Οφιόλιθοι.

1. Ιστορία των οφιόλιθων.

Ο όρος οφιόλιθοι χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1813 από τον Γάλλο ορυκτολόγο Alexandre Brongniart, σε αναφορές του σε σερπεντινίτες που εμφανίζονταν μέσα σε μίγματα διαφόρων ετερογενών πετρωμάτων (melanges). Αργότερα, το 1821, διευκρίνισε ότι οι οφιόλιθοι είναι μια σύνθετη ακολουθία πετρωμάτων η οποία αποτελείται από μαγματικά και ηφαιστειακά πετρώματα. Η ύπαρξη αυτών των πετρωμάτων, μέσα στις ζώνες των Άλπεων - Απεννίνων, αναγνωρίσθηκε από τους Ευρωπαίους γεωλόγους κατά τον 19ο αιώνα.

Το 1927, ο Γερμανός γεωλόγος Gustav Steinmann επιβεβαίωσε την συνύπαρξη πλουτώνιων πετρωμάτων (περιδοτιτών), ηφαιστειακών πετρωμάτων (διαβασών - σπιλιτών) και ιζηματογενών πετρωμάτων βαθιάς θάλασσας (σχιστοκερατόλιθων, πελαγικών ασβεστόλιθων και ραδιολαριτών), μέσα στο οφιολιθικό σύμπλεγμα. Ο Steinmann διατύπωσε την άποψη, ότι επρόκειτο για μαγματικές διεισδύσεις, που ανάβλυζαν από τον πυθμένα των ωκεανών, κοντά στην αξονική ζώνη των γεωσύγκλινων. Αυτή η ερμηνεία γρήγορα επεκράτησε στην Γεωλογία και έμεινε γνωστή με το όνομα Τρίπτυχο του Steinmann.

Ο Steinmann, επίσης, διατύπωσε την άποψη περί της ιουρασικής ηλικίας των οφιόλιθων, μέσα στο σύστημα της Αλπικής Ορογένεσης και ιδιαίτερα στην Τοσκάνη.

Οι απόψεις του Steinmann επικράτησαν μέχρι την 10ετία του 1960, οπότε η διατύπωση της θεωρίας της Τεκτονικής των Πλακών προσέθεσε νέα στοιχεία σχετικά με την προέλευση των οφιόλιθων.

Το 1962, ο Harry Hammont Hess, πρότεινε την ακόλουθη θεωρία, που ονομάσθηκε θεωρία της Τεκτονικής των Πλακών (Plate Tectonics):

α) Ο φλοιός της Γης αποτελείται από ηπείρους και ωκεανούς. Εάν στις ηπείρους συμπεριλάβουμε και την ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα και τις θάλασσες μέχρι βάθους 1000 μ., τότε το 40% του φλοιού είναι ήπειροι και το 60% είναι ωκεανοί.

β) Ο ηπειρωτικός και ο ωκεάνιος φλοιός έχουν διαφορετική πετρολογική σύσταση. Ο ηπειρωτικός φλοιός αποτελείται ιζηματογενή και μεταμορφωμένα πετρώματα μέσης πυκνότητας 2,85 και πάχους 34 χλμ., ενώ ο ωκεάνιος φλοιός αποτελείται από 4,7 χλμ. σερπεντίνη πυκνότητας 2,8 και 29 χλμ. περιδοτίτη πυκνότητας 3,325. Η ισοστατική ισορροπία αποκαθίσταται σε βάθος 40 χλμ. περίπου.

γ) Οι Mεσοωκεάνιες ράχες (Mid-ocean ridges) αποτελούν τις μεγαλύτερες τοπογραφικές ανωμαλίες της επιφάνειας της Γης και καταλαμβάνουν την μέση γραμμή των ωκεανών. Έχει αποδειχθεί ότι στο μέσον τους υπάρχει ένα graben όπου σημειώνονται σεισμοί μικρού βάθους. Μέσα από το graben αυτό ανέρχεται θερμό ρευστό ηφαιστειακό υλικό προερχόμενο από τον μανδύα, το οποίο στην συνέχεια ψύχεται και στερεοποιείται.

δ) Τα ηφαιστειακά υλικά, που αναβλύζουν κατά μήκος των μεσοωκεάνιων ράχεων, δημιουργούν νέο πυθμένα, ο οποίος ωθεί  πλευρικά τον προϋπάρχοντα πυθμένα και τον υποχρεώνει να απομακρυνθεί κάθετα προς την γραμμή της μεσοωκεάνιας ράχης. Επομένως, οι μεσοωκεάνιες ράχες έχουν εφήμερο χαρακτήρα. Το φαινόμενο αυτό είχε ονομασθεί Seafloor Spreading, δηλαδή Εξάπλωση του Θαλάσσιου Βυθού, από τον Robert Sinclair Dietz, ένα χρόνο νωρίτερα, το 1961. Όμως, η πατρότητα της θεωρίας της Τεκτονικής των Πλακών ανήκει στον Hess, ο οποίος ήδη από το 1959 είχε δημοσιεύσει μια περίληψη της θεωρίας του.

ε) Καθώς απομακρύνεται ο πυθμένας του ωκεανού από τις μεσοωκεάνιες ράχες, το βάθος της θάλασσας αυξάνει. Αυτό διαπιστώθηκε από τον ίδιο τον Hess, που είχε παρατηρήσει (κατά την διάρκεια του Β΄ Παγκοσμίου Πολέμου, όταν υπηρετούσε στο πολεμικό ναυτικό των ΗΠΑ), ότι στο κέντρο του Ειρηνικού ωκεανού, οι κορυφές των υποθαλάσσιων ηφαιστειακών βουνών βρίσκονται σε μικρό βάθος και είναι πεπλατυσμένες. Αυτό σήμαινε, ότι κάποτε τα βουνά αυτά βρίσκονταν έξω από το νερό, υπέστησαν την ατμοσφαιρική διάβρωση και αργότερα βυθίσθηκαν ελαφρά. Αντίθετα, είχε παρατηρήσει, ότι προς την περιφέρεια του ωκεανού, παρόμοιες πεπλατυσμένες κορυφές βρίσκονται σε βάθη μεγαλύτερα από 2000 μ., φαινόμενο που, μέχρι τότε, ήταν ανεξήγητο.

Ο Hess συνδύασε όλες αυτές τις παρατηρήσεις και συνειδητοποίησε, ότι οι πεπλατυσμένες κορυφές των ηφαιστείων είχαν, αρχικά σχηματισθεί στο κέντρο του ωκεανού. Μετά, όμως, ακολουθώντας την γενική κίνηση του πυθμένα, μετακινήθηκαν προς την περιφέρεια του ωκεανού, σαν να βρίσκονταν επάνω σε μια μεταφορική ταινία, ενώ συγχρόνως βυθίζονταν σε μεγαλύτερα βάθη. Γενικά, ο Hess είχε παρατηρήσει, ότι τα μεγαλύτερα βάθη των ωκεανών συναντώνται στην περιφέρεια του Ειρηνικού ωκεανού, σε περιοχές, που ονομάζονται Ωκεάνιες Τάφροι (Ocean Trenches).

στ) Οι ωκεάνιες τάφροι του Ειρηνικού είναι περιφερειακές ζώνες όπου ο ωκεάνιος φλοιός βυθίζεται κάτω από μια γειτονική πλάκα και εξαφανίζεται εισχωρώντας μέσα στον μανδύα. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται Υποβύθιση (Subduction).

ζ) Ο Ατλαντικός ωκεανός συνεχώς διευρύνεται με αποτέλεσμα να απομακρύνονται η Ευρώπη από την Αμερική, ενώ, αντίθετα, ο Ειρηνικός ωκεανός συνεχώς συρρικνώνεται.

η) Λόγω του συνδυασμού των φαινομένων της Εξάπλωσης του Βυθού και της Υποβύθισης, ο ωκεάνιος φλοιός συνεχώς ανανεώνεται (δημιουργείται και καταστρέφεται). Όπως έχει διαπιστωθεί δεν υπάρχει σήμερα ωκεάνιος φλοιός που να έχει ηλικία μεγαλύτερη από 100 εκατομμύρια χρόνια περίπου, δηλαδή να είναι παλαιότερος από το Μέσο Κρητιδικό.

Το 1968 ο Άγγλος Γεωλόγος Ian Graham Gass, ο οποίος είχε εργασθεί επί σειρά ετών στην Κύπρο, στο όρος Τρόοδος, διατύπωσε για πρώτη φορά την άποψη, ότι οι οφιόλιθοι της Κύπρου αποτελούν τμήμα του πυθμένα του μεσοζωικού ωκεανού της Τηθύος, που παρεμβαλλόταν μεταξύ της λιθοσφαιρικής πλάκας της Αφρικής και της Ευρασίας, πριν από την σύγκρουση των δύο πλακών. Αυτή ήταν μια επαναστατική εκδοχή, διότι διαχώριζε τους οφιόλιθους από τα ιζηματογενή πετρώματα και υπονοούσε ότι κάποια τεμάχη του ωκεάνιου φλοιού είχαν κατορθώσει, μέσω μιας άγνωστης την εποχή εκείνη διαδικασίας, να αναδυθούν και να δημιουργήσουν ξηρά.

Το 1971, οι Eldridge Moores και Frederick Vine διατύπωσαν, επίσης, την άποψη, ότι οι οφιόλιθοι του όρους Τρόοδος αποτελούν τμήμα ενός ωκεάνιου φλοιού (του ωκεανού της Τηθύος) και ότι αποτελούν τα αρχαιότερα πετρώματα της Κύπρου, δεδομένου ότι μέχρι σήμερα δεν έχουν ανακαλυφθεί άλλα πετρώματα να υπόκεινται των οφιολίθων, στην περιοχή αυτή. Πληροφορίες για την γεωλογική δομή του όρους Τρόοδος μπορεί να βρει κανείς στην ιστοσελίδα:

Οι παραπάνω απόψεις προκάλεσαν πραγματική επανάσταση και έδωσαν νέα ώθηση στις έρευνες, με ιδιαίτερη σημασία για την Ευρώπη και την Ελλάδα. Οι σχετικές έρευνες επικεντρώθηκαν σε δύο διαφορετικούς τομείς:

Ο πρώτος τομέας αφορούσε την γένεση των οφιόλιθων. Οι οφιόλιθοι, που εμφανίζονται σήμερα στην στεριά, έδωσαν την ευκαιρία σε όσους ασχολούνται με την έρευνα του ωκεάνιου βυθού ή του ανώτερου μανδύα, να αποκτήσουν πληροφορίες εύκολα, γρήγορα και με πολύ προσιτό τρόπο, εργαζόμενοι στην στεριά, αντί να αναζητούν πληροφορίες στον πυθμένα των ωκεανών. Ο τομέας αυτός, χρησιμοποιώντας τεχνικές της γεωχημείας και της γεωφυσικής προσπάθησε μέσω της πετρογραφικής ανάλυσης των οφιολίθων να αποκρυπτογραφήσει τα μυστικά της τεκτονικής των Πλακών.

Ο δεύτερος τομέας αφορούσε την τεκτονική των οφιόλιθων, δηλαδή την έρευνα των διαδικασιών που οδήγησαν στην ανάδυση (ή εκβολή) των οφιόλιθων από τους ωκεανούς και την τοποθέτησή τους είτε επάνω στα ηπειρωτικά περιθώρια ή μέσα στις πτυχωμένες οροσειρές. Ο τομέας αυτός στράφηκε στην λεπτομερή χαρτογράφηση των οφιόλιθων και στην εξακρίβωση των σχέσεών τους με τα περιβάλλοντα αυτούς πετρώματα.

Έτσι, εντελώς ξαφνικά, οι οφιόλιθοι βρέθηκαν στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος και έγιναν αντικείμενο έρευνας της Τεκτονικής, από την κλίμακα της γήινης σφαίρας μέχρι την κλίμακα της οροσειράς.

Για να κατανοήσουμε καλύτερα την σχέση μεταξύ οφιολίθων και ορογενετικών θεωριών, παραθέτω, στην συνέχεια, μερικά στοιχεία για τους οφιόλιθους της Ελλάδας και τον ρόλο που έπαιξαν στην διαμόρφωση των διαφόρων θεωριών. Οφείλω να προειδοποιήσω τον αναγνώστη, ότι το θέμα παραμένει ανοικτό ακόμη και σήμερα.


2. Οι οφιόλιθοι στα πλαίσια του ορογενετικού μοντέλου του γεωσυγκλίνου.

Στην Ελλάδα, ήδη από το 1940, ο Ελβετός γεωλόγος Carl Renz, είχε εκφράσει την άποψη ότι οι οφιόλιθοι μπορούν να καταταχθούν σε τρεις ηλικίες: Προαλπικούς, Αλπικούς και Μεταλπικούς. Ο ίδιος ερευνητής θεωρούσε τους οφιόλιθους ως μέλη συμπλεγμάτων που περιείχαν και αργιλοψαμμιτικά ιζήματα. Το σπουδαιότερο από αυτά τα συμπλέγματα ήταν αυτό το οποίο ονόμασε Σχιστοκερατολιθική Διάπλαση με Οφιόλιθους και το οποίο είχε υπαγάγει στην Ζώνη της Ανατολικής Ελλάδας. Ο Renz υπέθετε, ότι το αργιλοψαμμιτικό υλικό του συμπλέγματος αυτού, προερχόταν την διάβρωση και αποσάθρωση μιας οροσειράς που πτυχώθηκε και αναδύθηκε στον χώρο της Πελαγονικής ζώνης, κατά το Άνω Ιουρασικό (Κιμμερίδιο, Νεοκιμμερική πτύχωση). Δηλαδή, το υλικό αυτό αποτελούσε ένα είδος φλύσχη.

Την ίδια εποχή, ο Γάλλος γεωλόγος Jan Houghton Brunn (1940) μελετώντας τους οφιόλιθους της Βόρειας Ελλάδας και ιδιαίτερα αυτούς του όρους Βούρινος (Δυτική Μακεδονία) εξέφρασε την άποψη ότι οι οφιόλιθοι ανήκουν στην Πελαγονική ζώνη και ότι είναι ιουρασικής ηλικίας. Κατά τον Brunn, οι οφιόλιθοι, αφενός καλύπτουν τους κρυσταλλικούς ασβεστόλιθους (μάρμαρα) ανωτριαδικής - κατωιουρασικής ηλικίας του όρους Ζυγόστι, που βρίσκεται ανατολικά του Βούρινου, και αφετέρου καλύπτονται από τους ραδιολαρίτες και κρητιδικούς ασβεστόλιθους των λόφων Κράπα, που βρίσκονται ανατολικά των Γρεβενών. 

Ο Brunn υποστήριξε, εξ άλλου, ότι οι οφιόλιθοι παρουσιάζουν λιθολογική διαφοροποίηση στο εσωτερικό τους, από κάτω προς τα επάνω, έχοντας στην βάση τους τα πλέον βασικά μέλη, όπως είναι οι περιδοτίτες και οι σερπεντινίτες, και πιο πάνω, διαδοχικά, τα πιο όξινα μέλη, δηλαδή γάββρους, δολερίτες και pillow-lavas.

Αργότερα, ο Γάλλος γεωλόγος Jean Aubouin (1959) τροποποίησε σημαντικά το σχήμα του Brunn, επιφέροντας τις εξής αλλαγές: α) Στην Πελαγονική ζώνη ανήκουν τα τριαδικά μάρμαρα της Δυτικής Μακεδονίας και η μικρή μάζα οφιόλιθων του Βούρινου. β) Η μεγάλη μάζα των οφιόλιθων ανέβλυσε από τον πυθμένα της κατωφέρειας που υπήρχε μεταξύ του Πελαγονικού Υβώματος και της Πινδικής Τάφρου. Η κατωφέρεια αυτή ονομάσθηκε Υποπελαγονική ζώνη. γ) Οι οφιόλιθοι της Υποπελαγονικής είχαν ως υπόβαθρό τους τριαδικούς μη μεταμορφωμένους ασβεστόλιθους, ενώ η οροφή τους σχηματίσθηκε από  επικλυσιγενείς ανωκρητιδικούς ασβεστόλιθους. Κατά τις ορογενετικές φάσεις του Παλαιογενούς, οι οφιόλιθοι επωθήθηκαν επί του φλύσχου της Πίνδου (όρος Σμόλικας).

Οι απόψεις των Brunn και Aubouin περί της στρωματογραφικής θέσεως των μεσοζωικών οφιόλιθων, μεταξύ ασβεστόλιθων του Τριαδικού και ασβεστόλιθων του Κρητιδικού, και περί της διαφοροποιήσεως του οφιολιθικού μάγματος, κατά την στερεοποίησή του, φαίνεται ότι επηρέασαν σημαντικά τις μετέπειτα έρευνες τις σχετικές με τους οφιόλιθους. Σημειώνουμε, πάντως, ότι Brunn και Aubouin, δεν δέχονται την άποψη του Renz, ότι τα σχιστοψαμμιτικά - σχιστοκερατολιθικά ιζήματα συγκροτούν ένα ενιαίο σύμπλεγμα με τους οφιόλιθους.

Ο Γεώργιος Μαράτος, στο βιβλίο του Γεωλογία της Ελλάδος (1972), συνοψίζοντας τις απόψεις της εποχής εκείνης, κατατάσσει τους οφιόλιθους της Ελλάδας, σε τρεις ηλικίες, ως εξής:

α) Προαλπικοί οφιόλιθοι. Στην ομάδα αυτή ανήκουν οι οφιόλιθοι που συνυπάρχουν με μεταμορφωμένα πετρώματα. Επειδή τα μεταμορφωμένα πετρώματα είχαν παλαιοζωική ηλικία (όπως πίστευαν τότε), οι ερευνητές θεωρούσαν ότι οι οφιόλιθοι είχαν διεισδύσει μέσα σε παλαιοζωικά ιζήματα, τα οποία μεταμορφώθηκαν αργότερα, κατά την διάρκεια της Ερκυνίου Ορογένεσης. Στα μεταμορφωμένα αυτά πετρώματα υπάγεται και το Λιθανθρακοπέρμιο της Πάρνηθας, που μελετήθηκε από τον Renz, σε διάφορες θέσεις τις Αττικής. Στην ομάδα αυτή ανήκουν οι οφιόλιθοι Σινικλή, Σουφλίου, Νιγρίτας, Μυτιλήνης, Ταϋγέτου, Άνδρου, Τήνου κλπ.

β) Αλπικοί οφιόλιθοι. Στην ομάδα αυτή ανήκουν οι οφιόλιθοι που συνυπάρχουν με τριαδικά, ιουρασικά και κρητιδικά ιζήματα, με πλέον διαδεδομένους τους ιουρασικούς οφιόλιθους. Στα μεσοζωικά ιζήματα περιλαμβάνονται ασβεστόλιθοι και δολομίτες, καθώς και αργιλοψαμμιτικά ή σχιστοκερατολιθικά πετρώματα. Δείγμα αυτών των πετρωμάτων είναι και η λεγόμενη Σχιστοκερατολιθική Διάπλαση με Οφιόλιθους, που είχε ορισθεί από τον Renz σαν χαρακτηριστικός σχηματισμός της Ζώνης Ανατολικής Ελλάδας. Στην ομάδα αυτή ανήκουν (κατά τον Μαράτο): Α) οι οφιόλιθοι που εμφανίζονται στην Μακεδονία, δυτικά της Μεσοελληνικής Αύλακας (Νεογενής Λεκάνη Γρεβενών - Σιάτιστας), δηλαδή στην περιοχή της Βόρειας Πίνδου, και οι οποίοι θεωρούνται ότι είναι αλλόχθονες και επωθημένοι επί του φλύσχου της ζώνης της Πίνδου. Β) Οι οφιόλιθοι του Βούρινου, που θεωρούνται ότι είναι αυτόχθονες, διότι επικάθονται κανονικά επάνω σε ημιμεταμορφωμένους ασβεστόλιθους άνω-τριαδικής ηλικίας (οι απόψεις αυτές ανήκουν, όπως αναφέρθηκε, στον J. Brunn). Γ) Οι οφιόλιθοι Αξιού και Χαλκιδικής. Δ) Οι οφιόλιθοι της Όθρυος (Δομοκός, Ανάβρα, Άγιοι Θεόδωροι, Πελασγία). Ε) Οι οφιόλιθοι της Λοκρίδας (Έξαρχος).

γ) Μεταλπικοί οφιόλιθοι. Στην ομάδα αυτή ανήκουν οι οφιόλιθοι που συνυπάρχουν με φλύσχη. Στην ομάδα αυτή ανήκουν (κατά τον Μαράτο): Α) Οι οφιόλιθοι της Κύμης Ευβοίας. Β) Οι οφιόλιθοι Πυρσόγιαννης και Γέρμα στην Ήπειρο. Γ) Οι οφιόλιθοι Αρτοτίνας και Μαυρολιθαρίου στα Βαρδούσια. Δ) Οι οφιόλιθοι του οροπεδίου Καθαρού, στο όρος Δίκτη της Κρήτης, καθώς και οι οφιόλιθοι του φλύσχη της Κρήτης, που αργότερα θεωρήθηκε από πολλούς ότι ανήκει στην ζώνη της Τρίπολης.


3. Νεότερες αντιλήψεις για την προέλευση των οφιόλιθων.

Το 1971, ο Robert G. Coleman, γεωλόγος, τότε,  της U.S.G.S. και αργότερα καθηγητής στο Stanford University, διατύπωσε την άποψη, ότι η τοποθέτηση των οφιόλιθων μέσα στις οροσειρές έγινε σύμφωνα με μια διαδικασία, που ονομάσθηκε Obduction και περιελάμβανε την τεκτονική ανύψωση, εκβολή και επώθηση επί της χέρσου των οφιόλιθων ενός γειτονικού προς την οροσειρά ωκεανού. Φυσικά, η όλη διαδικασία ήταν τόσο έντονη, σαν φαινόμενο, ώστε μόνο στα πλαίσια μιας πραγματικής ορογένεσης θα μπορούσε κανείς να την συμπεριλάβει. Άρα, Obduction και ορογένεση θεωρήθηκαν ως φαινόμενα αλληλένδετα.

Η θεωρία της Obduction έγινε αμέσως γενικά αποδεκτή, από τους ειδικούς επιστήμονες και ισχύει ακόμη και σήμερα, παρά το γεγονός ότι δεν υπάρχουν σύγχρονα παραδείγματα οφιολιθικών μαζών, που να επωθούνται επάνω σε μια σημερινή ήπειρο. Ο Coleman υποστήριξε ότι οι οφιόλιθοι του Ομάν αποτελούν σύγχρονο παράδειγμα obduction.

Το 1972, η Αμερικανική Γεωλογική Εταιρία οργάνωσε μια διάσκεψη για τους οφιόλιθους που ονομάσθηκε Penrose Conference 1972. Στην διάσκεψη αυτή  υιοθετήθηκε η πρόταση να ονομάζονται ως "οφιόλιθοι" μόνο τα ηφαιστειακά και πλουτώνια μέλη μιας οφιολιθικής σειράς και να μη χρησιμοποιείται ο όρος αυτός για τα αβυσσικά ιζήματα (σχιστόλιθους, κερατόλιθους, ραδιολαρίτες, ερυθρούς ασβεστόλιθους κλπ).

Έτσι, καθιερώθηκε διεθνώς να ονομάζεται οφιολιθικό σύμπλεγμα ένα στρωσιγενές συγκρότημα βασικών και υπερβασικών πετρωμάτων, το οποίο περιλαμβάνει, εκ των κάτω προς τα άνω, τα εξής:

α) Περιδοτίτες,
β) Γάββρους,
γ) Βασάλτες σε φλέβες και
δ) Βασάλτες σε pilow lavas.

Γενικά, ήταν παραδεκτό, ότι το οφιολιθικό σύμπλεγμα καλύπτεται και από ένα πέμπτο στρώμα, τα αργιλοπυριτικά ιζήματα του αβυσσικού περιβάλλοντος, όμως το συνέδριο, περιέργως, δεν ασχολήθηκε με αυτά.

Ο αποκλεισμός των αβυσσικών ιζημάτων από το οφιολιθικό σύμπλεγμα ήταν μια σκόπιμη ενέργεια, δηλαδή η συνδιάσκεψη δεν θέλησε να ασχοληθεί με την προέλευση των αβυσσικών ιζημάτων, διότι, τότε, θα έπρεπε να επιλέξει ανάμεσα σε δύο διαμετρικά αντίθετες εκδοχές: είτε να τα θεωρήσει ότι αποτελούν "συνοδά" ιζήματα των οφιόλιθων, οπότε θα έπρεπε να γίνει δεκτό ότι και αυτά ήταν αλλόχθονα σώματα τεκτονικώς τοποθετημένα επάνω στις ηπείρους (σύμφωνα με την θεωρία της Obduction), είτε να τα θεωρήσει ότι αποτελούν αυτόχθονα ιζήματα που αποτέθηκαν επάνω στους οφιόλιθους, μετά την ορογένεση, με την μορφή ενός επικλυσιγενούς φλύσχη. Η επιλογή ανάμεσα στις δύο αυτές εκδοχές ήταν αδύνατη, εκείνη την εποχή. Έτσι, η συνδιάσκεψη προτίμησε να απομονώσει τα συνοδά ιζήματα από τους οφιόλιθους, μέχρι να γίνουν καλύτερες και λεπτομερέστερες χαρτογραφήσεις.

Όσον αφορά την διαφοροποίηση του μάγματος, η απόφαση της Penrose Conference 1972, ταίριαζε με τις παλαιότερες απόψεις των Brunn και Aubouin, που υποστήριζαν ότι και στον Βούρινο παρατηρείται η διαφοροποίηση του οφιολιθικού μάγματος, καθώς και με τις ακόμη παλαιότερες περί οφιολίθων απόψεις του G. Steinmann (1927).

Όμως, τα πράγματα δεν ήταν έτσι. Μια τέτοια ιδανική διάταξη των πετρωμάτων δεν παρατηρείται εύκολα στο ύπαιθρο. Ακόμη και στο όρος Τρόοδος, που θεωρείται ότι αποτελεί την τυπική εμφάνιση του οφιολιθικού συμπλέγματος, η σειρά των πετρωμάτων εμφανίζεται ως ανεστραμμένη. Δηλαδή στο κέντρο και στην κορυφή του βουνού, στα υψηλότερα σημεία, εμφανίζονται οι περιδοτίτες, ενώ σε χαμηλότερα υψόμετρα εμφανίζονται όλα τα υπόλοιπα, πιο όξινα, μέλη της σειράς. Κανονικά, θα έπρεπε οι περιδοτίτες, ως πέτρωμα του μανδύα, να βρίσκονται στην βάση του συμπλέγματος. Η περίεργη αυτή δομή ερμηνεύθηκε αναγκαστικά (ad hoc) με την θεωρία ότι το όρος Τρόοδος προέρχεται από τον σχηματισμό ενός δόμου ή θόλου, που έχει εξαιρετικά ανυψωμένο και εν συνεχεία διαβρωμένο το κεντρικό περιδοτιτικό τμήμα του. Δεν πρέπει, βέβαια, να αποκλείσουμε και μια άλλη εκδοχή: Ο εν λόγω δόμος να αντιστοιχεί σε ένα αντίκλινο, δηλαδή οι οφιόλιθοι να πτυχώθηκαν και να ανυψώθηκαν, σε μια εποχή μεταγενέστερη της δημιουργίας των, λόγω της ορογένεσης που προκλήθηκε από την σύγκρουση μεταξύ Ευρωπαϊκής και Αφρικανικής Πλάκας.


4. Οφιόλιθοι και συνοδά ιζήματα.

Οι αποφάσεις της Penrose Conference 1972 ήταν συζητήσιμες, διότι βασίσθηκαν σε λιγοστές και αμφισβητούμενες παρατηρήσεις. Αυτό δεν είχε ιδιαίτερη σημασία για την Κύπρο, όπου απουσιάζουν τα σχιστοψαμμιτικά πετρώματα. Αντίθετα, όμως, σε άλλες περιοχές, όπως π.χ. στην Ελλάδα, είχε ήδη καθιερωθεί να περιλαμβάνονται στο οφιολιθικό σύμπλεγμα και τα συνοδά ιζήματα, δηλαδή τα σχιστοψαμμιτικά πετρώματα. Οφιόλιθοι και συνοδά ιζήματα αποτελούσαν, στην περίπτωση αυτή, μια αυτοτελή στρωματογραφική - τεκτονική ενότητα, όπως το έβλεπε αυτό ο Renz στην ζώνη Ανατολικής Ελλάδας.

Από δικές μου παρατηρήσεις, έχω σχηματίσει την άποψη, ότι τα σχιστοκερατολιθικά πετρώματα και οι ραδιολαρίτες, που συχνά συνοδεύουν τους ελληνικούς οφιόλιθους, αποτελούν αβυσσικά ιζήματα που κάλυψαν τους οφιόλιθους μετά την γένεσή τους. Δηλαδή, οι οφιόλιθοι, καθώς απομακρύνονταν από τις μεσοωκεάνιες ράχες προς την περιφέρεια των ωκεανών, μετά την στερεοποίησή τους, δέχθηκαν επάνω τους αβυσσικά ιζήματα προερχόμενα από την κατακρήμνιση των λεπτόκοκκων αργιλοπυριτικών υλικών που αιωρούνται μέσα στο θαλασσινό νερό. Τα ιζήματα αυτά με την πάροδο του γεωλογικού χρόνου συμπυκνώθηκαν και μετατράπηκαν σε σχιστολιθικά - φυλλιτικά πετρώματα.

Οι παρατηρήσεις μου έδειξαν επίσης, ότι από την εσωτερική οργάνωση αυτών των σχιστολιθικών - φυλλιτικών πετρωμάτων απουσιάζουν συστηματικά οι ασβεστόλιθοι. Πιθανότατα, λόγω του μεγάλου βάθους της θάλασσας (3000 - 6000 μ.) δεν ήταν δυνατόν να σχηματισθούν ανθρακικά πετρώματα. Αυτό εξηγείται ως εξής:

Όπως είναι γνωστό, οι ασβεστόλιθοι είναι πετρώματα που σχηματίζονται από κελύφη ή σκελετούς θαλάσσιων οργανισμών, που συσσωρεύονται στον πυθμένα της θάλασσας, μετά τον θάνατό τους. Οι οργανισμοί αυτοί ζουν στην λεγόμενη ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα, δηλαδή σε θάλασσες με βάθος μέχρι 200 μ., όπου το φως του ηλίου μπορεί να διεισδύσει μέχρι τον πυθμένα. Στα μικρά αυτά βάθη, οι σχηματιζόμενοι ασβεστόλιθοι ονομάζονται νηριτικοί. Λόγω της αφθονίας των θαλασσίων οργανισμών (κοράλλια, μαλάκια, ψάρια κλπ.) σχηματίζονται παχιά στρώματα. Αντίθετα, σε μεγαλύτερα βάθη, μακριά από την ακτή, οι ασβεστόλιθοι, ονομάζονται πελαγικοί. Στο περιβάλλον αυτό, λόγω της σπανιότητας του ανθρακικού υλικού, που, στην περίπτωση αυτή, προέρχεται κυρίως από τα κελύφη μικροοργανισμών του πλαγκτόν, σχηματίζονται λεπτά στρώματα. Ταυτόχρονα, λόγω της μερικής διάλυσης του ανθρακικού ασβεστίου καταστρέφονται, τα ασβεστολιθικά απολιθώματα και είναι δύσκολος ο παλαιοντολογικός προσδιορισμός των στρωμάτων. Σε ακόμη μεγαλύτερα βάθη, η ασβεστολιθική ιζηματογένεση, αντικαθίσταται από την πυριτική, δηλαδή σχηματίζονται ραδιολαρίτες, από τα υπολείμματα των πυριτικών σκελετών διαφόρων μικροοργανισμών.

Σημειώνουμε επίσης, για να μη γίνονται παρανοήσεις, ότι συχνά στην βιβλιογραφία, διάφορα αργιλοπυριτικά ή φυλλιτικά πετρώματα, χωρίς ασβεστολιθικές ενστρώσεις, αναφέρονται σαν πελαγικά ιζήματα, για να δηλωθεί το μεγάλο βάθος σχηματισμού τους, ενώ το σωστό θα ήταν να αναφέρονται ως αβυσσικά πετρώματα.

Έτσι, μπορούμε να πούμε ότι μια ωκεάνια πλάκα (ή το ωκεάνιο τμήμα μιας μικτής πλάκας) συγκροτείται από δύο στοιβάδες: τους οφιόλιθους, που είναι από κάτω, και τα ιζηματογενή αργιλοπυριτικά πετρώματα που τους καλύπτουν. Συχνά, το σύνολο των ηφαιστειακών και ιζηματογενών πετρωμάτων ονομάζεται ηφαιστειοϊζηματογενές σύμπλεγμα. Στην Ελλάδα έχει επικρατήσει να ονομάζουμε συνοδά ιζήματα όλα τα ιζήματα που συνοδεύουν τις οφιολιθικές εμφανίσεις. Πολλές φορές, επίσης, με τον όρο οφιολιθικό σύμπλεγμα εννοούμε όχι μόνο τα εκρηξιγενή οφιολιθικά πετρώματα αλλά και τα συνοδά τους ιζήματα που τα περιβάλλουν.


5. Επέκταση του όρου Συνοδά Ιζήματα των Οφιολίθων.

Τα τελευταία χρόνια ασχολήθηκα επισταμένα με το είδος της επαφής που παρατηρείται στην Ελλάδα μεταξύ των ασβεστολιθικών και των οφιολιθικών και αργιλοπυριτικών πετρωμάτων. Με την πάροδο του χρόνου αποδείχθηκε ότι το θέμα αυτό έχει κεφαλαιώδη σημασία για την κατανόηση της διαδικασίας της Ορογένεσης, διότι στην ουσία πραγματεύεται την επαφή που υπάρχει σήμερα μεταξύ σχηματισμών που δημιουργήθηκαν σε δύο εντελώς διαφορετικά παλαιογεωγραφικά περιβάλλοντα, τα οποία αρχικά θα έπρεπε να απέχουν εκατοντάδες χιλιομέτρων μεταξύ τους, όπως ανέπτυξα στην προηγούμενη παράγραφο.

Από την έρευνα αυτή, διαπίστωσα, κατ' αρχήν, ότι όλοι ανεξαιρέτως οι ανθρακικοί σχηματισμοί, που κατά τους κλασσικούς μεγάλους ερευνητές (Philippson, Brunn, Renz, Aubouin) απαρτίζουν τις λεγόμενες Γεωτεκτονικές Ζώνες της Ελλάδας, στην πραγματικότητα είναι αλλόχθονες σχηματισμοί επωθημένοι επάνω στο οφιολιθικό σύμπλεγμα και στα αργιλοπυριτικά ιζήματα του αβυσσικού περιβάλλοντος, που περιέγραψα στην παράγραφο 3. Αποδείχθηκε δηλαδή, ότι στην Ελλάδα δεν ισχύει αυτό που ισχυρίσθηκε ο Colement (διαδικασία της Obduction), αλλά ακριβώς το αντίθετο: Το οφιολιθικό σύμπλεγμα με τα αργιλοπυριτικά συνοδά ιζήματα αποτελούν το αυτόχθονο υπόβαθρο της Ελλάδας και όλοι οι ασβεστολιθικοί σχηματισμοί αποτελούν ένα ενιαίο τεκτονικό κάλυμμα. Ειδικότερα, μπορώ να αναφέρω, ότι το φαινόμενο αυτό ισχύει για όλες τις μεγάλες οροσειρές της Ελλάδας: Όλυμπος, Παρνασσός, Γκιώνα, Βαρδούσια, Τυμφρηστός, Τζουμέρκα, Τύμφη, Ψηλορείτης κλπ.). Θα πρέπει εδώ να προσθέσω, ότι όλες αυτές οι οροσειρές σχηματίζουν μεγάλα αντίκλινα και για τον λόγο αυτόν οι ασβεστολιθικοί σχηματισμοί έχουν ανυψωθεί και βρίσκονται σήμερα, κατά γενικό κανόνα, στις κορυφές των οροσειρών, σε πολύ μεγάλο υψόμετρο.

Το ίδιο ισχύει και για την οροσειρά του Σμόλικα, που θα μας απασχολήσει ειδικότερα σε επόμενη παράγραφο. Ο Σμόλικας είναι ένα μεγάλο αντίκλινο. Εάν παρατηρήσουμε στον γεωλογικό χάρτη του ΙΓΜΕ κλίμακας 1:50.000 - Φύλλο ΚΟΝΙΤΣΑ, στο κεντρικό σημείο του χάρτη και μεταξύ των χωριών Αγ. Παρασκευή (προς Βορρά) και Πάδες (προς Νότο), εμφανίζονται ιουρασικοί ασβεστόλιθοι, οι οποίοι εν μέρει είναι επωθημένοι επάνω στους οφιόλιθους και εν μέρει επάνω στον φλύσχη. Όμως, στην παρατιθέμενη γεωλογική τομή, στο κάτω μέρος του χάρτη, εμφανίζονται οι εν λόγω ιουρασικοί ασβεστόλιθοι να βρίσκονται στην βάση του οφιολιθικού συμπλέγματος, σφηνωμένοι μεταξύ οφιολίθων και φλύσχη. Προφανώς, η τομή είναι λάθος και πρέπει να διορθωθεί, με την τοποθέτηση των ιουρασικών ασβεστόλιθων επωθημένων επί των οφιολίθων. Η σχετική διάταξη των στρωμάτων επιβεβαιώθηκε το 1915 από τον φίλο και συνάδελφο γεωλόγο Παύλο Δούβλη, πρώην γεωλόγο της ΔΕΗ, που μετά από σχετική συζήτηση που είχαμε, επισκέφθηκε και εξέτασε την εν λόγω περιοχή. 

Στην συνέχεια των ερευνών μου ασχολήθηκα με την φύση του υποβάθρου.Όπως ήδη ανέφερα, από νωρίς διαπίστωσα, ότι το υπόβαθρο αποτελείται από το οφιολιθικό σύμπλεγμα και τα αργιλοπυριτικά συνοδά ιζήματα. Όμως, με την πρόοδο των ερευνών μου, διαπίστωσα ότι στο υπόβαθρο περιλαμβάνεται και ο φλύσχης και η μολάσσα. Είναι, δηλαδή, εντελώς λανθασμένη η κλασσική άποψη, ότι ο φλύσχης βρίσκεται στρωματογραφικά επάνω από τους ασβεστόλιθους ή ότι το υλικό του φλύσχη προέρχεται από την διάβρωση γειτονικών οροσειρών, που σχηματίζονται κατά την ορογένεση. Στην πραγματικότητα, ο φλύσχης είναι πέτρωμα αβυσσικού περιβάλλοντος, που σχηματίσθηκε πολύ μακριά από τις ακτές και επομένως το υλικό του δεν μπορεί να προέρχεται από επιφανειακή διάβρωση οροσειρών. Γενικά, ο φλύσχης είναι πέτρωμα πολύ συγγενές προς την σχιστοκερατολιθική διάπλαση με οφιολίθους. Έτσι εξηγείται και η παρατήρηση, ότι εντός του φλύσχη υπάρχουν και οφιολιθικά σώματα, που αναφέραμε στο τέλος της παραγράφου 2. Το γεγονός αυτό το έχω διαπιστώσει και εγώ σε πολλά μέρη της Ελλάδας. 

Κατέληξα, λοιπόν στο συμπέρασμα, ότι η στρωματογραφία του υποβάθρου, εκ των κάτω προς τα άνω, έχει ως εξής:

α) Περιδοτίτες,
β) Γάββροι,
γ) Βασάλτες σε φλέβες και
δ) Βασάλτες σε pilow lavas.
ε) Σχιστόλιθοι, κερατόλιθοι, ραδιολαρίτες
στ) Φλύσχης
ζ) Μολάσσα.

Τα στρώματα α, β, γ, δ αντιστοιχούν στο οφιολιθικό σύμπλεγμα, που αναφέραμε στην παράγραφο 3.

Τα στρώματα ε και στ αντιστοιχούν στα αργιλοπυριτικά ιζήματα του αβυσσικού περιβάλλοντος, που αναφέρονται και ως συνοδά ιζήματα.

Το στρώμα ζ, η μολάσσα, είναι πάντοτε επικλυσιγενές και καλύπτει ασύμφωνα, είτε τον φλύσχη, είτε τα αργιλοπυριτικά συνοδά ιζήματα, είτε το οφιολιθικό σύμπλεγμα. Συνήθως η μολάσσα είναι μειοκαινικής ηλικίας. Μολάσσα επικλυσιγενής επί των πετρωμάτων του ασβεστολιθικού τεκτονικού καλύμματος ουδέποτε παρατηρήθηκε, από εμένα.

Συμπληρωματικά, πρέπει να επισημάνω, ότι συχνά τα στρώματα α έως στ εμφανίζονται και ελαφρά έως ισχυρά μεταμορφωμένα, ανάλογα με την περιοχή της Ελλάδας. Λόγω αυτού του γεγονότος, σε πολλά από αυτά τα πετρώματα αυτά αποδόθηκε, στο παρελθόν, ηλικία παλαιοζωική. Αυτό, όμως, δεν είναι βέβαιο. Το στρώμα ζ, η  μολάσσα, ποτέ δεν παρατηρήθηκε μεταμορφωμένο.


6. Στρωματογραφία και Τεκτονική των Οφιολίθων στην Πίνδο και τον Βούρινο.

6.1. Αρχικές απόψεις για την προέλευση των οφιολίθων της Ελλάδας.

Οι απόψεις των Gass, Moores και Vine, που ανέφερα στην παράγραφο1, που υποστήριξαν ότι οι οφιόλιθοι της Κύπρου προέρχονταν από τον μεσοζωικό ωκεανό της Τηθύος, καθώς και του Coleman περί τεκτονικής τοποθέτησης των οφιολίθων επί γειτονικής χέρσου (Obduction), άνοιξαν νέους ορίζοντες στην έρευνα των οφιολίθων της Ελλάδας.

Στην Ελλάδα υπάρχουν πολλές εμφανίσεις οφιολιθικών πετρωμάτων. Ο Γ. Μαράτος υπολόγισε ότι τα πετρώματα αυτά καλύπτουν έκταση 3.300 τετ. χλμ. ή ποσοστό 2,5% της επιφανείας της Χώρας.  Παρακάτω θα ασχοληθούμε με δύο σημαντικές εμφανίσεις: της Πίνδου και του Βούρινου, που απασχολούν μέχρι και σήμερα τους ερευνητές.

Πίνδος.

Οι μεγαλύτερες εμφανίσεις οφιολίθων απαντώνται στην Πίνδο, στο όρος Σμόλικας,  που είναι το δεύτερο υψηλότερο βουνό της Ελλάδας μετά τον Όλυμπο, με υψόμετρο 2.637 μέτρα και αποτελεί το φυσικό όριο μεταξύ της Ηπείρου και της Δυτικής Μακεδονίας. Προς Βορρά, οι οφιολιθικές εμφανίσεις προεκτείνονται και στο όρος Γράμμος (ανατολικά των χωριών Αετομηλίτσα και Γράμμος). Προς Νότο οι οφιολιθικές εμφανίσεις προεκτείνονται σε ολόκληρη την ανατολική πλευρά της οροσειράς της Πίνδου, διέρχονται από την περιοχή της Καλαμπάκας καταλαμβάνοντας την ανατολική πλευρά της οροσειράς του Κόζιακα και καταλήγουν στην κωμόπολη Μουζάκι του Νομού Καρδίτσας. Το συνολικό μήκος των οφιολιθικών εμφανίσεων της Πίνδου είναι 130 χλμ., ενώ το πλάτος τους, βορείως του Μετσόβου, φθάνει τα 30 χλμ.

Οι οφιόλιθοι της Πίνδου μελετήθηκαν για πρώτη φορά από τον Brunn, στο διάστημα 1937 - 1940, στα πλαίσια της διδακτορικής του διατριβής, στην περιοχή του Μετσόβου. Εκεί ο ερευνητής διαπίστωσε ότι όλες οι οφιολιθικές εμφανίσεις βρίσκονταν σε μεγάλα υψόμετρα και ταυτόχρονα περιβάλλονταν (κατά την οριζόντια έννοια) από φλύσχη που πάντοτε βρισκόταν σε υψόμετρο χαμηλότερο από τους οφιόλιθους. Ο Brunn θεωρώντας, προφανώς, ότι τα στρώματα της περιοχής ήταν περίπου οριζόντια, οδηγήθηκε στο συμπέρασμα ότι οι οφιόλιθοι υπέρκεινται του φλύσχη. Επειδή όμως την εποχή εκείνη οι οφιόλιθοι εθεωρούντο ως ιουρασικής ηλικίας, ενώ ο φλύσχης ως παλαιογενούς ηλικίας, οδηγήθηκε στο συμπέρασμα ότι  η στρωματογραφική σειρά (το Ιουρασικό να υπέρκειται του Παλαιογενούς) δεν ήταν κανονική . Έτσι, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι οφιόλιθοι της περιοχής ήταν επωθημένοι επάνω στον φλύσχη, δηλαδή, ότι ήταν αλλόχθονα πετρώματα, τα οποία, με την μορφή καλύμματος, μεταφέρθηκαν στην περιοχή μετά την απόθεση του φλύσχη.

Η άποψη αυτή του Brunn, ότι δηλαδή οι οφιόλιθοι του Σμόλικα και γενικότερα της Πίνδου είναι επωθημένοι επί του φλύσχου, επικρατεί μέχρι σήμερα. Χαρακτηριστικό είναι ότι όλοι οι γεωλογικοί χάρτες του ΙΓΜΕ κλίμακας 1:50.000 παρουσιάζουν τους οφιόλιθους επωθημένους επί του φλύσχου (φύλλα Γράμμος, Κόνιτσα, Πεντάλοφος, Μέτσοβο, Παναγία, Καστανέα).

Όμως, στην συνέχεια, κατά την δεκαετία του 1970, όταν πλέον οι ωκεανογραφικές έρευνες είχαν αποδείξει ότι οι οφιόλιθοι έχουν προέλευση τον ωκεάνιο φλοιό (βλέπε παράγραφο1), διατυπώθηκε το ερώτημα από ποιόν ωκεανό προέρχονταν οι οφιόλιθοι της Πίνδου.

Τότε, ο Brunn αναγκάσθηκε να υιοθετήσει την άποψη, ότι οι εν λόγω οφιόλιθοι προέρχονταν από την περιοχή του Βούρινου. Προχώρησε μάλιστα στη διατύπωση μιας νέας θεωρίας, σύμφωνα με την οποία η περιοχή του Βούρινου αποτέλεσε κατά το Ιουρασικό μία μεσοωκεάνια αύλακα (κατά τον τύπο της σημερινής Μεσοατλαντικής Αύλακας) από την οποία ανέβλυζε το οφιολιθικό μάγμα για να εξαπλωθεί έπειτα επάνω στους τριαδικούς ασβεστόλιθους. Αργότερα δε, κατά την φάση της ορογένεσης, οι οφιόλιθοι αυτοί μεταφέρθηκαν τεκτονικώς δυτικότερα και τοποθετήθηκαν επάνω στον φλύσχη της Πίνδου. Για τους σημερινούς οφιόλιθους του Βούρινου, ο Brunn υποστήριξε ότι είναι αυτόχθονες.

Ο Coleman, όμως, δεν παραδέχθηκε την άποψη του Brunn, διότι δεν μπορούσε να δεχθεί ότι μια τόσο μεγάλη μάζα οφιολίθων, όπως αυτή της Πίνδου, μπορούσε να προέλθει από ένα τόσο μικρό βουνό όπως είναι ο Βούρινος. Αντιπρότεινε, λοιπόν, την δική του θεωρία, σύμφωνα με την οποία όλοι οι οφιόλιθοι είναι αλλόχθονες. Δηλαδή, οι οφιόλιθοι αρχικά δημιουργήθηκαν μέσα σε έναν μεγάλο ωκεανό και αργότερα, με την διαδικασία της Obduction, αποβλήθηκαν από αυτόν και επωθήθηκαν επί της γειτονικής ηπείρου (βλέπε παράγραφο 3). Μάλιστα, ο Coleman υποστήριξε ότι ο εν λόγω ωκεανός πρέπει να βρισκόταν ανατολικότερα, στην περιοχή του Αξιού, και ότι η Obduction συνέβη, πιθανότατα, κατά το Ιουρασικό. Αργότερα δε, κατά την φάση της κύριας ορογένεσης, οι οφιόλιθοι παρασύρθηκαν ακόμη δυτικότερα και επωθήθηκαν επάνω στον φλύσχη της Πίνδου.


Βούρινος.

Μετά την Πίνδο, οι αμέσως σπουδαιότερες  οφιολιθικές εμφανίσεις απαντώνται στο όρος Βούρινος, μεταξύ Κοζάνης και Γρεβενών (Δυτική Μακεδονία). Οι εμφανίσεις αυτές έχουν μήκος 14 χλμ. και πλάτος 7 χλμ., δηλαδή είναι ασυγκρίτως μικρότερες της Πίνδου.

Όπως αναφέραμε, οι οφιόλιθοι του Βούρινου θεωρήθηκαν από τον Brunn (1940) ως αυτόχθονα πετρώματα. Δηλαδή ότι αποτελούσαν υποθαλάσσιες μαγματικές βασικές και υπερβασικές εκχύσεις που συνέβησαν κατά το Ιουρασικό στον πυθμένα της θάλασσας, που υπήρχε δυτικά της Πελαγονικής Ζώνης. Αργότερα ο Aubouin τοποθέτησε την περιοχή των οφιολίθων του Βούρινου στην Υποπελαγονική Ζώνη, που γεωγραφικά αντιστοιχούσε στην υποτιθέμενη κατωφέρεια που υπήρχε μεταξύ της Πελαγονικής Ζώνης και της Αύλακας της Πίνδου (ωκεανού).

Αργότερα, όπως ήδη αναφέραμε, ο Coleman αντέκρουσε αυτήν την άποψη και υποστήριξε ότι οι οφιόλιθοι του Βούρινου είναι αλλόχθονες και προέρχονται από έναν παλαιό ωκεανό που βρισκόταν ανατολικότερα, στην περιοχή του Αξιού, και ο οποίος, κατά το Παλαιογενές, με την διαδικασία της Obduction, επωθήθηκε επάνω στους τριαδικούς ασβεστόλιθους της Πελαγονικής ή Υποπελαγονικής Ζώνης, καθώς και επάνω στον φλύσχη της Πίνδου.

Ο Brunn δεν δέχθηκε την παραπάνω εκδοχή και υποστήριξε ότι δεν υπάρχει το φαινόμενο της Obduction. Η επιστημονική διαμάχη μεταξύ Coleman και Brunn συνεχίσθηκε έντονη μέχρι τον θάνατο του δεύτερου, το 2006, και συνεχίζεται μέχρι σήμερα από τους οπαδούς των δύο θεωριών. Πρέπει να προσθέσω, ότι το ΙΓΜΕ στις εκδόσεις των γεωλογικών χαρτών κλίμακας 1:50.000 των τελευταίων δεκαετιών, υιοθέτησε την άποψη του Coleman.




6.2. Δικές μου έρευνες και απόψεις για την προέλευση των οφιολίθων της Ελλάδας.


Όσον αφορά εμένα προσωπικά, το θέμα των οφιολίθων δεν με είχε απασχολήσει μέχρι το 1999. Την εποχή εκείνη, στα πλαίσια της Υδρογεωλογικής Μελέτης της Τροιζηνίας που εκπονούσα για το Υπουργείο Γεωργίας, είχα την ευκαιρία να χαρτογραφήσω το βορειοδυτικό τμήμα της επαρχίας Τροιζηνίας, γύρω από τα χωριά Τραχειά, Αγ. Ελένη και Άνω Φανάρι

Στην περιοχή αυτή διακρίνονται οι ορεινοί όγκοι του Μεγαλοβουνίου, του Ασπροβουνίου και του Ορθολιθίου, με υψόμετρο άνω των 1000 μ., που σχηματίζονται από τριαδικούς ασβεστόλιθους. Μεταξύ των βουνών έχει σχηματισθεί το οροπέδιο του Καρατζά, με υψόμετρο 300 μ. περίπου, το οποίο καλύπτεται από οφιολιθικά πετρώματα, περιδοτίτες και ραδιολαρίτες, μεγάλου πάχους.

Εξετάζοντας την βάση των τριαδικών ασβεστόλιθων, περιμετρικά του οροπεδίου Καρατζά, διαπίστωσα ότι  ανατολικά της Τραχειάς, ο ορεινός όγκος του Μαυροβουνίου είναι επωθημένος επάνω στους οφιόλιθους. Επίσης, ανατολικά του Μαυροβουνίου, μεταξύ Αγ. Ελένης και Άνω Φαναρίου, ο κάμπος του Καρατζά καλύπτεται από οφιόλιθους, ενώ περιμετρικά του και σε μεγαλύτερο υψόμετρο εμφανίζονται οι τριαδικοί ασβεστόλιθοι, οι οποίοι στην βάση τους περιέχουν την γνωστή διάπλαση ammonitico rosso. Νοτίως του Άνω Φαναρίου, ο ορεινός όγκος του Ασπροβουνίου αποτελείται, επίσης, από τριαδικούς ασβεστόλιθους επωθημένους επάνω στους οφιόλιθους του οροπεδίου Καρατζά.

Εξετάζοντας λεπτομερώς την ζώνη της επώθησης, διαπίστωσα, ότι στην βάση των επωθημένων τριαδικών ασβεστόλιθων υπάρχει ένα χαρακτηριστικό τεκτονικό λατυποπαγές, το οποίο περιέχει θραύσματα πετρωμάτων, τόσο της υποκείμενης σειράς (ραδιολαρίτες, οφιόλιθοι), όσο και της υπερκείμενης σειράς (τριαδικοί ασβεστόλιθοι). Τα τεμάχια του μυλονίτη είναι αποστρογγυλωμένα  Το φαινόμενο αυτό οφείλεται στην τριβή που αναπτύχθηκε, κατά την επώθηση, λόγω της οριζόντιας μετακίνησης των πετρωμάτων του ασβεστολιθικού καλύμματος σε αποστάσεις πολλών χιλιομέτρων.

Ο μυλονίτης της βάσεως των τριαδικών ασβεστόλιθων, εκτός από τις λατύπες, περιέχει και μια αργιλική μάζα με βαθύ κόκκινο χρώμα, που προέρχεται από την εξαλλοίωση των υποκείμενων περιδοτιτών και οφιολίθων. Διαλύματα με βαθύ κόκκινο χρώμα έχουν διεισδύσει και προς τα επάνω και έχουν εμποτίσει τα κατώτατα στρώματα του ασβεστολιθικού καλύμματος. Το τεκτονικό λατυποπαγές, σε πολλές θέσεις, έχει ανακρυσταλλωθεί πλήρως και έχει μεταβληθεί σε συμπαγές πέτρωμα, το οποίο σήμερα υφίσταται εντατική εκμετάλλευση στα λατομεία της περιοχής με την γνωστή ονομασία «μάρμαρο Τροιζηνίας ή Ammonitico Rosso».


Το νέο στοιχείο που προέκυψε από αυτές τις παρατηρήσεις ήταν ότι επάνω από τους οφιόλιθους ήταν δυνατόν να έχουμε επωθημένους τριαδικούς ασβεστόλιθους. Φυσικά, αντιλήφθηκα αμέσως, ότι αυτές οι παρατηρήσεις ήταν αντίθετες με τις επικρατούσες μέχρι τότε απόψεις των Brunn και Colement, διότι και οι δύο υποστήριζαν ότι οι τριαδικοί ασβεστόλιθοι υπόκεινται των οφιολίθων, είτε κανονικώς (ο πρώτος), είτε τεκτονικώς (ο δεύτερος).

Άρχισα, λοιπόν, να αναζητώ στην βιβλιογραφία δεδομένα σχετικά με την επαφή οφιολίθων - τριαδικών ασβεστολίθων και ανακάλυψα τα εξής:

α) Ο Γεώργιος Μαράτος (1972) στο βιβλίο του Γεωλογία της Ελλάδος (σελ. 92 - 94) περιγράφει την γεωλογική τομή που δημοσίευσε ο Brunn, αναφέροντας χαρακτηριστικά ότι πρόκειται για περίπτωση μοναδική για την Ελλάδα με την έννοια ότι παρουσιάζεται ολόκληρη η στρωματογραφική ακολουθία, από το Τριαδικό μέχρι το Κρητιδικό. Ουσιαστικά πρόκειται για μια τομή με διεύθυνση ΝΔ - ΒΑ, που συνδέει το ύψωμα Κράπα (κρητιδικοί ασβεστόλιθοι) με το όρος Βούρινος (οφιόλιθοι) και την ανατολικά αυτού κορυφή Ζυγόστι (τριαδικοί ασβεστόλιθοι). Επειδή, στην τομή, όλα τα στρώματα έχουν κλίση από ΒΑ προς ΝΔ, συνάγεται ότι οι οφιόλιθοι έχουν για οροφή τους κρητιδικούς ασβεστόλιθους του υψώματος Κράπα και για δάπεδο τους τριαδικούς ασβεστόλιθους του όρους Ζυγόστι. Η ίδια τομή με μερικές τροποποιήσεις, εμφανίζεται και στον γεωλογικό χάρτη του ΙΓΜΕ κλίμακας 1:50.000 (φύλλο ΚΝΙΔΗ - 1993).

β) Στον γεωλογικό χάρτη του ΙΓΜΕ κλίμακας 1:50.000 (φύλλο ΘΗΒΑΙ - 1970) παρουσιάζονται οι τριαδικοί ασβεστόλιθοι του όρους Κτυπάς να βρίσκονται επωθημένοι επί των οφιολίθων, επί μήκους τουλάχιστον 10 χλμ. Δηλαδή, εδώ, επιβεβαιώνονται οι παρατηρήσεις που είχα κάνει στην Τροιζηνία.

Έχοντας ενώπιόν μου δύο διαμετρικά αντίθετες εκδοχές, αποφάσισα να ερευνήσω ο ίδιος το θέμα   πηγαίνοντας στην Δυτική Μακεδονία, στις περιοχές Βούρινου και Σμόλικα.


Περιοχή Βούρινου.

Για καλύτερη κατανόηση όσων αναφέρω παρακάτω, καλόν είναι ο αναγνώστης να συμβουλευθεί τον γεωλογικό χάρτη του ΙΓΜΕ - Φύλλο ΚΝΙΔΗ.

Το όρος Βούρινος, αποτελούμενο από οφιόλιθους, σε ολόκληρη την βορειοανατολική πλευρά του έρχεται σε επαφή με τριαδικούς ασβεστόλιθους του όρους Ασπροβούνι ή Ζυγόστι.  Η επαφή αυτή είναι ευδιάκριτη μεταξύ των χωριών Παλαιόκαστρον και Χρώμιον επί μήκους 25 χλμ. περίπου. Στον χάρτη του ΙΓΜΕ η επαφή σημειώνεται ως επώθηση, με τους οφιόλιθους του Βούρινου να επωθούνται προς τα βορειοανατολικά, επάνω στους τριαδικούς ασβεστόλιθους του Ασπροβουνίου.

Εξ άλλου, το όρος Ασπροβούνι, προς την βορειοανατολική πλευρά του έρχεται σε επαφή με άλλους οφιόλιθους της περιοχής Ζυγοστη Ρέμα επί μήκους 20 χλμ. περίπου.  Η επαφή αυτή στον χάρτη του ΙΓΜΕ σημειώνεται ως ρήγμα.

Εξετάζοντας στο ύπαιθρο τις δύο αυτές επαφές, διαπίστωσα ότι δεν έχουν χαρτογραφηθεί σωστά. 

Η πρώτη επαφή μεταξύ Βούρινου και Ασπροβουνίου είναι στην πραγματικότητα μια επώθηση με τους τριαδικούς ασβεστόλιθους του Ασπροβουνίου επωθημένους επί των οφιολίθων του Βούρινου, δηλαδή αντίθετα από ότι σημειώνεται στον χάρτη. 

Η δεύτερη επαφή μεταξύ Ασπροβουνίου και οφιολίθων του ρέματος Ζυγόστη είναι επίσης μια επώθηση με τους  τριαδικούς ασβεστόλιθους του Ασπροβουνίου επωθημένους επί των οφιολίθων του ρέματος Ζυγόστη, δηλαδή δεν πρόκειται για ρήγμα, όπως σημειώνεται στον χάρτη.

Επομένως, έχοντας υπόψη μας τα δύο αυτά νέα δεδομένα, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι οι τριαδικοί ασβεστόλιθοι του όρους Ασπροβούνι ή Ζυγόστι δεν υπόκεινται κανονικώς των οφιολίθων, όπως υποστήριζε ο Brunn, αλλά υπέρκεινται των οφιολίθων και μάλιστα τεκτονικώς. Με άλλα λόγια  οι τριαδικού ασβεστόλιθοι αποτελούν τεκτονικό κάλυμμα επωθημένο επί των οφιολίθων.


Περιοχή Σμόλικα και Πίνδου.

Στους γεωλογικούς χάρτες του ΙΓΜΕ κλίμακας 1:50.000, στα φύλλα ΚΟΝΙΤΣΑ και ΠΕΝΤΑΛΟΦΟΣ παρουσιάζεται ο Σμόλικας ως μια οροσειρά διεύθυνσης ΒΔ - ΝΑ, που αποτελείται από οφιόλιθους. Η οροσειρά αυτή περιβάλλεται, τόσο από την νοτιοδυτική πλευρά της, όσο και από την βορειοανατολική πλευρά της, από φλύσχη της ζώνης της Πίνδου. Η διάταξη αυτή των στρωμάτων επεξηγείται στην τομή που παρατίθεται στο φύλλο ΚΟΝΙΤΣΑ, όπου οι οφιόλιθοι, με την μορφή ενός συγκλίνου βρίσκονται επωθημένοι επάνω στον φλύσχη.
 
Την Άνοιξη του 2014 έκανα την διαδρομή από Κόνιτσα προς Επταχώρι και Πεντάλοφο, δηλαδή πραγματοποίησα μια εγκάρσια τομή της Βόρειας Πίνδου, και διαπίστωσα τα εξής:

Το όρος Σμόλικας με τους οφιόλιθους δεν αποτελεί σύγκλινο, αλλά ένα μεγάλο αντίκλινο. Ο πυρήνας του αντικλίνου αποτελείται από οφιόλιθους, οι οποίοι λόγω της ισχυρής πτύχωσης - κάμψης των στρωμάτων προς τα άνω, έχουν ανυψωθεί σε μεγάλο υψόμετρο, άνω των 2.500 μ.Ο φλύσχης που παρατηρείται νοτιοδυτικά και βορειοανατολικά της αξονικής περιοχής του αντικλίνου του Σμόλικα, αποτελεί το υπερκείμενο των οφιολίθων στρώμα. Από τεκτονικής απόψεως, ο φλύσχης αντιστοιχεί στις πλευρές του μεγάλου αντικλίνου.

Προς τα νοτιοδυτικά του Σμόλικα, η αλληλουχία των στρωμάτων (στρωματογραφική σειρά) κλείνει προς τα επάνω με τους ασβεστόλιθους της Τύμφης (περιοχή Κόνιτσας), οι οποίοι είναι τεκτονικώς τοποθετημένοι επάνω στον φλύσχη της Πίνδου. Αυτό το ασβεστολιθικό τεκτονικό  κάλυμμα έχει ελαφρά κλίση προς τα νότιοδυτικά.

Βορειοανατολικά του Σμόλικα, στις περιοχές Επταχωρίου, Σαμαρίνας και Πεντάλοφου, η στρωματογραφική σειρά είναι παρόμοια με την παραπάνω, με την διαφορά ότι τα στρώματα έχουν κλίση προς τα βορειοανατολικά. Στην κεντρική περιοχή του αντικλίνου παρατηρούμε τους οφιόλιθους και ακολουθούν προς τα επάνω ο φλύσχης της Πίνδου και οι λεγόμενες "Μάργες του Επταχωρίου" (κατά τον Brunn), οι οποίες μοιάζουν έντονα με τον φλύσχη.

Επομένως, σύμφωνα με τις παρατηρήσεις μου, οι οφιόλιθοι του Σμόλικα αποτελούν τμήμα του αυτόχθονου υποβάθρου της Πίνδου, που έχει πτυχωθεί έντονα και έχει ανυψωθεί σε μεγάλο υψόμετρο σχηματίζοντας αντίκλινο, περιβαλλόμενο από τον φλύσχη, που αποτελεί το υπερκείμενο των οφιολίθων στρώμα.

Τελικό συμπέρασμα για την προέλευση των οφιολίθων της Ελλάδας.

Ανακεφαλαιώνοντας λοιπόν αυτήν την παράγραφο και έχοντας υπόψη μας τις παρατηρήσεις μου στις περιοχές Τροιζηνίας, όρους Κτυπάς και των ορέων Βούρινος και Σμόλικας, μπορούμε να συμπεράνουμε τέσσερα βασικά πράγματα, που ισχύουν, πιθανότατα, για ολόκληρη την Ελλάδα:

α) Δεν γνωρίζουμε τι υπάρχει κάτω από τους οφιόλιθους. Ποτέ δεν παρατηρήθηκε πραγματικά ένας σχηματισμός που να υπόκειται αυτών.

β) Δεν γνωρίζουμε την πραγματική ηλικία των οφιολίθων. Το μόνο που μπορούμε να συμπεράνουμε από την περιοχή Βούρινου, είναι ότι η σχετική ηλικία τους είναι αρχαιότερη της ηλικίας τοποθέτησης του τριαδικού ασβεστολιθικού καλύμματος.

γ) Εάν θεωρήσουμε τους οφιόλιθους ως αυτόχθονες σχηματισμούς της Ελλάδας (δεδομένου ότι δεν έχουμε βρει μέχρι σήμερα κάποιον υποκείμενό  τους σχηματισμό), τότε είμαστε υποχρεωμένοι να δεχθούμε ότι οι τριαδικοί ασβεστόλιθοι και πιθανότατα όλοι οι υπερκείμενοι μεσοζωικοί - ηωκαινικοί ασβεστόλιθοι είναι σχηματισμοί αλλόχθονες. Για το θέμα αυτό ο αναγνώστης μπορεί να συμβουλευθεί τον σύνδεσμο: http://geologiaelladas.blogspot.gr/2012/08/blog-post_28.html

δ) Όπως ανέφερα στην παράγραφο 1, οι Moores και Vine διατύπωσαν, ήδη, την άποψη, ότι οι οφιόλιθοι του όρους Τρόοδος αποτελούν τμήμα ενός ωκεάνιου φλοιού, του ωκεανού της Τηθύος. Επίσης, ότι οι οφιόλιθοι αποτελούν τα αρχαιότερα ή βαθύτερα πετρώματα της Κύπρου, δεδομένου ότι μέχρι σήμερα δεν έχουν ανακαλυφθεί άλλα πετρώματα να υπόκεινται των οφιολίθων. Αυτή η άποψη επαληθεύεται και στην Ελλάδα, μετά από τις έρευνές μου. Δηλαδή οι οφιόλιθοι είναι τα βαθύτερα πετρώματα της Ελλάδας.  Επομένως, κατά το ανάλογο της Κύπρου, μπορούμε να δεχθούμε ότι και οι οφιόλιθοι της Ελλάδας αποτελούν τμήμα ενός μεγάλου ωκεανού, του ωκεανού της Τηθύος, που στο παρελθόν περιελάμβανε μεγάλο τμήμα της σημερινής Μεσογείου. Τελικά δηλαδή υπάρχει απόλυτη ομοιότητα  μεταξύ της γεωλογίας της Κύπρου και της Ελλάδας, όσον αφορά τους οφιόλιθους και την προέλευσή τους. 
     

Ορογενετικές Θεωρίες.

1. Εισαγωγή

Από την αρχή της εμφάνισης της γεωλογίας σαν επιστήμης, οι γεωλόγοι, προσπάθησαν να εξηγήσουν τα φαινόμενα που παρατηρούνται επάνω στην επιφάνεια της Γης. Οι μεγάλες υψομετρικές ανωμαλίες της Γης, δηλαδή οι οροσειρές, προκάλεσαν το γεωλογικό ενδιαφέρον από πολύ νωρίς.

Γρήγορα διαπιστώθηκε, ότι το ανάγλυφο της Γης ανανεώνεται συνεχώς. Εάν δεν συνέβαινε αυτό, σύντομα η επιφάνεια των ηπείρων θα μετατρεπόταν σε ένα επίπεδο, λόγω της ατμοσφαιρικής διάβρωσης που τείνει να ισοπεδώσει κάθε ανωμαλία της επιφάνειας της Γης. Η παρατήρηση των στρωματογραφικών ασυμφωνιών έδειξε ότι ο φλοιός της Γης μεταβάλλεται συνεχώς, δηλαδή πτυχώνεται, αναδύεται, διαβρώνεται και μετά βυθίζεται και πάλι κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας και καλύπτεται από νέα ιζήματα. Η διαδικασία αυτή ονομάσθηκε Ορογένεση.

Επειδή ήταν φανερό, ότι οι εξωτερικοί γεωλογικοί παράγοντες, όπως π.χ. η διάβρωση και η ιζηματογένεση, δεν ήταν δυνατόν από μόνοι τους να δημιουργήσουν μιαν οροσειρά, εξ αρχής δημιουργήθηκε η πεποίθηση ότι τα αίτια της ορογένεσης πρέπει να βρίσκονται σε παράγοντες που δρουν στο εσωτερικό της Γης.

Όπως μπορεί εύκολα να διαπιστώσει κανείς παρατηρώντας έναν γεωφυσικό χάρτη της Γης, οι μεγάλες οροσειρές εμφανίζονται συνήθως στα κράσπεδα των μεγάλων ηπείρων. Η παρατήρηση αυτή δημιούργησε την υπόνοια ότι η ορογένεση είναι ένα φαινόμενο που σχετίζεται με την περιθωριακή ζώνη των ηπείρων. Για να συμβαίνει βέβαια αυτό θα έπρεπε να δεχθούμε ότι στην περιφέρεια των ηπείρων επικρατούν διαφορετικές συνθήκες απ' ότι στο εσωτερικό τους.

2. Η θεωρία του Γεωσυγκλίνου.

Η αναζήτηση των αιτίων που προκαλούν την ορογένεση, οδήγησε στην διατύπωση της θεωρίας του Γεωσυγκλίνου, που κυριάρχησε στην γεωλογική σκέψη από τα μέσα του 19ου αιώνα μέχρι τα μέσα του 20ου αιώνα.

Η έννοια του γεωσυγκλίνου εισήχθηκε για πρώτη φορά από τον αμερικανό γεωλόγο James Hall το 1859, για να ερμηνευθεί η δομή των Αππαλαχίων Ορέων (Appalachian Mountains), που βρίσκονται στην Βόρεια Αμερική, προς την πλευρά του Ατλαντικού ωκεανού. Τα Αππαλάχια όρη σχηματίσθηκαν κατά την Καληδόνιο Ορογένεση, που έλαβε χώρα κατά το Ορδοβίσιο. Ο όρος "γεωσύγκλινο" χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά από τον James Dwight Dana το 1873.

Στα Αππαλάχια παρατηρήθηκε ότι η οροσειρά μπορεί να χωρισθεί σε δύο ζώνες, που διαφέρουν ως προς την λιθολογία τους: Η πρώτη ζώνη βρίσκεται προς τα δυτικά, προς το εσωτερικό της ηπείρου, και αποτελείται από νηριτικά ιζήματα (ασβεστόλιθους και χαλαζιακούς ψαμμίτες), ενώ η δεύτερη ζώνη βρίσκεται προς τα ανατολικά και αποτελείται από παχιά μη ασβεστολιθικά ιζήματα βαθιάς θάλασσας (σχιστοκερατόλιθους) και από ηφαιστειακά πετρώματα. Οι παρατηρήσεις έδειξαν ότι και άλλες οροσειρές της Γης έχουν παρόμοια δομή.

Με βάση αυτά τα δεδομένα, οι Hall και Dana θεώρησαν ότι όλες οι οροσειρές προέρχονται από ιζηματογενή πετρώματα, που αρχικά είχαν αποτεθεί σε μεγάλες λεκάνες και αργότερα πτυχώθηκαν και αναδύθηκαν. Οι λεκάνες αυτές ονομάσθηκαν γεωσύγκλινα.

Το γεωσύγκλινο στο οποίο γίνεται η ασβεστολιθική ιζηματογένεση ονομάσθηκε μειογεωσύγκλινο, ενώ το γεωσύγκλινο στο οποίο γίνεται η απόθεση σχιστοκερατόλιθων και ηφαιστειακών πετρωμάτων ονομάσθηκε ευγεωσύγκλινο. Τα γεωσύγκλινα δημιουργούνται μεταξύ μιας ηπείρου και ενός ωκεανού, με το μειογεωσύγκλινο προς την πλευρά της ηπείρου και το ευγεωσύγκλινο προς την πλευρά του ωκεανού.

Το 1893 ο Αυστριακός γεωλόγος Eduard Suess αφού μελέτησε τις σχέσεις μεταξύ Αφρικής και Ευρώπης, με παλαιοντολογικά κριτήρια, διατύπωσε την άποψη ότι οι Βόρειες Άλπεις προέρχονται από την ανάδυση μιας θάλασσας της οποίας τα υπολείμματα αντιστοιχούν σήμερα στην Μεσόγειο θάλασσα. Η θάλασσα αυτή ονομάσθηκε από τον ίδιο Τηθύς.

Ο Suess ανακάλυψε επίσης ότι το φυτό Glossopteris, που χαρακτηρίζει το Πέρμιο, είχε μεγάλη εξάπλωση στο νότιο ημισφαίριο όλων των ηπείρων (Ινδίες, Νότιος Αμερική, Αυστραλία, Αφρική, Μαδαγασκάρη, ενώ αργότερα ανακαλύφθηκε και στην Ανταρκτική). Βασιζόμενος σ' αυτό το γεγονός διατύπωσε την άποψη ότι κατά το Πέρμιο όλες οι παραπάνω ήπειροι ήταν ενωμένες σε μια ενιαία αρχέγονη ήπειρο, την οποία ονόμασε ο ίδιος Γκοντβάνα (Gondwana).

Ο Suess πίστευε επίσης, ότι ο διαχωρισμός των ηπείρων οφείλεται σε τεκτονική καταβύθιση τμημάτων της Γκοντβάνα, που δημιούργησε τους ωκεανούς. Έτσι, δημιουργήθηκε η αντίληψη ότι ο βυθός των ωκεανών έχει παρόμοια σύσταση με αυτή της αρχέγονης ηπείρου Γκοντβάνα, δηλαδή αποτελείται από πολύ παλαιά μεταμορφωμένα και εκρηξιγενή πετρώματα.

Το 1900 ο Γάλλος γεωλόγος Gustave Emile Haug μετά από πολλές έρευνες στις Δυτικές Άλπεις (Νοτιοανατολική Γαλλία) διατύπωσε την άποψη ότι οι οροσειρές σχηματίζονται κατά μήκος στενών θαλασσίων ζωνών που χωρίζουν δύο σταθερές ηπείρους. Οι θαλάσσιες ζώνες του Haug αντιστοιχούν στα γεωσύγκλινα του James Hall. Ο Haug, επίσης, υποστηρίζει ότι η βύθιση του γεωσυγκλίνου συνοδεύεται από επικλύσεις της θάλασσας, ενώ η ανύψωση του γεωσυγκλίνου συνοδεύεται από αποσύρσεις.

Ο ίδιος ερευνητής επισημαίνει την σημασία των παλαιοντολογικών ερευνών για την ερμηνεία της παλαιογεωγραφίας και δέχεται την άποψη του Suess, ότι η παρουσία των ίδιων απολιθωμάτων σε διαφορετικές ηπείρους είναι ένδειξη ότι υπήρχε μια παλαιά ενιαία ήπειρος, η οποία αργότερα κατακερματίσθηκε λόγω βύθισης των ενδιάμεσων ωκεανών. Π.χ. δέχεται ότι μεταξύ Αφρικής και Νοτίου Αμερικής υπήρχε η Αφρικανο-Βραζιλιανή ήπειρος, η οποία με την βύθιση του Ατλαντικού ωκεανού διασπάσθηκε σε δύο ηπείρους.

Οι απόψεις του Haug για το γεωσύγκλινο διαφέρουν από αυτές των Hall και Dana, διότι οι τελευταίοι τοποθετούσαν τα γεωσύγκλινα περιφερειακώς των ηπείρων, μεταξύ ηπείρου και ωκεανού, ενώ ο Haug τα τοποθετούσε μεταξύ δύο σταθερών ηπείρων, εκ των οποίων η μία μπορούσε να είναι βυθισμένη και να αποτελεί ωκεανό.


3. Η θεωρία της Μετακίνησης των Ηπείρων.

Το 1915 ο Γερμανός αστρονόμος και μετεωρολόγος Alfred Wegener, στο βιβλίο του "Η προέλευση των ηπείρων και των ωκεανών" υποστήριξε ότι οι ήπειροι, που σήμερα εμφανίζονται να είναι απομονωμένες μεταξύ τους, στο παρελθόν ήταν ενωμένες σε μια ενιαία ήπειρο την Gondwana, όπως είχε ήδη υποστηρίξει ο Suess.

Όμως, ο Wegener δεν δέχθηκε την άποψη του Haug για τους ωκεανούς, ότι δηλαδή αυτοί αποτελούν βυθισμένες ηπείρους. Αντίθετα, υποστήριξε ότι η Gondwana διαχωρίστηκε σε ηπείρους λόγω της οριζόντιας μετακίνηση και απομάκρυνσης των ηπειρωτικών τεμαχών, στα οποία είχε διασπασθεί αυτή η αρχέγονος ήπειρος. Έτσι, κατά την διάρκεια του Μεσοζωικού, αποσπάσθηκε η Νότια Αμερική από την Αφρική και απομακρύνθηκε, δημιουργώντας τον Νότιο Ατλαντικό ωκεανό.

Κατά τον Wegener, οι ήπειροι είναι μάζες Sial, που επιπλέουν επάνω σε ένα παχύρρευστο Sima. Ο πυθμένας των ωκεανών αποτελείται σχεδόν μόνο από Sima, επάνω στο οποίο γλιστρούν οι ήπειροι. Λόγω της τριβής της κινούμενης ηπείρου επί του παχύρρευστου Sima, στο μέτωπο της κινούμενης ηπείρου σχηματίζεται μια επιμήκης πτυχωμένη οροσειρά. Έτσι εξηγείται η δημιουργία των Άνδεων και των Βραχωδών Ορέων στην δυτική πλευρά της Αμερικής.

Ο Wegener ήταν ο πρώτος, που υποστήριξε ότι οι ωκεανοί διαφέρουν ριζικά από τις ηπείρους, ως προς την πετρολογική τους σύσταση, πράγμα που αποδείχθηκε πολύ αργότερα, το 1947.

Η θεωρία της μετακίνησης των ηπείρων του Wegener συνάντησε έντονες αντιδράσεις από τους υποστηρικτές της θεωρίας του γεωσυγκλίνου. Ο ίδιος πέθανε από το ψύχος κατά την διάρκεια μιας επιστημονικής αποστολής στη Γροιλανδία το 1930 και δεν πρόλαβε να δει την επιβεβαίωση της θεωρίας του, που έγινε κατά την 10ετία του 1960. Η θεωρία του αποτελεί τον πρόδρομο της θεωρίας της Τεκτονικής των Πλακών.


4. Ευγεωσύγκλινα και Μειογεωσύγκλινα.

Το 1924 ο Γερμανός γεωλόγος Hans Wilhelm Stille πρότεινε τον όρο Κρατόν (Kraton) για τα τμήματα του φλοιού της Γης που είναι πολύ παλαιά και παραμένουν αναλλοίωτα. Κατά τον Stille τα γεωσύγκλινα περιβάλλονται από τα κρατόν, τα οποία είναι δύο ειδών: τα ηπειρωτικά και τα υποθαλάσσια. Έτσι είναι δυνατόν να έχουμε δύο ειδών γεωσύγκλινα, είτε μεταξύ δύο στερεών ηπειρωτικών μαζών (Τηθύς - Άλπεις), είτε μεταξύ ενός ηπειρωτικού κρατόν και ενός υποθαλάσσιου (όπως στην Αμερική).

Το 1940, ο Stille προσπαθώντας να συμπεριλάβει στην έννοια του γεωσυγκλίνου τα φαινόμενα της ηφαιστειότητας (των οφιόλιθων) και του μεταμορφισμού, επιχείρησε να κάνει μια νέα κατάταξη διαιρώντας το γεωσύγκλινο σε δύο παράλληλες τάφρους. Έτσι διακρίνει το μειογεωσύγκλινο, που βρίσκεται προς την πλευρά του ηπειρωτικού κρατόν και στερείται οφιόλιθων, από το ευγεωσύγκλινο, που βρίσκεται προς την πλευρά του υποθαλασσίου κρατόν και περιέχει οφιόλιθους.

Ο Hans Stille μαζί με τον Hans Cloos συνετέλεσαν αποφασιστικά, στο να απορριφθεί και να παραμείνει στην αφάνεια (τουλάχιστον στην Γερμανία) η θεωρία της μετακίνησης των ηπείρων του Alfred Wegener. Ο Stille μέχρι το τέλος της ζωής του, το 1966, παρέμεινε φανατικός εχθρός των ιδεών του Wegener.


5. Οι Μεσοωκεάνιες Ράχες (Mid-Ocean Ridges).

Μετά τον 2ο Παγκόσμιο Πόλεμο αρχίζει μια νέα εποχή για την Γεωλογία. Οι έρευνες δεν περιορίζονται πλέον στον μικρόκοσμο της Πετρολογίας και της Παλαιοντολογίας αλλά επεκτείνονται σε τεράστιες περιοχές, χάρη στην εξέλιξη της Ωκεανογραφίας, της Σεισμολογίας και της Γεωφυσικής.

Το καλοκαίρι του 1947, ο Αμερικανός γεωφυσικός και ωκεανογράφος Maurice Ewing, καθηγητής στο Columbia University, χρησιμοποιώντας το ερευνητικό πλοίο «Ατλαντίς», άρχισε να εξερευνά τον βυθό του Ατλαντικού. Έγιναν, τότε, τρεις σημαντικές ανακαλύψεις:
α) Τα ηχοβολιστικά μηχανήματα έδειξαν ότι ο βυθός στα μεγάλα βάθη (αβύσσους) ήταν σχεδόν επίπεδος, όμως στο κέντρο περίπου του ωκεανού ανυψώνονταν υποθαλάσσια όρη ύψους χιλιάδων μέτρων.
β) Οι δειγματοληψίες που έγιναν στα σημεία αυτά, έδωσαν βασάλτη. Αυτό έδειχνε ότι η σύσταση του πυθμένα του ωκεανού ήταν διαφορετική από αυτή των ηπείρων, διότι ο βασάλτης είναι ένα σχετικά σπάνιο πέτρωμα στις ηπείρους.
γ) Οι σεισμικές μετρήσεις έδειξαν ότι το πάχος του ωκεάνιου φλοιού ήταν ανεξήγητα λεπτό, μόλις 5 χλμ. περίπου, σε αντίθεση με το πάχος του φλοιού των ηπείρων, που είναι πάνω από 30 χλμ. Οι επιστήμονες της εποχής εκείνης πίστευαν ότι οι ωκεανοί έχουν ηλικία τουλάχιστον 4 δισεκατομμυρίων ετών και επομένως το παχος των συσσωρευμένων στον πυθμένα τους ιζημάτων θα έπρεπε να είναι πολύ μεγάλο.

Το 1948, στην ερευνητική ομάδα του Ewing προστέθηκε ο γεωλόγος - ωκεανογράφος Bruce Heezen και η γεωλόγος - χαρτογράφος Marie Tharp. Μέχρι το 1952 με την βοήθεια χιλιάδων βυθομετρήσεων, χαρτογραφήθηκε λεπτομερώς το ανάγλυφο του βυθού του Ατλαντικού και διαπιστώθηκε ότι οι υποθαλάσσιες ράχες (ridges) είχαν στο μέσον τους μια συνεχή αύλακα (rift) σε σχήμα V.

Η δομή αυτή δημιούργησε για πρώτη φορά στους Heezen και Tharp την σκέψη ότι μπορούσε να συμβαίνει πράγματι το φαινόμενο της μετακίνησης των ηπείρων, όπως είχε υποστηρίξει ο Wegener. Δηλαδή, ήταν πιθανό το νέο υλικό που ανέβαινε από το εσωτερικό της Γης (μέσω της αύλακας που χώριζε την ράχη στα δύο) να ωθούσε και να απομάκραινε μεταξύ τους τις πλευρές της αύλακας, με αποτέλεσμα να μεγαλώνει σε διαστάσεις ο ωκεανός και να απομακρύνονται μεταξύ τους οι ήπειροι.

Επίσης, στα πλαίσια των ερευνών τους, οι Ewing, Heezen και Tharp κατασκεύασαν σεισμολογικούς χάρτες με επίκεντρα υποθαλάσσιων σεισμών και διαπίστωσαν ότι τα επίκεντρα των σεισμών ευθυγραμμίζονται με την μεσοωκεάνια αύλακα. Συνεχίζοντας την αντιπαραβολή βυθομετρήσεων και σεισμών ανακάλυψαν ότι το σύστημα της μεσοωκεάνιας αύλακας εκτείνεται σε όλους τους ωκεανούς, σε συνολικό μήκος 65.000 χιλιομέτρων περιζώνοντας ολόκληρη την γήινη σφαίρα.

Ο Heezen έκανε μια παρουσίαση της ανακάλυψης των μεσοωκεάνιων αυλάκων το 1957, οπότε ο διακεκριμένος καθηγητής Harry Hess, του πανεπιστημίου Princeton, σηκώθηκε και του είπε: «Νεαρέ, συγκλονίσατε τα θεμέλια της Γεωλογίας».

Ο ίδιος ο Heezen δεν αντιλήφθηκε αμέσως την σημασία της ανακάλυψης των μεσοωκεάνιων αυλάκων, διότι δεν πίστευε στην θεωρία της μετακίνησης των ηπείρων του Wegener (όπως άλλωστε και ο Ewing). Αντίθετα, πίστευε ότι οι μεσοωκεάνιες αύλακες επιβεβαίωναν την θεωρία της Διογκούμενης Γης (Expanding Earth Theory), που είχε προταθεί από τον Αυστραλό γεωλόγο Samuel Warren Carey το 1956.


6. Η Υποβύθιση (Subduction).

Οι περισσότεροι γεωλόγοι δεν είχαν πεισθεί από τη θεωρία του Carey, αλλά, αντίθετα, πίστευαν ότι από την εποχή της δημιουργίας της Γης (πριν από 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια) ο πλανήτης δεν είχε αλλάξει διαστάσεις.

Έτσι, δημιουργήθηκε το ερώτημα, πως μπορούσε η προσθήκη νέου βυθού, κατά μήκος των μεσοωκεάνιων ράχεων, να μη προκαλεί μεταβολή στις διαστάσεις των ωκεανών.

Η απάντηση σ' αυτό το ερώτημα δόθηκε από τον Harry Hess, το 1962, ο οποίος σε ένα άρθρο του με τίτλο «History of Ocean Basins» συνδύασε όλα τα μέχρι τότε δεδομένα ως εξής:

Ο φλοιός της Γης αποτελείται από ηπείρους και ωκεανούς. Εάν στις ηπείρους συμπεριλάβουμε και την ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα και τις θάλασσες μέχρι βάθους 1000 μ., τότε το 40% του φλοιού είναι ήπειροι και το 60% είναι ωκεανοί.

Ο ηπειρωτικός και ο ωκεάνιος φλοιός έχουν διαφορετική σύσταση. Ο ηπειρωτικός φλοιός αποτελείται ιζηματογενή και μεταμορφωμένα πετρώματα μέσης πυκνότητας 2,85 και πάχους 34 χλμ., ενώ ο ωκεάνιος φλοιός αποτελείται από 4,7 χλμ. σερπεντίνη πυκνότητας 2,8 και 29 χλμ. περιδοτίτη πυκνότητας 3,325. Η ισοστατική ισορροπία αποκαθίσταται σε βάθος 40 χλμ. περίπου.

Οι Μεσοωκεάνιες ράχες (Mid-Ocean Ridges) αποτελούν τις μεγαλύτερες τοπογραφικές ανωμαλίες της επιφάνειας της Γης και καταλαμβάνουν την μέση γραμμή των ωκεανών. Έχει αποδειχθεί ότι στο μέσον τους υπάρχει ένα graben όπου σημειώνονται σεισμοί μικρού βάθους. Μέσα από το graben αυτό ανέρχεται θερμό ρευστό ηφαιστειακό υλικό προερχόμενο από τον μανδύα, το οποίο στην συνέχεια ψύχεται και στερεοποιείται.

Τα ηφαιστειακά υλικά, που αναβλύζουν κατά μήκος των μεσοωκεάνιων ράχεων, δημιουργούν νέο πυθμένα, ο οποίος ωθείται πλευρικά απομακρυνόμενος κάθετα προς την γραμμή της μεσοωκεάνιας ράχης. Επομένως, οι μεσοωκεάνιες ράχες έχουν εφήμερο χαρακτήρα και επεκτείνονται.

Καθώς απομακρύνεται ο πυθμένας του ωκεανού από τις μεσοωκεάνιες ράχες, το βάθος του αυξάνει, με αποτέλεσμα πρώην κορυφές ηφαιστείων ή κοραλλιογενή νησιά να βυθίζονται σε βάθη μεγαλύτερα από 2000 μ. Τα μεγαλύτερα βάθη των ωκεανών συναντώνται στην περιφέρεια του Ειρηνικού ωκεανού, στις λεγόμενες ωκεάνιες τάφρους (ocean trenches).

Οι ωκεάνιες τάφροι του Ειρηνικού είναι περιφερειακές ζώνες όπου ο ωκεάνιος φλοιός βυθίζεται κάτω από μια γειτονική πλάκα και εξαφανίζεται εισχωρώντας μέσα στον μανδύα. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται υποβύθιση (Subduction).

Ο Ατλαντικός ωκεανός συνεχώς διευρύνεται με αποτέλεσμα να απομακρύνονται η Ευρώπη από την Αμερική, ενώ, αντίθετα, ο Ειρηνικός ωκεανός συνεχώς συρρικνώνεται.

Το φαινόμενο της διεύρυνσης ενός ωκεανού είχε ονομασθεί Seafloor Spreading, δηλαδή Επέκταση του Βυθού των Ωκεανών, από τον Robert Dietz, ένα χρόνο νωρίτερα, το 1961. Όμως, η πατρότητα της θεωρίας ανήκει στον Hess, ο οποίος ήδη από το 1959 είχε δημοσιεύσει περίληψη της θεωρίας του σχετικά με την προέλευση των ωκεανών.

Λόγω του συνδυασμού των φαινομένων της Εξάπλωσης του Βυθού και της Υποβύθισης, ο ωκεάνιος φλοιός συνεχώς ανανεώνεται (δημιουργείται και καταστρέφεται). Όπως έχει διαπιστωθεί δεν υπάρχει σήμερα ωκεάνιος φλοιός με ηλικία μεγαλύτερη από 100 εκατομμύρια χρόνια περίπου, δηλαδή παλαιότερος από το μέσο Κρητιδικό.


7. Η θεωρία της Τεκτονικής των Πλακών.

Οι παραπάνω ανακαλύψεις των Hess και Dietz αποτελούν τις βάσεις της Θεωρίας της Τεκτονικής των Πλακών. Τα βασικά σημεία της νέας θεωρίας είναι τα εξής:

Το εξωτερικό τμήμα της Γης, από απόψεως ευκαμψίας, αποτελείται από δύο στρώματα: την λιθόσφαιρα, που βρίσκεται επιφανειακά, και την ασθενόσφαιρα που βρίσκεται βαθύτερα.

Η λιθόσφαιρα έχει πάχος 70 - 150 χλμ. και περιλαμβάνει τον φλοιό μαζί με ένα τμήμα του υποκείμενου μανδύα (ονομαζόμενο «λιθοσφαιρικός μανδύας», με πάχος 100 km περίπου.  Η λιθόσφαιρα είναι άκαμπτη. Η ασθενόσφαιρα εκτείνεται βαθύτερα, στον υπόλοιπο μανδύα, και φθάνει μέχρι βάθους 500 - 700 km. Η ασθενόσφαιρα είναι σχετικώς εύκαμπτη ή πλαστική (στην κλίμακα του γεωλογικού χρόνου).

Η λιθόσφαιρα δεν είναι ενιαία, αλλά χωρίζεται σε 8 μεγάλες λιθοσφαιρικές πλάκες, που είναι οι εξής: Αφρικανική, Ευρασιατική, Βορειοαμερικανική, Νοτιοαμερικανική, Ανταρκτική, Ινδική, Αυστραλιανή και Ειρηνική. Εκτός αυτών, των 8 μεγάλων πλακών, υπάρχουν και πολλές άλλες μικρότερες. Οι πλάκες συμπεριφέρονται σαν σώματα συμπαγή και άκαμπτα, που δεν παραμορφώνονται.

Ο φλοιός, δηλαδή το ανώτερο τμήμα κάθε λιθοσφαιρικής πλάκας, ανάλογα με την λιθολογική του σύσταση, διακρίνεται σε ηπειρωτικό και ωκεάνιο. Ο ηπειρωτικός φλοιός αποτελείται από ιζηματογενή και μεταμορφωμένα πετρώματα μέσης πυκνότητας 2,7 και πάχους 30 - 70 km, ενώ ο ωκεάνιος φλοιός αποτελείται από βασάλτες μέσης πυκνότητας 3,0 και πάχους 7 km. Είναι δυνατόν μια λιθοσφαιρική πλάκα να έχει ένα τμήμα της με ηπειρωτικό φλοιό και, δίπλα της, ένα άλλο τμήμα της με ωκεάνιο φλοιό.

Ο λιθοσφαιρικός μανδύας, δηλαδή το κατώτερο τμήμα κάθε λιθοσφαιρικής πλάκας, αποτελείται από περιδοτίτες, πυκνότητας 3,3. Μεταξύ λιθοσφαιρικού μανδύα και φλοιού παρατηρείται η λεγόμενη «ασυνέχεια Mohorovicic», η οποία, όπως αναφέρθηκε, βρίσκεται σε βάθος 30 km κάτω από τις ηπείρους, και σε βάθος 7 km κάτω από τους ωκεανούς.

Οι λιθοσφαιρικές πλάκες είναι σώματα συμπαγή, τα οποία γλιστρούν και μετακινούνται επάνω στο υπόστρωμα της ασθενόσφαιρας, που αποτελείται από παχύρρευστα υλικά. Η ταχύτητα μετακίνησης των πλακών είναι αρκετά μεγάλη, της τάξης του 1 - 10 cm ανά έτος (δηλαδή 10 - 100 χλμ. ανά 1 εκατομμύριο έτη).


8. Φαινόμενα που συνδέονται με την μετακίνηση των λιθοσφαιρικών πλακών.

Κατά την μετακίνησή τους οι λιθοσφαιρικές πλάκες είναι δυνατόν να απομακρύνονται, να συγκρούονται μεταξύ τους ή να γλιστρούν η μία δίπλα στην άλλη. Ανάλογα με το είδος της κίνησης λαμβάνουν χώρα τα εξής φαινόμενα, κατά περίπτωση:


Περίπτωση 1. Όταν δύο πλάκες απομακρύνονται, τότε μεταξύ τους δημιουργείται ένα κενό, που τείνει αμέσως να συμπληρωθεί με υλικό που ανέρχεται από τον ανώτερο μανδύα, τμήματα του οποίου βρίσκονται σε ρευστή κατάσταση. Αυτή η διαδικασία λαμβάνει χώρα, όπως αναφέραμε, κατά μήκος μεγάλων επιμήκων διαρρήξεων στο μέσον των ωκεανών και οδηγεί στον σχηματισμό ηφαιστείων, το ύψος των οποίων φθάνει τα 3000 - 4000 μ. επάνω από τον πυθμένα του ωκεανού. Οι ζώνες αυτές έχουν την μορφή πραγματικών υποθαλάσσιων οροσειρών και για τον λόγο αυτόν ονομάσθηκαν μέσοωκεάνιες ράχες (mid-ocean ridges). Οι μέσο-ωκεάνιες ράχες έχουν μήκος πολλών χιλιάδων χιλιομέτρων και περιζώνουν ολόκληρο τον πλανήτη.

Η συνεχής προσθήκη νέων ηφαιστειακών υλικών στον άξονα των μεσοωκεάνιων ράχεων προκαλεί την συνεχή απομάκρυνσή των παλαιότερων ηφαιστειακών πετρωμάτων από το κέντρο του ωκεανού προς την περιφέρεια της πλάκας. Έτσι, ο ωκεανός συνεχώς αυξάνει σε μέγεθος, στο κέντρο του.

Παλαιομαγνητικές μετρήσεις των ηφαιστειακών πετρωμάτων, έδειξαν ότι κοντά στις μεσοωκεάνιες ράχες η ηλικία των λαβών είναι πρόσφατη, ενώ η ηλικία αυξάνει προοδευτικά, όσο απομακρυνόμαστε από αυτές.

Κατά την απομάκρυνσή τους από τις μεσοωκεάνιες ράχες, τα ηφαιστειακά πετρώματα του πυθμένα αρχίζουν να καλύπτονται από λεπτόκοκκα ιζήματα που προέρχονται από την καθίζηση σωματιδίων, που αιωρούνται μέσα στο θαλάσσιο νερό. Η ιζηματογένεση γίνεται σε μεγάλα βάθη, μεταξύ 2000 m και 6000 m, στο λεγόμενο «αβυσσικό περιβάλλον». Όσο απομακρυνόμαστε από τις μεσοωκεάνιες ράχες και ο ηφαιστειογενής πυθμένας γίνεται παλαιότερος, τόσο πιο παχύ είναι το στρώμα των υπερκείμενων αβυσσικών ιζημάτων. Εάν το βάθος υπερβαίνει τα 4000 m, τότε το CaCO3 τείνει να διαλυθεί, οπότε τα υλικά που αποτίθενται είναι συνήθως μόνο καφέ άργιλοι και πυριτικά υπολείμματα από ζωοπλαγκτόν (ραδιολάριες) και φυτοπλαγκτόν (διάτομα).

Το πλέον συνηθισμένο ηφαιστειακό πέτρωμα είναι οι βασάλτες. Συχνά, οι βασάλτες συνοδεύονται από περιδοτίτες, οι οποίοι θεωρούνται ότι έχουν αποσπασθεί από τον ανώτερο μανδύα και έχουν ανέλθει μέχρι τον πυθμένα του ωκεανού παρασυρόμενοι από τις βασαλτικές λάβες.

Το πλέον συνηθισμένο αβυσσικό ίζημα είναι ο γνωστός μας φλύσχης.  Ο φλύσχης αποτίθεται σε όλη την διάρκεια της ζωής ενός ωκεανού, επομένως, οι νεώτεροι και λεπτότεροι φλύσχες βρίσκονται προς το κέντρο των ωκεανών, ενώ οι παλαιότεροι και παχύτεροι προς την περιφέρειά τους. Οι παλαιότεροι φλύσχες, λόγω του βάρους των υπερκείμενων ιζημάτων, είναι δυνατόν να έχουν μεταμορφωθεί και να έχουν μετατραπεί σε σχιστοκερατόλιθους, φυλλίτες ή γνεύσιους.

Σύγχρονο παράδειγμα διεύρυνσης ωκεανού αποτελεί η απομάκρυνση της Βορειοαμερικανικής και της Νοτιοαμερικανικής πλάκας από την Ευρασιατική και Αφρικανική, αντίστοιχα, συνδυαζόμενη με την Μεσοατλαντική ράχη.


Περίπτωση 2. Όταν μια ωκεάνια πλάκα πλησιάζει και συγκρούεται με μια ηπειρωτική πλάκα, τότε συνήθως η ωκεάνια πλάκα βυθίζεται κάτω από την ηπειρωτική, επειδή η πρώτη αποτελείται από πυκνότερα υλικά. Το κατερχόμενο ωκεάνιο τμήμα (σύμφωνα με την αρχική θεωρία του Hess) εισχωρεί μέσα στον μανδύα και εξαφανίζεται προοδευτικά. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται υποβύθιση (subduction). Οι περιοχές όπου συμβαίνει αυτό το φαινόμενο ονομάζονται υποθαλάσσιες τάφροι και το βάθος του πυθμένα της θάλασσας στις ζώνες αυτές ξεπερνά τα 4000 m.

Η υποβύθιση λαμβάνει χώρα στην περιφέρεια των ωκεάνιων πλακών, εκεί όπου συμβαίνει να εφάπτονται με μια ηπειρωτική πλάκα. Με την υποβύθιση εξαφανίζονται τόσο ο αρχικός ηφαιστειογενής πυθμένας του ωκεανού, όσο και τα υπερκείμενα αβυσσικά ιζήματα, τα οποία μπορεί να έχουν μεγάλο πάχος.

Η περιοχή της υποβύθισης αποτελεί συνήθως και χώρο ορογένεσης, δηλαδή δημιουργούνται πτυχώσεις και σχηματισμός ορέων, επάνω στο περιθώριο της ηπειρωτικής πλάκας. Στο σημείο αυτό η θεωρία των Τεκτονικών Πλακών ομοιάζει με την παλαιότερη θεωρία της Μετακίνησης των Ηπείρων του Alfred Wegener.

Σύγχρονο παράδειγμα ζωνών υποβύθισης αποτελούν οι περιοχές που περιβάλλουν τον Ειρηνικό ωκεανό, δηλαδή η δυτική πλευρά της Νότιας και Βόρειας Αμερικής, η χερσόνησος Καμτσάτκα, η Ιαπωνία και οι Φιλιππίνες.

Χάρη στον συνδυασμό των δύο φαινομένων που αναφέραμε, δηλαδή της διεύρυνσης του πυθμένα των ωκεανών (sea-floor spreading) και της υποβύθισης (subduction), ο ωκεάνιος φλοιός συνεχώς ανανεώνεται: στις μεσοωκεάνιες ράχες συνεχώς δημιουργείται νέος φλοιός, ενώ στις υποθαλάσσιες τάφρους συνεχώς καταστρέφεται ο παλιός. Με τον τρόπο αυτό η επιφάνεια των μεγάλων ωκεανών παραμένει σχεδόν σταθερή και το μέγεθος της Γης δεν αλλάζει.

Στο σημείο αυτό η θεωρία των Τεκτονικών Πλακών διαφέρει από την θεωρία του Alfred Wegener, που θεωρούσε ότι οι ήπειροι μετακινούνται γλιστρώντας επάνω στους ωκεανούς. Κάτι τέτοιο δεν συμβαίνει στην πραγματικότητα.


Περίπτωση 3. Όταν δύο ηπειρωτικές πλάκες πλησιάζουν να συγκρουσθούν μεταξύ τους, τότε είναι αναπόφευκτο να καταστραφεί ή να παραμορφωθεί ο ηπειρωτικός φλοιός της μιας ή και των δύο πλακών. Πριν από την τελική αυτή φάση, θα πρέπει να υποθέσουμε ότι οι δύο ηπειρωτικές πλάκες ήταν χωρισμένες από έναν ωκεανό, ο οποίος στην συνέχεια προοδευτικά εξαφανίσθηκε κάτω από τις ηπείρους ακολουθώντας την διαδικασία της υποβύθισης (subduction).

Όπως και στην Περίπτωση 2, πριν από την τελική φάση της σύγκρουσης των δύο ηπειρωτικών πλακών, μπορεί να έχει δημιουργηθεί ήδη πτύχωση ή ορογένεση στα κράσπεδά τους.

Κατά την τελική φάση της σύγκρουσης των δύο ηπειρωτικών πλακών είναι δυνατόν να γίνει και προώθηση ή εφίππευση της μιας ηπείρου επάνω στην άλλη, οπότε δημιουργείται και πάλι ορογένεση, διαφορετικού, όμως τύπου από αυτόν της υποβύθισης.

Σύγχρονα παραδείγματα σύγκρουσης ηπειρωτικών πλακών είναι η σύγκρουση Ινδιών - Ασίας, που δημιούργησε τα Ιμαλάια και η σύγκρουση Αφρικής - Ευρώπης, που δημιούργησε τις Άλπεις. Η Ελλάδα συμπεριλαμβάνεται μέσα σ' αυτήν την ορογενετική ζώνη.


Περίπτωση 4. Όταν δύο πλάκες κινούνται η μία δίπλα στην άλλη, τότε η επιφάνεια των πλακών δεν μεταβάλλεται αλλά δημιουργούνται μόνο οριζόντιες μεταπτώσεις. Στην περίπτωση αυτή διατηρείται το μέγεθος των πλακών.


9. Ορογένεση και Τεκτονική των Πλακών.

Η θεωρία της Τεκτονικής των Πλακών διαδόθηκε γρήγορα, όπως αναφέραμε, εκτοπίζοντας την θεωρία των Γεωσυγκλίνων, που είχε κυριαρχήσει στην επιστημονική σκέψη για περισσότερα από 100 χρόνια. Με την θεωρία των Τεκτονικών Πλακών εξηγείται καλύτερα η πτύχωση του φλοιού και ο σχηματισμός των ορέων. Οι πτυχώσεις είναι το αποτέλεσμα της οριζόντιας μετακίνησης των ηπείρων, πράγμα θεωρείται μια αναμφισβήτητη πραγματικότητα σήμερα. Αντίθετα, η θεωρία των Γεωσυγκλίνων δεν μπορούσε να εξηγήσει την προέλευση των οριζοντίων κινήσεων ή τάσεων, που προκάλεσαν τις πτυχώσεις και την δημιουργία των ορέων.

Ταυτόχρονα, η διαπίστωση, από τις ωκεανογραφικές έρευνες, του γεγονότος, ότι τα ιζήματα που καλύπτουν τους σημερινούς ωκεανούς είναι σχετικά πρόσφατα και έχουν μικρό πάχος, αποδεικνύει, ότι τα γεωσύγκλινα δεν υπάρχουν και ότι, κατά πάσα πιθανότητα, δεν υπήρξαν ποτέ (σύμφωνα με την αρχή της ομοιομορφίας). Επομένως, οι οροσειρές δεν προέρχονται από παχιές σειρές ιζημάτων, που πτυχώθηκαν αργότερα, όπως υποστηριζόταν μέχρι πρόσφατα από πολλούς γεωλόγους.

Η διάψευση αυτή των παλαιών θεωριών δημιούργησε την ανάγκη επανεξέτασης του θέματος της ορογένεσης και την αναζήτηση μιας νέας θεωρίας εναρμονισμένης με τις αρχές της Τεκτονικής των Πλακών. Μέχρι σήμερα έχουν διατυπωθεί διάφορες τέτοιες θεωρίες, χωρίς μέχρι στιγμής, να υπάρχει συμφωνία των ερευνητών επάνω στο θέμα αυτό. Είναι βέβαιο, ότι για να καταλήξουν οι ερευνητές σε οριστικά συμπεράσματα, θα απαιτηθεί πολλή εργασία και νέες χαρτογραφήσεις των οροσειρών με βάση τις αρχές της Τεκτονικής των Πλακών.