Στοιχεία επταμελούς επιτροπής:
Κωνσταντίνος Κυριακόπουλος, καθηγητής, Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος, ΕΚΠΑ
Παναγιώτης Πομώνης, επίκουρος καθηγητής, Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος, ΕΚΠΑ
Francesco Parello, καθηγητής, Scienze della Terra e del Mare, UniPa
Marco Viccaro, επίκουρος καθηγητής, Scienze della Terra, UniCt
Περίληψη:
Κατά την περίοδο 2004 με 2017, συλλέχθηκαν περισσότερα από 350 δείγματα ελεύθερων και
διαλελυμένων αερίων στην Ελλάδα. Μαζί με αυτά συνυπολογίστηκαν και βιβλιογραφικά
δεδομένα. Για καλύτερη κατανόηση της μελέτης, η χώρα διαιρέθηκε σε τέσσερις γεωλογικές
ενότητες (Εξωτερικές [EH] και Εσωτερικές [IH] Ελληνίδες, Ελληνική Ενδοχώρα [HH] και
ενεργό ηφαιστειακό τόξο [VA]) και με βάση τον συγκεκριμένο διαχωρισμό ερευνήθηκε η
πιθανή σχέση της κύριας γεωχημικής σύστασης των αερίων με τα διάφορα γεωλογικά και
γεωδυναμικά καθεστώτα των περιοχών δειγματοληψίας. Τα δείγματα αναλύθηκαν για την
χημική (O2, N2, CH4, CO2, He, Ne, Ar, H2, H2S και C2-C6 υδρογονάνθρακες) και ισοτοπική τους
(R/RA, δ13C-CO2, δ13C-CH4 and δ2H-CH4) σύσταση. Οι συγκεντρώσεις κυμαίνονταν από 0.10
έως 3370 μmol/mol για το He, 600 έως 995,000 μmol/mol για το N2, 0.60 έως 915,000 μmol/mol
για το CH4 και 17 έως 1,000,000 μmol/mol για το CO2, ενώ οι ισοτοπικές τους τιμές από 0.01
έως 7.10 R/RA, -29.91 έως +6.00 vs. V-PDB για το δ13C-CO2, -79.8 έως +45.0‰ vs. V-PDB για
το δ13C-CH4 και -311 έως +301‰ vs. V-SMOW για το δ2H-CH4. Λαμβάνοντας υπ’όψιν τις
τιμές των R/RA και 4He/20Ne, υπολογίστηκε η συνεισφορά της ατμόσφαιρας, του μανδύα και του
φλοιού για το He. Η μεγαλύτερη μανδυακή συνεισφορά (έως και 90%) βρέθηκε στο VA, ενώ η
χαμηλότερη (0-20%) στο EH. Η συνεισφορά της ατμόσφαιρας ήταν σχετικά αμελητέα.
Σύμφωνα με την γεωγραφική κατανομή των αερίων, είναι εμφανές πως το R/RA αυξάνεται σε
περιοχές που χαρακτηρίζονται από: i) λεπτό φλοιό; ii) αυξημένες τιμές ροής θερμότητας; iii)
πρόσφατη (Πλειστόκενο-Τεταρτογενής) ηφαιστειακή δραστηριότητα; και iv) τοπικά εκτατικά ή
διασταλτικά ρήγματα. Οι υψηλότερες τιμές βρέθηκαν κατά μήκος του VA και οι χαμηλότερες
στις EH. Επιπλέον, με βάση τις τιμές των CO2/3He και δ13C-CO2, υπολογίστηκε η συνεισφορά
των Ιζηματογενών, Μανδυακών και Ασβεστολιθικών end-members του CO2. Οι πλειοψηφία των
δειγμάτων παρουσίασε μία κυρίως ασβεστολιθική σύσταση για τον C, ενώ μόνο λίγα δείγματα
έδειξαν μανδυακή σύσταση. Παρ’όλα αυτά, με τα υπάρχοντα δεδομένα, είναι αδύνατος ο
διαχωρισμός του CO2 που προέρχεται από τους ασβεστολίθους του φλοιού και από εκείνους της
υπό βύθισης πλάκας. Επί προσθέτως, λόγω της σύνθετης γεωδυναμικής ιστορίας, η ισοτοπική
σύσταση του μανδυακού C θα μπορούσε να είναι επηρεασμένη από μετασωμάτωση
συσχετιζόμενη με την βύθιση της πλάκας, όπως συμβαίνει και στην γειτνιακή περιοχή της
Ιταλίας, κάνοντας την ισοτοπική του σύσταση πιο θετική. Σε τέτοια περίπτωση, η συνεισφορά
του μανδύα θεωρείται ότι έχει υποτιμηθεί. Κάποια δείγματα παραθέτουν πολύ χαμηλες τιμές CO2/3He και δ13CO2 λόγω απώλειας του CO2, η οποία έχει προκληθεί είτε από διάλυση του CO2
σε υπόγεια νερά μικρού βάθους είτε από την καθίζηση του ασβεστίτη που λαμβάνει μέρος στε
ορισμένες θερμές πηγές. Από την άλλη μεριά, οι τιμές του CH4/(C2H6+C3H8) (από 1.5 έως
93,200) σε συνδιασμό με τα ισοτοπικά χαρακτηριστικά του CH4, συνιστούν πως οι ελαφριές
αλκάνες προέρχονται από διαφορετική αρχική πηγή και αρκετές φορές επηρεάζονται από
δευτερογενή διαδικασίες. Στα αέρια των EH παρατηρείται μια σχετικά αποκλειστική βιοτική,
κυρίως μικροβιακή, προέλευση για το CH4. Τα αέρια των ψυχρών πηγών των IH έχουν κυρίως
θερμογενή προέλευση, αν και κάποια από αυτά συνδέονται με ηπειρωτικές σερπεντινιώσεις και
μοιάζει να έχουν αβιοτική προέλευση. Το CH4 στις θερμές πηγές των IH, HH and VA και στα
φουμαρολικά αέρια του VA φαίνεται να είναι κυρίως αβιοτικό, αν και τα χημικά και ισοτοπικά
χαρακτηριστικά του μοιάζει να έχουν επηρεαστεί από δευτερογενή οξείδωση του CH4
θερμογενούς προέλευσης. Τέλος, κάποια από τα δείγματα παρουσιάζουν αρκετά θετικές
ισοτοπικές τιμές (δ13C-CH4 έως +45.0‰ vs. V-PDB και δ2H-CH4 έως +301‰ vs. V-SMOW)
πιθανότατα λόγω οξείδωσής τους από μικρόβια.
