ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ ΚΑΙ ΓΕΩΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ
Ηφαίστεια και περιβάλλον εξέλιξης
Τα ηφαίστεια χαρακτηρίζονται ως η εξωτερική έκφραση του εσωτερικού της γης. Δημιουργούνται όταν μαγματικό τήγμα εξέρχεται από το εσωτερικό της και εκχύνεται ήρεμα ή με βιαιότητα στην επιφάνεια. Όταν το πυρακτωμένο (λιωμένο) πέτρωμα, που βρίσκεται στο εσωτερικό της γης κάτω από το ηφαίστειο και ονομάζεται “μάγμα” εκτινάσσεται στην ατμόσφαιρα, απελευθερώνονται μεγάλες ποσότητες αερίων, υδρατμών και ηφαιστειακών πετρωμάτων. Από τις συνεχείς εκρήξεις διαμορφώνεται το ηφαιστειακό οικοδόμημα κωνικού σχήματος που αποτελείται από εναλλαγές συμπαγούς λάβας και πυροκλαστικών προιόντων.
Τα ηφαίστεια εντοπίζονται σε τέσσερα κύρια γεωτεκτονικά περιβάλλοντα: i) σε ζώνη υποβίθυσης (όπου παρατηρείται σύγκλιση λιθοσφαιρικών πλακών, όπως οι ηφαιστειογενείς περιοχές του Αιγαίου και των Άνδεων, ii) περιοχές απόκλισης όπως η μεσο-ωκεάνια ράχη του Ατλαντικού ωκεανού (ηφαίστεια Ισλανδίας), iii) στο εσωτερικό των ηπείρων, όπως στο κεντρικό τμήμα της Αφρικανικής ηπειρωτικής πλάκας, το ηφαίστειο Nyiragongo και iv) σε περιοχές που εκδηλώνονται θερμές κηλίδες (hot spots), όπως τα ηφαίστεια των νήσων της Χαβάης.
Ηφαίστεια στην περιοχή του Αιγαίου
Η ηφαιστειακή δραστηριότητα στην περιοχή του νοτίου Αιγαίου έλαβε χώρα κατά τη διάρκεια του Πλειοκαίνου-Τεταρτογενούς ηλικίας (πριν 5 εκατομμύρια χρόνια μέχρι σήμερα). Το σημερινό γεωδυναμικό καθεστώς αντιπροσωπεύει περιοχή σύμπίεσης όπου η μικροπλάκα του Αιγαίου βρίσκεται κάτω από την επίδραση της Β-Ν σύγκλισης της Αφρικανικής τεκτονικής πλάκας κάτω από την Ευρωασιατική. Η ηφαιστειακή δραστηριότητα στο νότιο Αιγαίο είναι ασβεσταλκαλικού τύπου και τα πετρώματα χαρακτηρίζονται κυρίως ως βασάλτες ανδεσίτες, δακίτες, ρυόλιθοι, κίσσηρη κά. Τα ηφαιστειακά κέντρα ανήκουν στο αποκαλούμενο ενεργό ηφαιστειακό τόξο του νοτίου Αιγαίου και βρίσκονται στο Σουσάκι, Αίγινα, Μέθανα, Πόρο, Μήλο, Σαντορίνη και Κω-Νίσυρο-Υαλί.
Ένα ηφαίστειο θεωρείται ενεργό όταν έχει δραστηριοποιηθεί τουλάχιστον κατά τους ιστορικούς χρόνους. Με βάση τον ορισμό αυτό τα ενεργά ηφαίστεια στον ελλαδικό χώρο είναι των μεθάνων (έκρηξη 250 π.Χ.), της Νισύρου-Υαλί (1888 μ.Χ) και Σαντορίνης-Κολούμπο (1954 Μχ).
Ηφαίστειο Σουσακίου
Το ηφαίστειο του Σουσακίου βρίσκεται 65 χιλιόμετρα δυτικά της Αθήνας κοντά στον ισθμό της Κορίνθου. Αντιπροσωπεύει το βόρειο-δυτικό τμήμα του ενεργού ηφαιστειακού τόξου του νοτίου Αιγαίου. Στην περιοχή βρίσκονται διάσπαρτες εμφανίσεις με ηφαιστειακό πέτρωμα δακιτικής σύστασης, ως υπολείμματα της ηφαιστειακής δραστηριότητας του Πλειοκαίνου-Τεταρτογενούς που κυμαίνεται από 4,0 μέχρι 2,3 εκατομμύρια χρόνια. Πρόσφατες γεωτρήσεις για εκμετάλλευση της γεωθερμικής ενέργειας έδειξαν την ύπαρξη γεωθερμικού πεδίου χαμηλής ενθαλπίας σε δύο διαφορετικούς διαπερατούς γεωλογικούς σχηματισμούς. Το πρώτο εντοπίζεται σε μικρό βάθος (< 200 μέτρα) και το δεύτερο σε βαθύτερους ορίζοντες (500-1100 μέτρα). Όλα τα γεωθερμικά ρευστά που αναλύθηκαν έδειξαν ότι ανήκουν στην κατηγορία των Νa-Cl, με θερμοκρασίες που κυμαίνονται από 50-80 °C και αλατότητα μεταξύ 39 – 49 g/l.
Όσον αφορά το γεωδυναμικό καθεστώς, όλη η περιοχή μεταξύ Κορίνθου και Αργοσαρωνικού κόλπου είναι αρκετά ενεργή με μεγάλη συχνότητα σεισμικών δονήσεων που οφείλεται κυρίως στην γεωτεκτονική δομή της ευρύτερης περιοχής.
Ηφαιστειακά αέρια (Μοφέττα Σουσακίου)
Στο ηφαίστειο του Σουσακίου παρατηρείται ακόμα και σήμερα μετα-ηφαιστειακή δραστηριότητα με τη μορφή ατμίδων (γνωστή ως μοφέττα) και θερμών ρευστών με θερμοκρασία 35 – 45 °C. Οι ατμίδες αποτελούνται κυρίως από υδρόθειο(H2S), διοξείδιο του άνθρακα(CO2), διοξείδιο του θείου (SO2), μεθάνιο(CH4) και υδρατμούς.
Το υδρόθειο είναι ένα τοξικό αέριο, για τον άνθρωπο και τα ζώα, το οποίο εκλύεται από όλες τις ηφαιστειογενείς περιοχές και βρίσκεται διαλυμένο στα γεωθερμικά ρευστά. Η ιδιαίτερη οσμή που το χαρακτηρίζει (μυρίζει όπως το κλούβιο αυγό), ακόμη και σε μικρές συγκεντρώσεις των 10 ppb, μας βοηθάει να αποφύγουμε περιοχές με ιδαίτερα υψηλές συγκεντρώσεις ώστε να έχουμε επιπτώσεις στην υγεία μας. Επίσης το διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο είναι βαρύτερο από τον ατμοσφαιρικό αέρα, μπορεί να συσσωρεύεται κοντά στην επιφάνεια του εδάφους καθώς και σε τοπογραφικές ταπεινώσεις ή κοιλώματα του εδάφους. Όταν η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται και διαχέεται στην ατμόσφαιρα είναι μεγάλη, μπορεί να προκαλέσει αναπνευστικά προβλήματα ενώ σε πολύ υψηλές συγκεντρώσεις λιποθυμία, απώλεια αισθήσεων και ακόμη τον θάνατο.
VOLCANOES AND GEOENVIRONMENT
Volcanoes and their environment
The volcanoes are distinguished by the surface expression of the interior part of the earth’s crust. In general they are formed when melting material from lower rise and leaks into the earth’s crust. The incandescent (molten) rock underlying the volcano, called magma, comes out and erupts (lava gases, vapour and pyroclastic rocks) on the surface, forming a large volcanic cone. Volcanoes occur into four main environmental regimes: i) subduction (convergent) zones (eg. Aegean and Andean volcanic regions, ii) spreading areas (Middle Ocean Ridge Atlantic area) iii) intraplate geotectonic environment (Central Africa Niragongo volcanic area and iv) hot spots in the lithosphere (Hawaii volcanic islands).·
Volcanoes in the Aegean region
The volcanic activity in the south Aegean area took place during the Plio-Quaternary period. The Present Aegean geodynamic model reflect an active convergent zone, where the continental micro-plates exhibit a complex interaction under the influence of the overall N-S convergence between the African and the Eurasian plates. The calc-alkaline volcanic activity of Southern Aegean region developed in various volcanic centers from Sousaki to Kos-Nisyros through Aegina, Methana, Poros, Milos and Santorini.·
Sousaki volcano
The Sousaki area is located about 65 km west from Athens, close to the Isthmus of Corinth. It represents the NW end of the active Aegean volcanic arc. Here, sparse outcrops of dacitic rocks are the remnants of late-Pliocene to Quaternary volcanic activity ranging between 4.0 – 2.3 Ma. According geochronological data, on whole rock and separate mineral phases, by Rb-Sr and K-Ar radiometric methods, the main volcanic activity took place before 2,7 Ma. The drilling exploration assessed the presence of a low enthalpy geothermal field, revealing two permeable formations. The first is located at a shallow depth (< 200 m) and the second at a deeper level (500 – 1100 m). All geothermal waters are of Na-Cl type and display temperatures in the range 50 – 80 °C and salinities in the range 39 – 49 g/l. Geodynamically, the whole region comprised between Corinth and the Gulf of Saronikos is very active with frequent earthquakes implying to be controlled by active tectonic mechanisms.
Volcanic gases
The post-volcanic activity still observed today, is mainly manifested by emanation of warm fluids, while widespread fumarolic alteration and warm (35 – 45 °C) gas emissions are still recognizable. Hydrogen sulphide (H2S) is a toxic gas, which is rather always present in geothermal fluids. Like carbon dioxide, being a gas which is denser than atmospheric air, it can accumulate in topographic depressions and enclosures reaching concentrations lethal to humans and animals. Hydrogen sulphide has a characteristic odor of rotten eggs to which the human smell is very sensible (odor threshold as low as 10 ppb for very sensible persons.
Fumarolic alteration crusts and efflorescences have been sampled at the Sousaki solfataric field. Samples have been analysed for mineralogical (XRD) and chemical composition (HNO3 digestion and leaching with distilled water). Results show that mineralogical and chemical compositions (major, minor and trace metals) are controlled by microenvironmental conditions. The sample collected in the anoxic part of a cave is composed almost exclusively by native sulphur. The samples collected in the oxidizing part of the cave and outside in relatively sheltered position are mainly composed by very soluble sulphates. Chemical composition evidence strong enrichments in Al, Ca, Cr, Fe, Mg and Ni which are present in highly soluble form and derive from the fumarolic alteration of the outcropping rocks (Marls and peridotites).
Professor Konstantinos Kyriakopoulos
Director of Mineralogy and Petrology Laboratory
National and Kapodistrian University of Athens,
Department of Geology and Geoenvironment,
Section of Mineralogy and Petrology
Panepistimioupolis, 157 84 Ano Ilissia,
GREECE
Phone: 0030-210-7274155
E-mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it
Website: www.uoa.gr
