Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Δρ. Δημήτριος Κωστόπουλος, Αναπληρωτής Καθηγητής, Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Πρωτότυπος Τίτλος:
Physicochemical parameters of active continental margin magmatism across the Aegean microplate, Greece – Geodynamic implications / Φυσικοχημικές παράμετροι μαγματισμού ενεργού ηπειρωτικού περιθωρίου διαμέσου της μικροπλάκας του Αιγαίου – Γεωδυναμικές συνέπειες
Περίληψη:
Τα ηφαίστεια είναι μεταξύ των πιο ενδιαφερόντων και επιβλητικών γεωλογικών δομών και έχουν υπάρξει ένα από τα πιο ιδιαίτερα επιστημονικά θέματα. Χάρη σε αυτά, ο σχηματισμός νέου φλοιού, τόσο ηπειρωτικού όσο και ωκεάνιου, διασφαλίζεται, καθώς και η εξέλιξη του πλανήτη μας που είναι ένα διαρκώς μεταβαλλόμενο έργο. Ταυτόχρονα όμως, όποτε μία περισσότερο ή λιγότερο εκρηκτική ηφαιστειακή έκρηξη συμβαίνει, ο πληθυσμός των γύρω περιοχών, οι ιδιοκτησίες του και γενικά το μέλλον του απειλούνται.
Στη δική μας περίπτωση, το Ελληνικό Ενεργό Ηπειρωτικό Περιθώριο (ΕΕΗΠ) αποτελείται από αρκετά ηφαιστειακά κέντρα. Ξεκινώντας από αυτά στον Σαρωνικό Κόλπο, έχουμε το Σουσάκι/Κρομμυωνία, την Αίγινα, τον Πόρο, τα Μέθανα και το υποθαλάσσιο ηφαιστειακό κέντρο του Παυσανία στα δυτικά των Μεθάνων. Το κεντρικό μέρος του τόξου περιλαμβάνει τη Μήλο, την Αντίμηλο, την Κίμωλο, τον Πολύαιγο, τη Σαντορίνη, την Καμένη και το υποθαλάσσιο ηφαίστειο του Κολούμπο. Όσο για το ανατολικό τμήμα, εκεί έχουμε την Νίσυρο, το Γυαλί, την Κω, και επίσης συμπεριλαμβάνουμε και τα ηφαιστειακά πετρώματα της Τήλου και Πάτμου. Το ενεργό περιθώριο φιλοξενεί την υπαγωγή του ωκεάνιου τμήματος της Αφρικανικής λιθοσφαιρικής πλάκας (ανατολική Μεσόγειος Θάλασσα) κάτω από την Ευρασιατική πλάκα. Αυτό το γεω-τεκτονικό περιβάλλον προκαλεί εξαιρετικά βίαιους σεισμούς και έχει δώσει μερικές από τις πιο θανατηφόρες ηφαιστειακές εκρήξεις στο παρελθόν. Ωστόσο, παρόλο που ο χημισμός του ΕΕΗΠ είναι παρόμοιος σε όλο το μήκος του τόξου, κάποια από τα ηφαιστειακά κέντρα έχουν δώσει σημαντικές εκρήξεις, ενώ οι εκρήξεις από άλλα ήταν σχετικά εκχυτικές. Το ερώτημα που τίθεται, λοιπόν, είναι ποιες μεταβλητές οδηγούν σε αυτή τη διαφοροποίηση της εκρηκτικότητας μεταξύ των ηφαιστειακών κέντρων του τόξου και τι είναι αυτό που καθορίζει εάν μελλοντική εκρηκτικότητα στην Σαντορίνη ή την Κω είναι πιθανά πιο βίαιη από αυτήν των Μεθάνων ή της Μήλου;
Ο σκοπός αυτής της διπλωματικής ήταν να διερευνήσουμε τους λόγους για τους οποίους προκύπτει εκρηκτικότητα σε ορισμένα ηφαίστεια και να βρούμε έναν τρόπο πρόβλεψής της. Δημιουργήσαμε μία σύνθετη βάση δεδομένων που αποτελείται από πολυάριθμες χημικές αναλύσεις δειγμάτων μάγματος και ορυκτών από ολόκληρο το ΕΕΗΠ. Χρησιμοποιώντας την, προχωρήσαμε στον υπολογισμό και καθορισμό των συνθηκών πίεσης – θερμοκρασίας του αποθηκευτικού χώρου του μάγματος κάτω από το τόξο, καθώς επίσης και των φυσικοχημικών συνθηκών που ελέγχουν την έκρηξη του μάγματος. Κατά τη διάρκεια αυτών, ο χημισμός όλων των δειγμάτων υπεβλήθη σε ενδελεχή επεξεργασία, έτσι ώστε να ξεδιπλωθεί η πολυπλοκότητα της δομής του τήγματος και η σχέση της με την εκρηκτικότητα. Μελετήσαμε, επιπρόσθετα, αντιπροσωπευτικές ηφαιστειακές συστάσεις γνωστού VEI ανά τον κόσμο. Καταλήξαμε στο συμπέρασμα ότι υπάρχουν τέσσερις κύριοι λόγοι για τη διαφοροποίηση της εκρηκτικότητας κατά μήκος του Ελληνικού τόξου: το πάχος του φλοιού, η αλκαλικότητα του τήγματος, η παρουσία αμφιβόλου στη liquidus καμπύλη, και η υψηλή περιεκτικότητα σε νερό και όξινη σύσταση. Επιπλέον, προσφέρονται δύο νέα διαγράμματα, μέσω των οποίων μπορεί να γίνει πρόβλεψη του δείκτη εκρηκτικότητας με υψηλή ακρίβεια, δίνοντάς μας καλύτερη κατανόηση του πώς λειτουργεί το Ελληνικό Ενεργό Ηπειρωτικό Περιθώριο και τι δυνητικούς κινδύνους μπορεί να ενέχει.
Λέξεις-κλειδιά:
ηφαίστεια, συνθήκες πίεσης - θερμοκρασίας, φυσικοχημικές παράμετροι, εκρηκτικότητα, δείκτης ηφαιστειακής εκρηκτικότητας
