Γεωλογική δομή και τεκτονική ανάλυση του τεκτονικού καλύμματος του Βερμίου

Abstract

The Vermion Nappe is located in Mt Vermion, on the border of Western and Central Macedonia. The new field data reveal that the Vermion Nappe comprises, from bottom to top, red-matrix rudites of Aptian – Albian age, and Upper Cretaceous conglomerates, calcarenites and limestones. The Vermion Nappe tectonically overlie both the Maastrichtian flysch and a Jurassic schistose mélange of the Pelagonian Zone. Fragments of pre- Upper Cretaceous rocks, consisting of meta-clastics, ophiolites, schists and recrystallized limestones, were found at the base of the nappe, tectonically wedged between the Vermion Nappe and the underlying rocks. These rocks were emplaced along with the Vermion Nappe. The rocks of the Vermion Nappe are sud-horizontal,dipping with low-medium angles to the east or west. In map-scale these rocks are folded with N-S trending folds. The basal thrust of the Vermion Nappe is a deformation zone with thickness up to a few meters, that is generally sub-horizontal with W-WSW – directed kinematics. Four deformational events are recognized in the study area. The first deformational event, D1, is an ENE-WSW trending compression that is dated in Late Jurassic – Early Cretaceous. This deformational event affected the pre- Upper Cretaceous rocks of the Pelagonian Zone, forming tight – sub-isoclinal, NNW-SSE trending, WSW-verging folds and the main foliation (S1) of the previous rocks, which is parallel to their bedding (S0). This deformational event is associated with the W-ward emplacement of the ophiolitic nappe on the Triassic – Jurassic rocks of the Pelagonian Zone. This ophiolitic nappe originated from the Axios oceanic basin. The second deformational event, D2, is a NW-SE trending compression that is dated in Late Jurassic – Early Cretaceous. This event affected the pre- Upper Cretaceous rocks of the Pelagonian Zone, causing close-tight, asymmetric, overturned, NE-SW trending, SE-verging folds and locally an S2 axial schistosity. Also, shear zones are formed with NW-SE trending lineations and top-to-SE direction of movement. This deformational event is probably associated with the emplacement of a second ophiolitic nappe on the western Pelagonian margin, derived from the Pindos oceanic basin. The third deformational event, D3, is a Tertiary, NE-SW to E-W trending compression. This event affected the rocks of all the units of the study area causing close-open, asymmetric, NW-SE to N-S trending folds. These folds are SW- to W-verging and are associated with an S3 axial schistosity in the Pelagonian Zone, whereas in the Vermion Nappe and the Almopias Zone they are either W-verging or E-verging and are associated with an S1 axial schistosity. The WSW-directed emplacement of the Vermion Nappe took place during this event. Furthermore, the duplexes in the Triassic – Jurassic Pelagonian marbles and the Almopian imbricates were formed during this event. This deformational event was the result of the collision of the Apulia plate with the Eurasian margin. The fourth deformational event, D4, is an N-S trending compression that is dated in Late Oligocene – Early Miocene. During this event, the rocks of all the units in the area were folded with close-open E-W trending folds. Also, the pre-existing tectonic contacts were re-activated locally with NNW-SSE trending lineations. This deformational event is a late-orogenic compression, approximately parallel to the trend of the Hellenides.

Το Τεκτονικό Κάλυμμα του Βερμίου (ΤΚΒ) εντοπίζεται στο όρος Βέρμιο, στο όριο Δυτικής και Κεντρικής Μακεδονίας. Με βάση τα νέα δεδομένα υπαίθρου το ΤΚΒ συγκροτείται, από κάτω προς τα πάνω, από ερυθρούς ρουδίτες ηλικίας Απτίου – Αλβίου και από κροκαλοπαγή, ασβεσταρενίτες και ασβεστόλιθους ηλικίας Άνω Κρητιδικού. Το ΤΚΒ υπέρκειται τεκτονικά τόσο στα Ανωκρητιδικά ιζήματα όσο και σε ένα Ιουρασικής ηλικίας, σχιστολιθικό μείγμα (mélange) της Πελαγονικής Ζώνης. Υπολειμματικά τεμάχη από προ-Ανωκρητιδικά πετρώματα, που περιλαμβάνουν μετα-κλαστικά, οφιόλιθους, σχιστόλιθους και ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους, βρίσκονται στη βάση του καλύμματος, τεκτονικά σφηνωμένα ανάμεσα στο ΤΚΒ και τα υποκείμενα πετρώματα. Η τοποθέτηση αυτών των πετρωμάτων έγινε ταυτόχρονα με την τοποθέτηση του ΤΚΒ. Τα πετρώματα του ΤΚΒ παρουσιάζουν υπο-οριζόντια γεωμετρία, κλίνωντας με μικρές-ενδιάμεσες γωνίες προς τα ανατολικά ή δυτικά. Σε χαρτογραφική κλίμακα παρουσιάζουν μια πτύχωση σε γενική διεύθυνση Β-Ν. Η βασική εφίππευση του ΤΚΒ αποτελεί μια ζώνη παραμόρφωσης πάχους μερικών μέτρων που γενικά παρουσιάζει υπο-οριζόντια γεωμετρία και κίνηση προς τα Δ-ΔΝΔ. Τέσσερα παραμορφωτικά γεγονότα αναγνωρίστηκαν στην περιοχή μελέτης. Το πρώτο παραμορφωτικό γεγονός, D1, αποτελεί μια συμπίεση σε ΑΒΑ-ΔΝΔ διεύθυνση που χρονολογείται στο Άνω Ιουρασικό – Κάτω Κρητιδικό. Αυτό το παραμορφωτικό γεγονός προκάλεσε στα προ-Ανωκρητιδικά πετρώματα της Πελαγονικής, σφιχτές – υπο-ισοκλινείς πτυχές ΒΒΔ-ΝΝΑ διεύθυνσης με φορά προς τα ΔΝΔ και την κύρια φύλλωση (S1) των παραπάνω πετρωμάτων, που είναι παράλληλη στην αρχική τους στρώση (S0). Το παραμορφωτικό αυτό γεγονός συνδέεται με την τοποθέτηση των οφιολίθων πάνω στα Τριαδικά – Ιουρασικά πετρώματα της Πελαγονικής με προέλευση από την ωκεάνια περιοχή του Αξιού. Το δεύτερο παραμορφωτικό γεγονός, D2, χρονολογείται στο Άνω Ιουρασικό – Κάτω Κρητιδικό και αποτελεί μια συμπίεση σε ΒΔ-ΝΑ διεύθυνση. Αυτό το παραμορφωτικό γεγονός αποτυπώνεται μόνο στα προ-Ανωκρητιδικά πετρώματα της Πελαγονικής, προκαλώντας σφιχτές – κλειστές, ασύμμετρες, ανεστραμμένες πτυχές ΒΑ-ΝΔ διεύθυνσης, με φορά προς τα ΝΑ και κατά θέσεις μια S2 αξονική σχιστότητα. Επιπλέον, αναπτύσσονται διατμητικές ζώνες με γραμμώσεις ολίσθησης ΒΔ-ΝΑ διεύθυνσης και κίνηση προς τα ΝΑ. Το παραμορφωτικό αυτό γεγονός πιθανώς συνδέεται με την τοποθέτηση ενός δεύτερου οφιολιθικού καλύμματος στο δυτικό περιθώριο της Πελαγονικής με προέλευση από τον ωκεάνιο χώρο της Πίνδου. Το τρίτο παραμορφωτικό γεγονός, D3, αποτελεί μια συμπίεση σε ΒΑ-ΝΔ έως Α-Δ συμπίεση που χρονολογείται στο Τριτογενές. Το παραμορφωτικό αυτό γεγονός επηρέασε τα πετρώματα όλων των ενοτήτων της περιοχής προκαλώντας κλειστές-ανοιχτές, ασύμμετρες πτυχές με ΒΔ-ΝΑ έως Β-Ν αξονικές διευθύνσεις. Οι πτυχές αυτές έχουν φορά προς τα ΝΔ – Δ και συνδέονται με μια αξονική σχιστότητα S3 στα πετρώματα της Πελαγονικής, ενώ στο ΤΚΒ και στην Αλμωπία έχουν φορά είτε προς τα δυτικά είτε προς τα ανατολικά και συνδεόνται με την ανάπτυξη μιας αξονικής σχιστότητας S1. Η τοποθέτηση του ΤΚΒ έλαβε χώρα κατά τη διάρκεια αυτού του γεγονότος. Επιπλέον, σε αυτό το παραμορφωτικό γεγονός οφείλεται η λεπίωση και η δημιουργία δίπλοκων (duplexes) στα Τριαδικά – Ιουρασικά μάρμαρα της Πελαγονικής, καθώς και η λεπίωση των πετρωμάτων της Αλμωπίας. Το γεγονός αυτό συνδέεται με την σύγκρουση της πλάκας της Απουλίας με το Ευρασιατικό περιθώριο. Το τέταρτο παραμορφωτικό γεγονός, D4, αποτελεί μια συμπίεση σε διεύθυνση Β-Ν που χρονολογείται στο Άνω Ολιγόκαινο – Κάτω Μειόκαινο. Το γεγονός αυτό προκάλεσε τη δημιουργία κλειστών-ανοιχτών πτυχών, αξονικής διεύθυνσης Α-Δ, στα πετρώματα όλων των ενοτήτων της περιοχής, καθώς και την τοπική επαναδραστηριοποίηση των προηγούμενων τεκτονικών επαφών με ΒΒΔ-ΝΝΑ διεύθυνσης γραμμώσεις. Το γεγονός αυτό αποτελεί μια βραδυ-ορογενετική συμπίεση, παράλληλα περίπου στην ορογενετική διεύθυνση των Ελληνίδων.