skip to Main Content
Cycladische eilanden: subductie-geologie in velerlei vormen

 23 Mei – 6 Juni 2019

Waarom deze excursie?

Op de Cycladische eilanden Syros, Naxos, Milos en Santorini zien we fraaie, goed ontsloten geologische structuren en gesteentes die inzicht bieden in de veelheid aan tektonische, metamorfe en vulkanische processen in en rond de fameuze subductiezone van de ‘Helleense boog’. Tevens zien we er archeologische resten uit de Minoische bronstijd, en van eerdere en latere culturen.

Inleiding

Syros, Lia dal: Hier dagzomen gesteentes uit het Eocene subductie-kanaal.

Syros biedt de zeldzame gelegenheid om de structuur en gesteentes te zien die zich in het Eoceen op een diepte van minstens 50km vormden binnen het Helleense subductie-kanaal. We zien dat o.a. nabij de Lia baai, waar veel glaucofaan-schist en zelfs wat eclogiet voorkomt — beide karakteristiek voor vorming onder hoge druk en relatief lage temperatuur. Dat zulk gesteente nu ontsloten is, bewijst dat het zo snel weer naar boven kwam dat het niet opgewarmd raakte tot de normale temperatuur op zulke dieptes. We leggen uit hoe zulke tektoniek tot stand kwam, en illustreren dit op diverse schalen, varierend van al of niet gepreserveerde lawsoniet tot de aanwezigheid van een gneis formatie bovenop de hoge-druk gesteentes.

Naxos: Marmergroeve nabij de centrale hete gneis-koepel.

Naxos wordt gedomineerd door een migmatische gneiskoepel die van grote diepte opwelde door het opliggende gesteente, dat onder rekspanning stond door ‘roll-back’ van de actieve subductiezone. Rondom de hete kern vormden zich door opwarming van de tot dan ‘koude’ gesteentes concentrische zones met afnemende graad van hoge-temperatuur metamorfose. Die structuur werd de basis voor introductie van het geologische concept ‘metamorfe kern complex’. We gaan deze structuur leren kennen door een aantal doorsteken, waarbij we zowel de structurele, tektonische aspecten zien als de variaties in gesteentes en mineralogoe pert zone. Bijvoorbeeld zien we in de koepel niet alleen migmatische gneis, maar ook o.a. marmers met fraaie boudinage van amfiboliet-lagen. Rondom de kern uit de gradatie in metamorfose zich als varierende mineraal-voorkomens. Bijvoorbeeld komt aluminiumsilicaat voor als sillimaniet of andalusiet of kyaniet. Elders vinden we ijzerhoudende korund, ontstaan door de metamorfe omzetting van bauxieten.

Milos: Hydrothermale mangaan/ijzer-mineralisaties nabij kaap Vani.

Milos is het eerste puur vulkanische eiland in onze trip. Hier bezoeken we o.a. een pakket vulkanische as met slump-deformatie, een imposante zwavelmijn (nu verlaten, maar nog vol fraaie zwavel voorkomens), omvangrijke bentoniet- en kaolien-groeves, en een bijzondere mangaanverertsing bij een fraaie kaap die we bereiken via een gebied dat wegens hoge natuurlijke radioactiviteit ontruimd is. Ook bezoeken we een locatie waar al in het Neolithicum vulkanisch glas (obsidiaan) werd verwerkt tot messen en ander gereedschap. Tevens komen we door een gebied met vele kleine maren (freatische explosie kratertjes) waar een poging gedaan is om geothermische energie te winnen. Dat mislukte door het voorkomen van hoge concentraties van het giftige en corrosieve H2S.

Santorini (Thira): Blik op een deel van de caldera-wand, bij aankomst per ferry.

Santorini (Thira) bestaat grotendeels uit een 10-15km diameter caldera waarvan de ca. 300m hoge rand steil uit zee oprijst. De indrukwekkende aanblik daarvan maakt het eiland populair bij toeristen, maar ook geologisch en archeologisch is er veel te bewonderen. Wandelend over de rand van de caldera zien we velerlei vulkanische verschijnselen, meestal stammend van de laatste grote (Pliniaanse) uitbarsting (ca. 1630 BCE). Die vormde niet alleen de huidige caldera, maar bedolf ook Akrotiri (het Minoische handelvaartcentrum) onder meters as. De daardoor goed gepreserveerde destijdse huizen en stegen zien we bij bezoek aan de opgravingen. Ook bezoeken we midden in de caldera de jonge eilandvulkaantjes Paliá en Néa Kaméni, met actieve fumarolen en een hete onderzeese bron die o.a. veel ijzer meevoert.

GEOLOGIE 

Context: Evolutie van de Helleense subductie-zone.

In de laatste circa 20 jaar is een overkoepelend geodynamisch beeld ontstaan van de grootschalige processen die verantwoordelijk waren en zijn voor de zeer diverse geologische structuren en gesteentes in een regio die niet alleen de hele Egeïsche zee (inclusief Kreta) omvat, maar ook het vasteland van Griekenland en forse delen van West-Turkije. Sinds grofweg 100 miljoen jaar wordt de geologie van deze regio gedomineerd door diverse stadia in de evolutie van een subductiezone die ontstond door noordwaarts schuiven van Afrika (meer precies, het fragment Adria/Apulia) richting Eurazië.

Dit proces begon als subductie van de Vardar oceaan (een arm van het Tethys-oceaan complex) onder de zuidrand van Eurazië, ongeveer waar het huidige grensgebied Griekenland-Bulgarije-Turkije ligt. De sluiting van de Vardar (eind Krijt) leidde tot het aanschuiven en deels subduceren van een vooral uit carbonaten bestaand platform (Pelagonia). Daarna subduceerde nog een tweede oceaanarm (Pindos, ca. 60Ma-35Ma), gevolgd door het aanschuiven en deels subduceren van een fors gedeelte van de Adria-plaat.  De aangeschoven terranen, plus diverse ‘afgeschraapte’ delen van de beide gesubduceerde oceanen, vormden een wig van schuin tegen en op elkaar geschoven schubben, bovenop en deels in de subductie-trog. Maar onderwijl verplaatste de actieve subductie-trog zich achterwaarts — het bekende ‘roll-back’-proces dat vooral gedreven wordt door het afzinken van een subducerende plaat die door verhitting ontwatert en dus verdicht.  Die roll-back schiep ruimte (nu ruim 500km) waarin o.a. de stapel aangeschoven terranen deels weer zuidwaarts kon afglijden en zich uitstrekken tot een configuratie die nu heel Griekenland en de Egeïsche zee beslaat en waarin we de originele aangeschoven terranen nog goed kunnen herkennen: Zie fig.1. Daartussen liggen nog slechts dunne sutuur-zones — de schamele resten van de vrijwel volledig in het subductie-kanaal verdwenen Vardar en Pindos oceaanbodems.

 

Fig.1:Geologische kaart en profiel van Griekenland en de Egeische eilanden, ingedeeld naar herkomst van diverse terranen (zie tekst voor uitleg). Bron:[1].

Wat wellicht minder direct opvalt in dit kaartbeeld is dat diezelfde rek-tektoniek diverse grote en diepe bassins opentrok die tezamen de huidige Egeïsche zee vormen. De daarin liggende eilanden (onze bestemmingen) zijn dus enigszins ‘atypische’ bergtoppen in een grotendeels verdronken regio. Juist op die eilanden vinden we vaak allerlei geologisch meer bijzondere lokale variaties op het algemene patroon van structuren en gesteentes in een regio die gevormd is door subductie, het daardoor in de bovenliggende plaat veroorzaakte vulkanisme en rek-tektoniek.

Geologie van de te bezoeken eilanden

Inzoomend op de Cycladische archipel, zien we een interessant patroon als we focussen op de druk en temperatuur die de lokale gesteentes hebben doorlopen; Zie fig.2. De hier blauw-getinte zone staat bekend als de “Cycladische Blauwschist gordel”, genoemd naar de vooral op Syros uitbundig ontsloten schisten met een hoog gehalte aan het blauwe mineraal glaucofaan.

De aanwezigheid van glaucofaan en andere vrij exotische mineralen in deze zone getuigen van de in het Eoceen gedateerde subductie van gesteentes in en op de bodem van de Pindos-oceaanbodem, gevolgd door snelle exhumatie. Het deel van het subductie-kanaal dat nu op Syros fraai ontsloten is, lag in het Eoceen op zeker 50-70 km diep, maar de exhumatie (mogelijk gemaakt door de al genoemde roll-back) was dermate snel (enkele MY) dat de temperatuur in dit gesteente veel lager bleef (400-500oC) dan zou horen bij thermisch evenwicht op deze dieptes. Deze rek-gedreven exhumatie vertoont zich ook regionaal in het kaartbeeld: de blauwschist- gordel wordt grotendeels begrensd door twee grote stelsels afglijdingsbreuken, de ‘North- & West-Cycladic Detachment Systems’ (NCDS en WCDS). Vlakbij Syros bevindt zich zelfs nog een extra breuk van dat type, passend bij het feit dat we juist op Syros de beste ontsluiting aantreffen van het destijdse subductie-kanaal — een zeldzame situatie die we gaan bekijken middels een forse wandeling in het dal bij de Lia-baai. Als de zee het toestaat, kunnen we daarheen varen — een prachtige excursie (bij te hoge zeegang gaan we over land). Behalve de al genoemde glaucofaan en eclogiet zien we daar ook in aragoniet omgezette marmers, al of niet later omgezette lawsoniet en een lens serpentiniet met chrysotiel-aders en jadeiet.

{Voor illustraties, zie tab “Impressies”}

 

Fig.2: Verdeling van druk & temperatuur-condities vastgelegd in gesteentes binnen de Cycladen-archipel en zijn omgeving. Zie tekst voor nadere uitleg. Bron: [2].

Het eiland Naxos, dat we later in onze trip bezoeken, ligt in fig.2 binnen een bruin-getinte zone (hoge-temperatuur metamorfose) binnen de al genoemde blauwschist-gordel. In deze hoge-temperatuur zone leidde de regionale rek-tektoniek lokaal tot een heel andere uitkomst, daartoe waarschijnlijk geholpen door een veel dieper fenomeen, de instroom van heet mantel-materiaal: daar ontstond sterke lokale opwelling van heet gesteente uit de onderkorst (vooral gneis). Dat vormde een hete koepel die nu nog prominent de topografie van het eiland domineert. De combinatie van de regionale rek (in NS-richting) met de lokale opwelling van de koepel deed de diverse lagen bovenliggend gesteente deels afglijden, maar de lagen onder die ‘detachment’-breuk bleven gedrapeerd liggen over en rond de koepel, waar ze werden blootgesteld aan de warmte die diffundeerde vanuit het hete centrum (gneis die zelfs deels smolt; migmatisatie). Het effect van die verhitting vinden we nu (na erosie van de top van de koepel) terug als een serie concentrische zones met naar buiten toe afnemende graad van hoge-T metamorfose (van ca. 700 naar ca. 400oC).

Deze structuur van Naxos werd in 1983-1984 voor het eerst herkend als een archetypisch voorbeeld van een structuur die ook op vele andere plaatsen ter wereld onder dergelijke condities gevormd is. Zo ontstond het concept ‘metamorphic core complex’ (MCC) — sindsdien een geologisch basisbegrip.

Tijdens enkele doorsteken door de genoemde zones vinden we o.a. schisten met de als temperatuur-indicators gebruikte mineralen kyaniet, andalusiet of sillimaniet. In de koepel zien we ook een zone die rijk is aan marmers met geboudineerde amfiboliet-lagen (zeer fraai ontsloten in groeves). Daarbuiten ligt een zone waarin we zien hoe bauxieten metamorfoseerden tot ijzerhoudende korund (‘smirgel’). Die werd hier vroeger als polijstmiddel gemijnd.

Ook zien we fraaie voorbeelden van de intensieve deformatie die optrad tijdens de opwelling van de koepel. Een voorbeeld daarvan zijn de al genoemde grote detachment-breuken (ook ingetekend in fig.2) die karakteristiek zijn voor een MCC. En goed voorbeeld daarvan is nog te zien aan de oostkust — het Moutsouna schiereilandje toont ook een fragment van de ’hanging wall’ van die grote breuk. Verder zien we hoe langs de rand van de opstijgende koepel ook nog een monzograniet intrudeerde — waardoor de graniet ook na zijn stolling nog sterk werd gedeformeerd, soms zo snel en intensief dat zich daar zelfs pseudotachyliet vormde.

{Voor illustraties, zie tab “Impressies”}

Ook onze resterende twee bestemmingen (Milos en Santorini) zijn in fig.2 te vinden en wel in een gordel (hier niet expliciet ingekleurd) met relatief recent vulkanisme (sinds 3 Mio). Deze gordel loopt ongeveer van Aegina, via Milos, Santorini en Nisyros tot de Turkse kust.

De ontstaanswijze en gesteente-typen van dit vulkanisme passen bij een goed bekend mechanisme: zodra een subducerende plaat een voldoende hoge temperatuur bereikt (in relatie tot de daar heersende druk), verliest hij doorgaans veel water en CO2 door ontleding van in de plaat aanwezige gehydrateerde mineralen en carbonaten.  Die hete vloeistoffen stijgen op via de bovenliggende korst, en verlagen sterk het smeltpunt van dat gesteente.  Het aldus ontstane magma stijgt verder op, differentieert door interactie met omringend gesteente en kan tenslotte tot vulkanisme leiden.

Op Milos zien we hoe de erupties aanvankelijk in ondiep water plaatsvonden en aldus een eiland opbouwden dat af en toe droog viel, soms ook weer deels verzonk, en dan weer verder opbouwde. Van de diverse typen vulkanische formaties die we gaan zien, noemen we hier slechts de meest bijzondere: een fraaie onderzeese mangaan-verertsing (recent herkend als deels hydrothermaal, deels biogeen gevormd), een hydrothermaal gevormd groot zwavel-voorkomen (met vroegere mijn) en grote voorkomens van perliet en van bentoniet waarin zich door migratie en oxidatieve neerslag van ijzerrijke vloeistoffen ‘Liesegangse’ patronen gevormd hebben. Ook komen er veel mini-maren voor — grondwater werd door de lokaal extreem hoge geothermische gradiënt dusdanig verhit dat er stoom-explosies optraden. Pogingen om daar energie te winnen zijn gestrand op het corrosieve effect van hete zwavelwaterstof en andere vulkanische zuren.

{Voor illustraties, zie “Impressies”}

Santorini (Griekse naam: Thira) is een uitermate fraai en indrukwekkend voorbeeld van caldera-vorming door een zeer grote explosieve eruptie (meest recent ca. 1630 BCE). Het binnenvaren van deze caldera via een van zijn openingen naar de Egeïsche zee is een unieke visuele ervaring. Nog meer voor ons dan voor de gewone toerist, want ons oog wordt direct getroffen door de fraaie sequentie van diverse typen vulkanisch materiaal in de klifwanden van de caldera: afwisselingen van donkere basalten, rode lapilli-lagen en tientallen meters dikke pakketten witte puimsteen, as en tuf. Dat alles gaan we later in detail bekijken tijdens wandelingen over het eiland — dat in feite vooral bestaat uit de caldera-rand en wat resten van de flanken van vroegere stadia van de vulkaan.

De as van de grote 1630 BCE erupties bedolf ook het stadje Akrotiri, het Minoïsche centrum van handelsvaart in de oostelijke Mediterranee. Die plotse maar relatief rustige bedekking van de stad preserveerde de bebouwing dermate goed dat we in het nu opgegraven gedeelte de structuur van diverse Minoïsche huizen en stegen kunnen bewonderen. Ook bezoeken we een eilandje dat zich sinds de laatste explosie in het hart van de caldera gevormd heeft door diverse meer bescheiden lava-uitvloeiingen. De bodem is hier vaak nog heet — je kunt er een eitje koken op stoom uit lokale fumarolen en stoere deelnemers kunnen zich wagen aan een uniek baantje zwemmen naast het eilandje. Dan zwem je letterlijk door een oxidatieve- en thermische gradiënt: van heet naar koud water zwemmend verandert de kleur van het water van groenig (door ijzer(II)sulfaat uit een onderzeese fumarole) naar geel-vlokkig (door oxidatie tot ijzer(III)hydroxide dat in zee neerslaat).

{Voor illustraties, zie tab “Impressies”}

Bronnen van de figuren 1 en 2:

[1] : Bewerking van Fig.1 in J.-P. Brun et al., Bull. Geol. Soc. Greece, vol. L, p.5-14;  Proc.14th Int. Congress, Thessaloniki, May 2016. {License: CC-BY-4.0}

[2] : Selectie uit Fig.6 in A.Menant et al., Tectonophysics 675 (2016), p.103-140.    {Copyright 2016 Elsevier BV}

DAGPROGRAMMA

Dag 1, donderdag 23 mei

06:25 vertrek Schiphol naar Mykonos. (De uren daar zullen we nog invullen, bijvoorbeeld voor kennismaking binnen de groep, alsmede informele bespreking van het reisplan en de reisgids).

Einde van de middag: Ferry naar Syros: Aankomst 20:20 uur in Ermoupoli; vervoer per bus of huurauto’s naar Argo Studios in Kini; Overnachting.

Dag 2, vrijdag 24 mei

Thema van vandaag: Eerste kennismaking met typische gesteentes van de ‘Cycladische blauwschist gordel’, en van Syros is het bijzonder.

Daartoe wandelen we vanaf het hotel in zuidelijke richting, naar en over het Kini schiereiland. Daar zien we o.a.:

  • De eerste typische voorbeelden van hoge-druk & lage-temperatuur gesteentes: blauwschisten, met hier en daar ook blokken eclogiet. Maar tevens:
  • Diverse gesteentes die soms (deels) nog een daaropvolgende stap metamorfose doorlopen hebben die ze van blauwschist-facies terug naar groenschist-facies (en lager) heeft omgezet. Dit alles resulteert daar in gesteentes met een wijde varieteit aan mineralen, bijvoorbeeld epidoot (ook voorkomend in aders), groene (chroomhoudende) pyroxeen, rode rutiel, witte zoisiet, (gelimonitiseerde) pyrietkubusjes, toermalijn, talk, magnetiet en gele titaniet. Ook zien we langs de kust recentere sedimentaire processen zoals de vorming van conglomeraten en caliche-achtige korsten met ingesloten brokken.
  • Ook de locale tektoniek versterkt de boodschap die al sprak uit de metamorfe en mineralogische diversiteit: Gesteentes en structuren vertonen vaak de sporen van meerdere, elkaar deels ‘overschrijvende’ fases in hun geschiedenis. Het is dus vaak een complex probleem is om uit veelsoortige veldobservaties die geschiedenis te reconstrueren.

Tijdens het restant van de middag kunnen we onze eerste observaties, inzichten en de daarbij bijbehorende complicaties bespreken in de aangename setting van een terrasje.

Diner in het stadje Kini, overnachting  in Argo Studios (Kini).

Dag 3, zaterdag 25 mei

Thema van vandaag: Gesteentes en structuur van het Eocene subductie-kanaal.

Daartoe besteden we de hele dag in de Kampos-zone (vooral rond de Lia-baai), waar een deel van dat subductie-kanaal ongebruikelijk goed ontsloten is — niet voor niets is deze locatie populair bij geologen uit de hele wereld.

Als de zeegang het toelaat, kunnen liefhebbers varen naar de Lia-baai (of terug) — een sfeervolle tocht in de ‘shuttle’-boot die toeristen van/naar de noordelijke baaitjes vervoert. Daarnaast (of als de zee te ruw is) rijden we er met onze busjes heen.

In het dal dat uitloopt op de Lia-baai zien we o.a.

  • Glaucofaan-schisten, met verspreide blokken eclogiet (bevatten karakteristiek veel omphaciet en clinopyroxeen, met granaat, kwarts, en pyroxeen). Met de loep is te zien dat de granaten gezoneerd zijn.
  • Marmer dat in het subductie-kanaal metamorfoseerde tot aragoniet.
  • Naast magnesiet en actinoliet komt er ook geoxideerde pyriet voor.
  • In de kust-ontsluitingen zien we zowel (idiomorfe) zoisiet als omgezette lawsoniet (naar zoisiet en glimmer).
  • Aan de Noordkant van het strand: serpentiniet met aders chrysotiel.
  • In het strandzand: Ilmeniet, magnetiet, en rutiel. En rolkeitjes jadeiet.
  • Zuidwest zijde van Lia-baai: detachment-breuk die deels verantwoordelijk was voor de huidige ontsluiting van het subductie-kanaal.

Diner in Kini, overnachting  in Argo Studios (Kini).

Dag 4, zondag 26 mei

Thema’s voor vandaag: Relaties (in tijd en plaats) tussen tektoniek en metamorfose.

Ochtend: Kust wandeling noordwaarts vanaf het hotel, richting Defini-baai. Onderweg zien we diverse fraaie gesteentes in diverse stadia van retrogressie van blauw- naar groenschist. Sommige met curieuze recente verweringsvormen. We eindigen met uitzicht over de Delfini-baai — Aan de noordzijde daarvan is te zien hoe de Achladi-Delfini schuifzone (met detachment-breuken, verzet: top naar NO) door afwisselende marmer en schist pakketten loopt.

Middag: auto-excursie door Zuid-Syros. Thema: tektoniek, stratigrafie.

Thema: Tektonische relatie tussen eenheden met of zonder retrograde metamorfose na exhumatie van de blauwschist eenheden.

  • Viewpoint: Deformatie (schaal 1-100m) in de Chroussa subeenheid van de blauwschist gordel: Tegelijkertijd vond hier zowel ductiele deformatie als brosse breuk plaats.
  • Finikas-Galissas breuk (bros, groenschist in oostelijke blok).
  • Kust bij Finikas-haventje (waadschoenen mee): Lawsoniet als indicator van de volgorde van tektoniek en metamorfose in de evolutie van het locale gesteente.
  • Wandeling zuid vanaf Azolimnos-baai: Komend vanaf mylonitische groenschist kruisen we een detachment-breuk, die de rand vormt van de Vari gneis-eenheid, met cataclasieten nabij de breuk. Volgens recente studies lag de Vari gneis in het Eoceen vrijwel direct boven het destijdse subductie-kanaal waarvan zoals we dat zagen in het Lia-dal. Vooral latere rek-tektoniek verschoven de diverse Syros-eenheden naar hun huidige relatieve laterale positie, maar de Vari-gneis vormt nog steeds de top van de stratigrafie van Syros.

’s Avonds per ferry naar Naxos (21:25-23:35 uur).
Met gehuurde busjes/auto’s naar Studios Tasia in Agios Prokopios. Overnachting.

Dag 5, maandag 27 mei

Gezien de late aankomst gisteravond, starten we vandaag wat later.

Thema van vandaag: Eerste kennismaking met de geologische structuur van Naxos die in de midden-80′ de basis leverde voor invoering van het begrip ‘metamorfe kern complex’. Sindsdien worden dergelijke structuren op vele plaatsen herkend.

Hiertoe maken we een dagrit die bestaat uit een dubbele traverse (grofweg West-Oost en terug, deels langs een andere weg). Daarin maken we diverse stops met de volgende opbouw:

  • Op de heenweg naar de oostkust: We focussen eerst op het opbouwen van een relatief grofschalig overzicht van de hoofdstructuur van Naxos, en de daarvoor verantwoordelijke processen. Bij enkele uitzichtpunten relateren we het zichtbare landschap (de topografie en opvallend verschillende gesteentes zoals schisten, marmers en gneizen) aan het geologische kaartbeeld en de onderliggende 3D structuur van een koepelvormige gneis-opwelling die zich ontwikkelde in samenspel met afglijding (detachment) van de niet-metamorfe opliggende gesteentes. Dat moet je even leren zien (en doorzien) omdat erosie niet alleen de top van de koepel heeft verwijderd, maar de onderliggende structuur ook deels heeft versneden tot het huidige landschap.
  • Aan de oostkust, bij Moutsouna: Ontsluiting van de detachment-breuk (Mioceen) waarover de opliggende niet-metamorfe pakketten (hier nog goed bewaard als het Moutsouna-schiereiland) afgleden van de opwellende hoog-metamorfe gneiskoepel. Het detachment-vlak (hier als dip-slope te zien!) snijdt opvallend scherp (maar omgeven door mylonieten) door eerdere structuren. Ook het niet-metamorfe hangende blok is hier stratigrafisch vrijwel intact bewaard, i.t.t. wat we later in West-Naxos nog zullen gaan zien.

Op onze terugweg naar West-Naxos stoppen we weer enkele malen, nu om nu ook van nabij kennis te maken met de voor Naxos meest typische gesteentes in diverse stadia van metamorfose en deformatie. Bijvoorbeeld:

  • Migmatische gneis, het archetypische gesteente in de hete kern van de koepel.
  • Marmer met boudinage van amfiboliet-banden (wereldklasse voorbeelden). Als we voor die dag passen in het werkschema van een van de marmergroeves, besteden we hier ruim tijd. Want deze boudinage-patronen tonen fraai en verhelderend het optreden van sterke deformatie (zowel plastisch als bros) in de marmers tijdens het opwellen van de hete koepel. De marmers met hun huidige amfiboliet-banden ontstonden door metamorfose van pakketten kalksteen met ingeschakelde kleibandjes.
  • Als geen van de marmergroeves ons die dag kan toelaten, verschuiven we deze stop naar een van de volgende dagen, en bekijken we vandaag een wat minder fraaie versie van deze marmer in een nabije wegontsluiting, en voegen we nog wat korte stops toe in centraal en West-Naxos. Bijvoorbeeld:
  • marmer met kwartslenzen, waarbij op het contact tremoliet vormde.
  • Tenslotte, vlakbij het hotel, zien we de graniet (monzograniet tot granodioriet) die intrudeerde naast de gneiskoepel opwelling. Daarin zien we behalve grote veldspaten (duidend op relatief trage stolling), ook het minder gebruikelijke mineraal titaniet (honing-geel tot lichtbruin).

Diner vrij, overnachting Studios Tasia in Agios Prokopios.

Dag 6, dinsdag 28 mei

Vandaag leren we diverse types gesteente kennen die getuigen van diverse typen metamorfose (en soms metasomatose). Dus we zien effecten van verschillende mate van verhitting (en druk), al of niet met gepaard aan chemische reacotes met water en of koolzuur. Het moet dus niet verbazen dat we een grote varieteit aan gesteentes vinden op Naxos. Ook de resterende dagen op dit eiland zullen we daar nog meer voorneelden van vinden.

Vandaag bekijken we met deze blik het Noord & Noordwest-Naxos. In paar voorbeelden van wat we gaan zien in diverse stops langs de weg:

  • Bij Kouronochorion: talk met anthophylliet. Dit zijn opeenvolgende stadia in de omzetting van ultrabasisch gesteente (olivijn-rijk) door hete vloeistof (H2O en CO2). Dat olivijn-gesteente ligt o.a. hier als grote NO-ZE gestrekte lenzen langs de NW-rand van de metamorfe koepel.
  • wat verderop vinden we magnetiet-octaeders + antophylliet in chlorietschist en actinolietschist.
  • Wellicht een archeologisch intermezzo: De Kouros van Apollonas, een 10m groot voorbeeld van Cycladische beeldhouwkunst rond 600-500 BCE. Hij ligt nog onaf, maar toch al met duidelijke vormgeving, in zijn dolomitische marmergroeve. Deze werkwijze (al in de groeve vormgeven) kennen we van nog meer Cycladische beelden — zelfs op Naxos is er nog een voorbeeld dat we in komende dagen nog bezoeken (zeker als we vandaag deze Kouros overslaan).
  • In Noord-Naxos bevat de schist vaak alumiium-silicaat — dat komt er voor in elk van zijn drie mineraal-typen (andalusiet, kyaniet en sillimaniet) die zeer geschikt zijn als indicator van de locale metamorfose-temperatuur. De ooit aanwezige fraaie en grote kyaniet-kristallen zijn nu zeldzaam, o.a. wegens hun populariteit bij verzamelaars, maar misschien lukt het ons nog om er wat van te vinden.
  • In NO-Naxos vinden we verlaten smirgelmijnen — Smirgel is een ijzerrijke korund die hier als schuur en slijpmiddel gewonnen werd. Korun is immers zeer hard (tot hardheid 9). Hier vinden we behalve korund, wellicht ook magnetiet en toermalijn. Deze smirgel ontstond in deze gordel rond de koepel door matige verhitting van bauxieten. Op hun beurt ontstonden die waarschijnlijk bij karst-verwering van kleihoudende kalksteen; Vergelijk de eerder geziene marmers met amfiboliet die zich dichter bij de hete kern vormden. Nog een analogie is dat deze smirgels soms ook marmerinsluitsels bevatten. Echter, deze vallen bij slaan (of zelfs onder hanteren) uiteen alsof het een wat geklonterde vorm van suiker is. De harde smirgels schermden deze marmer tijdens de metamorfose af van de hoge druk, waardoor de calciet-kristallen niet met elkaar ‘verhaakt’ raakten zoals in een ‘normale’, sterke marmer.
  • De kleurloze glimmer alhier is margariet. Dat past in een context van korund en andere aluminium-rijke mineralen.

Diner vrij, overnachting Studios Tasia in Agios Prokopios.

Dag 7, woensdag 29 mei

Vandaag bezoeken we vooral locaties in West en Zuidwest-Naxos. Daar vinden we niet alleen meer voorbeelden van metamorfe gesteentes, maar vooral ook twee heel andere geologische eenheden:

  • Ten eerste een restant van hetzelfde niet-metamorfe pakket dat we al zagen als het Moutsouna-schiereiland aan de oostkust. Vandaag zien we daarvan vooral de wat `rommelige’ onderste delen (die in het oosten grotendeels nog bedekt zijn). Die bevatten een melange van deels ultrabasische fragmenten. Net as in Moutsouna is dit pakket afgegleden over het grote stelsel detachment-breuken dat cruciaal samenhing met het (vele kilometers hoge) opwellen van de hete gneiskoepel die daarbij door de zijn opliggende gesteentes brak — de al regionaal aanwezige grote rekspanning (ontstaan door subductie roll-back) bevorderde sterk deze tektoniek. In West-Naxos resteert slechts een dunne strook van dit niet-metamorfe pakket, naast de rand van de centrale koepel. Speciefiek vinden we bij Melanes een complexe maar interessante represtant van dit pakket: Hier brak dat in het midden-Mioceen al op in kilometer-schaal fragmenten die apart naast en over elkaar afgleden. Wij zien de gevolgen deels langs de weg als afwisselende voorkomens van o.a. conglomeraten en ophioliet-fragmenten, tussen twee hier bijna parallel lopende takken van de detachment.
  • Westelijk naast dit niet-metamorfe pakket vinden we een lichaam monzograniet tot granodioriet intrudeerde rond 11Ma naast de toen al fors opgewelfde centrale koepel. Die omgeving was toen echter nog geenszins tektonisch tot rust gekomen. We zien o.a. dat de graniet veel deformatie onderging, niet alleen in nog zachte toestand, maar ook ruim na zijn stolling.
  • Zo zien we tijdens een wandeling langs het strand van Agios Georgios en kaap Stylida een gekraakte graniet (met daarin zwarte in dezelfde richting georiënteerde bandjes van obsidiaan, schalie en lava). Daarnaast nog meer evidentie voor brosse deformatie, zelfs in extreme vorm:
  • Adertjes pseudotachyliet, door wrijvingswarmte tijdens sterke aardbevingen opgesmolten homogeen en droog gesteente. Recent onderzoek concludeert dat de drijvende kracht achter deze en andere deformaties in de graniet bestond uit voortgaande detachment-tektoniek aan deze kant van de Naxos-koepel.

Verderop zien we langs de kust nog ‘beach rock’ (CaCO3 verkitting van strandzand).

En op het strand bij het vliegveldje vinden we zand vol zwarte en zware mineralen: veel magnetiet, maar ook titaniet, hoornblende, granaat, en epidoot, naast kwarts.
Een semi-verkit bankje op het strand bevat wel 50% magnetiet.

Diner vrij, overnachting Studios Tasia in Agios Prokopios.

Dag 8, donderdag 30 mei

Vandaag ronden we onze Naxos-exploratie af met een selectie van ondetstaande voorbeelden die deels nog nieuwe aspecten illusteren, of nuttige aanvulling geven op eerder geziene metamorfe en tektonische processen en structuren. Daarnaast hebben we vandaag laatste kans op ‘inhalen’ van eventueel eerder gemiste ontsluitingen.

  • Nog niet gezien door ons is het feit dat Naxos voor de opwelling van de hete gneis-koepel gewoon deel uitmaakte van de Cycladische Blauwschist gordel (zoals gezien in Fig.2 van de pagina “Geologie”). Dat kunnen we verifieren door te rijden naar Zuid-Naxos. In wegbermen vinden we daar weliswaar niet zo ongeschonden glaucofaanschist als we op Syros zagen, maar naarmate we ons verder zuidelijk van de kern verwijderen, zien we de metamorfose-graad dalen via (retrograde) groenschist-facies tot er bij de Zuidkust ook nog wat blauwschist verschijnt. (Hoe ver we gaan hangt af van de resterende tijd).
  • Lage-temperatuur metamorfose: magnesietgangen in olivijngesteente. Lengte meer dan 1000 m, breedte 100 m. Goede foliatie. Bevat gebogen glimmerachtige dialaag (pyroxeen).
  • Terug in West-Naxos: Tektonische marmerbreccie met groene, retrograad naar chloriet omgezette amfibolieten. Dit ligt dicht onder het detachment-breukvlak, waardoor alle onderliggende lagen werden verbrijzeld.
  • Een travertijnplateau met ingesloten resten verkalkte boomblaadjes en insecten.

Aan het einde van de middag ferry Naxos-Milos (17:15-21:00).
Met huurauto’s naar Studios Katerina Segeletz, Adamas, ter overnachting.

Dag 9, vrijdag 31 mei

Het hele eiland Milos is vulkanisch gevormd, maar dit produceerde een brede varieteit aan structuren en gesteentes. Vandaag starten we onze exploratie daarvan d.m.v. een dagtocht per auto. De belangrijkste stops vandaag zijn:

  • Kust bij Sarakiniko: asbedden met slumpverschijnselen, breuktektoniek en Mn-dendrieten. ook vinden we in die buurt diatomiet met graafgangen, “nesten” en mosselbanken. Een sandbar zorgde voor de afwisseling lacustrien-, lagunair en littoraal milieu; de nabije vulkanische as leverde SiO2.
  • Neolithische obsidiaan werkplaats bij Philakopi. Milos was in het Neolithicum de dominante bron van obsidiaan werktuigen voor het hele oostelijke bekken van de Middellandse Zee (het westelijke deel werd bediend vanuit Lipari).
  • bentonietmijn;
  • Een gebied met vele kleine stoomexplosie-kraters. Door water met een temperatuur van meer dan 300oC van 1180 m diepte op te pompen dacht men hier warmte of energie te kunnen produceren. Dit water bleek echter te sterk corrosief: door zouten, zuren en H2S
  • Verlaten zwavelmijn aan de oostkust. Nog steeds vinden we er zwavel als holte-vulling in vulkanieten die door hete H2S en H2SO4 zijn uitgeloogd tot een grof-poreuze silica. Aan de zeekant van dit dal treffen we de resten van de in 1920 verlaten verwerkings- en verladings-faciliteiten van de mijn.

Diner vrij, overnachting in Studios Katerina Segeletz, Adamas.

Dag 10, zaterdag 1 juni

Vandaag een programma dat men kan aanpassen aan eigen wandelvermogen:

  • Kaap Vani mangaan-mineralisatie (Toegang bij mooi weer per boot, anders per huurauto plus een stukje lopen). Dit is een een verlaten mijn. Qua mineralisatie-proces is hier zowel een hydrothermale als een biogene bijdrage vastgesteld. Boringen zouden hebben aangetoond dat er 5 x 106 ton bewezen Mn-erts aanwezig is.

Goede wandelaars kunnen, ipv de terugtocht per boot of auto, teruglopen door het fraaie verlaten gebied dat in de 60’s ontruimd is wegens locaal hoge natuurlijke radioactiviteit. Voor hen verschuift dan het hieronder genoemde museum-bezoek.

  • Mijnbouwmuseum in Adamas en/of het Archeologisch Museum in Plaka.
  • Perliet-ontsluitingen (nabij commerciele groeves) met biotietplaatjes;
  • Wegontsluiting in een formatie die “groene lahar” wordt genoemd? De exacte bron en depositie-wijze is nog wat onduidelijk. In deze formatie zijn recent zelfs fragmenten gevonden van een blauwschist & eclogiet pakket (zoals op Syros, maar hier merkwaardig afwijkend…)
  • Xilokeratia: we zien (van buitenaf) een pozzolaangroeve, en onderweg zien we ontsluitingen met fraaie breukverschijnselen, wolzakverwering, anticlines en slumping.

Diner vrij, overnachting in Studios Katerina Segeletz, Adamas.

Dag 11, zondag 2 juni

Vandaag gaan we per auto naar diverse geologische en mijnbouwkundige sites:

  • Een maar. Hier is (op < 600m diepte) magma op meteorisch water gestuit dat in een oogwenk tot stoom werd verhit. Zodra de stoomdruk wat groter wordt dan de lithostatische druk, dan wordt het bovenliggende gesteente gelanceerd, en valt het als tufwal rond de explosie neer.
  • Inkijjkje in bentonietmijn;
  • kwartslens met ijzerconcreties;
  • Strandontsluiting Paleochori (zuidkust). De fumarolen aldaar stinken naar SO2 en H2S, maar in het locale restaurant Sirocco gebruikt men o.a. ‘slow cooking’ in het door de fumarolen verhitte strandsediment. Ook heeft men er een muurtje voorzien van vulkanieten met Liesegangse patronen.

Diner vrij, overnachting in Studios Katerina Segeletz, Adamas.

Dag 12, maandag 3 juni

Vandaag zijn er diverse opties die grotendeels kunnen worden gecombineerd, afhankelijk van zeegang, persoonlijke voorkeur en uw eerdere keuzes (zie dag-10).
  • Een vaartocht (circa halve dag) langs de kust van Milos. Diverse steile kliffen tonen zeer fraaie vulkanische structuren, zoals grote basalt-dikes en -sills die indrongen in dikke pakketten as en tuf. Ook zie of bereik je baaitjes (met ontsluitingen) die niet vanaf land bereikbaar zijn. En bij keuze voor een langere variant, kun je onderweg even aan land gaan op een strand met lunch-gelegenheid.
  • Bezoek aan het Museum voor Mijnbouw (voor wie op Dag-10 is gaan lopen en dit dus nog niet gezien heeft).
  • Wandeling langs de westkust, op zoek naar vulkanische mineralen.
  • Relaxen en/of ‘normaal’ toerisme, in Adamas of elders (zo nodig regelen we vervoer).
  • Diner: wie nog aan wal wil eten moet dat niet-mediterraans vroeg doen (de ferry vertrekt namelijk om 20:00 uur).
    Alternatief: eten op de ferry.

Dag 13, dinsdag 4 juni

  • Met openbaar vervoer naar de archeologische opgravingen van Akrotiri, het door as van de 1630 BCE bedolven Minoische centrum van handelsvaart.
  • Vandaar lopen we over een rhyolitische, zwart en rood geoxideerde bloklava. De iets hoger liggende dacitische lava is lichter van kleur, met twee soorten fenokristen (hoornblende en plagioklaas). Op en in spleten daarin vinden we opaal — vaak melkig wit, soms zwart tot blauw.
  • Op ons pad terug zien we fraaie rektektoniek en bijna ‘artistiek’ ogende slumps.
  • Ook zien we een tuf met curieuze ronde korrel-textuur. Hoe is dit merkwaardige vulkanosedimentaire gesteente ontstaan?
  • Wie wil kan een (deel van de) lange wandeling maken naar Fira, met onderweg zowel fraaie uitzichten over de caldera, als diverse (post-)vulkanische verschijnselen.

Diner vrij, overnachting in Hotel Astir Thira, Fira Santorini

Dag 14, woensdag 5 juni

  • Bezoek aan een verlaten groeve waarin we gelaagde tuffen met indrukwekkende inslagkraters van bommen en blokken zien. De 1630 BCE eruptie van Santorini moet zo’n drie à vier keer krachtiger zijn geweest dan die van de Krakatau. Tot in de Groenlandse ijskap is fijne as van Santorini aangetroffen.
  • We varen met een toeristisch bootje naar de eilandjes Nea & Paleo Kameni. Op het eerste eilandje wandelen we een half uurtje rond (eieren mee om ze in de fumarolen of hete vulkanische as te koken!), bij Paleo Kameni kunnen we misschien zwemmen, in zeewater dat door een onderzeese fumarole wordt verhit en gekleurd door ijzer-verbindingen.
  • Na terugkeer met de boot is de rest van de middag vrij.

Dineren vrij, overnachting in Hotel Astir Thira, Fira Santorini

Dag 15, donderdag 6 juni

Overdag vrij (er zijn diverse opties: Wandelen, museum bezoeken, of relaxen.)

Vlucht naar Amsterdam: vertrek 22:10 uur, aankomst 00:50 uur (dus 7 Juni).

OVERIGE INFORMATIE

Deze reis wordt u aangeboden exclusief vliegtickets. Momenteel zijn de kosten voor de heenvlucht naar Mykonos plus de terugvlucht vanaf Santorini ca. € 175.

N.B. Boek uw tickets pas nadat Georeizen u heeft bevestigd dat de reis doorgaat en dat u mee kunt. Als het minimale aantal deelnemers niet wordt gehaald kan de reis geannuleerd worden (zie ook het Reisreglement). Als u wilt, kan Georeizen de tickets voor u boeken. De kosten hiervoor bedragen €20.

Reisbescheiden

Voor Griekenland is een geldig paspoort vereist, dat na thuiskomst nog minimaal 6 maanden geldig dient te zijn. Een visum is niet nodig (Schengen-zone).

Denk ook aan een reis- en annuleringsverzekering!

Gezondheid

Inentingen en dergelijke zijn niet verplicht. Als u gevoelig bent voor zeeziekte, is het handig om daar preventief iets tegen in te nemen als er forse zeegang zou zijn tijdens een ferry-oversteek tussen de eilanden (Zie Programma).

Vervoer

Tussen de eilanden reizen we per ferrry, vaak rond het einde van de dag.

Als locaal vervoer per eiland huren we meestal busjes of (desnoods) gewone autos. Soms (bijv. op Santorini) nemen we even een openbaar vervoer bus. Naast één van de reisleiders vragen we enkele deelnemers om de busjes/auto’s te besturen.

Lunches

Gedurende de velddagen zoeken we een schaduwrijke plek om de door ons zelf ingekochte lunch te verorberen. Dineren kunt u op bijna alle plaatsen waar we komen tegen zeer schappelijke prijzen (10 à 20 euro p.p.). Op het toeristische Santorini is een breed scala aan mogelijkheden, inclusief meer ‘sophisticated’ restaurants.

Reisgids en algemene introductie

Een paar weken voor vertrek kunt u de reisgids downloaden — die bevat uitvoerige achtergrond-informatie over de geologie, zowel regionaal als per eiland dat we bezoeken, en een gedetailleerde beschrijving van het dagprogramma. Ook de archeologie komt aan bod. Als u de gids ook als geprint exemplaar wilt meenemen, krijgt u die bij vertrek uitgereikt. Op een geschikt moment van de eerste dag trekken we even tijd uit voor onderlinge kennismaking en een korte mondelinge introductie op de reis, met naduk op de meer praktische aspecten zoals hoe we per dag onze veldlunches en water inkopen, en een ‘kleine kas’ inrichten.

Foto-impressies van de Cycladen-georeis

Syros

Syros, Lia dal: Gesteentes uit het subductie-kanaal (voorgrond). Het vegetatie-patroon op de heuvelflanken volgt de onderliggende geologische structuur.

 

Syros, Lia-dal: Blokken eclogiet, de grootste met ‘muts’ van glaucofaan-schist.

Syros, Lia dal: Glaucofaan-schist.

 

Syros, strand van Lia-baai: Serpentiniet met chrysotiel, en jadeiet.

Naxos

Naxos: Actieve marmergroeve, nabij de centrale gneis-koepel.

Naxos: Marmerblok met boudin-deformatie van de (relatief starre) band amfiboliet binnen de (relatief plastische) marmer. Zie de expressie van rek- en compressie-componenten in respectievelijk de benen of de kop van de plooi.

Naxos: plooiing op cm-dm schaal in schist.

 

Naxos: Vlekkige metamorfe textuur in een blok enstatiet+talk.

Naxos: Tempel van Dimitra (Demeter).

Milos

Milos, Sarakiniko kust: Pakketten vulkanische as, deels met slump-deformatie.

Milos: Bentoniet-groeve met Liesegangse patronen.

Milos: oude zwavelmijn.

 

Milos: Zwavel in poreus blok tuf.

Milos, Kaap Vani: Mangaan/ijzer-mineralisaties (hydrothermaal en biogeen)

 

Milos: Dikes en sills in asbed.

 

Milos: Liesegang-patroon in bentoniet.

Santorini (Thira)

Santorini: Zicht op de caldera-wand bij aankomst per schip.

 

Santorini: Moderne bebouwing op de rand van de 1630 BCE caldera.

Santorini: Uitgeworpen blok basalt dat insloeg in gelaagde tuf en as.

 

Santorini: Slump-deformatie in een aanvankelijk nat pakket vulkanische as.

Belangstelling?

Heeft u wel belangstelling maar schikt de datum niet, of wilt u bijvoorbeeld met een eigen groep, klik dan hier.

REISINFORMATIE

Reisdata : 23 Mei t/m 6 Juni 2019 (mits de ferry-schemas in 2019 niet wijzigen)

Begeleiding : 

Jack Lanting
André Noest

Vervoer : vliegreizen + ferries + lokaal vervoer

Verblijf : hotels en pensions

Deelnemers : minimaal 12 – maximaal 18

Deelnameprijs : € 1450 (onder voorbehoud van locale prijswijzigingen). Toeslag 1-pp kamer : € 300.

Inbegrepen :

  • lokaal vervoer
  • overnachtingen
  • excursiegids
  • begeleidings- en organisatiekosten.

Niet inbegrepen:

  • vliegtickets (AMS-Mykonos en Thira-AMS)
  • maaltijden

*) Let op! Prijswijzigingen voorbehouden, zie verder het Reisreglement en kijk ook bij de tab Overige informatie.

Back To Top