ΑΡΘΡΑΓΕΩΛΟΓΙΑ/ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΟΛΟΓΙΑ

Ψίθυροι ωκεανού με αντίλαλους από τον Άρη στη Χιονίστρα του Τροόδους

από Δ. Κ. Κωνσταντινίδη, Δρα Οικονομικής Γεωλογίας

Εισαγωγή

Βρίσκεστε στη κορυφή του Τροόδους, της ψηλότερης οροσειράς της Κύπρου, γνωστής και ως Χιονίστρας ή Όλυμπος. Το ύψος; 1952 μέτρα. Τώρα, αν στα πλαίσια ενός έργου επιστημονικής φαντασίας, ήσασταν στο ίδιο σημείο πριν από 92 εκατομμύρια χρόνια, όταν η οροσειρά του Τροόδους άρχισε να δημιουργείται, τότε θα κολυμπούσατε σε ένα ωκεανό 8.000 μέτρων κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας. Αυτό δεν είναι πλάκα, παρόλο που οι γεωλόγοι μιλούν συνέχεια για λιθοσφαιρικές πλάκες. Αυτές οι τεράστιες γήινες μάζες συγκρούονται μεταξύ τους. Στη σύγκρουση, λοιπόν, της Αφρικανικής πλάκας με την Ευρωπαϊκή, η πρώτη καταβυθίστηκε κάτω από τη δεύτερη. Στις γεωτεκτονικές αυτές διεργασίες σύγκλισης, απόκλισης και πλευρικής ολίσθησης οφείλεται και το γεγονός ότι η Χιονίστρα του Τροόδους είναι σήμερα στα 1952μ. Από τη διαγραμματική απεικόνιση της γεωλογικής εξέλιξης της Κύπρου της Εικ. 1 είναι φανερό ότι το Τρόοδος υπήρξε κάποτε ως τμήμα ενός αρχαίου ωκεανού (της Τηθύος), του οποίου κατάλοιπο είναι η σημερινή Μεσόγειος.

Εικ. 1: Διαγραμματική απεικόνιση της γεωλογικής εξέλιξης της Κύπρου και της ανύψωσης του Τροόδους. Credit: Τμήμα Γεωλογικής Επισκόπησης Κύπρου[1].

ΤΟ ΟΦΙΟΛΙΘΙΚΟ ΣΥΜΠΛΕΓΜΑ ΤΟΥ ΤΡΟΟΔΟΥΣ

Το Οφιολιθικό Σύμπλεγμα του Τροόδους είναι γνωστό μεταξύ των γεωεπιστημόνων για τη στρωματογραφική του πληρότητα (Εικ. 2) και τα επιφανειακά του πετρώματα:

  • Πετρώματα του Ανώτερου Μανδύα της Γης,
  • Πλουτώνια, φλεβικά και ηφαιστειακά (με μαξιλαροειδείς λάβες), και
  • Ιζήματα.

Από την μερική τήξη του ανώτερου μανδύα της Γης και το σχηματισμό μάγματος βασαλτικής σύστασης προήλθαν και τα υπόλοιπα πετρώματα του οφιολίθων του Τροόδους (Εικ. 2). Αυτό, λοιπόν, το σύμπλεγμα πετρωμάτων αποτελεί μια μοναδικότητα της παγκόσμιας γεωλογίας, χάρις στην οποία το νησί υποδέχθηκε μέχρι τώρα δεκάδες πανεπιστημονικούς δασκάλους και χιλιάδες φοιτητές από όλο τον κόσμο.

Εικ. 2: Γεωλογικός χάρτης του Τροόδους με τη στρωματογραφία του Οφιολιθικού Συμπλέγματος[2]

«Πετρώματα από τον Αρη»

Ο Άρης είναι ο δεύτερος πλησιέστερος πλανήτης της Γης. Είναι γνωστός και ως «Κόκκινος Πλανήτης» εξαιτίας του χρώματος του, που οφείλεται σε ορυκτά του σιδήρου στην επιφάνεια του. Ανήκει στους λεγόμενους πετρώδεις πλανήτες του Ηλιακού μας Συστήματος (Ερμής, Αφροδίτη, Γη και Άρης) και αποτελείται από πυριτικά πετρώματα και μέταλλα. Έχει επιφανειακά χαρακτηριστικά που θυμίζουν τους κρατήρες πρόσκρουσης της Σελήνης και τις κοιλάδες, τις ερήμους και τους πολικούς παγετώνες της Γης.

Από έρευνες στον Άρη έχουν βρεθεί διάφοροι τύποι πετρωμάτων που μοιάζουν με αυτούς της οροσειράς του Τροόδους. Οι δορυφορικές παρατηρήσεις, οι πληροφορίες διαστημικών οχημάτων που εστάλησαν στην Άρη και οι ορυκτολογικές μελέτες διαφόρων μετεωριτών του, που κατέπεσαν στη Γη, δείχνουν ότι η επιφάνεια του αποτελείται κυρίως από βασαλτικά έως ανδεσιτικά πετρώματα, όπως δηλαδή κάποιοι τύποι πετρωμάτων (π.χ. βασαλτικής έως δολεριτικής σύστασης) του Τροόδους.

Για τη διαπίστωση των ομοιοτήτων αυτών, συγκρίνουμε κάποιες εικόνες από τον Άρη με φωτογραφίες από πρόσφατη υπαίθρια εκδρομή στην περιοχή του Γεωπάρκου του Τροόδους ή από τη βιβλιογραφία. Οι αναγνώστες πρέπει να λάβουν υπόψη τους ότι οι φωτογραφίες είναι διαφορετικής κλίμακας και χρώματος, γεγονός που πρέπει να ληφθεί υπόψη για να διακρίνει κάποιος τις ομοιότητες.

Στηλοειδής Κατάτμηση

Εικ. 3: Στηλοειδής κατάτμηση βασαλτικών ροών λάβας από τον Άρη (φωτογραφία αριστερά) και παρόμοια κατάτμηση βασαλτικής λάβας στην όχθη ποταμού κοντά στην Αγία Μαρίνα Ξυλιάτου (φωτογραφία δεξιά του συντάκτη).

Στην αριστερή φωτογραφία της Εικ. 3 εμφανίζεται μια πανοραμική άποψη μεγάλου τμήματος της Κοιλάδας του Μάρινερ του πλανήτη Άρη με χαρακτηριστικές μορφές βασαλτικών ροών λάβας στηλοειδούς κατάτμησης που θυμίζουν κολόνες. Στην δεξιά φωτογραφία της ίδιας εικόνας, που προέρχεται από το Γεώτοπο Νο 4 του Γεωπάρκου του Τροόδους και βρίσκεται κοντά στη Αγία Μαρίνα Ξυλιάτου, φαίνεται ξεκάθαρα παρόμοια κατάτμηση πετρωμάτων βασαλτικών λαβών της οροσειράς του Τροόδους.

Διασταυρούμενη στρώση

Στη φωτογραφία 4A, η οποία προέρχεται από το ρομποτικό όχημα  Mars Rover Curiosity της NASA, διακρίνεται η λεγόμενη διασταυρούμενη στρώση σε ψαμμίτη που βρίσκεται σε κατωφέρεια του όρους Sharp του Άρη. Η φωτογραφία τραβήχτηκε στις 27 Αυγούστου 2015 με τη χρήση της κάμερας που είναι τοποθετημένη στον ιστό του οχήματος. Στη φωτογραφία 4Β εικονίζεται αντίστοιχη δομή αιολινίτη (ίζημα που οφείλει τη γένεση του στον άνεμο), συγκολλημένου με ασβεστόλιθο, σε παράκτια αμμοθίνη κοντά στο χωριό Ακρωτήρι (της επαρχίας Λεμεσού)[4].

Εικ. 4: Διασταυρούμενη στρώση από το όρος Sharp του Άρη (Α)3 και το Ακρωτήρι της Λεμεσού (Β).

Κροκαλοπαγή

Στην Εικόνα 5 εμφανίζονται κροκαλοπαγείς αποθέσεις, που είναι το αποτέλεσμα μεταφοράς κροκάλων (στρογγυλοποιημένες πέτρες) σε μεγάλη απόσταση με τη βοήθεια του νερού. Η φωτογραφία 5Α προέρχεται και πάλι από το όχημα Mars Rover Curiosity (2012) και δείχνει μια εμφάνιση με πέτρωμα παρόμοιο με τα κροκαλοπαγή της Γης. Οι κλάστες κάτω από το κροκαλοπαγές προήλθαν από υδάτινη διάβρωση, γεγονός που αποδεικνύει την κίνηση νερού στον Άρη. Η συγκολλητική ύλη φαίνεται να είναι θειούχο ορυκτό.

Στη φωτογραφία 5Β βλέπουμε κροκαλοπαγές του Πλειστόκαινου κοντά στο χωριό Κούκλια στη ΝΔ Κύπρο. Οι κροκάλες του είναι κυρίως από γάββρο και διαβάση. Αυτά τα πετρώματα μεταφέρθηκαν στη σημερινή τους θέση από το Οφιολιθικό Σύμπλεγμα του Τροόδους, που βρίσκεται περίπου 30 χιλιόμετρα μακριά και σε μεγάλο υψόμετρο.

Εικ. 5: Κροκαλοπαγή από τον Άρη (Α)3 και το Οφιολιθικό Σύμπλεγμα του Τροόδους (Β)[5]

Ιζηματογενή πετρώματα

Στη Εικ. 6, που λήφθηκε από  το όχημα της NASA Curiosity Mars στον κρατήρα Gale του Κόκκινου Πλανήτη απεικονίζονται ιζήματα, όπως ψαμμίτης και αργιλικά πετρώματα.

Εικ. 6: Φωτογραφία με ιζηματογενή πετρώματα από τον κρατήρα Gale του Άρη[6]

Στην Κύπρο, όχι μόνο απαντώνται τέτοια ιζήματα, αλλά πιο συγκεκριμένα ο ασβεστολιθικός ψαμμίτης (πωρόλιθος) απετέλεσε το κύριο δομικό υλικό για ανέγερση οχυρών, δημοσίων κτιρίων, ναών και αρχοντικών (Εικ. 7). Κατά τη διάρκεια του πρώτου ήμισυ του 20ου αιώνα όλα τα δημόσια κτίρια και τα αρχοντικά νεοκλασικού ρυθμού της Λευκωσίας και των προαστίων κτίζονταν από τέτοια πέτρα. Στην Εικ. 7 απεικονίζεται το Αρχοντικό Χατζηγιωργάκη Κορνέσιου, ένα μεγαλοπρεπές κτήριο 227 χρόνων, όπου επί τουρκοκρατίας έζησε με την οικογένεια του ο Δραγομάνος Κορνέσιος, δηλαδή ο διερμηνέας μεταξύ του Χριστιανικού πληθυσμού και του Οθωμανού κυβερνήτη. Είναι κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από ασβεστολιθικό ψαμμίτη, όπως και ο Καθεδρικός Ναός του Αγίου Ιωάννη, που θεμελιώθηκε το 1662 στη θέση παλαιότερης μεσαιωνικής μονής.

Εικ. 7: Το Αρχοντικό Χατζηγιωργάκη Κορνέσιου και ο Καθεδρικός Ναός του Αγίου Ιωάννη (Παλιά Λευκωσία). Φωτογραφίες του συντάκτη.

Μια από πολλές ορυκτολογικές μελέτες

Σε εκτεταμένη ορυκτολογική μελέτη του Nicolas Bost[7] η περιοχή του κοιτάσματος χαλκού και χρυσού της Σκουριώτισσας αποκαλείται ως τοποθεσία ανάλογη του Άρη. Το μεταλλείο της Σκουριώτισσας είναι ένα κοίτασμα μεταλλεύματος μεικτών θειούχων, που ανήκει στο λεγόμενο Volcanic Massive Sulfide (VMS) τύπο της Κύπρου, και συνδέεται με βασαλτική ηφαιστειότητα. Αυτά τα περιβάλλοντα είναι πολύ καλές αναλογικές τοποθεσίες για την κατανόηση των εξαλλοιώσεων που έλαβαν χώρα στην επιφάνεια του Noachian Martian (περιοχή πρώιμου σταδίου γένεσης του πλανήτη Άρη).

Μελετήθηκαν δείγματα από εξαλλοιωμέμα και-μη πετρώματα της Σκουριώτισσας για να συγκεντρωθούν ορυκτολογικές πληροφορίες κατά μήκος ενός προφίλ εξαλλοίωσης και να μελετηθούν οι διαβρωτικές επιπτώσεις. Έτσι, εντοπίσθηκαν ορυκτολογικές σειρές παρόμοιες με αυτές που βρέθηκαν στα εδάφη του πρώιμου Άρη και δημιουργήθηκαν κάτω από υδάτινες ή αέριες συνθήκες και διαφορετικό pH (ενεργός οξύτητα). Η μελέτη καταλήγει στο συμπέρασμα ότι η επίγεια αυτή τοποθεσία έχει χαρακτηριστικά πετρώματα και εξαλλοιώσεις ανάλογες με αυτές του πρώιμου Άρη και επομένως οι πληροφορίες που συγκεντρώθηκαν βελτιώνουν τις γνώσεις μας για τα γεωλογικά φαινόμενα που έλαβαν χώρα κάτω από την επιφάνεια του. Επομένως, οι φυσικοχημικές διεργασίες της περιοχής της Σκουριώτισσας είναι σίγουρα συγκρίσιμες με αυτές που πραγματοποιούνται στον Άρη.

Αυτό, εξάλλου, υποδεικνύουν και οι γεωχημικές, πετρολογικές και γεωτεχνικές ιδιότητες των δειγμάτων που μελετήθηκαν. Η γεωτεχνική ταύτιση είναι καλή, η πετρολογική πολύ καλή, ενώ μερικά δείγματα της Σκουριώτισσας παρουσιάζουν σχεδόν πλήρη γεωχημική εξομοίωση με αυτά του Άρη.

Πλανητολόγοι και γεωλόγοι στο Τρόοδος

Διαβάζοντας τα παραπάνω, μπορούμε να κατανοήσουμε την έξαρση ανακοινώσεων στα Κυπριακά μέσα μαζικής ενημέρωσης για την επίσκεψη διεθνούς ομάδας πλανητολόγων και γεωλόγων για την επί τόπου μελέτη των πετρωμάτων του Τροόδους. Για την ακρίβεια, προκειμένου να αποφασιστεί κατά πόσον νέος διαστημικός εξοπλισμός, ο οποίος θα αποσταλεί στον πλανήτη Άρη από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος για την εξακρίβωση της ηλικίας των πετρωμάτων του, θα δοκιμαστεί πρώτα σε γήινες συνθήκες στη περιοχή των οφιολιθικών πετρωμάτων του Τροόδους, η ομάδα αυτή, μαζί με επιστήμονες από τον Κυπριακό Οργανισμό Εξερεύνησης του Διαστήματος, θα διερευνήσει αν πραγματικά οι δοκιμές του νέου εξοπλισμού στα επιφανειακά πετρώματα του Τροόδους θα πρέπει πράγματι να διεξαχθούν στα εδάφη του. Κατά πόσον αυτό θα γίνει ή όχι, θα αποφασιστεί αργότερα.

Ανεξάρτητα από τη τελική απόφαση, η κατανόηση του πώς και γιατί συγκεκριμένοι πετρολογικοί σχηματισμοί αναπτύχθηκαν στο Τρόοδος, επιτρέπει στους ειδικούς επιστήμονες να μάθουν για τη γεωλογική κατασκευή άλλων πλανητών. Όπως π.χ. η μελέτη των μαξιλαροειδών λαβών (Εικ 8), ο σχηματισμός των οποίων λαμβάνει χώρα όταν ένα ηφαίστειο εκρήγνυται κάτω από έναν ωκεανό ή ένα πάγο, έτσι ώστε η στερεοποίηση της λάβας να γίνεται γρήγορα, λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας του θαλάσσιου νερού ή του πάγου.

Εικ. 8: Χαρακτηριστικές μορφές μαξιλαροειδών (προσκεφαλοειδών) λαβών από τους γεώτοπους 36 (χωριό Μιτσερό) και 49 (χωριό Κάτω Μονή) του Γεωπάρκου του Τροόδους. Φωτογραφίες του συντάκτη.

ΕΠΙΛΟΓΟΣ

Μπορεί ο Γιώργος Σεφέρης να έγραψε ότι «Τ’ αηδόνια δε σ’ αφήνουνε να κοιμηθείς στις Πλάτρες», αλλά αν βρεθείτε στη Χιονίστρα Γενάρη μήνα, με ένα μέτρο χιόνι να απλώνεται στα πόδια σας, και αφουγκραστείτε καλά, μπορεί και να ακούσετε τους ψίθυρους του ωκεανού που γέννησε την οροσειρά των μοναστηριών και, ίσως, από το σύμπαν να ακουστούν αντίλαλοι από τις πέτρες των φαραγγιών του Άρη που ψάχνουν να βρουν τ’ αδέλφια τους στη Γη!

  1. Η γεωλογία της Κύπρου (2016). Ενημερωτικό έντυπο του Τμήματος Γεωλογικής Επισκόπησης. Λευκωσία.
  2. https://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0009254119304322-gr1.jpg
  3. www.nasa.gov/images/
  4. http://www.southampton.ac.uk/~imw/jpg-Cyprus/5CY-cemented-dune.jpg
  5. https://www.sandatlas.org/conglomerate-in-cyprus/
  6. https://mars.nasa.gov/resources/5777/erosion-by-scarp-retreat-in-gale-crater-unannotated/
  7. Nicolas Bost. Geochemical and mineralogical analysis of Mars analogue materials and the creation of the International Space Analogue Rock Store (ISAR). Autre. Université d’Orléans, 2012. Français.

Σχετικά Άρθρα