-->

Πέμπτη, 26 Απριλίου 2018

Επαφές των γεωλογικών σχηματισμών. Παραγωγικές δομές του υπόγειου υδάτινου δυναμικού και των Ορυκτών Πρώτων Υλών (ΟΠΥ)

Φωτ.1. Γεωλογική επαφή (μαύρη γραμμή) μεταξύ ανώτερου μαρμάρου και σχιστόλιθου Καισαριανής ή Καμάριζας. Οι  γεωλογικές επαφές συνδέονται άμεσα  τόσο με την υδροφορία όσο και με την  μεταλλοφορία!
[Από Δ. Μπίτζιο Dr. Γεωλόγο - Κοιτασματολόγο] [by Dr. D. Bitzios]

Οι γεωλογικές επαφές, δηλαδή τα όρια μεταξύ ετερογενών γεωλογικών σχηματισμών και πετρωμάτων υπήρξαν από την αρχαία εποχή αντικείμενο παρατήρησης, έρευνας αλλά και εκμετάλλευσης χρήσιμων ορυκτών αλλά και υδάτινου δυναμικού. Όταν λέμε γεωλογική επαφή εννοούμε το όριο που περνάμε από ένα γεωλογικό σχηματισμό σε έναν άλλο διαφορετικής ορυκτολογικής σύστασης ή και ηλικίας.

Φωτ.2. Τα μετεωρικά υδάτινα κατακρημνίσματα κατεισδύουν και διηθούνται μέσω των ανθρακικών πετρωμάτων. Στα όρια μεταξύ ανθρακικών και σχιστολίθων, που αποτελούν το μη περατό “δάπεδο”, το νερό εκφορτίζεται δημιουργώντας “πηγές επαφής” 
Φωτό 3. Mηχανισμός της δημιουργίας των λεγόμενων πηγών επαφής
Διακρίνουμε πολλές κατηγορίες τέτοιων γεωλογικών επαφών όπως η στρωματογραφική, η τεκτονική κ.α. Τα ετερογενή αυτά πετρώματα, που έρχονται σε επαφή, παρουσιάζουν διαφορετικά φυσικομηχανικά χαρακτηριστικά όπως πορώδες, μηχανικές ιδιότητες με αποτέλεσμα το όριό τους να αποτελεί ζώνη ήσσονος συνοχής και συχνά τεκτονικής “καταπόνησης”, όπου ευνοείται η κυκλοφορία των νερών και των θερμών μεταλλοφόρων διαλυμάτων.

Η συνηθέστερη γεωλογική επαφή, που εύκολα μπορεί κάποιος να παρατηρήσει στην ύπαιθρο, είναι η επαφή μεταξύ ανθρακικών (ασβεστόλιθοι ή μάρμαρα) και σχιστολιθικών πετρωμάτων (Φωτό 1, όπου η επαφή σημειώνεται με μαύρη γραμμή). Τα ανθρακικά πετρώματα και ιδιαίτερα οι ασβεστόλιθοι παρουσιάζουν συνήθως τεκτονικές διαρρήξεις ή και έγκοιλα και θεωρούνται διαπερατά, ενώ οι σχιστόλιθοι λόγω του μεγέθους και του τρόπου σύνδεσης των ορυκτολογικών τους συστατικών χαρακτηρίζονται πρακτικά ως μη διαπερατά. Στο σχήμα της Φωτ. 3 αναπαρίσταται ο μηχανισμός της δημιουργίας των λεγόμενων πηγών επαφής .

Συγκεκριμένα τα μετεωρικά υδάτινα κατακρημνίσματα δηλαδή τα νερά της βροχής κατεισδύουν και διηθούνται μέσω των διακλάσεων, ρωγματώσεων, εγκοίλων των ανθρακικών πετρωμάτων (Φωτ. 2,3) που χαρακτηρίζονται ως υδατοπερατά (δηλαδή μικρή αντίσταση του πετρώματος στη διέλευση του νερού) και κάτω από τις κατάλληλες συνθήκες μπορεί να δημιουργήσουν υπόγειους υδροφόρους ορίζοντες - ταμιευτήρες στα όρια μεταξύ ανθρακικών και σχιστολίθων, που αποτελούν το μη περατό “δάπεδο”. Στη συνέχεια το νερό εκφορτίζεται στην εδαφική επιφάνεια, πιθανώς μετά από υπερχείλιση, δημιουργώντας πηγές γνωστές ως “πηγές επαφής” (Φωτ. 2,3).

Ανάλογο γεωλογικό φαινόμενο είναι και η δημιουργία κοιτασμάτων μεταλλευμάτων των λεγόμενων του τύπου αντικατάστασης ανθρακικών πετρωμάτων λόγω της κυκλοφορίας θερμών μεταλλοφόρων διαλυμάτων. 
Φωτ.4. 1η και 2η γεωλογική επαφή στην περίπτωση των κοιτασμάτων αργυρομολυβδούχων μεταλλευμάτων του Λαυρίου, δυτικά του δρόμου Κερατέας-Λαυρίου.
Φωτ. 5. Μεταλλείο J. Baprtiste Καμάριζας. Pb-Ag  της 3ης επαφής (σχιστόλιθοι Καμάριζας SCH-Κατώτερο Μάρμαρο LΜ). T. Bonsall , P.Spry, P.Voudouris, S.Tombros, K.Seymour & V.Melfos, 2011. H τρίτη (3η) επαφή και πιο πλούσια σε μεταλλεύματα, εντοπίζεται κύρια σε βαθύτερα επίπεδα κατά το πλείστον μη ορατή στην επιφάνεια. 
Χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η περίπτωση των κοιτασμάτων αργυρομολυβδούχων μεταλλευμάτων του Λαυρίου. Θυμίζω ότι η κύρια γεωλογική δομή της Λαυρεωτικής αποτελείται από δύο κύριες τεκτονικές ενότητες την Ανώτερη Τεκτονική Ενότητα (UTU) από σχιστολίθους με παρεμβολές μαρμάρων και την Κατώτερη Τεκτονική Ενότητα (LTU), που συνίσταται από το Ανώτερο Μάρμαρο (UM), τους ενδιάμεσους μαρμαρυγιακούς σχιστολίθους (σχιστόλιθοι Καισαριανής ή Καμάριζας) (SCH) και το Κατώτερο Μάρμαρο (LM), σε επάλληλη διάταξη με σχεδόν οριζόντια ανάπτυξη.

Τρεις κύριες γεωλογικές επαφές αποτέλεσαν από την αρχαιότητα αλλά και από τους νεότερους μεταλλευτές, αντικείμενο έρευνας και εκμετάλλευσης αργυρομολυβδούχων κοιτασμάτων. Από τα υψηλότερα προς τα χαμηλότερα υψομετρικά επίπεδα παρατηρούμε: (i) την 1η επαφή, που οριοθετείται μεταξύ των σχιστολίθων (αναφέρονται στη βιβλιογραφία και ως ανώτεροι σχιστόλιθοι) της Ανώτερης Τεκτονικής Ενότητας (UTU) και του Ανώτερου Μαρμάρου (UM) της Κατώτερης Τεκτονικής Ενότητας (LTU) και η οποία είναι τεκτονισμένη (Ρήγμα Αποκόλλησης Λαυρεωτικής), (ii) την 2η επαφή μεταξύ του Ανωτέρου Μαρμάρου (UM) και του ενδιαμέσου Σχιστόλιθου Καισαριανής ή Καμάριζας (SCH) και (iii) την 3η επαφή μεταξύ του ενδιαμέσου Σχιστόλιθου Καισαριανής ή Καμάριζας (SCH) και του Κατωτέρου Μαρμάρου (LM).

Η 1η και η 2η επαφή εμφανίζονται στην επιφάνεια και μπορούμε να τις παρατηρήσουμε στην ύπαιθρο, όπως στο κύριο δρόμο από Κερατέα προς Λαύριο, 3 χλμ. πριν φτάσουμε στο Λαύριο (Φωτ.1, 4), ενώ η τρίτη (3η) επαφή και πιο πλούσια σε μεταλλεύματα, εντοπίζεται κύρια σε βαθύτερα επίπεδα κατά το πλείστον μη ορατή στην επιφάνεια. (Φωτ.5) 

Το αργυρομολυβδούχο μετάλλευμα αναπτύσσεται κύρια σε στρωματοειδή ή θυλακοειδή συμπαγή μορφή κατά το πλείστον στις ζώνες των τριών κύριων επαφών με υψηλότερα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά στη τρίτη (3η) επαφή (Φωτό 5 ). Ιστορικά θεωρείται ότι πρωτοεντοπίσθηκε από τους αρχαίους μεταλλευτές το 482 αι.π.Χ. στη περιοχή Μαρώνειας, που εικάζεται ότι αντιστοιχεί στη σημερινή Καμάριζα ή Αγ. Κωνσταντίνος. Η ανακάλυψη αυτή ως γνωστόν άλλαξε σημαντικά την ιστορία αφού η εκμετάλλευση του κοιτάσματος αυτού απέδωσε τους αναγκαίους οικονομικούς πόρους για την κατασκευή του Αθηναϊκού στόλου που καταναυμάχησε τους Πέρσες κατά την Ναυμαχία της Σαλαμίνας, αλλά και παρείχε την οικονομική στήριξη της κατασκευής του Παρθενώνα και των αριστουργημάτων του Χρυσού αιώνα του Περικλέους. Επιπλέον η περιοχή αυτή της Καμάριζας - Αγίου Κωνσταντίνου εξακολούθησε και κατά τον 19ον και 20ον αι. να αποτελεί το κέντρο του μεταλλευτικού ενδιαφέροντος.

Έτσι λοιπόν σαν συμπέρασμα μπορούμε να ισχυρισθούμε ότι ΟΙ ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΕΠΑΦΕΣ ΑΠΟΤΕΛΕΣΑΝ ΚΑΙ ΕΞΑΚΟΛΟΥΘΟΥΝ ΝΑ ΑΠΟΤΕΛΟΥΝ ΠΕΔΙΟ ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΥΔΑΤΙΝΟΥ ΔΥΝΑΜΙΚΟΥ ΚΑΙ ΟΡΥΚΤΩΝ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ ΜΕ ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ ΠΡΟΣΦΟΡΑ ΣΤΗ ΚΟΙΝΩΝΙΚΗ ΚΑΙ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗ ΑΝΑΠΤΥΞΗ.