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-oceaancomplex) 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.

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 (400-500^oC) 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. 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.

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 (400-500^oC) 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. 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.

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. Deze nu ontsloten hoge-temperatuur zone ontstond door een combinatie van de regionale N-Z rek met een diepe opwelling van heet mantel-materiaal die lokaal ook onderkorst-gesteente (vooral gneis) zo verhitte dat opwelling daarvan mogelijk werd. Zo kon het opliggende koude gesteente vooral noordwaarts afglijden (‘detachment’) terwijl de hete gneis lokaal opwelde als een koepel, die daarbij zelfs deels smolt (‘migmatisatie’).  De lagen onder die ‘detachment’-breuk bleven gedrapeerd liggen over en rond de gneis-koepel. Daar metamorfoseerden de gesteentes in een patroon van concentrische ringen met naar buiten toe afnemende omzettings-temperatuur (van ca. 700 naar ca. 400 C).

Door latere erosie van de destijdse bedekking zijn nu zowel de gneis-kern als zijn omringende metamorfe zones goed ontsloten.

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 standaardbegrip.

Tijdens enkele doorsteken door de genoemde zones vinden we o.a. schisten met kyaniet, of andalusiet, of sillimaniet – of andere mineralen die als temperatuur-indicators dienen. In de gneis-koepel zien we ook een brede 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 gemijnd, o.a. als schuurmiddel.

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. Een fraai voorbeeld van het detachment-vlak is nog te zien aan de oostkust en het Moutsouna schiereilandje, daar is grotendeels een resterend fragment van de ’hangende wand’ van die breuk. Verder zien we hoe langs de westrand van de opstijgende koepel een monzograniet intrudeerde — ook na zijn stolling werd die nog sterk gedeformeerd, soms zo schoksgewijs dat zich zelfs pseudotachyliet vormde.

Onze resterende twee bestemmingen (Milos en Santorini) zijn in fig. 2 te vinden 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 zijn gehydrateerde mineralen en zijn 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 voormalige 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 geothermische energie te winnen zijn gestrand op corrosie door hete zwavelwaterstof en andere vulkanische zuren.

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 Mediterranée. 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).

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 (Zaterdag 18 Mei)

05:50 Vlucht Transavia HV6463 van Schiphol naar Mykonos. Aankomst 10:10.

Vervoer van vliegveld naar ferry-haven.

14:15 ferry naar Syros. Aankomst 14:30 uur in Ermoupoli.

Vervoer naar Argo Studios in Kini. Na het inkwartieren trekken we even tijd uit voor kennismaking binnen de groep, voor informele bespreking van het reisplan en praktische zaken zoals het starten van een ‘kleine kas’.

Diner in het stadje Kini. Overnachting in Argo Studios (Kini).

Dag 2  (Zondag 19 Mei)

Thema van vandaag: 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.:

• Eerste voorbeelden van HP-LT gesteentes (high pressure P, low temperature T) : blauwschisten, met hier en daar ook eclogiet.
• Gesteentes die in een daaropvolgende fase van metamorfose (bij lagere P en wat hogere T) van blauwschist-facies terug naar groenschist-facies gingen. Dat leidde tot gesteentes met een wijde variëteit aan mineralen, bijvoorbeeld epidoot, groene (chroomhoudende) pyroxeen, rode rutiel, witte zoisiet, (gelimonitiseerde) pyrietkubusjes, toermalijn, talk, magnetiet en gele titaniet.
• Voorts zien we langs de kust de producten van recentere sedimentaire en diagenetische processen, zoals de vorming van conglomeraten en caliche.
• Ook zien we al wat lokale tektoniek. Die versterkt de boodschap die al sprak uit de metamorfe en mineralogische diversiteit: de gesteentes en structuren vertonen vaak de sporen van meerdere, elkaar deels ‘overschrijvende’ fases in hun geschiedenis. Dat maakt het tot een uitdagende puzzel om uit veelsoortige veldobservaties die geschiedenis te reconstrueren.

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

Diner in Kini. Overnachting in Argo Studios (Kini).

Dag 3  (Maandag 20 Mei)

Thema van vandaag: gesteentes en structuur van het Eocene subductiekanaal.

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

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

• Glaucofaanschisten, 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 kustontsluitingen 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, rolkeitjes van jadeiet.
• Zuidwestzijde van Lia baai: een detachment-breuk die deels verantwoordelijk was voor de huidige ontsluiting van het subductiekanaal.

Diner in Kini. Overnachting in Argo Studios (Kini).

Dag 4  (Dinsdag 21 Mei)

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

Ochtend: kustwandeling noordwaarts vanaf het hotel, richting Delfini baai.

Onderweg zien we diverse fraaie gesteentes in diverse stadia van retrograde metamorfose van blauw- naar groenschist-facies. Het hier ontsloten gesteente vertoont soms curieuze 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’s: tektoniek en stratigrafie.

We zien de tektonische relatie tussen eenheden met of zonder de retrograde metamorfose die optrad tijdens en/of na de snelle exhumatie van de blauwschist-eenheden.

• Tegelijkertijd vond hier zowel ductiele deformatie als brosse breukvorming plaats.
• Viewpoint: deformatie (schaal 1-100m) in de Chroussa subeenheid van de blauwschistgordel: 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 lokale gesteente.
• Wandeling zuid vanaf de 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 dat we zagen in het Lia dal. Vooral latere rek-tektoniek verschoof de diverse eenheden naar hun huidige laterale positie, maar de Vari-gneis vormt nog steeds de top van de stratigrafie van Syros.

Diner in Kini. Overnachting in Argo Studios (Kini).

Dag 5  (Woensdag 22 Mei)

09:25 : Per ferry naar Naxos. Aankomst 10:55 uur.
Met gehuurde busjes/auto’s naar Studios Tasia in Agios Prokopios.

Thema van vandaag: eerste kennismaking met de geologische structuur van Naxos die in het midden van de jaren ‘80 de basis leverde voor invoering van het begrip ‘metamorfe kerncomplex’. Sindsdien worden dergelijke structuren op vele plaatsen op de wereld herkend.

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

Op de heenweg naar de oostkust:
Opbouwen van een grofschalig beeld van de structuur van Naxos, en de daarvoor verantwoordelijke processen. Bij enkele uitzichtpunten relateren we het landschap (de topografie en opvallend verschillende gesteentes: schisten, marmers en gneizen) aan het geologische kaartbeeld en de onderliggende 3D structuur: een gneis-koepel die oprees in samenspel met afglijding (via een detachment-breuk) 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 geologische 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: het Moutsouna schiereiland) afgleden van de opwellende hoog-metamorfe gneiskoepel.
Het detachment-vlak is hier als dip-slope niet alleen zeer aansprekend te zien, maar ook hand-on bereikbaar. Het snijdt opvallend scherp (maar omgeven door mylonieten) door eerdere structuren.
Dichtbij is ook het niet-metamorfe hangende breuk-blok stratigrafisch vrijwel intact bewaard, i.t.t. de verbrokkeling ervan die we later in West-Naxos nog zullen gaan zien.

Op de terugweg naar West-Naxos:
Onderweg stoppen we enkele malen 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 Dag 6 of 7 en bekijken we vandaag een meer bescheiden (maar toch zeker aansprekende) ontsluiting van deze marmer in een nabije wegberm. En dan voegen we nog wat korte stops toe in centraal en West-Naxos. Bijvoorbeeld: marmer met kwartslenzen, waarbij zich op het contact tremoliet vormde.
• Tenslotte, vlakbij het hotel, zien we de granieten (monzograniet tot granodioriet) die intrudeerden langs de westflank van de gneiskoepel. Daarin zien we behalve grote veldspaten (duidend op relatief trage stolling), ook het minder gebruikelijke mineraal titaniet (honinggeel tot lichtbruin).

Diner: diverse opties op 600-800m Z van ons hotel Studios Tasia in Agios Prokopios.

Dag 6  (Donderdag 26 Mei)

Vandaag bekijken we vooral de noordelijke helft van Naxos, via een route die grofweg een halve cirkel maakt van West-, via Noord- naar Oost-Naxos en dan grofweg centraal de lus sluit. Onderweg bekijken we (naast structurele aspecten) nu een wijde variatie aan gesteentes die getuigen van metamorfe en/of metasomatische omzetting: naast de voor Naxos zo typerende gradiënten in druk en temperatuur tijdens metamorfose van wat ooit begon als klei- of kalksteen, zien we ook hoe hete vloeistof (water en CO₂) inwerkten op aanvankelijke ultrabasieten.

Wat voorbeelden van de diverse interessante ontsluitingen die we zien:

• Een uitloper van het bovenblok van de detachment-breuk dat ligt op de granodioriet-intrusie. Dat bovenblok blijkt zowel hydrothermaal omgezet, als verbrokkeld door latere tektoniek.
• Langs een stuwmeertje zien we hoe een stelsel apliet-dikes een schist-pakket indrongen. En iets verder naar het oosten: hoe ook leucograniet in die schist drong als een meters-dikke dike en sill.
• Via een zijweggetje vinden we een beekdalletje met ‘luipaardsteen’: het product van inhomogene (en incomplete) metasomatische omzetting door heet CO₂en water van een peridotiet tot de combinatie van talk en enstatiet – die later nog deels met elkaar reageerden tot anthophylliet (kristal-habitus hier: schoofjes).
• Wellicht even 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 ander voorbeeld van.
• In Noord-Naxos bevat de schist vaak aluminiumsilicaat — dat komt er voor in elk van zijn drie mineraalvormen (andalusiet, kyaniet en sillimaniet) die zeer geschikt zijn als indicator van de lokale 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 en hun storthopen. Smirgel is een ijzerrijke korund die hier als schuur- en slijpmiddel gewonnen werd (Mohs hardheid 9). Deze smirgel ontstond rond de gneiskoepel door verhitting van bauxieten — die op hun beurt het product waren van karstverwering in kleihoudende kalksteen. Niet verbazend is dus dat deze smirgels soms ook marmerinsluitsels bevatten. Echter, deze vallen bij slaan (of zelfs al bij hanteren) uiteen alsof het geklonterde suiker is. De harde smirgel schermde deze marmer tijdens de metamorfose af van de hoge druk, waardoor de calcietkristallen niet met elkaar ‘verhaakt’ raakten zoals in meer normale marmers.
• De kleurloze glimmer hier is margariet. Dat past in een context van korund en andere aluminium-rijke mineralen. Ook magnetiet en toermalijn komen in deze zone voor.

Later kunnen we, als het gisteren niet lukte, de marmergroeve met boudins bezoeken. Of anders stoppen we op de terugweg bij enkele van diverse andere interessante ontsluitingen. Bijvoorbeeld:

• Over ca. 200m in de wegbermen: alle gesteentes die karakteristiek zijn voor de Zuid-rand van de kern: Migmatiet (met ‘klodders’ biotiet-restiet), leucogneis, marmer, en biotiet-schist.
• Een travertijnplateau met ingesloten resten verkalkte boomblaadjes, takjes en insecten.
• 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.

Diner: diverse opties op 600-800m Z van ons hotel Studios Tasia in Agios Prokopios.

 Dag 7  (Vrijdag 24 Mei)

Naast de kans op zonodig ‘inhalen’ van eerder gemiste top-locaties, ligt vandaag de focus op het westen en zuidwesten van Naxos. Zoals we dan al wel weten, speelt daar de graniet-intrusie een grote rol. Maar de interactie tussen de detachment-tektoniek en de intrusie was wederzijds, en had diverse fases. Middels een reeks fraaie en bijzondere ontsluitingen langs de rand van die intrusie krijgen we een goed beeld van zowel het intrusieproces zelf, als van de zware deformatie die voor, tijdens, en nog lang na de intrusies optrad in West-Naxos.

Op het Aghios Prokopios schiereiland:

• Een fragment (kaap Stelida) van het detachment-bovenblok ligt op het granodioriet lichaam dat ductieledeformatie toont met een gradatie (op schaal 0.1-1 km) die correspondeert met de afstand tot die breuk.
• Maar dichtbij dat schuifvlak vinden we ook een extreme vorm van brossedeformatie: Pseudotachyliet adertjes. Tijdens sterke aardbevingen piekte de wrijvingswarmte in actieve schuifvlakken soms zo sterk dat het graniet daar zeer snel smolt en weer stolde. Deze sterke deformatie gebeurde dus na de stolling van de intrusie. Dat toont dat de detachment-tektoniek althans in West-Naxos nog lang voort duurde.

Rond kaap Kouroupia (zuidrand van intrusief contact met de gneiskoepel):

• Apliet aders en graniet ’vingers’ intruderen diverse schisten (soms veel, soms weinig mica’s). Die schisten bevatten vrij vaak ook schuifzones waarin dicht bijeen grote T-verschillen optraden (bijv. komt andalusiet en silimaniet dicht bijeen voor). Ook nabij: chloriet en toermalijn.
• Granodioriet intrudeert in marmer: Vormt ijzer-rijke skarns.
• Bruine gneis septa (en xenoliet-vissen’) in de monzograniet, die soms ook lange ‘schlieren’-textuur vertoont. Tevens daarin een (op cm-dm schaal) intens geplooide intrusieve ader.

18:10 : Ferry naar Milos. Eten tijdens vaartocht kan. Alternatief: later in de avond, na aankomst en inchecken in ons hotel (diverse resto’s langs kust, op 500-600m Z ervan).

20:40: Aankomst in Adamas-haven. Met taxi’s naar hotel Tilemachos – Adamas.

Dag 8  (Zaterdag 25 Mei)

Het eiland Milos is vulkanisch gevormd, maar bevat een brede variëteit aan structuren en gesteentes. Vandaag bezoeken we vooral Noord en Oost-Milos.

De belangrijkste stops vandaag zijn:

• Kust bij Sarakiniko: asbedden met slumpverschijnselen, breuktektoniek en mangaan-dendrieten.
• Bij Mandrakia: een pakket zeer dun-gelaagde diatomiet met o.a. fossiele visjes. Een sandbar zorgde voor afwisselend zoutgehalte en stroming in een lagune, en 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).
• Een maar. Hier kwam (op < 600m diepte) magma in contact met een aquifeer. Dat water verandert dan zeer snel in hoge-druk stoom, die het opliggende gesteente breekt en verpulvert en het puin explosief omhoog blaast. Dat puin valt terug en vormt een tufwal rond de explosietrechter (= ‘maar’).
• Verlaten zwavelmijn aan de oostkust. Na toerit via een gruisweg, verkennen we lopend dit gebied met sfeervolle en fraaie industriële archeologie. Maar ook geologisch is het bijzonder: nog steeds vinden we er zwavel als holte-vulling in vulkanieten die door hete vulkanische zuren (H₂S, SO₂, en H₂SO₄) intens waren uitgeloogd totdat er slechts zeer grof-poreuze silica resteerde.

Als er tijd over blijft, kunnen we nog een bezoek brengen aan een van de musea (mijnbouw, of archeologie), of aan het Romeinse amfitheater.

Diner: diverse opties langs kust op 500-600m Z van ons hotel Tilemachos – Adamas.

Dag 9  (Zondag 26 Mei)

Vandaag bezoeken we vooral de westelijke helft van Milos. De meest belangrijke sites zijn:

• Kaap Vani mangaan-mineralisatie. Dit is een verlaten mijn. Qua mineralisatie-proces is hier zowel een hydrothermale als een biogene bijdrage vastgesteld. Boringen zouden hebben aangetoond dat er nog 5 megaton mangaanerts aanwezig is. Terzijde: we bereiken deze NW-punt van Milos via gruiswegen door een gebied dat wegens hoge natuurlijke radioactiviteit al een halve eeuw geleden ontruimd werd. De laatste 1 à 2 km naar de fraaie mineralisatie-zones gaan te voet en ook de directe omgeving daarvan is waard om wandelend te verkennen.
• Wegontsluiting in een formatie die vaak “groene lahar” werd genoemd. De exacte herkomst en depositiewijze hiervan 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.
• Strandontsluiting Paleochori (zuidkust). De fumarolen in het kust-klifje ruiken sterk naar SO₂en H₂S, maar het lokale restaurant Sirocco gebruikt  het door de fumarolen verhitte strandsediment ten behoeve van ‘slow cooking’. Ook heeft men er een muurtje voorzien van hydrothermaal omgezette vulkanieten met zgn. ‘Liesegangse’ ringen.

Diner: diverse opties langs kust op 500-600m Z van ons hotel Tilemachos – Adamas.

Dag 10  (Maandag 27 Mei)

11:15 : Vertrek per ferry naar Santorini. Onderweg fraai zicht op diverse kust-features:

• Een geel-rood-bruine magma-diapier in de klifwand westelijk van de haven.
• Andesiet-tuf (pyroclastisch) met zuiltjes-splijting in het NO-kust klif van Glaronisia.

13:15 Aankomst in de haven van Thira.  Die haven ligt in de caldera. Geniet al even daarvoor van het binnenvaren door een opening in de caldera-rand. De steil uit zee oprijzende caldera-wanden vormen een uitzonderlijk en indrukwekkend aanzicht. En tonen al een deel van de complexe stratigrafie van uiteenlopende vulkanieten die geproduceerd werden in vele eruptie-fases en vanuit diverse eruptie-haarden.

Vervoer naar Hotel Astir Thira, Fira Santorini.

Na de lunch start onze eerste geologische excursie:
Eerst gaan we per ov-bus naar Oja. Van daar lopen we ca. 1 uur (licht klimmen en dalen). Voorbeelden van wat we onderweg gaan zien en doen:

• De grote variatie in vulkanisch gesteentes, o.a. wegens de vele eruptie-fases vanuit meerdere haarden. Naast diverse tuffen bijv. ook een paleosol, dikes, verkitte lapilli, en een andesiet/daciet lava met texturen van zowel laminaire stroming als ontgassing tijdens stolling.
• Na afdalen naar Oja-dorp: Fraai overzicht over de caldera. En curieuze ‘tafoni’ erosie in tuf.

Na enig terras-genieten, kan men zelf kiezen hoe men terug wil naar het hotel: met de ov-bus, of wandelend (ca. 1.5 uur lopen, maar met foto’s maken kan dat fors langer worden).

Diner: vele lokale opties. Overnachting in Hotel Astir Thira, Fira Santorini.

Dag 11  (Dinsdag 28 Mei)

Vandaag grofweg twee excursies. De volgorde (ochtend/middag) kan gewisseld worden al naar gelang de vaarschema’s van bootjes naar de Kameni-eilandjes in de caldera.

Excursie-1:

In een oude tuf-groeve: De hoge wanden daarvan geven een indrukwekkend beeld van althans een deel van de diverse eruptie-fases van de “Minoïsche” eruptie (1630 BCE) die de destijds zeer florerende zeehandels haven (en de stad Thera) verwoestte.
We zien o.a.

• De vaak vele meters dikke lagen as en puimsteen. De zwaarste van die eruptie-fases alleen al produceerde tot 25 meter laagdikte.
• Uitgeworpen brokken (tot enkele meters groot) van oudere lava vielen in de as, creëerden inslagkratertjes, en comprimeerden de onderliggende nog losse sediment-lagen. Zulks zie je hier fraai aangesneden in de groevewanden.
• Even verderop vinden een curieus sediment-pakket dat blijkt te bestaan uit bolletjes as (grofweg 1 cm diameter), genaamd ‘pseudo-lapilli’. Het bijzondere mechanisme van hun vorming zullen we ter plekke eerst als vraag stellen – en we hopen dat u het antwoord ook kunt onderbouwen met ter plekke gevonden evidentie …

Excursie-2 (duurt enkele uren):

Bezoek aan Nea en Paleo Kameni: jonge lava-eilandjes binnen de grote caldera. Een serie van post-Minoȉsche erupties produceerde vooral lava, die zich eerst onderzees opstapelde, en uiteindelijk vrij uitstroomde over de nieuw-gevormde eilandjes.  Vanaf de caldera-wand varen bootjes naar en rond de eilanden. Toeristisch druk, maar ook vulkanologisch leuk.

Op Nea Kameni wandelen we een half uurtje rond, helaas met tijd-restricties van de boot. Wie wil kan een rauw ei meenemen om te koken in de fumarolen of hete as. Naast Paleo Kameni kun je vanaf de boot zwemmen naar een baaitje met een onderzeese hete bron die ook veel ijzer (en arseen, etc) aanvoert. Zo ontstaat daar in zee een forse gradiënt in de temperatuur en ijzer-chemie: van groen en helder (door Fe⁺⁺-ionen) gaat het zeewater naar geelbruin-drabbig door Fe(OH)3 neerslag. Gelukkig voor de zwemmers zorgt juist dat neerslag ervoor dat de forse aanvoer van arseen snel adsorbeert en bezinkt. Het locale sediment bevat ca. 0.5 gram/kg As.  Dus: niet duiken, of in ondiep water lopen.

Diner: vele lokale opties. Overnachting in Hotel Astir Thira, Fira Santorini.

Dag 12  (Woensdag 29 Mei)
Vrij te kiezen dagindeling, met diverse mogelijkheden (begeleid of zelfstandig):

• Archeologie: Met ov naar Akrotiri, de Minoïsche stad die dankzij de snelle en dikke as en puimsteen bedekking in 1630 BCE zeer goed behouden bleef, inclusief prachtige muurschilderingen. De opgravingen (nu overdekt) zijn goed toegankelijk, en bieden een indrukwekkend beeld van de huizen (vaak met etages) en de stegen en pleintjes.
  De fameuze muurschilderingen zijn overgebracht en geconserveerd in musea: een bescheiden deel ervan in het museum van Fira (dus daar kunt u makkelijk met het openbaar vervoer heen). Daar is ook redelijk wat van de gevonden keramiek te zien. Het merendeel van de lokale vondsten (en die van alle andere Minoïsche vindplaatsen) is ondergebracht in het grote archeologie-museum in Athene.
• Geodynamica en structurele geologie:
  Met een (of beide) van de begeleiders kunt u naar een recent ontdekte ontsluiting van de ook hier aanwezige detachment-breuk in het (blauwschist-facies) basement onder de lokale vulkanieten. Meer specifiek: we zien hoe ook hier de Cycladische blauwschist exhumeerde middels het over een detachment-breuk afglijden van een (Triassisch) marmer-pakket. Dus lijkt zelfs Santorini, al ver voorafgaand aan het later zo dominante vulkanisme, opgedoken te zijn op een manier die veel lijkt op het ontstaan van Syros, Naxos en nog veel meer Cycladen-eilanden. Heel anders dan wat ‘normaal’ is voor een eiland in een vulkanische boog van een subductie-zone. Dat geeft te denken …
• Toeristisch genieten – als u niet schrikt van de vaak heersende drukte in het dorp, en op de inderdaad uitnodigende terrassen en restaurants met uitzicht over de caldera.

Avond: slot-diner gezamenlijk of individueel.

Dag 13  (Donderdag 30 Mei)

Circa 8:30: Met taxi’s naar airport.

10:25 : Vlucht Transavia HV6894 naar Amsterdam. Aankomst 13:05.

OVERIGE INFORMATIE

Deze reis wordt u aangeboden exclusief vliegtickets. Momenteel zijn de kosten voor de heenvlucht naar Mykonos plus de terugvlucht vanaf Santorini ca. € 225.-

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 € 40.

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 ferry, vaak rond het einde van de dag.

Als lokaal vervoer per eiland huren we meestal busjes of (desnoods) gewone auto’s. 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 (15 à 25 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 achtergrondinformatie 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 nadruk op de meer praktische aspecten zoals hoe we per dag onze veldlunches- & waterinkopen 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.