Ορυκτοχημική και γεωχημική μελέτη ηφαιστειακών πετρωμάτων της νήσου Σαντορίνης: συσχέτιση με γήινα ανάλογα του πλανήτη Άρη

Abstract

H παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή αφορά τη μελέτη ηφαιστειακών πετρωμάτων της Σαντορίνης. Ο σκοπός της παρούσας εργασίας είναι ο χαρακτηρισμός των πετρωμάτων με χρήση διαφορετικών μεθόδων, και η εκτίμηση του να αποτελέσουν γήινα πετρολογικά-γεωχημικά ανάλογα των πετρωμάτων που βρίσκονται στην επιφάνεια του πλανήτη Άρη. Ακόμη δεν υπάρχουν ενεργές διαστημικές αποστολές που να έχουν επιστρέψει δείγματα στη Γη από τον πλανήτη Άρη. Επομένως, η δημιουργία και επέκταση της βάσης δεδομένων γήινων πετρωμάτων των οποίων οι ιδιότητες έχουν ομοιότητες με τις αντίστοιχες του πλανήτη Άρη αποτελεί συμβολή για τη βελτίωση των γνώσεων μας σχετικά με τις συνθήκες που θα αντιμετωπίσουν μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές στο κόκκινο πλανήτη. Στη παρούσα εργασία μελετήθηκαν οι ορυκτολογικές, πετρολογικές και γεωχημικές ιδιότητες ηφαιστειακών πετρωμάτων των περιοχών Μπάλος, Σκάρος και Μεγάλο Βουνό. Οι εν λόγω περιοχές αποτελούνται από σκωριώδη και πυροκλαστικά πετρώματα βασαλτικής και ανδεσιτικής σύστασης. Επιπρόσθετα, συγκρίναμε τις ορυκτολογικές, πετρολογικές και γεωχημικές ιδιότητες των πετρωμάτων της Σαντορίνης, με αντίστοιχες πετρωμάτων που ήδη χαρακτηρίζονται ως «αρειανά ανάλογα» (βλέπε Διεθνή Βάση Πετρωμάτων Διαστημικών Aναλόγων-International Space Analogue Rockstore – ΙSAR), μετεωριτών που έχουν προέλευση τον πλανήτη Άρη και δεδομένων των οποίων παρέχουν τα τροχοφόρα οχήματα τα οποία έχουν σταλεί στον πλανήτη. Στην εργασία χρησιμοποιήθηκαν μία σειρά αναλυτικών μεθόδων όπως: οπτική μικροσκοπία, ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης, ο ηλεκτρονικός μικραναλυτής, περιθλασιμετρία ακτίνων-Χ, φθορισιμετρία ακτίνων-Χ, και φασματοσκοπία υπέρυθρου με μετασχηματισμό Fourier. Συνολικά, οι περιοχές του Σκάρου και του Μεγάλου Βουνού της Σαντορίνης, διαθέτουν βασαλτικά πετρώματα τα οποία θα μπορούσαν να θεωρηθούν ως «αρειανά ανάλογα» ενώ η παρουσία πιο εξελιγμένων πετρωμάτων στις περιοχές αυτές που βρέθηκαν μέσω της βιβλιογραφικής ανασκόπησης, θέτει τις βάσεις για μελλοντικές μελέτες οι οποίες θα μπορούσαν να αποδείξουν την ύπαρξη πιο εξελιγμένων γεωχημικά αναλόγων του πλανήτη Άρη και πιο συγκεκριμένα αλκαλικών πετρωμάτων που βρίσκονται στον κρατήρα Gale.

The objective of the present thesis is the study of volcanic rocks from Santorini Island as a potential Martian analogue, using several instrumental technics for the characterization and evaluation of the samples. The inability of direct access to Martian rocks is partially covered from Martian meteorites and Martian terrestrial analogues. The terrestrial analogues provide the opportunity to simulate a future mission on Mars. An extensive mineralogical, petrological and geochemical study has been conducted using rock specimens from the areas of Βalos, Skaros and Megalo Vouno. During the study, detailed comparisons were made between already characterized samples as martian analogues, loaned by the Ιnternational Space Analogue Rockstore collection (ISAR), also petrological and mineralogical martian meteorites compositions and data from rover mission on the martian surface. A number of tools and techniques weer used to characterize the texture, chemistry and spectroscopic properties of the samples including, such as optical microscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), X-ray Diffraction (XRD), Infrared–Attenuated Total Reflectance (IR-ATR), and X-ray Fluorescence (XRF). In conclusion, the samples from Santorini basalts seem deverse to expand the list of terrestrial Mars Simulant rocks for their mineralogical and geochemical properties. Also, the presence of more evolved compositions sets the basin for future studies to prove the existence of more acidic geochemical analogeus of Mars.