Η Γεωλογία...

Α. Γενικά
Η Νίσυρος είναι το νεότερο από τα μεγάλα ενεργά ηφαίστεια της Ελλάδας. Τα παλαιότερα πετρώματα που εμφανίζονται εδώ έχουν ηλικία λίγο μικρότερη των 160.000 χρόνων ενώ τα νεότερα αγγίζουν τα όρια της προϊστορίας, πριν περίπου 20.000 χρόνια.
  1. Στην ευρύτερη περιοχή της Νισύρου, στο ανατολικό άκρο του ηφαιστειακού τόξου, οι πρώτες ηφαιστειακές εκρήξεις χρονολογούνται πριν 3,4 εκατομμύρια χρόνια. Από τότε, με μικρές ή μεγάλες εκρήξεις, οικοδομήθηκε το μεγαλύτερο μέρος της δυτικής Κω, οι πέριξ της Νισύρου νησίδες  Πυργούσα, Παχιά, Στρογγυλή και  Γυαλί και η ίδια η Νίσυρος.
Δε γνωρίζουμε πότε ακριβώς άρχισαν να οικοδομούνται τα υποθαλάσσια θεμέλια της Νισύρου. Σίγουρα χρειάστηκαν μερικές δεκάδες χιλιάδες χρόνια υποθαλάσσιας ηφαιστειακής δράσης ώσπου η πρώτη κορυφή του νησιού να αναδυθεί από τα νερά του Αιγαίου, πριν περίπου 150.000 χρόνια.

Το ηφαίστειο, αφού αναδύεται από τη θάλασσα αρχίζει να οικοδομεί ένα χερσαίο κώνο. Στα επόμενα 100.000 χρόνια οικοδομείται από τη διαδοχή στρωμάτων τέφρας και λάβας ένας μεγάλος ηφαιστειακός κώνος πάνω από τη στάθμη της θάλασσας. Η διάμετρός του υπολογίζεται σε επτά (7) περίπου χιλιόμετρα και το μέγιστο ύψος του σε 700 μέτρα.

Η πρώτη μεγάλη καταστροφική έκρηξη εκδηλώνεται στο νησί πριν περίπου 40.000 χρόνια. Μέσα σε λίγα εικοσιτετράωρα,  δισεκατομμύρια τόνοι λιωμένο πέτρωμα εκτοξεύονται στην ατμόσφαιρα παράγοντας τεράστιο όγκο ελαφρόπετρας και στάχτης. Η κορυφή του ηφαιστείου κατακρημνίζεται στο κενό που έχει δημιουργηθεί κάτω από το νησί λόγω της εκτόξευσης του μάγματος και δημιουργείται η πρώτη καλδέρα της Νισύρου.

Μετά από την  έκρηξη, το παχύρρευστο λιωμένο πέτρωμα, οικοδομεί μεγάλους θόλους λάβας κοντά στα ανατολικά χείλη της πρώτης καλδέρας, και καλύπτει τις νοτιοανατολικές πλαγιές του ηφαιστείου με πολύ παχιά ρεύματα λάβας, αυτά που σήμερα βρίσκονται πάνω τους χτισμένα τα Νικιά.

Η περίοδος ηρεμίας που ακολουθεί, διακόπτεται από τη δεύτερη καταστροφική έκρηξη της Νισύρου, πριν περίπου 35.000 χρόνια που προσθέτει νέα στρώματα ελαφρόπετρας στο νησί και δημιουργεί τη σημερινή καλδέρα της Νισύρου.

Το μάγμα, μετά την έκρηξη, αναβλύζει ήρεμα για αρκετές χιλιάδες χρόνια μετά τη μεγάλη έκρηξη, δημιουργώντας τους «μετακαλδερικούς θόλους», τους ψηλούς λόφους που πληρούν τα 2/3 περίπου της καλδέρας. Έξω από την  καλδέρα οικοδομεί το θόλο του Καραβιώτη και η Νίσυρος παίρνει τη σημερινή μορφή της.

Η νησίδα του Γυαλιού είναι το νεότερο ηφαιστειακό κέντρο της περιοχής. Το νοτιοδυτικό τμήμα του νησιού αποτελείται από παχιά στρώματα ελαφρόπετρας που έχουν αποτεθεί από δύο εκρήξεις, πριν περίπου 50.000 και 30.000 χρόνια. Το βορειοανατολικό τμήμα αποτελείται ολοκληρωτικά από παχιά ρεύματα φυσικού γυαλιού (από όπου παίρνει και το όνομά του το νησί), ο γνωστός οψιανός και περλίτης του Γυαλιού, ηλιλκίας περίπου 25.000 ετών.

Καμιά από τις επόμενες εκρήξεις του ηφαιστείου, που καταγράφονται στις ιστορικές πηγές, δεν παράγει λιωμένο πέτρωμα. Όλες είναι υδροθερμικές εκρήξεις και οφείλονται στην ύπαρξη υπέρθερμου ατμού στο υπέδαφος του νησιού. Το θαλασσινό νερό και το νερό της βροχής κατεισδύουν στα πετρώματα του νησιού, συγκεντρώνονται σε βαθείς ορίζοντες και θερμαίνονται από το μάγμα. Το νερό εκεί μετατρέπεται σε υπέρθερμο ατμό, ασκεί φοβερές πιέσεις που όταν ξεπεράσουν το βάρος και τη συνεκτικότητα των υπερκείμενων πετρωμάτων, τα τινάζει στον αέρα προκαλώντας μια υδροθερμική έκρηξη.

Τέτοιες ήταν όλες οι εκρήξεις που έχουν καταγραφεί στη Νίσυρο κατά τους ιστορικούς χρόνους. Στο  νότιο τμήμα του πυθμένα της καλδέρας, υπάρχουν ίχνη από 20 τέτοιους κρατήρες. Οι 10 είναι καλά διατηρημένοι και ο καθένας έχει το δικό του όνομα.

Ο μεγαλύτερος και επιβλητικότερος υδροθερμικός κρατήρας είναι ο Στέφανος, ο οποίος μονοπωλεί και το ενδιαφέρον των τουριστών, επιδεικνυόμενος σε αυτούς ως «το ηφαίστειο». Οι πιο πρόσφατοι από τους υδροθερμικούς κρατήρες είναι συγκεντρωμένοι στην περιοχή του Λόφου, ένα μικρό μετακαλδερικό θόλο που κυριολεκτικά έχει διαλυθεί από τις υδροθερμικές εκρήξεις. Εδώ βρίσκονται 6 καλά διατηρημένοι κρατήρες, η δημιουργία των τριών από τους οποίους έχει καταγραφεί στις ιστορικές πηγές.

Τον Οκτώβριο ή στα τέλη Νοεμβρίου του 1871 ένας ισχυρός σεισμός προκαλεί την έναρξη υδροθερμικών εκρήξεων που δημιουργούν έως το 1873 τους δύο μικρούς κρατήρες του Πολυβώτη και του Αλέξανδρου (ή Φλέγεθρο).

Η τελευταία υδροθερμική έκρηξη που έχει καταγραφεί στη Νίσυρο είναι αυτή του 1887, η οποία δημιούργησε τον κρατήρα του Μικρού Πολυβώτη.
ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΓΕΩΛΟΓΙΚΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ

Η Νίσυρος αποτελείται αποκλειστικά από ηφαιστειακά προϊόντα τα οποία έχουν αποτεθεί πάνω σε ένα υπόβαθρο Μεσοζωικών ασβεστόλιθων και Νεογενών ιζημάτων. Η ύπαρξη αυτού του υπόβαθρου πιστοποιείται στην επιφάνεια  από την παρουσία ξενολίθων Νεογενών αργίλων και Μεσοζωικών ασβεστόλιθων. Οι τελευταίοι διατρήθηκαν από τη βαθιά γεωθερμική γεώτρηση Ν-1 (Geotermica It., 1983), η οποία συνάντησε την οροφή τους  στα 600m βάθος από την επιφάνεια της θάλασσας.

Κοντά στη Νίσυρο βρίσκονται οι νησίδες Στρογγυλή, Γυαλί, Αγ. Αντώνιος, Πυργούσα, Παχιά και Κανδελέουσα (ή Φανάρι). Εκτός από την τελευταία, που είναι η πιο απομακρυσμένη και αποτελείται από υφαλογενείς ασβεστόλιθους, όλες οι υπόλοιπες οικοδομούνται αποκλειστικά από ηφαιστίτες.

Στη συνέχεια περιγράφονται οι γεωλογικοί σχηματισμοί της περιοχής, ξεκινώντας από τις νησίδες και από τους παλαιότερους  προς τους νεώτερους σχηματισμούς. Οι αριθμοί στην παρένθεση είναι οι αντίστοιχοι των σχηματισμών του υπομνήματος του γεωλογικού χάρτη.

Κανδελέουσα

Υφαλογενείς ασβεστόλιθοι Μάλμιου(35)

Πρόκειται για παχυστρωματώδεις έως άστρωτους λευκότεφρους ασβεστόλιθους. Στη μικροσκοπική παρατήρηση (Karras, 1990) αποτελούνται κυρίως από αποικίες Ασβεστοσπόγγων του Άνω Ιουρασικού, καθώς και φυκών (Cyanophyceae). Περιέχουν επίσης θραύσματα μαλακίων, «βελόνες» εχινών κ.α. Το ίζημα των διακένων (mudstone–wackestone έως packstone-grainstone) περιέχει πολλά Tubiphytes morronensis (CRESCENTI) και σπάνια Classiocollaria cf. Intermedia (DURAND-DELGA). Το περιβάλλον απόθεσης εκτιμάται υφαλογενές έως παραυφαλογενές περιθώριο ανθρακικής πλατφόρμας.

Ηλικία: Άνω Τιθώνιο – Κατώτερο Βερριάσιο.

Στα κοιλώματα και τις ρωγμές των ασβεστόλιθων παρατηρούνται πλήθος γωνιώδη τεμάχη και λιθάρια ηφαιστιτών και σχιστόλιθων, καθώς και κρύσταλλοι σανίδινου, πλαγιόκλαστου και βιοτίτη. Όλα τα παραπάνω είναι χαρακτηριστικά λιθικά και φαινοκρύσταλλοι του Ανώτερου πυρομβρίτη της Κω (165 Ka, Smith et al. 1995), γεγονός που υποδηλώνει την παρουσία αποθέσεων του σχηματισμού αυτού στην Κανδελέουσα, οι οποίες στη συνέχεια διαβρώθηκαν.

Πυργούσα – Παχιά

Δακιτικοί θόλοι και ρεύματα λάβας Πυργούσας-Παχιάς (34)

Θόλοι και παχιά ρεύματα δακιτικής υποκρυσταλλικής, έντονα πορφυριτικής λάβας. Μεταξύ των λαβών ενδιαστρώνονται κατά θέσεις μονολιθικά, ίδιας σύστασης, ρεύματα τεμαχών και στάχτης (block and ash flows) που αποτέθηκαν από την κατάρρευση των εγγύς οικοδομημάτων. Οι φαινοκρύσταλλοι, κατά σειρά αφθονίας, είναι πλαγιόκλαστο, κλινοπυρόξενος, κεροστίλβη, βιοτίτης, ορθοπυρόξενο και μαγνητίτης. Η κύρια μάζα αποτελείται από λίγο γυαλί και μικρόλιθους  πλαγιόκλαστου, πυρόξενου και μαγνητίτη. Παρατηρούνται αρκετά δευτερογενή ορυκτά όπως ζεόλιθοι και υδροξείδια.

Ανώτερος πυρομβρίτης Κω (33)

Πάνω από τις λάβες, όπου κατά θέσεις αναπτύσσεται ισχνό παλαιοέδαφος, στη νησίδα Παχιά παρατηρούνται δύο ενότητες ροής του Ανώτερου πυρομβρίτη της Κω. Η κατώτερη ενότητα αποτελείται από λεπτόκοκκη λευκή στάχτη με υποπαράλληλη ή διασταυρούμενη στρώση και λίγα ελαφρά στρογγυλωμένα λιθάρια λευκής κίσσηρης,  σε λεπτούς ορίζοντες με ανάστροφη συνήθως διαβάθμιση, που υποστηρίζονται από την κύρια μάζα. Εντοπίζεται χαμηλό ποσοστό (10-15%) λιθαριών λιθικών από λάβες και σχιστόλιθο. Το μέγιστο πάχος της ενότητας είναι 3 μέτρα. Οι ιζηματολογικές δομές υποδεικνύουν ότι έχει αποτεθεί από μεγακυματικά πυροκλαστικά ρεύματα πυκνότητας σε φάση αμμοκυματισμού (surge pyroclastic density currents in facies sandwaves)

Η ανώτερη ενότητα αποτελείται από άστρωτο λιθαροτόφφο, έντονα πορφυριτικής στρογγυλωμένης λευκότεφρης κίσσηρης που υποστηρίζεται από την κύρια μάζα, με πλήθος διάσπαρτα λιθικά λαβών και σχιστόλιθων, διαμέτρου έως και ενός (1) μέτρου. Το μέγιστο πάχος της ενότητας ροής είναι 5 μέτρα.

Η κίσσηρις περιέχει πλήθος φαινοκρυστάλλων πλαγιόκλαστου, σανίδινου και βιοτίτη.

Στη νησίδα Πυργούσα συναντάται μόνο η ανώτερη ενότητα ροής, σε πάχος που φτάνει στα 10 μέτρα στις τοπογραφικά ταπεινές περιοχές.

Τέφρα Παναγιάς Κυράς (15)

Στην υψηλότερη περιοχή της νησίδας Παχιά, διατηρείται πάνω από τις αποθέσεις του Αν. πυρομβρίτη της Κω και με παρεμβολή παλαιοεδάφους 10-15 εκ., περίπου 1,5 μέτρα πάχους τεφρής στάχτης και λιθαριών πτώσης των πυροκλαστικών οριζόντων του σχηματισμού της Παν. Κυράς Νισύρου.

Στη νησίδα Πυργούσα, στην ίδια στρωματογραφική θέση, παρατηρούνται στη ΒΔ ακτή τεφροί τοφφίτες με πλήθος βελόνες σπόγγων, πάχους έως ενός μέτρου.

Θαλάσσια αναβαθμίδα Γυαλιού (29)

Στη νησίδα Πυργούσα, ο ανώτερος στρωματογραφικά σχηματισμός είναι η θαλάσσια αναβαθμίδα που συναντάται στη νησίδα Γυαλί, με πλήθος απολιθώματα και ασβεστολιθική κονία. Το πάχος της δεν υπερβαίνει τα δύο μέτρα.

Στρογγυλή

Ανδεσιτικά ρεύματα λάβας Στρογγυλής (32)

Η νησίδα είναι ένα απότομο κωνοειδές ηφαιστειακό οικοδόμημα που ξεκινάει από τον θαλάσσιο πυθμένα, σε 600 μέτρα βάθος, και φτάνει στα 125 μέτρα πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Το χερσαίο τμήμα της αποτελείται από ρεύματα ανδεσιτικής υποκρυσταλλικής πορφυριτικής λάβας. Οι φαινοκρύσταλλοι είναι πλαγιόκλαστο, κλινοπυρόξενος, ορθοπυρόξενος και μαγνητίτης. Στην άφθονη υαλώδη μάζα παρατηρούνται μικρόλιθοι πλαγιόκλαστου, κλινοπυρόξενου και μαγνητίτη.

Ανώτερη κίσσηρις Γυαλιού (4)

Ο πυθμένας του μικρού κεντρικού κρατήρα της Στρογγυλής καλύπτεται στη μεγαλύτερή του επιφάνεια από μικρά γωνιώδη λιθάρια αφυρικής κίσσηρης, αποθέσεις της Ανώτερης κίσσηρης Γυαλιού, που φτάνουν σε πάχος τα 2 μέτρα.

Γυαλί

Δακιτικές λάβες Αγ. Αντωνίου (31)

Η νησίδα Αγ. Αντώνιος αποτελείται από τεφρές δακιτικές πορφυριτικές λάβες με φαινοκρυστάλλους πλαγιόκλαστου, κλινοπυρόξενου, ορθοπυρόξενου και μαγνητίτη. Χαρακτηριστική είναι η παρουσία δυκτιταξιτικών εγκλεισμάτων ανδεσιτικής λάβας με βελονοειδείς κρυστάλλους κεροστίλβης.

Κατώτερη κίσσηρις Γυαλιού (30)

Στρώματα λευκής ρυολιθικής αφυρικής κίσσηρης σε μέγεθος από στάχτη έως ογκόλιθο, ορατού μέγιστου πάχους 160 μέτρων. Οι κλάστες είναι γωνιώδεις και υποστηρίζονται μεταξύ τους, αφήνοντας κενό τον ενδιάμεσο χώρο. Οι ιζηματολογικές δομές (ασυνέχεια υποπαράλληλων στρώσεων, φακοί ημιστρογγυλωμένης κίσσηρης, μαξιλαροειδή σχήματα) και τα φαινόμενα έντονα απότομης ψύξης των θραυσμάτων της κίσσηρης, υποστηρίζουν την απόθεση του σχηματισμού από πτώση ηφαιστειακής τέφρας χαμηλής εκρηκτικής στήλης σε ρηχό θαλάσσιο περιβάλλον. Εκτός από τη λευκή κίσσηρη (που περιέχει ελάχιστους μικροφαινοκρυστάλλους πλαγιόκλαστου και μαγματικά διαβρωμένου χαλαζία), εντοπίζεται σε χαμηλό ποσοστό (3-5%) τεφρή κίσσηρις με αρκετούς μικροφαινοκρυστάλλους πλαγιόκλαστου, κλινοπυρόξενου, ορθοπυρόξενου, κεροστίλβης και μαγνητίτη. Στο χαμηλό ποσοστό λιθικών θραυσμάτων της απόθεσης συναντώνται λιθάρια οψιανού, σχιστολιθικού υποβάθρου και στρογγυλωμένης κίσσηρης του Άνω πυρομβρίτη της Κω. Μια προσπάθεια να χρονολογηθεί με μετρήσεις πάχους του αφυαλωμένου περιβλήματος θραυσμάτων οψιανού, δίνει ηλικία περίπου 50.000 ετών, συμβατή με τη γενικότερη στρωματογραφική θέση του σχηματισμού στο χώρο

Θαλάσσια αναβαθμίδα Γυαλιού (29)

Αναβαθμίδα ρηχής θάλασσας που αποτελείται από στρογγυλεμένους κλάστες της Κατώτερης κίσσηρης Γυαλιού και πλήθος απολιθωμάτων θαλασσίων οργανισμών, έντονα συγκολλημένων με ασβεστιτική κονία. Καλύπτει το σχηματισμό της Κατώτερης κίσσηρης σε όλη την έκταση της ΝΔ νησίδας του Γυαλιού και βρίσκεται σε ύψος έως 120 μέτρα. Στο σχηματισμό έχει αποδοθεί ηλικία Καλάβριου ή Τυρρήνιου (125 ή 85 Ka, Anapliotis 1967, Keraudrenn 1970) που όμως προκύπτει προβληματική τόσο γιατί δεν υπάρχει το χαρακτηριστικό απολίθωμα του Τυρρήνιου Strombus bubonius, όσο και γιατί δεν είναι συμβατή με τη στρωματογραφική θέση του σχηματισμού.

Η αναβαθμίδα καλύπτεται από κόκκινο παλαιοέδαφος, πάχους 10-30 εκατοστών.

Ανώτερη κίσσηρις Γυαλιού (4)

Στρώμα καλά ταξινομημένων γωνιωδών λιθαριών κίσσηρης πτώσης, υποστηριζόμενα μεταξύ τους με κενό τον ενδιάμεσο χώρο, πάχους έως τριών μέτρων. Είναι χαρακτηριστική η παρουσία λευκής (70%) και τεφρής κίσσηρης, καθώς και θραυσμάτων οψιανού. Οι μικροφαινοκρύσταλλοι που παρατηρούνται είναι πλαγιόκλαστο, κεροστίλβη, κλινοπυρόξενος και μαγνητίτης. Σποραδικά εντοπίζονται ξενοκρύσταλλοι μοσχοβίτη και χαλαζία.

Ο συσχετισμός της απόθεσης αυτής με ορίζοντα τέφρας σε πυρήνες ιζημάτων βαθιάς θάλασσας δίνει μία ηλικία 31 Ka (Federman & Karey, 1980).

Η απόθεση καλύπτεται από κόκκινο παλαιοέδαφος πάχους 30-70 εκατοστών.

Οψιανικοί-περλιτικοί θόλοι Καμάρας (28)

Μικρής διαμέτρου και ύψους ενδογενείς θόλοι οψιανικών-περλιτικών ρυολιθικών λαβών, με ελάχιστους φαινοκρυστάλλους πλαγιόκλαστου, κεροστίλβης, βιοτίτη, διαβρωμένου μαγματικά χαλαζία και μαγνητίτη.

Δακτύλιος τόφφων Καμάρας (27)

Στρωμένες πυροκλαστικές υδροηφαιστειακές αποθέσεις υπό παράλληλων ή διασταυρούμενων οριζόντων γωνιωδών λιθαριών και στάχτης περλιτικής αφυρικής κίσσηρης. Οικοδομούν ένα τυπικό δακτύλιο τόφφων, ο οποίος καλύπτει τις λάβες Καμάρας.  Στα νεαρά θραύσματα, οι λιγοστοί μικροφαινοκρύσταλλοι είναι πλαγιόκλαστο, κεροστίλβη, κλινοπυρόξενος, βιοτίτης και μαγνητίτης. Το μέγιστο πάχος φτάνει τα 10έτρα.

Οψιανικοί-περλιτικοί θόλοι και ρεύματα λάβας Γυαλιού (26)

Θόλοι και παχιά ρεύματα λάβας, ίδιας δομής και σύστασης με τις λάβες Καμάρας.

Επικλαστική κίσσηρις Γυαλιού (25)

Στο παλαιοέδαφος που καλύπτει τα στρώματα της Ανώτερης κίσσηρης Γυαλιού στο ΝΔ τομέα του νησιού, επίκεινται επικλαστικές αποθέσεις κίσσηρης, επαναποθεμένες σε ρηχή θάλασσα και από αιολική δράση (στρογγυλωμένοι κλάστες, διασταυρούμενες στρώσεις, θίνες, κελύφη θαλάσσιων οργανισμών). Το μέγιστο πάχος φτάνει τα 8 μέτρα. Οι αποθέσεις καλύπτονται από παλαιοέδαφος, πλούσιο σε όστρακα (θραύσματα αρχαίων αγγείων) και λέπια οψιανού, υπολείμματα της νεολιθικής και στη συνέχεια κλασσικής εποχής κατοίκισης της νησίδας. Στο υψηλότερο τμήμα του ΝΔ Γυαλιού, εμφανίζονται πάνω από το παλαιοέδαφος με ίχνη νεολιθικής κατοίκισης, τρεις ορίζοντες επικλαστικής κίσσηρης, που διαφέρουν σε σύσταση από τους υποκείμενους ορίζοντες κίσσηρης. Αυτό κάνει πιθανή της ύπαρξη ηφαιστειακών επεισοδίων στο Γυαλί κατά τη Νεολιθική περίοδο. Δυστυχώς έως σήμερα δεν έχει βρεθεί υλικό που να κάνει δυνατή τη χρονολόγηση της γένεσης αυτών των οριζόντων, ούτε  θέσεις με αυτούς τους σχηματισμούς in situ. Έτσι το ερώτημα για πολύ πρόσφατη ηφαιστειακή δράση στο Γυαλί παραμένει αναπάντητο.

Νίσυρος

Υποθαλάσσιες ανδεσιτικές  λάβες και πυροκλαστικά Νισύρου (24)

Εμφανίζονται αποκλειστικά στη δυτική ακτή. Πρόκειται κυρίως για ένα υαλοκλαστικό λατυποπαγές με μέγιστο πάχος 40m. Αποτελείται από τεμάχη βασικού ανδεσίτη μέσου μεγέθους 10-15cm, συγκολλημένα από μία κίτρινη παλαγονιτική κονία, αποτέλεσμα της εξαλλοίωσης του γυαλιού που δημιουργήθηκε στην εξωτερική επιφάνεια  των τεμαχών από τη γοργή  ψύξη του μάγματος κατά την έξοδο και θραύση του σε ρηχό θαλάσσιο περιβάλλον. Παρουσιάζει στρώση, οριζόντια στα κατώτερα μέρη και κλίση 200-300 προς Δ-ΒΔ στα ανώτερα. Το μαξιλαροειδές σχήμα  (pillows) διατηρείται σε ορισμένες περιπτώσεις όπου δεν έχει θρυμματιστεί η λάβα, κύρια στη βάση του σχηματισμού, με διάμετρο μαξιλαριών από 0,4 έως 8m.  Υποθαλάσσιοι τόφφοι και τοφφίτες εμφανίζονται κύρια στο ακρωτήριο Κανόνι και νοτιότερα, έντονα εξαλλοιωμένοι από ατμιδική δραστηριότητα.

Κατώτερα ανδεσιτικά ρεύματα λάβας Νισύρου (23)

Εμφανίζονται μέσα στο Μανδράκι και κυρίως στη ΒΔ ακτή, πάνω από τους υποθαλάσσιους  ηφαιστίτες. Μικρές εμφανίσεις  εντοπίζονται στη βάση του ΒΑ και Α πρανούς της καλδέρας. Πρόκειται για συμπαγή ρεύματα  ανδεσιτικής λάβας, χωρίς εμφανείς δομές ροής, χρώματος τεφρού και πάχους 1,5 έως 3m το κάθε ρεύμα. Το μέγιστο πάχος του σχηματισμού στην εμφάνιση φτάνει τα 30m To πέρασμα από τους υποθαλάσσιους ηφαιστίτες στις χερσαίες εκχύσεις είναι βαθμιαίο: παρατηρούνται σε ορισμένα σημεία υαλοκλαστίτες να παρεμβάλλονται ανάμεσα στα δύο πρώτα ρεύματα λάβας.

Κατώτερα βασικά ηφαιστειοκλαστικά Νισύρου (22)

Εμφανίζονται στα δυτικά πρανή του ηφαιστείου (περιοχή Καρδιά) και στα ΒΑ και Α πρανή της καλδέρας. Στην περιοχή Καρδιάς, όπου αναπτύσσεται μεγάλο μέρος της σειράς, στη βάση του σχηματισμού βρίσκονται 4 στρώματα ανδεσιτικών κόκκινων σκωριών, πάχους 5m. το καθένα αποτελούμενα κυρίως από λιθάρια με παρουσία λίγων τεμαχών λάβας διαμέτρου 0,3-0,5m. Το τρίτο στρώμα έχει αποτεθεί με μηχανισμούς πυροκλαστικής ροής (flow) ενώ  τα υπόλοιπα με εναέρια πτώση (fall). Ακολουθεί ένας λιθαροτόφφος αποτελούμενος  από στάχτη και λιθάρια τεφρών σκωριών, λίγα τεμάχη βασικών ανδεσιτικών λαβών και μεγάλο ποσοστό ασβεστολιθικών ξενολίθων (15-20%) διαμέτρου 0,5-2cm. Έχει εμφανή στρώση, ενώ διακρίνονται ορισμένοι ορίζοντες στάχτης με δομές υγρής ροής και διασταυρούμενη στρώση.

Στα ΒΑ και Α πρανή εμφανίζεται μία ενότητα οριζόντων τέφρας δύο τουλάχιστον εκρηκτικών επεισοδείων, που απέθεσαν τεφρή εκαφρόπετρα σε ορίζοντες πυροκλαστικής ροής. Στα ανώττερα μέλη οι ορίζοντες αυτοί είναι επαναποθεμένοι. Εμφανίζονται επίσης στα ανατολικά πρανή τόφφοι στάχτης- λιθαριών, χωρίς ασβεστολιθικούς ξενολίθους αλλά πιο πλούσιοι σε τεμάχη ανδεσιτικής λάβας. Παρατηρείται εδώ μία αλληλοδιαδοχή οριζόντων άστρωτης δομής με τους ορίζοντες στρωμένης στάχτης καθώς και ίχνη πτώσης ηφαιστειακών βολίδων. Το πάχος φτάνει τα 60m. Οι ιζηματολογικές δομές αυτού του λιθαροτόφφου οδηγούν στο συμπέρασμα ότι η απόθεση προκλήθηκε από την αλληλεπίδραση ανδεσιτικού μάγματος και άφθονου επιφανειακού νερού που οικοδόμησε μία σειρά δακτυλίων τόφφων. Αρκετοί από αυτούς τους ορίζοντες είναι στη συνέχεια επαναποθεμένοι ως λασπορεύματα και ρεύματα συντριμμάτων.

Κατώτερες δακιτικές λάβες Νισύρου (21)

Εμφανίζονται στο ΒΑ πρανές της καλδέρας, πάνω από τα κατώτερα βασικά πυροκλαστικά. Πρόκειται για 2-3 ρεύματα τεφρής αφυρικής δακιτικής λάβας, πάχους περίπου 40m. Στα ΒΑ πρανή της καλδέρας, κατά μήκος του αυτοκινητόδρομου, παρατηρούνται θεαματικές φλέβες τροφοδοσίας αυτών των λαβών.

Μεσαία ανδεσιτικά ρεύματα λάβας Νισύρου (20)

Εμφανίζονται σχεδόν σε όλη την έκταση των πρανών της καλδέρας. Αποτελούν το χείλος της καλδέρας και τα πρανή του Δ-ΒΔ τμήματος του ηφαιστείου. Μικρές εμφανίσεις παρατηρούνται στα ανατολικά πρανή και στη περιοχή Αυλακιού. Πρόκειται για μια σειρά (περίπου 10 σε εμφάνιση) ρευμάτων τεφρής έως ανοικτότεφρης βασικής ανδεσιτικής έως ανδεσιτικής λάβας, με πάχος που κυμαίνεται από 2 έως 5m. Ορισμένα ρεύματα παρουσιάζουν χαρακτηριστικές δομές ροής (πτύχωση και ελασματοειδή διαχωρισμό). Στη βάση και στην οροφή των ρευμάτων λάβας παρατηρούνται στρώματα τεφρο-κόκκινων σκωριών που προέρχονται τόσο από την απελευθέρωση των αερίων στην επιφάνεια του ρεύματος όσο και από την εναέρια πτώση.

Μεσαία βασικά ηφαιστειοκλαστικά Νισύρου (19)

Εμφανίζονται σχεδόν σε όλη την έκταση των πρανών της καλδέρας και στα ΒΔ πρανή του ηφαιστείου. Πρόκειται για τρία κυρίως επεισόδια εκρηκτικής δραστηριότητας που παρεμβάλλονται στα ρεύματα λάβας των Μεσαίων ανδεσιτικών λαβών. Οι εμφανίσεις της ΒΔ πλευράς είναι στρώματα λιθαριών και μικρών τεμαχών τεφρών στη βάση και κόκκινων στην οροφή σκωριών πτώσης, πάχους 5-15m. Ο ίδιος ορίζοντας στα ΒΑ και ΝΔ πρανή της καλδέρας αποτελείται από τεφρή στάχτη και λιθάρια  αποθέσεων πτώσης και μεγακυματισμού, πάχους περίπου 10 m, εξαλλοιωμένος από  υδροθερμική δραστηριότητα. Στις τομές του αυτοκινητόδρομου που διασχίζει την καλδέρα είναι πολύ θεαματικές οι δομές από ίχνη πτώσης μεγάλων ηφαιστειακών βολίδων, καθώς και οι δομές διείσδυσης και εγκλωβισμού ιζημάτων των επαναποθεμένων τόφφων από τα υπερκείμενα μεσαία ανδεσιτικά ρεύματα.  Στην περιοχή κάτω από το μοναστήρι του Σταυρού (νότια πρανή καλδέρας) οι αποθέσεις είναι κυρίως λασπορεύματα και ρεύματα συντριμμάτων.

Ρυολιθικές λάβες Άργους (18)

Εμφανίζονται στο νότιο χείλος της καλδέρας και οικοδομούν τα νότια πρανή του. Είναι περλιτικοί θολοί και ρεύματα ρυολιθικής σύστασης, πάχους έως και 80m και χρώματος που ποικίλει από ανοικτότεφρο έως μαύρο σκούρο, εξαρτώμενο από ταχύτητα ψύξης του μάγματος. Όπου εμφανίζεται η βάση των ρευμάτων παρατηρούνται έντονα φαινόμενα αυτολατυποποίησης ενώ υπάρχουν και ενότητες ρευμάτων τεμαχών και στάχτης μονολιθικών λατυπών που προέρχονται από μερική κατάρρευση θόλων ή μετώπων μεγάλου πάχους ρευμάτων της ίδιας ηφαιστειακής δράσης. Η βάση του σχηματισμού στα νότια πρανή της καλδέρας είναι πολύ χαρακτηριστική, με την αυτολατυποποιημένη ρυολιθική λάβα να αποτίθεται πάνω σε λασπορεύματα των υποκείμενων μεσαίων ηφαιστειοκλαστικών. Στα ΝΑ πρανή της καλδέρας εμφανίζονται μόνο τα περλιτικά-οψιανικά ρεύματα τεμαχών και στάχτης.

Μεσαίες δακιτικές λάβες (17)

Οι λάβες αυτές εμφανίζονται στην ανατολική ακτή, στην περιοχή της Παχιάς Άμμου. Είναι ανοικτότεφρα δακιτικά ρεύματα μικρής έκτασης.

Πυροκλαστική σειρά Παναγιάς Κυράς (16)

Η όλη σειρά εμφανίζεται στα ανατολικά πρανή του ηφαιστείου, έχοντας στη βάση τις Μεσαίες δακιτικές λάβες και στην κορυφή τις ρυοδακιτικές λάβες  με εγκλείσματα. Μια μικρή δεύτερη τοφφιτική εμφάνιση εντοπίζεται στη ΒΔ ακτή, όπου ενδιαστρώνεται στο κροκαλοπαγές του Κάστρου. Ορίζοντες της σειράς (κύρια ορίζοντες πτώσης λιθαριών και στάχτης)) εμφανίζονται στην Παχιά και αντίστοιχοι τοφφίτες εμφανίζονται στην Πυργούσα. Απομακρυσμένες φάσεις (distal facies) των εκρήξεων έχουν εντοπιστεί στα νησιά Τήλο και Χάλκη, καθώς και στη χερσόνησο της Κνίδου (Keller et al., 1990).

Πρόκειται για πυροκλαστικά προϊόντα τα οποία αποτίθενται από έντονη εκρηκτική δραστηριότητα, η οποία τροφοδοτείται από δακιτικά και ανδεσιτικά μάγματα. Πάνω από 6 μεγάλες εκρήξεις αποθέτουν 27 στρώματα, κυρίως λιθαριών και στάχτης, ανδεσιτικών σκωριών και δακιτικής κίσσηρης με μηχανισμούς πτώσης, ροής και μεγακυματισμού, ξηρού και υγρού. Το μέγιστο πάχος της σειράς ανέρχεται στα 70m. Χαρακτηριστική είναι η παρουσία ξενολίθων του ασβεστολιθικού υποβάθρου και σκάρν, που ως προς το συνολικό ποσοστό συστατικών φτάνουν έως και 30% της απόθεσης.

Ρυοδακιτικές λάβες Νισύρου με εγκλείσματα (15)

Αυτές εμφανίζονται στο ΒΑ χείλος της καλδέρας και στα Α-ΒΑ πρανή του ηφαιστείου. Είναι ρυοδακιτικά ρεύματα με χαρακτηριστική παρουσία μεγάλου ποσοστού (10-20%) εγκλεισμάτων κυρίως ανδεσιτικού μάγματος, διαμέτρου 0,1-15cm.

 Ανώτερες ανδεσιτικές λάβες και ηφαιστειοκλαστικά Νισύρου (14,13)

Εμφανίζονται στο χείλος του ΒΑ και ΝΔ τμήματος της καλδέρας καθώς και στα Β-ΒΑ και Ν πρανή του ηφαιστείου. Πρόκειται για ηφαιστειακή δραστηριότητα που τροφοδοτείται από βασικά ανδεσιτικά και ανδεσιτικά μάγματα πλούσια σε αέρια. Τα προϊόντα των νοτίων πρανών είναι κυρίως ρεύματα λάβας (4 ρεύματα πάχους από 0,3-3m.το καθένα) και λιθάρια κόκκινων και μαύρων σκωριών πτώσης (4 ορίζοντες πάχους 1-3m. ο καθένας). Εμφανίζονται 2 ορίζοντες ξηρών μεγακυματικών αποθέσεων, πάχους 1-3m και μικροί ορίζοντες υγρών μεγακυματικών αποθέσεων που περιέχουν απολιθωμένα φύλλα ελιάς.

Στα Β-ΒΑ πρανή τα κατώτερα μέλη της είναι κυρίως ρεύματα λάβας. Τα ανώτερα μέλη είναι υδροηφαιστειακές αποθέσεις αποτελούμενες κυρίως από ένα ανοικτότεφρο τόφφο με χαρακτηριστική παρουσία σκούρων οψιανικών ανδεσιτικής σύστασης τεμαχών απότομα ψυγμένου μάγματος, διαμέτρου 5-30cm.To πάχος της σειράς ξεπερνά σε ορισμένα σημεία τα 40m. Πλήθος λασπορευμάτων και ρευμάτων συντριμμάτων ενδιαστρώνονται στις in situ πυροκλαστικές αποθέσεις δακτυλίου τόφφων.

Μεταξύ των Ανώτερων ανδεσιτικών λαβών και πυροκλαστικών και της υποκείμενης σειράς  της Π. Κυράς υπάρχει μια εμφανής ασυμφωνία που οφείλεται σε στάση της ηφαιστειότητας ικανό χρονικό διάστημα που οδηγεί στη διάβρωση των πυροκλαστικών της Π. Κυράς πριν την απόθεση του επικείμενου σχηματισμού.

Λάβες Εμπορειού (12)

Πρόκειται για θόλους και παχιά ρεύματα ανοικτότεφρης δακιτικής λάβας που εμφανίζεται στο χείλος της βόρειας πλευράς της καλδέρας καθώς και στα βόρεια πρανή του ηφαιστείου. Παρατηρούνται λιγοστά εγκλείσματα ανδεσιτικής σύστασης (1-3%). Το μέγιστο πάχος τους φτάνει τα 80-90m. στους θόλους του Εμπορειού και του Ακιμαρώνα.

Ρεύματα τεμαχών και στάχτης Εμπορειού (11)

Εμφανίζονται στο ΒΔ χείλος της καλδέρας καθώς και στα ΒΔ και Β πρανή του ηφαιστείου . Πρόκειται για μονολιθικές ηφαιστειακές λατύπες που αποτίθενται από πυροκλαστικές ροές οι οποίες τροφοδοτούνται από την κατάρρευση μέρους των θόλων των Λαβών του Εμπορειού. Μία μικρή εμφάνιση εντοπίζεται στο νότιο χείλος της καλδέρας.

Στη βάση του σχηματισμού παρατηρείται σε ορισμένα σημεία ένας ορίζοντας πτώσης  λιθαριών και τεμαχών δακιτικής λάβας με κανονική διαβάθμιση, πάχους από 0,3 έως 1m. Ακολουθούν πολυάριθμες (7-10)  ενότητες ροής που αποτελούνται  από γωνιώδη ως ελαφρά στρογγυλωμένα τεμάχη δακιτικής λάβας που υποστηρίζονται μεταξύ τους, διαμέτρου από 5cm έως 5m, με επικρατούντα τα τεμάχη 15-20cm. Το λεπτόκοκκο υλικό που πληροί τον ενδιάμεσο χώρο προέρχεται από την τριβή των τεμαχών κατά τη ροή. Σε πολλούς ορίζοντες συναντώνται πλήθος ηφαιστειακών βολίδων «κόρας ψωμιού». Στην οροφή κάθε ενότητας ροής παρατηρείται ένας ορίζοντας στάχτης, προερχόμενος από την απόθεση του πυροκλαστικού νέφους  που τη συνοδεύει. Το πάχος κάθε ενότητας ροής κυμαίνεται από 1 έως 5m. Το μέγιστο συνολικό πάχος του σχηματισμού είναι περίπου 20m. Ελάχιστοι ξενόλιθοι παλαιοτέρων λαβών εμφανίζονται κυρίως στις κατώτερες ενότητες ροής ενώ σε ορισμένους ορίζοντες αφθονούν εγκλείσματα ανδεσιτικού μάγματος. Μεγάλο μέρος του σχηματισμού είναι επαναποθεμένο, και εδώ κυριαρχούν τα λασπορεύματα και τα ρεύματα συντριμμάτων.

Κατώτερη κίσσηρις Νισύρου (10)

Εμφανίζεται  στα πρανή  του ηφαιστείου. Μια μικρή εμφάνιση εντοπίζεται στο εσωτερικό Α.ΝΑ πρανές της καλδέρας κάτω από τα Νικιά , ενδιαστρωμένη μεταξύ των Μέσων βασικών ηφαιστειοκλαστικών και των ρυολιθικών λαβών των Νικιών. Στα νότια πρανή εμφανίζεται κυρίως ως ένα στρώμα λευκής ρυολιθικής κίσσηρης πτώσης μέγιστου πάχους  5m, αποτελούμενο κυρίως από λιθάρια και τεμάχη διαμέτρου 5-10cm. Χαρακτηριστική είναι η παρουσία  λιθαριών και τεμαχών (διαμέτρου ως και 2m) ξενολίθων που στη μεγάλη τους πλειοψηφία είναι σκαρν και υδροθερμικά εξαλλοιωμένες λάβες. Σε ορισμένες κοιλάδες εμφανίζονται ορίζοντες πυροκλαστικής ροής, πάχους έως 10 μέτρων. Ο πόρος εξόδου θα υπολογίζεται κοντά στο σημερινό καλδερικό χείλος της νότιας πλευράς του ηφαιστείου: εκεί παρατηρείται απόθεση τεμαχών κίσσηρης πτώσης και λιθικών μεγαλύτερης διαμέτρου από ότι στον υπόλοιπο σχηματισμό, δεν παρατηρούνται δομές στρώσης, ταξινόμηση ή διαβάθμιση των θραυσμάτων ενώ παρατηρείται το υψηλότερο ποσοστό λεπτόκοκκης στάχτης και λιθικών. Αντίθετα, οι αποθέσεις του βόρειου τμήματος παρουσιάζουν δομές απόθεσης απομακρυσμένων από τον πόρο εξόδου φάσεων: μικρότερες διαμέτρους τεμαχών και λιθαριών κίσσηρης, στρώση και ανάστροφη διαβάθμιση, πολύ μικρότερο ποσοστό λιθικών και γενικότερα μικρότερα πάχη του σχηματισμού. Σε μία εμφάνιση στα βόρεια πρανή εντοπίζονται δύο πλινιακοί ορίζοντες πτώσης, πάχους 1,5μ έκαστος, με ενδιαστρωμένο μεταξύ τους ένα ορίζοντα πυροκαστικής ροής κίσσηρης.

Στη βάση του σχηματισμού παρατηρείται ένας ορίζοντας ροδόχρωμης στάχτης πάχους 2-4cm. Στα ανώτερα μέλη του, σε λίγες εμφανίσεις στα Α και ΒΔ πρανή παρατηρούνται ορισμένοι λεπτοί ορίζοντες υγρών μεγακυματικών αποθέσεων, με χαρακτηριστικές δομές διασταυρούμενης στρώσης, υγρής ροής και παρουσία λιθαριών επαύξησης (accretionary lapilli).

Εκτός από τα θραύσματα ρυολιθικής κίσσηρης εντοπίζεται ένα χαμηλό ποσοστό (1-2%) θραυσμάτων βασικού ανδεσιτικού μάγματος με δυκτιταξιτική υφή.

Επικλαστική κατώτερη κίσσηρις Νισύρου (9)

Η κατώτερη κίσσηρη αμέσως μετά την απόθεση της υπόκειται σε έντονη διάβρωση που εναποθέτει μεγάλο μέρος του σχηματισμού. Εντονότερο παρουσιάζεται το φαινόμενο στα ΒΔ πρανή  όπου έχουν παραμείνει in situ λίγες εμφανίσεις των αρχικών αποθέσεων. Ο σχηματισμός αποτελείται στο κατώτερο μέρος του κυρίως από λεπτόκοκκο υλικό, και προς τα πάνω από θραύσματα κίσσηρης, μέσα στο οποίο βρίσκονται λιθάρια και τεμάχη στρογγυλωμένης κίσσηρης και λάβας σε ποσοστά και μεγέθη που ποικίλουν έντονα ανάλογα με το βαθμό διάβρωσης , την απόσταση μεταφοράς, την τοπογραφική θέση κ.λ.π. Γενικά παρουσιάζει άστρωτη δομή. Διακρίνονται διάφορες ενότητες λασποροών και ρευμάτων συντριμμάτων. Σε πολύ λίγες θέσεις βρέθηκαν μέσα στα λασπορεύματα εκμαγεία από κλαδιά δέντρων που αυτά παρέσυραν και εγκλώβισαν. Σε ορισμένες θέσεις (κύρια στην περιοχή Αυλακιού) ο σχηματισμός παρουσιάζει μεγάλα πάχη (έως 40m.) και εμφανή στρώση.

Στην οροφή του σχηματισμού αναπτύσσεται παλαιοέδαφος με μέγιστο πάχος 1m. Αυτό το παλαιοέδαφος αποτελεί χαρακτηριστικό διαχωριστικό ορίζοντα μεταξύ Κατώτερης και Ανώτερης κίσσηρης στα βόρεια πρανή του ηφαιστείου.

Λάβες Νικιών (8)

Εμφανίζονται στα Α-ΝΑ πρανή της καλδέρας, ως χαρακτηριστικός λαιμός λάβας, στα ΝΑ χείλη της καλδέρας και οικοδομούν όλο το ΝΑ πρανές του ηφαιστείου. Πρόκειται για εκχυτική-εξωθητική δραστηριότητα  που τροφοδοτείται από ρυολιθικό μάγμα  ίδιας σύστασης με αυτό της κατώτερης κίσσηρης και έπεται την απόθεσή της. Παρατηρούνται μικροί θόλοι στα χείλη της καλδέρας και μεγάλου πάχους και μήκους ρεύματα περλιτικής λάβας που φτάνουν ως την ακτή με θεαματικές δομές ροής  (πτυχές, ελασματοειδή διαχωρισμό). Χαρακτηριστική είναι η κατά τόπους παρουσία εγκλεισμάτων ανδεσιτικού μάγματος διαμέτρου ως και 1,5 m.

Στη βάση των λαβών, στην περιοχή Αυλακιού, παρατηρείται ένας ορίζοντας πτώσης λιθαριών και τεμαχών ελαφρά φυσαλιδοποιημένου οψιανικού περλίτη, πάχους 1m, που αντιπροσωπεύει αρχική εκρηκτική δραστηριότητα η οποία τροφοδοτείται  από τα πλουσιότερα σε αέρια ανώτερα  στρώματα του ίδιου ρυολιθικού μάγματος.

Ανώτερη κίσσηρις Νισύρου (7)

Εμφανίζεται κυρίως στα βόρεια πρανή του ηφαιστείου όπου αναπτύσσεται ολόκληρος  ο σχηματισμός. Μικρότερες εμφανίσεις υπάρχουν στα ΝΔ πρανή, πάνω στις Λάβες των Νικιών. Μια μικρή εμφάνιση επαναποθεμένης κίσσηρης εντοπίζεται στον όρμο Λευκού, κάτω από τα ρεύματα των μετακαλδερικών λαβών.

Πρόκειται για  θραύσματα λευκής ρυολιθικής κίσσηρης που αποτίθεται από μια φρεατοπλινιακή έκρηξη με μηχανισμούς πτώσης, μεγακυματισμού και ροής (Limburg & Varekamp, 1991). Η βάση του σχηματισμού αποτελείται από ένα αδρόκοκκο στρώμα κίσσηρης πτώσης, λιθαριών και τεμαχών (μέση διαμέτρου 15-20cm) με μικρό ποσοστό στάχτης, μέγιστου πάχους 8m, ελαφρά στρωμένο έως άστρωτο. Πάχη έως 40m καταγράφονται στο λατομείο κίσσηρης, ΝΔ των Πάλων και οφείλονται στη πλήρωση μιας παλαιοκοιλάδας από την κίσσηρη που κατολισθαίνει σε αυτήν μετά την αρχική πτώση στα απότομα πρανή της. Τα ανώτερα μέλη του σχηματισμού αποτελούνται από έντονα θρυμματοποιημένο μάγμα που αποτίθεται με μηχανισμούς μεγακυματισμού και ροής. Δομές διασταυρούμενης στρώσης, θινών και αντιθινών, έντονα στρογγυλωμένων  κατά τη ροή  λιθαριών κίσσηρης, ορίζοντες άστρωτης ροής στάχτης, χαρακτηρίζουν αυτό το μέρος του σχηματισμού. Στις ανώτερες ενότητες ροής παρατηρείται η ύπαρξη οριζόντων συγκέντρωσης  (έως και 95%) λιθαριών και τεμαχών ξενολίθων που προέρχονται από τον βαθύ γεωθερμικό ταμιευτήρα (σκαρν και υδροθερμικά εξαλλοιωμένοι ηφαιστίτες)  που διάτρησε η γεώτρηση NIS-1 (Geotermica It., 1983). Πρόκειται για λατύπες επιβράδυνσης (lag breccias) που αποτίθενται από τις πυροκλαστικές ροές. Οι ορίζοντες ροής και μεγακυματικών αποθέσεων εμφανίζονται κυρίως  στο Β-ΒΑ τμήμα των πρανών του ηφαιστείου. Ο μηχανισμός απόθεσης τους κάνει την κατανομή και το πάχος τους έντονα ελεγχόμενα από το τοπογραφικό ανάγλυφο. Το μέγιστο πάχος τους φτάνει τα 60m, σε μια ΒΑ διεύθυνσης παλαιοκοιλάδα, νότια του ακρωτηρίου Κατσούνι. Οι τελευταίοι πυροκλαστικοί ορίζοντες της έκρηξης αποτελούνται από έντονα θρυμματοποιημένη γκρι περλιτική στάχτη, με πολύ χαμηλή φυσαλιδοποίηση. Αυτό δείχνει τον καθοριστικό ρόλο του γεωθερμικού ρευστού στην τελευταία εκρηκτική φάση του επεισοδίου.

Εκτός από τα θραύσματα ρυολιθικής κίσσηρης παρατηρούνται θραύσματα  ανδεσιτικού μάγματος δυκτιταξιτικής υφής (ποσοστό 4-5%).

Ο πόρος εξόδου υπολογίζεται κοντά στο Εμπορειό, καθώς σε αυτή τη περιοχή εμφανίζονται τα μέγιστα πάχη του ορίζοντα πτώσης και οι μέγιστες διάμετροι τεμαχών κίσσηρης.

Κροκαλοπαγές Κάστρου (6)

Εμφανίζεται μόνο στη ΒΔ ακτή, κυρίως στην περιοχή Μανδρακίου και στην κοιλάδα πίσω από το Κάστρο, σε υψόμετρο ως και 80m. Στρώματα κροκαλοπαγούς πάχους 0,5-1,5m. εναλλάσσονται με ψαμμιτικά-τοφφιτικά στρώματα  πάχους 0,3-0,6m. με χαρακτηριστική διασταυρούμενη στρώση ακτής. Οι κροκάλες ποικίλουν σε μέγεθος από 0,5cm. έως 0,7m. με μέση διάμετρο 10-15cm. Στους κατώτερους ορίζοντες αφθονούν κροκάλες που προέρχονται από τις υποθαλάσσιες λάβες ενώ στους ανώτερους συναντώνται όλα τα προϊόντα που εμφανίζονται στην εγγύς περιοχή. Στους ανώτατους ορίζοντες του κροκαλοπαγούς ενδιαστρώνονται ορίζοντες πτώσης της Ενότητας Ανώτερης Κίσσηρης  της Νισύρου, γεγονός που καταδεικνύει ότι η περιοχή εμφάνισης του κροκαλοπαγούς λειτουργούσε ως τοπογραφικό ταπεινό, κατά κύριο λόγο παράκτιο, έως το πολύ πρόσφατο παρελθόν, και ανυψώθηκε μετά το τελευταίο καλδερικό βύθισμα.

Ανώτερη κίσσηρις Γυαλιού (5)

Συναντάται σε μικρής έκτασης εμφανίσεις, στα Δ, ΒΔ, Β και ΒΑ πρανή του ηφαιστείου και μία στο βόρειο πρανές της καλδέρας. Πρόκειται για ένα στρώμα αφυρικής δακιτικής κίσσηρης πτώσης με χαρακτηριστικά φυσαλιδοποιημένα γωνιώδη λιθάρια, μέσης διαμέτρου 2-3cm και λίγη στάχτη. Χαρακτηριστική είναι επίσης  η παρουσία δύο χρωματικών αποχρώσεων κίσσηρης (ανοικτότεφρη και τεφρή) καθώς και θραυσμάτων οψιανού. Τα πάχη των εμφανίσεων δεν υπερβαίνουν τα δύο μέτρα . Η εμφάνιση στα εσωτερικά πρανή της καλδέρας υπέρκειται κορρημάτων της καλδέρας και παρουσιάζει έντονη στρώση και ανάστροφη διαβάθμιση λόγω ολίσθησης στα απότομα πρανή. Δεν έχει εντοπιστεί έως σήμερα να υπέρκειται των μετακαλδερικών θόλων.

Μετακαλδερικοί ρυολιθικοί- δακιτικοί θόλοι (4)

Πρόκειται για έξι μεγάλους και δύο μικρούς ενδογενείς θόλους καθώς και προερχόμενα από αυτούς ρεύματα ανοικτότεφρης περλιτικής λάβας. Πληρούν το δυτικό ήμισυ του καλδερικού βυθίσματος και αποτελούν το ΝΔ τμήμα  του ηφαιστείου. Η παρουσία απότομων ακίδων και σκωριών στην επιφάνεια, η έλλειψη κάλυψης από εδάφη και τα λιγότερα πλευρικά κορήματα οδηγούν στο συμπέρασμα ότι οι θόλοι και τα ρεύματα λάβας του Μποριάτικου (ΒΑ) και του Καραβιώτη (ΝΔ) είναι τα νεώτερα ηφαιστειακά οικοδομήματα της Νισύρου.

Χαρακτηριστική είναι η παρουσία μεγάλου ποσοστού εγκλεισμάτων ανδεσιτικού  μάγματος (έως και 15%), σε μέγεθος που ποικίλει από μικροσκοπικό έως και 0,5m. Το ποσοστό των εγκλεισμάτων αυξάνει αντίστροφα με την ηλικία των θόλων. Αυτό επηρεάζει άμεσα τη χημική σύσταση του ολικού πετρώματος και η σύσταση των λαβών κυμαίνεται από ρυολιθική έως δακιτική.

Ενδοκαλδερικές αποθέσεις (3)

Πρόκειται για λεπτόκοκκα, αργιλικά κυρίως υλικά που  έχουν αποτεθεί στο ανατολικό ήμισυ του καλδερικού βυθίσματος, σχηματίζοντας μία επίπεδη επιφάνεια, το Λακκί. Τα μέγιστα πάχη φτάνουν τα 50-60m. Προέρχονται από τη διάβρωση των πρανών της καλδέρας, την αποσάθρωση των ηφαιστιτών που είναι έντονη λόγω της ατμιδικής δραστηριότητας  καθώς και από λασποροές και εκτίναξη λάσπης κατά τις πολυάριθμες υδροθερμικές εκρήξεις. Συναντώνται επίσης ορίζοντες λιμναίων ιζημάτων με διατομίτες και αργίλων με απανθρακωμένη βλάστηση.

Στον πυθμένα της καλδέρας διατηρούνται τα ίχνη 20 υδροθερμικών κρατήρων (Marini et al, 1993, Vougioukalakis, 1998), δέκα από τους οποίους διατηρούνται σε πολύ καλή κατάσταση. Υδροθερμικές εκρήξεις έχουν καταγραφεί το 1871-73 (Gorceix 1873, 1874) και το 1887 (Martelli, 1917).

Κορρήματα (2)

Οι κυριότερες εμφανίσεις κορρημάτων εντοπίζονται στις υπώρειες των  πρανών της καλδέρας  και των θόλων. Πρόκειται για συσσώρευση γωνιωδών τεμαχών λαβών με αρκετό λεπτομερές υλικό. Στα πρανή της καλδέρας αλλά και κατά μήκος των κύριων τεκτονικών γραμμών παρατηρούνται τεκτονικά λατυποπαγή.

Παράκτιες αποθέσεις (1)

Οι παράκτιες αποθέσεις (κροκάλες και άμμος)  έχουν περιορισμένη ανάπτυξη. Εμφανίζονται κυρίως στη βόρεια (Πάλοι) και στην ανατολική ακτή(Λιές – Παχιά Άμμος).

Ηλικία Ηφαιστιακών Σχηματισμών

Η συσσώρευση αντικρουόμενων ραδιοχρονολογήσεων λαβών της Νισύρου και χρονολογήσεων οριζόντων ηφαιστειακής στάχτης σε ιζήματα βαθιάς θάλασσας, καθιστά  προβληματικό το συσχετισμό τους και δεν επιτρέπει την εξαγωγή μονοσήμαντων συμπερασμάτων για την ακριβή ηλικία των ηφαιστειακών σχηματισμών.

Για τις λάβες που αποτελούν τα ηφαιστειακά οικοδομήματα της Παχιάς, Πυργούσας και Στρογγυλής δεν υπάρχουν ραδιοχρονολογήσεις. Η ύπαρξη των αποθέσεων του Ανώτερου πυρομβρίτη της Κω πάνω από τις λάβες Παχιάς και Πυργούσας προσδιορίζουν την ηλικία τους ως μεγαλύτερη των 165 χιλιάδων ετών (Κa). Αντιστοιχώντας τις εμφανίσεις αυτές με τις λάβες της δυτικής Κω, θα μπορούσε να τους αποδοθεί μία ηλικία περίπου 2 εκατομμυρίων ετών (Ma). Για τις λάβες της νησίδας Στρογγυλή, η Ανώτερη κίσσηρις Γυαλιού που βρίσκεται μέσα στον κρατήρα της, προσδιορίζει την ηλικία τους ως μεγαλύτερη των 31 Ka. Η απουσία αποθέσεων του Ανώτερου Πυρομβρίτη της Κω στο χερσαίο τμήμα της νησίδας επιτρέπει να θεωρηθεί και αυτό νεώτερο των 165 Ka.

Σε ότι αφορά στη Νίσυρο, η απουσία αποθέσεων του Ανώτερου Πυρομβρίτη της Κω στο χερσαίο τμήμα της, το προσδιορίζει ως νεώτερο των 165 Ka.

Η  πρώτη ραδιοχρονολόγηση K-Ar στην περιοχή (Fytikas et  al., 1976) έδωσε μια ηλικία 200  Ka για τις ρυολιθικές λάβες του Άργους (σχηματισμός 18). Η ηλικία αυτή θεωρείται σήμερα ως μη αξιόπιστη.

Μια πρώτη χρονολόγηση με 14C  σε θραύσματα απανθρακωμένου ξύλου που περιείχαν οι μεγακυματικές αποθέσεις της Ανώτερης κίσσηρης Νισύρου (Limburg & Varekamp, 1990), έδωσε ηλικία >55 Ka (έξω δηλαδή από το όριο της μεθόδου). Χρονολόγηση με ίχνη σχάσης  (fission tracks) στο γυαλί της ίδιας κίσσηρης έδωσε 114 Ka (Vougioukalakis, 1984) . Πρόσφατη επανάληψη της χρονολόγησης με  14C, με μέθοδο μεγάλης ακρίβειας, σε θραύσματα απανθρακωμένου ξύλου που συλλέχθηκαν από το παλαιοέδαφος που παρεμβάλλεται μεταξύ Κατώτερης και Ανώτερης Κίσσηρης Νισύρου, (Keller et al. 2007) έδωσε μία ηλικία 35 Ka.

Η χρονολόγηση με ίχνη σχάσης σε οψιανούς του Γυαλιού έδωσε ηλικία 24 Ka (Wagner et al., 1976). Οι χρονολογήσεις οριζόντων  στάχτης σε ιζήματα βαθιάς θάλασσας έχουν δώσει ηλικίες 31 Ka  για την Ανώτερη κίσσηρη Γυαλιού (Federman & Karey, 1980) και 24 Ka για την Ανώτερη κίσσηρη Νισύρου (Vinci, 1985). Η τελευταία αντιστοίχιση είναι προφανώς μη συμβατή με τη στρωματογραφία της περιοχής.

Μια σειρά ραδιοχρονολογήσεων K-Ar προσδιορίζει ηλικίες μεταξύ 66-38Κa για τις λάβες του Άργους και της Παχιάς Άμμου (σχηματισμοί 18, 17) και 24 Ka για τις Ανώτερες ανδεσιτικές λάβες και πυροκλαστικά (Keller et al., 1989).

Συνθέτοντας όλα τα παραπάνω στοιχεία, και έχοντας υπόψη τη στρωματογραφία του χώρου και την εικόνα από τα διαστήματα παύσης της ηφαιστειακής δράσης (επαναποθεμένοι σχηματισμοί, παλαιοεδάφη, βαθμός διάβρωσης) μπορούμε σήμερα να προτείνουμε την εξής χρονολογική σειρά για τις ηφαιστειακές δράσεις του χώρου:

Η Παχιά και η Πυργούσα δημιουργούνται πριν περίπου 2 Ma, μαζί με αντίστοιχα οικοδομήματα της Δυτικής Κω.

Πριν 165 ka, μετά την απόθεση του Ανώτερου Πυρομβρίτη της Κω, η Νίσυρος βρίσκεται κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας. Μεταξύ 150 και 60 Ka δημιουργείται το κύριο ηφαιστειακό οικοδόμημα της Νισύρου, από τις Κατώτερες ανδεσιτικές λάβες έως και τις λάβες του Άργους.

Ακολουθούν, μεταξύ 60 και 50 ka οι εκρήξεις που αποθέτουν την πυροκλαστική σειρά της Παναγιάς Κυράς σε Νίσυρο, Πυργούσα, Παχιά, Τήλο, Χάλκη και τα παράλια της Μικράς Ασίας.

Στην περιοχή του Γυαλιού εκδηλώνεται την ίδια περίοδο η υποθαλάσσια έκρηξη που αποθέτει την Κατώτερη κίσσηρη του Γυαλιού, και ακολουθεί η δημιουργία της Στρογγυλής και της νησίδας του Αγίου Αντωνίου.

Η πρώτη μεγάλη έκρηξη της Νισύρου, που αποθέτει την Κατώτερη Κίσσηρη, εκδηλώνεται πριν περίπου 45 ka. Ακολουθεί η εξώθηση των λαβών των Νικιών, και πριν 35 ka εκδηλώνεται το τελευταίο μεγάλο εκρηκτικό επεισόδιο της Νισύρου, που αποθέτει την Ανώτερη Κίσσηρη και δημιουργεί τη σημερινή καλδέρα.

Στη συνέχεια, πριν 31 ka, εκδηλώνεται η έκρηξη που αποθέτει την Ανώτερη κίσσηρη Γυαλιού.

Η ηφαιστειακή δράση συνεχίζει στη Νίσυρο με τη δημιουργία των μετακαλδερικών θόλων, ενώ στο Γυαλί δημιουργούνται οι θόλοι και ο δακτύλιος τόφφων της Καμάρας, και οι οψιανοί και περλίτες του βόρειου Γυαλιού, πριν περίπου 25-20 ka.

ΠΕΤΡΟΓΡΑΦΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΤΩΝ ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΩΝ ΝΙΣΥΡΟΥ
Τα πετρώματα της Νισύρου καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα πορφυρικότητας, κυμαινόμενα από υαλοφυρικές κίσσηρεις έως ολοκρυσταλλικές λάβες. Ο δείκτης πορφυρικότητας (το ποσοστό των φαινοκρυστάλλων κατά όγκο στο σύνολο του πετρώματος) κυμαίνεται από 1-3% στις κίσσηρεις έως και 55% σε ορισμένα ρεύματα λάβας (Francalanci et al, 1995).

Τα πετρογραφικά χαρακτηριστικά των σχηματισμών συνοψίζονται στον παρακάτω Πίνακα.

 
Αριθμός Σχηματισμού
Pl
Cpx
Ol
Opx
Hbl
Bi
Oxi
Apa
Zr
Qz
4
 
5
 
  
 
8
 
 
 
10
 
  
 
11, 12
 
 
  
14, 14
  
  
16
 
17, 18
 
 
 
19, 20
  
  
21
 
 
  
22,23,24
  
   
Πίνακας. Πετρογραφικά χαρακτηριστικά των ηφαιστιτών Νισύρου. [■ = άφθονο (70-90%), ▲= παρών (< 20%), ▼= σπάνια παρών, ○ = ξενοκρύσταλλος].

Το πλαγιόκλαστο (Pl) είναι πάντα το πλέον άφθονο ορυκτό, σε κρυστάλλους ιδιόμορφους έως υποϊδιόμορφους, με κανονική ή κυμαινόμενη ζώνωση. Πολλοί κρύσταλλοι παρουσιάζουν διάστικτες ζώνες (sieve textures) λόγω των άφθονων ρευστών και κρυσταλλικών (κυρίως κλινοπυρόξενων και απατίτη) εγκλεισμάτων.

Φαινοκρύσταλλοι ολιβίνη (Ol) παρατηρούνται στα λιγότερο εξελιγμένα πετρώματα (βασαλτικούς ανδεσίτες και ανδεσίτες). Παρατηρούνται όμως και στους μετακαλδερικούς θόλους καθώς και στα εγκλείσματά τους. Γενικά τείνουν να είναι αλλοτριόμορφοι και με κορώνες αντίδρασης κλινοπυρόξενου.

Οι φαινοκρύσταλλοι του κλινοπυρόξενου (Cpx) είναι αυγιτικοί, γενικά ιδιόμορφοι και με πολύ ελαφρά ζώνωση. Αφθονούν στους βασαλτικούς ανδεσίτες και τους δακίτες, όπου είναι και μεγαλύτεροι (έως 2 mm) από τον ολιβίνη.

Το ορθοπυρόξενο (Opx) είναι υπερσθενής και δεν ξεπερνά σε αφθονία το 5% του ολικού ποσοστού φαινοκρυστάλλων.

Η κεροστίλβη (Hbl) αφθονεί σε όλα σχεδόν τα μαγματικά εγκλείσματα, ενώ εμφανίζεται στους δακίτες και ρυολίθους.

Ο μαγνητίτης και ο ιλμενίτης  (Oxi) παρατηρούνται ως μικροφαινοκρύσταλλοι σε όλα τα πετρώματα, εκτός από τις μετακαλδερικές λάβες, όπου δεν εντοπίστηκε ιλμενίτης.

Ως επουσιώδη ορυκτά, ο απατίτης (Ap) υπάρχει σε όλα τα πετρώματα ενώ το ζιρκόνιο (Zr) μόνο στα πιο εξελιγμένα.

Οι ξενόλιθοι που συναντώνται στη Νίσυρο είναι μικριτικοί και σπαριτικοί ασβεστόλιθοι, μάρμαρα, άργιλοι και σκαρν. Σπάνια παρατηρούνται μικρά θραύσματα σχιστολίθων.

ΗΦΑΙΣΤΕΙΟ-ΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ

Τα  κυριότερα ηφαιστειολογικά δομικά στοιχεία της Νισύρου και οι τεκτονικές γραμμές, όπως αποτυπώθηκαν από την εργασία στην ύπαιθρο και τη φωτογεωλογική παρατήρηση, παρατίθενται στο σχετικό σχήμα  (Vougioukalakis, 1993).

Το δεσπόζων ηφαιστειο-τεκτονικό στοιχείο είναι η ύπαρξη του καλδερικού βυθίσματος.

Η ύπαρξη δύο κύριων συστημάτων  ρηγμάτων ΒΑ-ΝΔ και ΒΔ-ΝΑ διεύθυνσης είναι εμφανής στην ευρύτερη περιοχή. Τα ρήγματα αυτά στη Νίσυρο, με κλίσεις μεταξύ 700-800, δημιουργούν αρκετά υψηλά και χαμηλά τεκτονικά και προκαλούν μεταπτώσεις ιδιαίτερα εμφανείς στο καλδερικό χείλος, της τάξης των 120 ως 150m (BA-NΔ διεύθυνση, περιοχή Κόκκινος Μύλος και ΒΔ-ΝΑ διεύθυνση, περιοχή Άγιος Βασίλειος).

Εκτός από τα δύο κύρια παραπάνω συστήματα, εμφανίζεται ένα σύστημα ρηγμάτων με διεύθυνση περίπου Α-Δ (Β60έως β110), διεύθυνση που παρουσιάζει πολύ ενδιαφέροντα  ηφαιστειολογικά  χαρακτηριστικά: Κατά μήκος αυτής της διεύθυνσης βρίσκονται προσανατολισμένες όλες οι φλέβες τροφοδοσίας , διατάσσονται οι λαιμοί τροφοδοσίας  στα βόρεια πρανή της καλδέρας, ευθυγραμμίζονται οι ιστορικές φρεατικές εκρήξεις  και η πλειοψηφία των ατμίδων. Φαίνεται επίσης οι φλέβες τροφοδοσίας των μετακαλδερικών θόλων να ακολουθούν την ίδια διεύθυνση.

Ένα έντονα ενεργό ρήγμα, διεύθυνσης  Β-Ν, σχηματίζει την κοιλάδα «Λαγκάδι» του μεγαλύτερου οικισμού της Νισύρου, Μαντράκι. Το ρήγμα αυτό ενεργοποιήθηκε το 1871-73 και το 1995-97, κατά τη διάρκεια σεισμικών διεγέρσεων της περιοχής, επεκτείνεται δε και στον υποθαλάσσιο χώρο (Vougioukalakis et al, 1998).

Η συνεκτίμηση των μορφοτεκτονικών και ηφαιστειολογικών στοιχείων  (σημερινό ύψος εμφάνισης σχηματισμών, τεκτονική μετάπτωση, διευθύνσεις ροών λάβας, διευθύνσεις και φάσεις απόθεσης πυροκλαστικών) οδηγεί στο συμπέρασμα ότι στη Νίσυρο δεν υπήρξε ποτέ ένας κεντρικός ηφαιστειακός κώνος με ένα πόρο εξόδου αλλά περισσότερα κέντρα εξόδου και ένα σχετικά περίπλοκο τοπογραφικό ανάγλυφο που έτεινε στη μορφή ενός κώνου.

Τα συστήματα ρηγμάτων που παρατηρήθηκαν στη Νίσυρο υπάρχουν και στις γύρω νησίδες. Στη νησίδα Γυαλί καταγράφεται έντονος τεκτονισμός και η νεαρή θαλάσσια αναβαθμίδα (< 31 Ka) βρίσκεται σε ύψος έως και 120 μέτρων πάνω από τη σημερινή επιφάνεια της θάλασσας. Το 1970 και το 1995-97, κατά τη διάρκεια σεισμικών διεγέρσεων της περιοχής, ενεργοποιήθηκε το Δ.ΒΔ-Α.ΝΑ διεύθυνσης ρήγμα που ξεκινάει από την «Ιταλική Σκάλα» (Stiros and Vougioukalakis, 1996).

PETROGRAPHIC CHARACTERISTICS OF NISYROS FORMATION

Nisyros rocks strongly vary in range from vitrophyric pumice to holocrystalline rocks. The porphyritic index (volume % of the phenocryst) ranges from 1-3% in the pumices to 55% in some lava flows (Francalanci et al, 1995).

Petrographic characteristics of the formations are summarised in the Table.

Formation

number

Pl
Cpx
Ol
Opx
Hbl
Bi
Oxi
Apa
Zr
Qz

Table. Petrographic characteristics of Nisyros volcanites. [■ = abundant (70-90%), ▲= present (< 20%), ▼= rarely present, ○ = xenocrystal].

Plagioclase is always the most abundant mineral phase, euhedral or subhedral in shape, with large normal and oscillatory zoning. Many crystals show sieve textures due to numerous melt and solid (generally clinopyroxene and apatite) inclusions.

Olivine phenocrysts are present in the less evolved rocks (basic andesites and andesites) but also in the post-caldera domes and their enclaves. They tend to be anhedral and show reaction rims of clinopyroxene.

Clinopyroxene phenocrysts are augitic and usually show only slight zoning. They are abundant in the basaltic andesitic and dacitic rocks and are always larger (up to 2 mm) than olivine. Orthopyroxyne is hypersthenic in composition and is always less than 5% of total phenocryst abundance.

Hornblende is abundant in virtually all the enclaves, but is also found in the dacitic and rhyolitic volcanic rocks.

Magnetite and ilmenite are commonly present as microphenocrysts although the post-caldera dacitic-rhyolitic domes lack ilmenite.

Among the accessory mineral phases, apatite is ubiquitous, whereas zircon is only found in the most evolved rocks.

The sedimentary xenoliths consist of clays, lutitic and sparitic limestone, marble and skarn. Small fragments of schist are very rare in the Nisyros rocks.

4
 
5
 
  
 
8
 
 
 
10
 
  
 
11, 12
 
 
  
14, 14
  
  
16
 
17, 18
 
 
 
19, 20
  
  
21
 
 
  
22,23,24