυθμίζει τον τύπο της λεκάνης (τουλάχιστον στα αρχικά στάδια εξέλιξης της), καθώς με την δράση της τροφοδοτεί με ιζήματα την λεκάνη που σχηματίζεται μπροστά από αυτή.
3. Επώθηση της Ιονίου: Η δράση της αποτελεί καθοριστικό παράγοντα για την μορφή της λεκάνης αλλά και του αναγλύφου της περιοχής καθώς με τη δράση της άλλαξε ριζικά τον τύπο της λεκάνης ιζηματογένεσης και δημιούργησε νέες πηγές τροφοδοσίας όπως φανερώνεται από τα παλαιορευματικά δεδομένα.
4. Οριζόντια ρήγματα: Τα ρήγματα του Borsh Khardhiqit, της βόρειας Κέρκυρας αλλά και μικρότερα οριζόντια ρήγματα στο εσωτερικό της λεκάνης φαίνεται να λειτουργούν ως αγωγοί ιζημάτων από τα ανάντη προς τα κατάντη, επηρεάζοντας έτσι και το ανάγλυφο της λεκάνης.
Κατά το Ανώτερο έως Ανώτατο Ολιγόκαινο η περιοχή μελέτης αποτελούσε τμήμα της λεκάνης προχώρας της μεσαίας Ιονίου επώθησης, με τροφοδοσία ιζημάτων από τα ανατολικά. Η πετρογραφική ανάλυση που έγινε σε ιζήματα της περιοχής μελέτης, δείχνει ότι έχουν μία πολυποίκιλη σύσταση που οδηγεί στο συμπέρασμα πως τμήμα αυτών των ιζημάτων μεταφέρθηκε από περιοχές με πετρώματα όξινης αλλά και πιο βασικής σύστασης, ενώ πηγή τροφοδοσίας αποτέλεσαν και πετρώματα με ασβεστολιθική σύσταση. Σύμφωνα με την ορυκτοχημική ανάλυση που έγινε σε δείγματα από την περιοχή μελέτης, πηγές τροφοδοσίας μπορούν να θεωρηθούν η Πελαγονική ζώνη, η Σερβομακεδονική μάζα, τα οφιολιθικά συμπλέγματα της Πίνδου, Voskopoja καθώς και η ευρύτερη περιοχή της ΒΔ Ελλάδας. Η δράση της Ιονίου επώθησης ξεκινάει κατά το Ολιγόκαινο και διάρκησε για πάνω από 15,5 εκατομμύρια χρόνια, ενώ η ιζηματογένεση ξεκίνησε κατά το ανώτερο Ολιγόκαινο και διάρκησε για 12,43 εκατομμύρια χρόνια (Makrodimitras et al, 2010). Σε αυτήν την περίοδο η δράση της Ιονίου επώθησης δεν είναι τόσο έντονη όσο η δράση της μεσαίας Ιόνιας επώθησης.
Κατά την περίοδο Ανώτατο Ολιγόκαινο έως Κατώτερο Μειόκαινο η λεκάνη συνεχίζει να χαρακτηρίζεται ως λεκάνη προχώρας της Πίνδου. Μεταβαίνοντας στο κατώτερο Μειόκαινο, η δράση της Ιονίου επώθησης γίνεται πιο έντονη, με αποτέλεσμα η λεκάνη να τροφοδοτείται με μεγαλύτερους ρυθμούς από τα δυτικά. Αποτέλεσμα αυτής της δράσης είναι να δημιουργούνται ολισθήσεις ιζημάτων στην κατωφέρεια, από τα δυτικά προς τα ανατολικά. Το γεγονός αυτό επιβεβαιώνεται από την παρουσία δύο οριζόντων ολισθοστρωμάτων στην Ερείκουσσα. Στο Κατώτερο Μειόκαινο η δράση της Ιονίου επώθησης έχει ως αποτέλεσμα την παραμόρφωση τμήματος της ανώτερης κατωφέρειας (Μαθράκι). Η τροφοδοσία σε ιζήματα από τα δυτικά είναι πιο έντονη από κάθε άλλη περίοδο. Η λεκάνη μετατρέπεται σε λεκάνη οπισθοχώρας της Ιονίου επώθησης. Κατά το Μέσο έως Ανώτατο Μειόκαινο δρα η Ιόνιος επώθηση, δομώντας τη λεκάνη οπισθοχώρας σχεδόν με τη μορφή που έχει σήμερα, έως το τέλος του Μειόκαινου. Τέλος κατά το Πλειόκαινο η λεκάνη οπισθοχώρας γεμίζει με νεότερα ιζήματα πάχους έως και 2 χιλιόμετρα (Monopolis and Bruneton, 1981).
Η περιοχή μελέτης παρουσιάζει εξαιρετικό ενδιαφέρον για περαιτέρω έρευνα στην κατεύθυνση της εξεύρεσης υγρών ή/και αερίων υδρογονανθράκων σε τρεις επιμέρους περιοχές, βόρεια του ρήγματος Borsh-Khardhiqit, τη λεκάνη οπισθοχώρας ανατολικά της Ιονίου επώθησης και τη λεκάνη προχώρας δυτικά της Ιονίου επώθησης. Είναι προφανές πως πριν προχωρήσουμε σε εκτέλεση γεωτρήσεων απαιτούνται πολλές και στις τρεις περιοχές σεισμικές τομές έτσι ώστε να επαληθευτούν τα μοντέλα ιζηματογένεσης και οι δομές που πιστεύεται ότι επηρεάζουν τις περιοχές αυτές. Με βάση όμως τα μέχρι τώρα υπάρχοντα στοιχεία οι τρεις πιο ενδιαφέρουσες θέσεις για τις τρεις παραπάνω περιοχές είναι: (1) βόρεια του ρήγματος Borsh-Khardhiqit κυρίως λόγω του μεγάλου πάχος των μεταλπικών ιζημάτων, (2) τη λεκάνη οπισθοχώρας της Ιονίου επώθησης με ιδιαίτερο ενδιαφέρον στα σημεία όπου η λεκάνη παρουσιάζει μέγιστο πάχος ιζημάτων και (3) τη λεκάνη προχώρας της Ιονίου επώθησης, όπου δίνονται δύο θέσεις η μία εκ των οποίων εστιάζει στην Απούλια πλατφόρμα και η δεύτερη στα μεταλπικά ιζήματα κοντά στην ιόνια επώθηση. / The study area (Diapondia islands - Ereikoussa, Othonoi and Mathraki) is extended in the North-Western area of Greece and is located between latitude 37ο 75΄ and 39ο 89΄ N and longitude 19ο 37΄ and 19ο 60΄ E. The aim of this thesis is the detailed study of the sedimentary rocks deposited on Diapondia Islands during the Late Oligocene to Early Miocene. Sediments consist of slope, chanel and olistostrome deposits. Study was realized by combining both field and laboratory data that included: detailed sedimentological and tectonic analysis, organic geochemical research, porosity and permeablility assesments, age determination, petrographic and mineral-chemistry research, grain-size statistics and hydraulic parameters determination.
The main objectives of the thesis are the certain classification of the system, the palaiogeographic reconstruction of Diapondia Islands and the Northwestern part of the Ionian Sea region, the correlation of Diapondia Islands basin with the Durres basin in Albania where the exploration of hydrocarbons is on advanced level, and the exploration of possible generation, existence and preservation of hydrocarbons.
Depositional enviroments
Outcrops of deep-water sediments were selected for study on Diapondia islands. Due to scarcity of the outcrops, the studied outcrops were restricted across the three island coastlines. The lithilogical units were described in terms of colour, texture, thickness grain size and sedimentary structures. The terminology of Pickering et al. (1986) were used for the general description of sedimentary facies. Walker (1965, 1967), Hubert (1967), Nardin et al. (1979), Hamblin and Walker (1979), Lowe (1982), Aigner and Reineck (1983), Piper et al. (1985), Postma (1986), Shanmugam (2000), Stow and Johansson (2000) works were used to infer the flow types during the deposition.
During the time interval (NP23-NN9) the study area was characterized by the deposition of slope. The flow types that controlled the depositional processes of slope were low-density turbidity currents. Among these deposits 2 olisthostrome horizons detected as a result of the Ionian thrust activity to the west part of the studied area. (Makrodimitras et al. 2009). According to this classification, the studied area consists of slope, channel and olistostrome deposits.
Grain-size statistical and hydraulic parameters determination
In order to determine the grain-size statistical and hydraulic parameters thirty-two (32) thin sections were cut perpendicular to bedding and essentially nandomly oriented relative to flow direction. Samples were selected in order to cover both the entire stratigraphic successions were point counted for grain size, using a standard grid technique with an optical microscope and a digital point counting system that automatically recorded grain lengths on a PC (Johnson, 1994).
The data obtained from this study suggest that the samples consist of very-fine grained sandstones, are characterized by very poor to very good shorting, while their greater part consists of poor and fair sorting sandstones. Moreover, derived from low density turbidity currents.
Age determination
The age determination of the studied sedimentary rocks was based on the calcareous nannofossils biostratigraphy method as described by Perch-Nielsen (1985) and Young (1998), while the results were based on Martini (1971) bio-zones.
The remarked in situ nannofossil species in the association suggest that the sedimentation in the studied area occurred during the Late Oligocene (NP23) to Early Miocene (NN8-9) time.
The age of the sediments in the area under study (external part of Pindos foreland), is younger than the other parts situated eastwards, either in the middle or in the internal parts of the Pindos foreland, showing the internal thrusting activity influence on the depositional conditions.
The presence of slump horizons in Erikoussa island (Late Oligocene-Early Miocene) and the highly deformed deposits in Mathraki island, overthrusting Triassic evaporites, indicate that Ionian thrust activity started in the end of Oligocene and caused deformation and slumping of the turbiditic sequences.
Taking into account that Ionian thrust activity in Zakynthos Island took place during early Pliocene, the different time activities of the different parts of the Ionian thrust could be indicated. These parts are bounded by strike-slip faults and the oldest activity is manifested northwards whereas the younger is shifted southwards.
The studied area, with the three islands, changed from a foreland basin that formed in response to the middle Ionian thrust activity, to a piggy back basin, as it is situated on the hangingwall of the active Ionian thrust, after Late Miocene, and when tectonic activity migrated westwards. This piggy-back basin remains unchanged nowadays, whereas the new foreland basin, the Ionian foreland, is situated in the footwall of the Ionian thrust. (Makrodimitras et. al., 2009).
Palaeocurrent analysis
In order to estimate the flow direction, palaeocurrent data were collected from outcrops. The paleocurrents were derived from flute marks, as they provide the best estimate of the mean flow directions. The number of measurements from each outcrop ranges from 10 to 17 and they are plotted in rose diagrams showing two main palaeocurrent directions with W and E trend. The absense of NNW trending faults inside the basin does not affect the movement of the currents, instead of the horizontal faults.
Organic geochemical research
Sixty-six samples (66=15+51) from Late Oligocene to Early Miocene turbidite and shelf deposits were selected from the Diapondia Islands in order to determine the quantity and quality of the organic matter in each one. For the first 15 samples, the total organic content was determined using a LECO C-230 carbon determination, while the quality of the organic matter was evaluated using a common programmed temperature pyrolysis method, Rock-Eval 6 pyrolysis by BASELINE RESOLUTION INCORPORATION (BRILABS). For the rest 51 samples, the total organic content was determined using RE2/TOC V1-4 carbon determinator by Vinci Corporation, while the quality of the organic matter was determined using a common programmed temperature pyrolysis method, Rock-Eval 2 pyrolysis by Mineral Resources Engineering Department of the Technical University of Crete, Laboratory of PVT and Core Analysis. The selected samples correspond to slope, and cover both the lateral evolution of the sedimentary units and the entire stratigraphic succession at the study area.
The results obtained from the research suggest that studied samples have poor to excellent source rock potential, while the shales of the Diapondia Islands sedimentary rocks can be classified principally as secondary source rocks with potential to generate gas. Moreover, in the majority of the samples the organic matter is composed of Type III kerogen, suitable for gas production, while organic mater composed of Type II has been investigated in a few samples, that is suitable for oil production (usually to the sea). Only one sample is composed of Type IV kerogen that is not suitable for oil or gas production. This conclusion is not valid due to low accuracy of the OI measurement. This anomalously high OI value is due to the generation of inorganic carbon dioxide from coarbonate below the maximum trapping temperature of 390oC and is derived by impurities, solid solution and pyrolitic generation of organic acids.
Finally, studied clays are in an other immature/post-mature oil stage. The thermal maturity study requires geochemical measurements such as spore-color index and biomarker parameters. Thus, this research work provide a first approach in the thermal maturity of the Late Oligocene-Early Miocene sediments.
Mineral-chemistry research
The purpose of this study is to find a more specific provenance of the Late Oligocene-Early Miocene slope deposits on Diapondia Islands, NW Greece. Ten (10) samples were collected, prepared and examined under the scanning electron microscope. Sample selection for modal analysis was realized in order to cover both the entire stratigraphic succession of the study area and the lateral evolution of the sedimentary units.
Mineral-chemistry data suggest that the analyzed spinel crystals have similar constitution with those of the ophiolithic cluster of Pindos or Voskopoja in Albania. In the HEY (1954) diagram of classification, most chlorite crystals seem to be rich in iron that emanates from diagenetic origin material. The muscovite crystals have a very high feggitic molecule, which means that they come from a region with very high metamorphic rocks, such as the Pelagonic zone and the Serbomacedonian mass. The tourmalines emanate from rich Fe3+, quartz-tourmaline, and garnet rocks. The data are similar with other analyses from the ophiolithic cluster Vardos in Chalkidiki. A small number of epidote crystals seem to come from Koziaka. The crystals has been deposited to the study area via large and small horizontal faults in North-west Greece.
Petrographical research
The purpose of this study is to assess the provenance of the Late Oligocene-Early Miocene slope deposits on Diapondia Islands, NW Greece. Thirty-two (32) samples were collected, prepared, and examined under the polarizing microscope. Framework mineral composition (modal analysis) was quantified using a point-counting method of Gazzi-Dickinson, as described by Ingersoll et al. (1984). Sample selection for modal analysis was realized in order to cover both the entire stratigraphic succession of the study area and the lateral evolution of the sedimentary units.
Microscopic investigations of selected samples of the Diapondia Islands showed that the sandstones are chiefly litharenites while a few samples cluster in the feldspathic litharenites and sub-litharenites field. The sandstones are composed composed of three compnents: framework grains, cementing materials and pores. The framework grains are mainly quartz but also contain significant amount of feldspar and rock fragments.
Petrographic data suggest that metamorphic, sedimentary and plutonic igneous rocks in a recycled orogen enviroment were the most important source rocks for the studied sediments.
The presence of polycrystalline quartz grains of both metamorphic and igneous origin in association with the presence of igneous, metamorphic and sedimentary clasts, within the sandstones, and the limited occurrence of volcanic fragments, suggest igneous, metamorphic and sedimentary sources with no or little contribution from magmatic sources.
Porosity and permeability assessment
The determination of porosity and permeability was based on the “mercury porosimetry technique” as has been described by Katz and Thomson (1986, 1987). Thirty samples were selected in order to cover both lateral evolution of the sedimentary units and the entire stratigraphic succession at the study area, while the analysis was realized at the Institute of Chemical Engineering and High Temperature Chemical Processes (ICE-HT), Patras, Greece.
The data obtained by this technique suggest that nineteen (19) of the sandstone samples have from fair to good porosity and only six (6) samples have fair to good permeability. Combining both parameters, sandstones from Diapondia islands, only a few sandstone deposits could constitute remarkable reservoirs.
Palaeogeographic reconstruction
Field, geochemical and petrographic data realized in the study area suggest that the sedimentation in Diapondia Islands basin is characterized by fine-grained sediments with channelized sandstone intercalations. These deposits are interpreted as slope, channel and olistholite deposits accumulated in the external Pindos foreland, resulted from the segmentation of the Pindos foreland basin due to internal thrusting during Oligocene, which migrated in a westward direction (Underhill 1985; 1989, Clews 1989, Alexander et al. 1990, Avramidis 1999).
According to Makrodimitras and Zelilidis (2009) the sedimentation was continuous in the studied part of the foreland basin, before the Ionian thrust activity. Due to the Ionian thrust activity the western part of the area was uplifted and the deformation of turbiditic sequence was started. Especially, in Mathraki Island the whole sedimentary sequence has strongly deformed, whereas in Erikousa Island two olistholite horizons were produced, the lower one up to 5m thick and 70m long, and the upper one, up to 10m thick and more than 100m long. Both olistolite horizons show an eastward thinning trend, and consist of thick sandstone clasts. In Mathraki Island the strongly deformed sedimentary sequence is in contact with Triassic evaporates, that came up due to Ionian thrust activity, whereas in Othoni Island Mesozoic limestones outcropped. Paleocurrent analysis shows both N-S and an E-W trend, indicating the Ionian thrust activity influence on depositional conditions.
The source of the sediments according the mineral-chemistry and petrographical research, seems to be eastern. This source includes regions of Greece and Albania with ophiolite complexes (Voskopoja, Pindos and Koziakas), the plutotine of Varnounda-Kastoria, and zones of the North Greece (Pelagonian, Serbo-Macedonian zone). These regions served as the main sediment source for the studied deposits because of the minerals that were detected under the microscope.
Probability of hydrocarbon fields
The studied area provide an interest for further research for hydrocarbons in three regions: Northern of the Borsh-Khardhiqit fault, where the sediments are thick, to the piggy back basin where the sediments show maximum thickness, and to the foreland basin of the Ionian thrust, to the Apulian platform and to the metalpic sediments near the thrust. In order to start a drilling campaign in these three areas, more data are needed based on seismic sections to verify the structural and sedimentation models of the region.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:upatras.gr/oai:nemertes:10889/5082 |
| Date | 14 February 2012 |
| Creators | Μακροδήμητρας, Γιώργος |
| Contributors | Ζελιλήδης, Αβραάμ, Makrodimitras, Georgios, Μανούτσογλου, Εμμανουήλ, Πασαδάκης, Νικόλαος, Καρακίτσιος, Βασίλειος, Κοντόπουλος, Νικόλαος, Κουκουβέλας, Ιωάννης, Παπαθεοδώρου, Γεώργιος |
| Source Sets | University of Patras |
| Language | gr |
| Detected Language | Greek |
| Type | Thesis |
| Rights | 0 |
| Relation | Η ΒΚΠ διαθέτει αντίτυπο της διατριβής σε έντυπη μορφή στο βιβλιοστάσιο διδακτορικών διατριβών που βρίσκεται στο ισόγειο του κτιρίου της. |
Page generated in 0.0089 seconds