Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)

Permanent URI for this collection

https://hdl.handle.net/10889/17

Browse

Now showing 1 - 20 of 156

Open Access
Διερεύνηση των τεχνικογεωλογικών συνθηκών στο Νομό Αχαΐας σχετικά με την αναζήτηση αδρανών υλικών για διάφορες χρήσεις
(2007-06-22T11:58:17Z) Σπυρόπουλος, Ανδρέας; Κούκης, Γεώργιος; Ζεληλίδης, Αβραάμ; Τσιαμπάος, Γεώργιος; Χατζηπαναγιώτου, Κωνσταντίνος; Λαμπράκης, Νικόλαος; Σαμπατακάκης, Νικόλαος; Κοντόπουλος, Νικόλαος; Κούκης, Γεώργιος; Spyropoulos, Andreas
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Σκοπός της διατριβής είναι η διερεύνηση των τεχνικογεωλογικών συνθηκών στο Νομό Αχαΐας σχετικά με την αναζήτηση αδρανών υλικών για διάφορες χρήσεις. Εξετάζονται οι γενικές, γεωμετρικές, φυσικές και μηχανικές ιδιότητες των χαλαρών αποθέσεων του Νομού οι οποίες βρίσκονται σε αφθονία στην περιοχή και μπορούν να αποτελέσουν φυσικά κοιτάσματα απόληψης αδρανών υλικών χαμηλής ποιότητας και των ασβεστολιθικών σχηματισμών που χρησιμοποιούνται κατά βάση για την παραγωγή θραυστών αδρανών. Δημιουργήθηκε βάση δεδομένων με τη βοήθεια των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών όπου αποτυπώνονται σε χάρτες οι περιοχές που πληρούν τα κριτήρια για να χρησιμοποιηθούν ως πηγές λήψης αδρανών υλικών με στόχο την ορθολογική διαχείριση. Τα κυριότερα προβλήματα που παρουσιάζουν οι χαλαρές αδρομερείς αποθέσεις που εξετάστηκαν είναι το μεγάλο ποσοστό παιπάλης σε πολλές περιοχές καθώς και η παρουσία κερατολιθικού υλικού που φτάνει σε ποσοστό μέχρι και 23%.
Open Access
Πετρογένεση των μεταμορφωμένων πετρωμάτων της νήσου Ικαρίας
(2007-06-22T12:02:08Z) Ηλιόπουλος, Ιωάννης; Καταγάς, Χρήστος; Μαγκανάς, Ανδρέας; Μπαλτατζής, Εμμανουήλ; Κουκουβέλας, Ιωάννης; Κοτοπούλη, Κωσταντίνα; Χατζηπαναγιώτου, Κωσταντίνος; Βαρνάβας, Σωτήριος; Καταγάς, Χρήστος; Iliopoulos, Ioannis
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Η Ικαρία βρίσκεται στο ανατολικό τμήμα της Αττικο-Κυκλαδικής Μάζας, πολύ κοντά στην προς τα ανατολικά της συνέχιση, δηλ. τη Μάζα του Μεντερές. Διακρίνονται τρεις τεκτονικές/λιθοστρωματογραφικές ενότητες (Κτενάς 1969, Παπανικολάου 1978) που ξεκινώντας από τα κατώτερα μέλη προς τα ανώτερα είναι: α) η ενότητα Ικαρίας, β) η ενότητα Μεσαριάς, και γ) η ενότητα Κεφάλας. Καταγράφονται δύο γρανιτικά σώματα τα οποία διεισδύουν στην ενότητα Ικαρίας. Το μεγαλύτερο από αυτά είναι I-τύπου και καταλαμβάνει όλο το δυτικό τμήμα του νησιού, ενώ το δεύτερο είναι αρκετά μικρότερο με χαρακτηριστικά S-τύπου και εμφανίζεται κοντά στον οικισμό Ξυλοσύρτης (ΝΑ Ικαρία). Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν να αποκωδικοποιήσει τη μεταμορφική ιστορία των ενοτήτων αυτών και να εκτιμήσει τις μεταμορφικές συνθήκες σχηματισμού τους. Η προσέγγιση που ακολουθήθηκε είχε δύο σκέλη, ένα με χαρακτήρα επαγωγικό και ένα με το χαρακτήρα της μοντελοποίησης. Η επαγωγική προσέγγιση συμπεριλαμβάνει κατά πρώτον την έρευνα πεδίου (χαρτογράφηση και δειγματοληψία περισσότερων των 600 δειγμάτων) και την πετρογραφική παρατήρηση σε πολωτικό μικροσκόπιο, και κατά δεύτερο, τη χρησιμοποίηση τεχνικών όπως περιθλασιμετρία και φθορισιμετρία ακτίνων Χ, μικροανάλυση και ηλεκτρονική μικροσκοπία. Η προσέγγιση μέσω μοντελοποίησης είχε ως σκοπό: α) τη διερεύνηση των δυνατοτήτων που προσφέρει η κατασκευή και χρήση ισοχημικών τομών P/T διαγραμμάτων φάσεων (pseudosections) και η δυναμική τους ως πετρολογικού εργαλείου, και β) η μοντελοποίηση των μεταπηλιτικών παραγενέσεων της κύριας τεκτονομεταμορφικής ενότητας της Ικαρίας (Ενότητα Ικαρίας). Η ενότητα Ικαρίας υποδιαιρείται στις ακόλουθες υποενότητες, ξεκινώντας από τη βάση: α)το Μάρμαρο Νίκαρη, β) την ακολουθία των Γνευσίων Πλαγιάς στην οποία απαντώνται μεταπηλίτες (σχιστόλιθοι και γνεύσιοι) με ενδιαστρώσεις και φακούς αμφιβολιτών, ασβεστοπυριτικά πετρώματα και χαλαζίτες, γ) το Μάρμαρο Πούντας που αποτελείται από ασβεστιτικά και δολομιτικά μάρμαρα με σπάνιους μεταβωξιτικούς φακούς, και δ) ο σχηματισμός Πετροπουλίου στον οποίο συμμετέχουν μεταπηλίτες πλούσιοι σε χλωρίτη, αμφιβολίτες, ασβεστοπυριτικά πετρώματα και μάρμαρα. Τα Ι- και S-τύπου γρανιτικά σώματα διεισδύουν στην ενότητα Ικαρίας κατά το κάτω Μειόκαινο, προκαλώντας τοπικά ανακρυστάλλωση λόγω θερμικής μεταμόρφωσης και δημιουργία τυπικών ορυκτών αυτού του είδους μεταμόρφωσης, όπως: ανδαλουσίτη, κορδιερίτη, σιλλιμανίτη (στα μεταπηλιτικά δείγματα), σκαπόλιθο, κλινοζωϊσίτη (στα ασβεστοπυριτικής σύστασης πετρώματα), και πυρόξενο, γρανάτη (στα μεταβασικά πετρώματα). Η ενότητα Μεσαριάς επωθείται επί της ενότητας Ικαρίας, και αποτελείται από μάρμαρα, πλούσιους σε γραφίτη ασβεστιτικούς σχιστόλιθους και φυλλίτες και σπάνιους πρασινοσχιστόλιθους. Η ανώτερη λιθοστρωματογραφική ενότητα της Κεφάλας, είναι ένα τεκτονικό ράκος καλύμματος και συνίσταται από μάρμαρα/κρυσταλλικό ασβεστόλιθο άνω Τριαδικής ηλικίας στα οποία διεισδύει ένα διοριτικής σύστασης πλουτώνιο σώμα, που προκαλεί τοπική άλω θερμικής μεταμόρφωσης με αποτελέσματα ανάλογα αυτών που παρατηρήθηκαν στις γρανιτικές διεισδύσεις. Η γεωχημική μελέτη σε επιλεγμένα αντιπροσωπευτικά δείγματα όλων των ενοτήτων προσδιόρισε το θολεϊτικό τύπου MORB χαρακτήρα των μεταβασικών πετρωμάτων, ενώ επιβεβαίωσε τον \\\\\\\\\\\\\\\"πάρα\\\\\\\\\\\\\\\" χαρακτήρα των ήδη χαρακτηρισμένων μέσω τη πετρογραφικής εξέτασης ως μεταϊζηματογενών πετρωμάτων, και επιπλέον πρότεινε ως πιθανό πρωτόλιθό τους τον πετρογραφικό τύπο των σχιστών αργίλων. Μέσω της ορυκτοχημείας προέκυψαν στοιχεία που υποδεικνύουν ότι οι μεταμορφικές συνθήκες τις οποίες έχουν υποστεί τα πετρώματα της ενότητας Ικαρίας κυμαίνονται μεταξύ της πρασινοσχιστολιθικής και της μέσης έως υψηλής αμφιβολιτικής φάσης, ενώ η ενότητα Μεσαριάς δεν πρέπει να έχει υποστεί συνθήκες ανώτερες εκείνων που χαρακτηρίζουν την πρασινοσχιστολιθική φάση. Ο συνδυασμός της πετρογραφικής παρατήρησης και της ορυκτοχημείας επέτρεψε να αναγνωρισθούν ορυκτές φάσεις οι οποίες για πρώτη φορά αναγνωρίστηκαν στην Ικαρία, όπως για παράδειγμα τα ορυκτά: ανδαλουσίτης, κορδιερίτης, σιλλιμανίτης, σκαπόλιθος, γιαροσίτης, αλλοκλασίτης/γκερσντορφίτης, οσμιρίδιο και συνχυσίτης. Ωστόσο ακόμη πιο σπάνιες ήταν οι ορυκτές φάσεις που αναγνωρίστηκαν στον Μn-ούχο λιθοτύπο \\\\\\\\\\\\\\\"Ικαρίτη\\\\\\\\\\\\\\\": σπεσσαρτίνης με σημαντικές ποσότητες μπλιθιτικού συστατικού (πλούσιο σε Mn3+), τεφροΐτη (Mn-ούχος ολιβίνης), κελσιανός και κυμρίτης (βαριούχοι άστριοι), ροδονίτης, βραουνίτης, γιακομπσίτης, πυροφανίτης (Mn-ούχος σπινέλιος). Στον ίδιο λιθολογικό τύπο αναγνωρίστηκε επίσης και μαγγανοκουμινγκτονίτης (\\\\\\\\\\\\\\\"τιροδίτης\\\\\\\\\\\\\\\") ο οποίος συνυπήρχε με Ca-ούχο αμφίβολο, συνύπαρξη που μόνο σπάνια έχει αναφερθεί στην διεθνή βιβλιογραφία, και αποτελεί πιθανά την πρώτη αναφορά του ορυκτού αυτού από τον ελλαδικό χώρο. Οι γεωθερμοβαρομετρικές εκτιμήσεις βασίστηκαν σε σημαντικό αριθμό γεωθερμοβαρομέτρων, χρησιμοποιώντας παλαιότερες αλλά και τις πιο πρόσφατες ρυθμίσεις τους. Οι συνθήκες P/T που προσδιορίστηκαν για την Ενότητα Ικαρίας, κυμαίνονται μεταξύ 441-623o C και 5.1-7.9 kbar, με τα ανώτερα μέλη της (δηλ. το σχημ/σμό Πετροπουλίου και τους μεταπηλίτες της ακολουθίας των Γνευσίων Πλαγιάς χωρίς γρανάτη και αλουμινοπυριτική φάση), να εμφανίζουν τους χαμηλότερους βαθμούς μεταμόρφωσης (ανώτερη πρασινοσχιστολιθική ως κατώτερη αμφιβολιτική) και τα κατώτερα μέλη της (δηλ. ακολουθία Γνευσίων Πλαγιάς) να προσεγγίζουν ως και την ανώτερη αμφιβολιτική φάση. Οι υψηλότερες πιέσεις (9.5-11.9) και οι χαμηλότερες θερμοκρασίες (~320-340o C) στην Ικαρία, καταγράφηκαν στους φυλλίτες της ενότητας Μεσαριάς. Ιδιαίτερου ενδιαφέροντος στο πλαίσιο της παρούσας διατριβής ήταν οι μεταβωξιτικές εμφανίσεις καθώς και ο μεταμαγγανιούχος λιθοτύπος γνωστός ως \\\\\\\\\\\\\\\"Ικαρίτης\\\\\\\\\\\\\\\" (κατά Κτενά, 1969), ο οποίος εμφανίζεται σε κοντινή σχετικά απόσταση (<500m) από τον διεισδύοντα γρανίτη του Ξυλοσύρτη. Τα μεταβωξιτικά πετρώματα της Ικαρίας ταξινομούνται πετρογραφικά ως σμύριδα, τα δε γεωχημικά τους χαρακτηριστικά δείχνουν γενετική συσχέτιση με τις βωξιτικές αποθέσεις Ιουρασικής ηλικίας που παρατηρούνται αρκετά δυτικότερα, στον ηπειρωτικό ελληνικό χώρο, υποδεικνύοντας παρόμοια ηλικία για τους πρωτόλιθούς τους. Η ορυκτοχημεία των ορυκτών φάσεων που αποτελούν τα πετρώματα αυτού του τύπου βοήθησε στην εκτίμηση των μεταμορφικών συνθηκών που οδήγησαν στη δημιουργία τους, καθώς και στη σύγκρισή τους με παρόμοιου τύπου μεταβωξιτικές εμφανίσεις στο Αττικοκυκλαδικό σύμπλεγμα και το γειτονικό του σύμπλεγμα του Μεντερές (νοτιοδυτική Τουρκία). Η μελέτη των πετρωμάτων αυτών εστιάστηκε ιδιαίτερα στο ζεύγος γκανίτη (Zn-σπινελίου) – Zn-χεγκμπομίτη, που αν και συμμετείχαν σε μικρές αναλογίες, ήταν δυνατό να δώσουν σημαντικές πληροφορίες για την πορεία που ακολούθησαν οι πορείες P-T στις οποίες οφείλεται ο σχηματισμός τους. Το σχήμα ζώνωσης που παρατηρήθηκε στα ορυκτά αυτά, και κυρίως στον Zn- χεγκμπομίτη, υποδεικνύουν προοδευτικού τύπου μεταμόρφωση. Η περιεκτικότητα σε Zn του συνυπάρχοντα γκανίτη βρίσκεται ανάμεσα στις υψηλότερες που έχουν αναφερθεί σε παρόμοιου τύπου πετρώματα (πχ. Σάμος και Μεντερές). Σε δείγματα από το Mn-ούχο λιθοτύπο \\\\\\\\\\\\\\\"Ικαρίτη\\\\\\\\\\\\\\\" βρέθηκαν να συνυπάρχουν πλέον των 20 ορυκτών φάσεων σε επιφάνεια έκτασης που αντιστοιχεί στις διαστάσεις μίας τυπικής λεπτής τομής, πολλές από τις οποίες αναφέρονται για πρώτη φορά από την Ικαρία, όπως αναφέρθηκε και παραπάνω. Ως πιο πιθανή διεργασία για το σχηματισμό του λιθοτύπου αυτού προτείνεται η επίδραση πυρομετασωματικών ρευστών που συνδέονται γενετικά με την παρακείμενη γρανιτική διείσδυση του Ξυλοσύρτη. Ενδιαφέροντα αναμένεται να είναι τα αποτελέσματα που θα προκύψουν για τις συνθήκες P/T που οδήγησαν στο σχηματισμό του Ικαρίτη, μέσω της εν εξελίξει μελέτης του, στην κλίμακα των μικροπεριοχών του, που ορίζουν παραγενέσεις ισορροπίας. Η προσέγγιση που είχε το χαρακτήρα της πρόβλεψης, στηρίχτηκε στη χρήση ισοχημικών τομών P-T διαγραμμάτων φάσεων (isochemical P-T phase diagram sec-tions όπως προτείνεται σαν ονομασία τους από τους Tinkham & Ghent 2005), ευρύτερα γνωστών ως pseudosections, οι οποίες έχουν αποδειχθεί ως ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο για τη μεταμορφική πετρολογία. Στην εργασία αυτή δοκιμάζεται η εφαρμογή του σε μεταπηλιτικά πετρώματα μετρίων βαθμών μεταμόρφωσης (πρασινοσχιστολιθική – αμφιβολιτική φάση) της κύριας λιθοστρωματογραφικής ενότητας της νήσου Ικαρίας (ενότητα Ικαρίας). Η χρήση τέτοιων διαγραμμάτων έδωσε τη δυνατότητα της μοντελοποίησης των παρατηρούμενων παραγενέσεων, καθώς και την αποκωδικοποίηση σημαντικού τμήματος της πορείας των μεταμορφικών συνθηκών P-T, που επέδρασαν επί των αντίστοιχων πετρωμάτων. Η δημιουργία ισοχημικών τομών με βάση δύο εκ των πλέον χρησιμοποιούμενων συστημάτων (KFMASH και MnKFMASH) για τρεις κύριες συστάσεις (ΑΙΚ, ΒΙΚ, και CIK) που προέκυψαν από την ομαδοποίηση παρομοίου χημισμού συστάσεων πετρωμάτων, επέτρεψε σε πρώτη φάση την αναγνώριση της επίδρασης του Mn στο σύστημα και την επιλογή του πλέον κατάλληλου συστήματος για την ιδανικότερη μοντελοποίηση της κάθε σύστασης/ομάδας παραγενέσεων. Τα διαγράμματα αυτά τέλος επέτρεψαν την με γεωθερμοβαρομετρικούς όρους προσέγγιση παραγενέσεων για τις οποίες η κλασική γεωθερμοβαρομετρία αδυνατεί να δώσει αποτελέσματα, λόγω της απουσίας των κατάλληλων ορυκτών φάσεων. Έγινε δυνατό να περιγραφούν δύο μεταμορφικά στάδια (στάδιο 1 και στάδιο 2), κάθε ένα από τα οποία αντιστοιχείται σε ξεχωριστό επεισόδιο θερμικής κορύφωσης. Τα τελευταία πιστεύεται ότι συνδέονται με τα μεταμορφικά επεισόδια που είναι υπεύθυνα για την τεκτονομεταμορφική ιστορία της Αττικο-Κυκλαδικής μάζας (Μ2 και Μ3, αντίστοιχα). Η παρούσα μελέτη έδειξε ότι η ενότητα Ικαρίας δέχτηκε μια μεταμόρφωση τύπου Barrow, με συνθήκες που αντιστοιχούν στην πρασινοσχιστολιθική έως μέση-ανώτερη αμφιβολιτική φάση. Τα πετρώματα της ενότητας Μεσαριάς επηρεάστηκαν κυρίως από μεταμορφικές συνθήκες της πρασινοσχιστολιθικής φάσης. Η καταγραφή του κατω-Ηωκαινικού γεγονότος υψηλής πίεσης (μεταμορφικό επεισόδιο Μ1) που επηρέασε την Αττικο-Κυκλαδικής μάζας στα πετρώματα της Ικαρίας δεν έγινε δυνατή. Μόνο ασθενείς ενδείξεις του γεγονότος αυτού έγινε δυνατόν να προσδιορισθούν, όπως η συχνή παρουσία γρανατικών εγκλεισμάτων σε κρυστάλλους ολιγοκλάστου των χαμηλότερου βαθμού μεταμόρφωσης σχιστόλιθων της ακολουθίας των Γνευσίων Πλαγιάς και των μεταπηλιτών του σχημ/σμου Πετροπουλίου. Ως πιο ξεκάθαρο στοιχείο ωστόσο του συγκεκριμένου μεταμορφικού επεισοδίου αναφέρεται η γεωβαρομετρική εκτίμηση υψηλών πιέσεων που πραγματοποιήθηκε για τους φυλλίτες της ενότητας Μεσαριάς. Τέλος, προτείνονται δύο εναλλακτικά μοντέλα για την περιγραφή της \\\\\\\\\\\\\\\"θερμικής μηχανής\\\\\\\\\\\\\\\", που ήταν υπεύθυνη για τη μεταμόρφωση και το μαγματισμό στην περιοχή της Ικαρίας. Το πρώτο βασίζεται στο αντίστοιχο προτεινόμενο από τον Μπορονκάϋ (1995) μοντέλο, το οποίο υποθέτει την ύπαρξη μιας μανδυακής πηγής που συνδέεται με τον μηχανισμό οπισθοχώρησης τεμάχους (slab roll-back). Οι διαδικασίες τήξης-αφυδάτωσης του τεμάχους αυτού παρήγαγαν ένυδρα τήγματα τα οποία κινούμενα ανοδικά προς την υπο-ηπειρωτική λιθόσφαιρα, έδωσαν γένεση στις γρανιτικές διεισδύσεις που παρατηρούνται στην περιοχή. Το δεύτερο μοντέλο είναι παρόμοιο με εκείνο που προτάθηκε από τους Whitney & Dilek (1998) για να ερμηνεύσουν την τεκτονομεταμορφική ιστορία της μάζας του Nidge, που αποτελεί τμήμα του κρυσταλλικού συμπλέγματος της κεντρικής Ανατολίας. Μέσω του μοντέλου αυτού προτείνεται η απόδοση του ενταφιασμού και της μερικής τήξης υλικού του φλοιού (κυρίως μεταγραουβακών και μετα-ανδεσιτών) στο ίδιο τεκτονομεταμορφικό καθεστώς, το οποίο είναι υπεύθυνο για την μεταμόρφωση που αποτυπώνεται στα μέλη της ενότητας της Ικαρίας.
Open Access
Περιβαλλοντική - υδρογεωλογική έρευνα στη λεκάνη του Γλαύκου
(2007-06-22T12:02:31Z) Μανδηλαράς, Δημήτρης; Καλλέργης, Γεώργιος; Κούκης, Γεώργιος; Σταμάτης, Γεώργιος; Φερεντίνος, Γιώργος; Λαμπράκης, Νικόλαος; Σαμπατακάκης, Νικόλαος; Παπαμαρινόπουλος, Σταύρος; Καλλέργης, Γεώργιος; Κυρούσης, Ιωάννης; Mandilaras, Dimitris
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Η λεκάνη του ποταμού Γλαύκου εκτείνεται επί των δυτικών κλιτύων του Παναχαϊκού, στο ΒΔ/κό τμήμα του νομού Αχαΐας, NA/κά της πόλης των Πατρών καταλαμβάνοντας συνολική έκταση 101,67 Km2 και αποτελεί την κύρια πηγή κάλυψης των υδατικών αναγκών της. Χαρακτηρίζεται από μέτρια ανάπτυξη υδρογραφικού δικτύου δενδριτικού τύπου αποστράγγισης και κατά συνέπεια υψηλή διαπερατότητα των πετρωμάτων και σημαντική κατείσδυση, σε βάρος της επιφανειακής απορροής. Οι σπουδαιότεροι από τους χείμαρρους που διαρρέουν την περιοχή έρευνας είναι ο Ξηροπόταμος, ο Φίλιουρας, η Σούτα, του Βερβενίου και το Ελεκιστριάνικο, οι οποίοι συμβάλουν εντός του Γλαύκου. Το αλπικά πτυχωμένο υπόβαθρο της λεκάνης περιλαμβάνει μια ακολουθία προορογενετικών ιζημάτων (πελαγικοί ασβεστόλιθοι, ραδιολαρίτες, κ.α.) της ζώνης Πίνδου, και μια συνορογενετική κλαστική ακολουθία (φλύσχης), που αποτελείται από εναλλαγές ιλυολίθων, ψαμμιτών και σπανιότερα κροκαλοπαγών. Τα στρώματα της ζώνης Πίνδου αναδύθηκαν με την τελική φάση των πτυχώσεων στο Κάτω Ολιγόκαινο, όπου έλαβε χώρα η επώθηση της Πίνδου, υπό μορφή καλύμματος, πάνω στη ζώνη Γαβρόβου – Τριπόλεως. Τα μέτωπα των επωθήσεων μεταξύ των λεπιών και οι άξονες των πτυχώσεων έχουν διεύθυνση ΒΔ – ΝΑ με κατεύθυνση της κίνησης από τα ανατολικά προς τα δυτικά και άμεση σχέση με την πλειονότητα των καρστικών πηγών. Στην περιοχή του Πατραϊκού κόλπου επικρατεί ένα ρομβοειδές σύστημα ρηγμάτωσης με μεγάλης κλίσης και ΑΒΑ/κής και ΔΒΔ/κής διεύθυνσης κανονικά ρήγματα που δημιουργεί ένα μωσαϊκό κατατεμαχισμένων τεκτονικών μπλοκ και μια γενική ανύψωση της περιοχής που συνεχίζεται μέχρι σήμερα. Τη διάνοιξη των κοιλάδων της ευρύτερης περιοχής έρευνας, η οποία συχνά συνοδεύεται από κατολισθήσεις, την καθορίζουν 4 δέσμες νεοτεκτονικών ρηγμάτων, ΒΔ/κής, ΒΑ/κής, ΔΒΔ/κής, και ΒΒΑ/κής διεύθυνσης. Το Πλειοτεταρτογενές επικάλυμμα που εμφανίζεται στην παράκτια και λοφώδη περιοχή αποτελείται από δύο λιθοστρωματογραφικές ενότητες. Η κατώτερη συνίσταται από αργίλους και άμμους, που αποτέθηκαν σε ένα λιμναίο έως υφάλμυρο περιβάλλον ιζηματογένεσης κατά τη διάρκεια του Πλειόκαινου έως το Κατώτερο Πλειστόκαινο και η ανώτερη από Καλάβριας ηλικίας δελταϊκά και χερσαία κροκαλοπαγή. Γενικά οι προσχώσεις χαρακτηρίζονται από λιθολογική ανομοιομορφία τόσο κατά την κατακόρυφη όσο και κατά την οριζόντια διεύθυνση και το πάχος τους παρουσιάζει βαθμιαία αύξηση από τα βορειότερα και νοτιότερα όρια προς το κεντρικό τμήμα της λεκάνης, όπου και υπερβαίνει τα 200 μ. Το ετήσιο ύψος βροχόπτωσης (1071 mm) στην περιοχή έρευνας είναι αρκετά υψηλό για τα δεδομένα της χώρας μας και κυμαίνεται από 640 – 900 mm στις πεδινές περιοχές, ενώ στις ορεινές περιοχές φθάνει τα 1560 mm. Τα τελευταία χρόνια παρουσιάζεται μια εποχιακή μετακίνηση των βροχοπτώσεων από τον χειμώνα προς την άνοιξη και το φθινόπωρο, η οποία συνεπάγεται απώλεια του διαθέσιμου νερού της ενεργής κατείσδυσης, λόγω αυξημένης εξατμισοδιαπνοής. Από υδρολογικής άποψης η λεκάνη του Γλαύκου δέχεται ετησίως κατά μέσο όρο 108,89 106 m3 νερού από βροχόπτωση, εκ’ των οποίων ποσοστό 48,9 % επανέρχεται στην ατμόσφαιρα με τις διαδικασίες της εξάτμισης και διαπνοής, 28,6 % απορρέει επιφανειακά και 22,5 % κατεισδύει, κυρίως σε σημαντικούς από υδρογεωλογική άποψη σχηματισμούς (ασβεστόλιθους και τεταρτογενείς αποθέσεις). Χαρακτηριστικό υδρογεωλογικό γνώρισμα της περιοχής έρευνας αποτελούν οι ημιαυτόνομες υδρογεωλογικά καρστικές ενότητες, που αναπτύσσονται λόγω της λεπιοειδούς και ρηξιγενούς τεκτονικής στην περιοχή και διαφοροποιούν την κίνηση του υπόγειου νερού. Σχετικά με τις προσχωματικές αποθέσεις του Τεταρτογενούς ο ελεύθερος υδροφόρος ορίζοντας της ανώτερης ζώνης κάμπτεται προοδευτικά και μεταπίπτει σε επάλληλους υπό πίεση υδροφόρους ορίζοντες στην παράκτια ζώνη. Στις αρχές της δεκαετίας του ’90 στην παράκτια περιοχή, λόγω της υπεράντλησης, διαπιστώθηκαν αρνητικές τιμές της πιεζομετρικής επιφάνειας σε απόσταση έως 3 Κm από την ακτή, με συνέπεια την αλμύρινση του προσχωματικού υδροφόρου από τη διείσδυση της θάλασσας. Η μείωση των αντλήσεων στα μέσα της δεκαετίας του ’90 οδήγησαν στην άνοδο των πιεζομετρικών στάθμεων και στην επανεμφάνιση φαινομένων αρτεσιανισμού των γεωτρήσεων της παράκτιας ζώνης. Από την επεξεργασία των αντλητικών δεδομένων διαπιστώθηκε η εμφάνιση υψηλών τιμών του συντελεστή της υδραυλικής αγωγιμότητας τόσο στους προσχωματικούς υδροφόρους της παράκτιας ζώνης, όσο και στους καρστικούς σχηματισμούς. Μικρότερες ταχύτητες κίνησης του υπόγειου νερού εμφανίζουν οι υδροφόροι των αποθέσεων του Νεογενούς, αλλά και των προσχώσεων της νότιας όχθης του ποταμού Γλαύκου σε σχέση με αυτούς της βόρειας όχθης, λόγω της επικράτησης των λεπτομερών έναντι των αδρομερών υλικών. Ο σημαντικότερος παράγοντας τροφοδοσίας του προσχωσιγενή υδροφόρου της λεκάνης του Γλαύκου είναι η πλευρική τροφοδοσία κατά μήκος της κοίτης του ποταμού και εν’ συνεχεία αυτός της πλευρικής τροφοδοσίας από τους ασβεστόλιθους, ενώ λιγότερο σημαντικοί εμφανίζονται οι παράγοντες του απευθείας κατεισδύοντος νερού από τις βροχοπτώσεις και από το περίσσευμα του προς αρδευτική χρήση νερού. Με βάση το ισοζύγιο εισροών – εκροών των προσχωματικών υδροφόρων της λεκάνης του Γλαύκου, για τα υδρολογικά έτη 1999 – 2002 προέκυψε μέσο ετήσιο πλεόνασμα 6,5*106 m3 νερού. Γενικά, αν εξαιρεθεί η παράκτια ζώνη της λεκάνης του Γλαύκου, η ποιότητα του νερού των προσχωσιγενών υδροφόρων, καθώς και των νεογενών αποθέσεων, αλλά και των καρστικών σχηματισμών της λεκάνης, κρίνεται καλή. Στην πλειονότητά τους τα υπόγεια νερά, όπως και τα επιφανειακά και τα πηγαία, εμφάνιζαν τον τύπο Ca-HCO3, που περιλαμβάνει γενικά νερά με καλή τροφοδοσία και ανανέωση κυρίως κατά μήκος των αξόνων αποστράγγισης. Η χωροχρονική μετακίνηση της ζώνης υφαλμύρινσης στην παράκτια ζώνη, την περίοδο 1999 – 2002, διαπιστώθηκε εκτός από την αυξημένη κατανομή διάφορων ιόντων και με την χρησιμοποίηση των συντελεστών S.A.R., Revelle και Schoeller, αλλά και των λόγων rBr-/rCl- και rBr-/rI-. Στη διάρκεια της περιόδου 1999 – 2002, προέκυψε μια αισθητή μείωση της ρύπανσης από τη διείσδυση θαλασσινού νερού στην παράκτια περιοχή. Σημαντικό ρόλο στην επιτάχυνση του ρυθμού της αποκατάστασης των παράκτιων υδροφόρων της λεκάνης του Γλαύκου διαδραμάτισε η πληθώρα γεωτρήσεων αυτόματης ροής στην παράκτια ζώνη, οι οποίες παροχετεύουν περί τα 3,5*106 m3 ρυπασμένου νερού, σε ετήσια βάση, προς τη θάλασσα. Η θέση και η χωροχρονική μετακίνηση της ζώνης υφαλμύρινσης στην παράκτια ζώνη διαπιστώθηκε επίσης από γεωηλεκτρικές έρευνες που πραγματοποιήθηκαν με τις διατάξεις Schlumberger, Wenner – Schlumberger και Pole – Pole. Από τη γεωηλεκτρική έρευνα διαπιστώθηκε ότι η διείσδυση του υφάλμυρου νερού σπανίως εμφανίζεται με τη μορφή μετώπου, αλλά ακολουθεί επιλεκτικές οδούς μέσω των αδρομερέστερων σχηματισμών, ενώ οι λεπτομερείς αργιλικοί σχηματισμοί παίζουν τον ρόλο υδραυλικού φραγμού. Τέλος, με τη μέθοδο της σεισμικής ανάκλασης προσδιορίστηκαν η γεωμετρία και το βάθος συνάντησης του υποβάθρου στην παράκτια ζώνη. Επισημαίνεται η ανάγκη τεχνητού εμπλουτισμού του προσχωσιγενή υδροφόρου ορίζοντα με τις χειμερινές απορροές του Γλαύκου για την ταχύτερη αποκατάσταση της ποιότητας του νερού και την αύξηση του υδατικού δυναμικού της λεκάνης. Εφαρμόστηκε η μέθοδος DRASTIC για την εκτίμηση της τρωτότητας των υπόγειων νερών απέναντι σε εξωτερική ρύπανση, όπου με βάση τις τιμές του δείκτη DRASTIC κατασκευάστηκε χάρτης τρωτότητας της περιοχής. Περιοχές υψηλής τρωτότητας εντοπίζονται στο παράκτιο τμήμα του υδροφορέα, ενώ αντίθετα περιοχές μέσης τρωτότητας στο Α/κό τμήμα του υδροφορέα. Τέλος, κατασκευάστηκε μαθηματικό ομοίωμα των υδροφορέων της προσχωματικής λεκάνης του Γλαύκου με την εφαρμογή του κώδικα MODFLOW παρέχοντας έτσι ένα όσο το δυνατόν πιο αξιόπιστο πρότυπο διαχείρισης του υπόγειου υδατικού δυναμικού της περιοχή έρευνας.
Open Access
Ορυκτολογική μελέτη και ιδιότητες βασικών πυρίμαχων και νέων μαγνησιοσπινελικών συνθέσεων που παρήχθησαν από μαγνησίτη της Β. Ευβοίας
(2007-06-22T12:02:42Z) Λαμπροπούλου, Παρασκευή; Καταγάς, Χρήστος; Χατζηπαναγιώτου, Κ.; Κωστάκης, Γ.; Παπαμαντέλλος, Δ.; Καταγάς, Χρήστος; Αγγελόπουλος, Γ.; Κοτοπούλη, Κ.; Νικολόπουλος, Π.; Lambropoulou, Paraskevi
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Στην διατριβή αυτή επιχειρείται µια συστηµατική και σε βάθος µελέτη της χηµικής και ορυκτολογικής σύστασης, καθώς και φυσικών και τεχνολογικών ιδιοτήτων των διαφόρων ελληνικών µαγνησιακών υλικών. Τα υλικά αυτά παρήχθησαν από τον µαγνησίτη της Β. Εύβοιας στο εργοστάσιο της ΒΙΟΜΑΓΝ στο Μαντούδι Ευβοίας, προκειµένου να εξαχθούν συµπεράσµατα όχι µόνο για τη βελτίωση των τελικών προϊόντων αλλά και για το σχεδιασµό και παραγωγή νέων προϊόντων, έτσι ώστε τα ελληνικά βασικά πυρίµαχα υλικά να παραµείνουν στην πρωτοπορία των διεθνών εξελίξεων. Συγκεκριµένα µελετήθηκαν: Πρώτες ύλες µαγνησίας. Εξετάστηκαν ελληνικές ποιότητες δίπυρης µαγνησίας, οι οποίες πορούν να διαχωριστούν σε δύο κατηγορίες σύµφωνα µε το µέσο του εµπλουτισµού του αγνησίτη από τον οποίο προέρχονται : Α) Οι ποιότητες δίπυρης µαγνησίας Ε21Α, Ε12Ε, ΝΕ3, οι οποίες παρήχθησαν από ικροκρυσταλλικό µαγνησίτη µε έψηση σε θερµοκρασίες 1850-1900οC σε περιστροφικούς κάµινους, ενώ πριν την έψησή του ο µαγνησίτης εµπλουτίστηκε µε οπτικό διαχωρισµό, βαρέα διάµεσα και µαγνητικό διαχωρισµό. Β) Οι ποιότητες δίπυρης µαγνησίας υψηλής καθαρότητας Μagflot Super Α και Magflot A1 που παρήχθησαν από µικροκρυσταλλικό µαγνησίτη εµπλουτισµένο µε τη µέθοδο της επίπλευσης, η οποία εξασφαλίζει οµοιογένεια και χαµηλό ποσοστό πυριτικών. Το παραγόµενο εµπλούτισµα µετατρέπεται σε καυστική µαγνησία η οποία ακολούθως πρικετοποιείται και τελικά ψήνεται σε φρεατώδη κάµινο στους 2000-2200οC. Μελετήθηκε επίσης, για λόγους σύγκρισης µε τα ελληνικά υλικά, Τετηγµένη µαγνησία, η οποία προέρχεται από την Κίνα Ποιότητες εµπορικών µαγνησιακών πλίνθων της ΒΙΟΜΑΓΝ, MbE21A και MbΜagflot Super A µε πρώτες ύλες δίπυρη µαγνησία Ε21Α και Μagflot Super A αντίστοιχα. Επίσης µελετήθηκε µπορικό µαγνησιοχρωµιτικό πυρίµαχο µε πρώτες ύλες Μagflot Super A και χρωµίτη Αφρικής. Νέες σπινελικές συνθέσεις και νέα µαγνησιοσπινελικά πυρίµαχα που παρήχθησαν στα πλαίσια της διατριβής, σε ηµιβιοµηχανική κλίµακα.Η χηµική σύσταση των πρώτων υλών που εξετάστηκαν µπορεί να περιγραφεί στα πλαίσια του συστήµατος MgO-CaO-SiO2, δεδοµένου ότι περιέχουν πολύ χαµηλές ποσότητες Fe2O3 και Al2O3. Αν και o λόγος τους CaO/SiO2 µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την πρόβλεψη των ορυκτολογικών παραγενέσεών τους, λεπτοµερείς αναλύσεις µε περιθλασιµετρία ακτίνων-Χ, οπτική και ηλεκτρονική µικροσκοπία έδειξαν σηµαντικές παρεκκλίσεις από τις αναµενόµενες φάσεις. Οι µικροδοµές ποικίλουν αρκετά ως προς τον δεσµό MgO-MgO, τις ποσότητες και τις συστάσεις των φάσεων των πυριτικών δεσµών, αλλά και το µέγεθος των κρυστάλλων του περικλάστου. Οι ποιότητες Magflot και Τετηγµένης µαγνησίας Κίνας περιέχουν µικρότερα ποσοστά δευτερευουσών φάσεων από τις ποιότητες Ε21Α, Ε12Ε και ΝΕ3. Ο χηµισµός των ποιοτήτων Ε21Α, Ε12Ε και ΝΕ3 ευνοεί το σχηµατισµό δευτερευουσών ασβεστοπυριτικών φάσεων χαµηλού σηµείου τήξεως (όπως C3MS2, CMS) που µειώνουν την πυριµαχικότητα των υλικών. Η διαλυτότητα του CaO στο περίκλαστο ποικίλει µεταξύ των κρυστάλλων του ίδιου δείγµατος, ενώ ο σίδηρος συγκεντρώνεται στο περίκλαστο σχηµατίζοντας βουστίτη. Οι δεκαοκτώ νέες σπινελικές συνθέσεις που παρήχθησαν στα πλαίσια αυτής της διατριβής σε πιλοτική µονάδα στη ΒΙΟΜΑΓΝ στο Μαντούδι Ευβοίας, περιέχουν αλούµινα από 50% έως και 70% και ως προσθετικά, είτε πυριτικό ζιρκόνιο (0,5-2%) ή χρωµίτη (2-5%). Αύξηση του ποσοστού του Al2O3 στις σπινελικές συνθέσεις µε πυριτικό ζιρκόνιο αλλά και σε εκείνες µε χρωµίτη, οδηγεί σε αύξηση της φαινόµενης πυκνότητας καθώς και σε αύξηση του ποσοστού του σπινελίου. Το σταθεροποιητικό προσθετικό του πυριτικού ζιρκονίου επιδρά στο σχηµατισµό µιας πυρίµαχης φάσης υψηλού σηµείου τήξεως, CaOZrO2, η οποία ρυθµίζει την ποσότητα και το είδος των υπολοίπων δευτερευουσών φάσεων που σχηµατίζονται. Το Cr2O3 στις συνθέσεις σπινελίου µε προσθετικό χρωµίτη δεσµεύεται κυρίως στο πλέγµα του σπινελίου αυξάνοντας την πυκνότητά του, ενώ δρα και ως φύτρο σχηµατισµού του σπινελίου. Παράλληλα οι άµεσοι δεσµοί διάχυσης είναι ισχυρότεροι σε σχέση µε εκείνους των κρυστάλλων σπινελίου στις σπινελικές συνθέσεις χωρίς χρωµίτη και αυξάνουν την αντοχή του σπινελίου στη χηµική διάβρωση από τήγµατα µεταλλουργικών σκωριών Οι δευτερεύουσες ασβεστοπυριτικές και ασβεστοαλουµινούχες φάσεις που ανιχνεύθηκαν στις δεκαοκτώ σπινελικές συνθέσεις κυµαίνονται σε πολύ χαµηλά επίπεδα, ενώ δεν αποτελούν όλες, φάσεις ισορροπίας. Από τις νέες σπινελικές συνθέσεις παρασκευάστηκαν έξι νέες ποιότητες µαγνησιοσπινελικών πυριµάχων. Σε κάθε µία από τις συνθέσεις µε 10 και 20 %Al2O3 χρησιµοποιήθηκαν ως πρώτες ύλες: 1. Μagflot και σπινελική σύνθεση τύπου R551z (µε 50% αλούµινα-50% Μafglot και προσθετικό πυριτικό ζιρκόνιο), 2. Magflot και σπινελική σύνθεση τύπου R559z (µε 70% αλούµινα-30% Μagflot και προσθετικό πυριτικό ζιρκόνιο), 3. Magflot και σπινελική σύνθεση τύπου R573cr (µε 70% αλούµινα-30% Μagflot και προσθετικό χρωµίτη). Οι νέες συνθέσεις των µαγνησιοσπινελικών πυριµάχων παρασκευάστηκαν µε σκοπό τη βελτίωση της συµπεριφοράς τους στους θερµοκρασιακούς αιφνιδιασµούς, στη διάβρωση από τήγµατα αλλά και στην αντοχή τους στην εκτριβή µε στόχο την εφαρµογή τους στη βιοµηχανία (ως πορώδη εµβύσµατα για παραγωγή υπερκαθαρού χάλυβα, για αντικατάσταση των ανδαλουσιτικών πυριµάχων στους µεταλλουργικούς κάδους, για αντικατάσταση των µαγνησιοχρωµιτικών πυριµάχων στους κάµινους της τσιµεντοβιοµηχανίας κλπ.). Στις νέες συνθέσεις των µαγνησιοσπινελικών πυριµάχων πραγµατοποιήθηκαν χηµικές, ορυκτολογικές αναλύσεις καθώς και µετρήσεις φαινόµενης πυκνότητας, συντελεστή θερµικής διαστολής αλλά και δοκιµές σε θλίψη εν ψυχρώ. Από τα αποτελέσµατα που προέκυψαν οι ποιότητες S-MAL37z-20 και S-MAL37cr-20, που περιέχουν υψηλής πυκνότητας σπινελικές συνθέσεις (R559z και R573cr αντίστοιχα) και περιεκτικότητα σε Αl2O3 στη µάζα τους της τάξεως 20%, προτείνονται ως περισσότερο κατάλληλες σε σχέση µε τις υπόλοιπες, για αντοχή στους θερµοκρασιακούς αιφνιδιασµούς, και στη διάβρωση από σκωρίες, ενώ οι S-MAL55z-10, S-MAL55z-20 και S-MAL55cr-10 θεωρούνται περισσότερο κατάλληλες για αντοχή σε θλίψηΗ χηµική σύσταση των πρώτων υλών που εξετάστηκαν µπορεί να περιγραφεί στα πλαίσια του συστήµατος MgO-CaO-SiO2, δεδοµένου ότι περιέχουν πολύ χαµηλές ποσότητες Fe2O3 και Al2O3. Αν και o λόγος τους CaO/SiO2 µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την πρόβλεψη των ορυκτολογικών παραγενέσεών τους, λεπτοµερείς αναλύσεις µε περιθλασιµετρία ακτίνων-Χ, οπτική και ηλεκτρονική µικροσκοπία έδειξαν σηµαντικές παρεκκλίσεις από τις αναµενόµενες φάσεις. Οι µικροδοµές ποικίλουν αρκετά ως προς τον δεσµό MgO-MgO, τις ποσότητες και τις συστάσεις των φάσεων των πυριτικών δεσµών, αλλά και το µέγεθος των κρυστάλλων του περικλάστου. Οι ποιότητες Magflot και Τετηγµένης µαγνησίας Κίνας περιέχουν µικρότερα ποσοστά δευτερευουσών φάσεων από τις ποιότητες Ε21Α, Ε12Ε και ΝΕ3. Ο χηµισµός των ποιοτήτων Ε21Α, Ε12Ε και ΝΕ3 ευνοεί το σχηµατισµό δευτερευουσών ασβεστοπυριτικών φάσεων χαµηλού σηµείου τήξεως (όπως C3MS2, CMS) που µειώνουν την πυριµαχικότητα των υλικών. Η διαλυτότητα του CaO στο περίκλαστο ποικίλει µεταξύ των κρυστάλλων του ίδιου δείγµατος, ενώ ο σίδηρος συγκεντρώνεται στο περίκλαστο σχηµατίζοντας βουστίτη. Οι δεκαοκτώ νέες σπινελικές συνθέσεις που παρήχθησαν στα πλαίσια αυτής της διατριβής σε πιλοτική µονάδα στη ΒΙΟΜΑΓΝ στο Μαντούδι Ευβοίας, περιέχουν αλούµινα από 50% έως και 70% και ως προσθετικά, είτε πυριτικό ζιρκόνιο (0,5-2%) ή χρωµίτη (2-5%). Αύξηση του ποσοστού του Al2O3 στις σπινελικές συνθέσεις µε πυριτικό ζιρκόνιο αλλά και σε εκείνες µε χρωµίτη, οδηγεί σε αύξηση της φαινόµενης πυκνότητας καθώς και σε αύξηση του ποσοστού του σπινελίου. Το σταθεροποιητικό προσθετικό του πυριτικού ζιρκονίου επιδρά στο σχηµατισµό µιας πυρίµαχης φάσης υψηλού σηµείου τήξεως, CaOZrO2, η οποία ρυθµίζει την ποσότητα και το είδος των υπολοίπων δευτερευουσών φάσεων που σχηµατίζονται. Το Cr2O3 στις συνθέσεις σπινελίου µε προσθετικό χρωµίτη δεσµεύεται κυρίως στο πλέγµα του σπινελίου αυξάνοντας την πυκνότητά του, ενώ δρα και ως φύτρο σχηµατισµού του σπινελίου. Παράλληλα οι άµεσοι δεσµοί διάχυσης είναι ισχυρότεροι σε σχέση µε εκείνους των κρυστάλλων σπινελίου στις σπινελικές συνθέσεις χωρίς χρωµίτη και αυξάνουν την αντοχή του σπινελίου στη χηµική διάβρωση από τήγµατα µεταλλουργικών σκωριών Οι δευτερεύουσες ασβεστοπυριτικές και ασβεστοαλουµινούχες φάσεις που ανιχνεύθηκαν στις δεκαοκτώ σπινελικές συνθέσεις κυµαίνονται σε πολύ χαµηλά επίπεδα, ενώ δεν αποτελούν όλες, φάσεις ισορροπίας. Από τις νέες σπινελικές συνθέσεις παρασκευάστηκαν έξι νέες ποιότητες µαγνησιοσπινελικών πυριµάχων. Σε κάθε µία από τις συνθέσεις µε 10 και 20 %Al2O3 χρησιµοποιήθηκαν ως πρώτες ύλες: 1. Μagflot και σπινελική σύνθεση τύπου R551z (µε 50% αλούµινα-50% Μafglot και προσθετικό πυριτικό ζιρκόνιο), 2. Magflot και σπινελική σύνθεση τύπου R559z (µε 70% αλούµινα-30% Μagflot και προσθετικό πυριτικό ζιρκόνιο), 3. Magflot και σπινελική σύνθεση τύπου R573cr (µε 70% αλούµινα-30% Μagflot και προσθετικό χρωµίτη). Οι νέες συνθέσεις των µαγνησιοσπινελικών πυριµάχων παρασκευάστηκαν µε σκοπό τη βελτίωση της συµπεριφοράς τους στους θερµοκρασιακούς αιφνιδιασµούς, στη διάβρωση από τήγµατα αλλά και στην αντοχή τους στην εκτριβή µε στόχο την εφαρµογή τους στη βιοµηχανία (ως πορώδη εµβύσµατα για παραγωγή υπερκαθαρού χάλυβα, για αντικατάσταση των ανδαλουσιτικών πυριµάχων στους µεταλλουργικούς κάδους, για αντικατάσταση των µαγνησιοχρωµιτικών πυριµάχων στους κάµινους της τσιµεντοβιοµηχανίας κλπ.). Στις νέες συνθέσεις των µαγνησιοσπινελικών πυριµάχων πραγµατοποιήθηκαν χηµικές, ορυκτολογικές αναλύσεις καθώς και µετρήσεις φαινόµενης πυκνότητας, συντελεστή θερµικής διαστολής αλλά και δοκιµές σε θλίψη εν ψυχρώ. Από τα αποτελέσµατα που προέκυψαν οι ποιότητες S-MAL37z-20 και S-MAL37cr-20, που περιέχουν υψηλής πυκνότητας σπινελικές συνθέσεις (R559z και R573cr αντίστοιχα) και περιεκτικότητα σε Αl2O3 στη µάζα τους της τάξεως 20%, προτείνονται ως περισσότερο κατάλληλες σε σχέση µε τις υπόλοιπες, για αντοχή στους θερµοκρασιακούς αιφνιδιασµούς, και στη διάβρωση από σκωρίες, ενώ οι S-MAL55z-10, S-MAL55z-20 και S-MAL55cr-10 θεωρούνται περισσότερο κατάλληλες για αντοχή σε θλίψη.
Open Access
Μελέτη ιζηματογενών διεργασιών και τεκτονικών δομών στον Κορινθιακό κόλπο, με τη χρήση γεωφυσικών μεθόδων.
(2007-06-22T12:02:55Z) Στεφάτος, Αριστοφάνης; Φερεντίνος, Γεώργιος; Ζεληλίδης, Αβραάμ; Παπαθεοδώρου, Γεώργιος; Κουκουβέλας, Ιωάννης; Κοντόπουλος, Νικόλαος; Παυλίδης, Σπυρίδων; Παπαμαρινόπουλος, Σταύρος; Φερεντίνος, Γεώργιος; Stefatos, Aristofanis
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Η παρούσα διδακτορική διατριβή βασίζεται στην ανάλυση ενός ευρύ φάσματος δεδομένων θαλάσσιας σεισμικής ανάκλασης (μονο-κάναλα και πολυ-κάναλα) με στόχο την μελέτη της γεωτεκτονικής δομής, και των μηχανισμών που ελέγχουν τις ιζηματογενείς διεργασίες πλήρωσης της λεκάνης του Κορινθιακού κόλπου, του πλέον ενεργού τμήματος της ευρύτερης Κορινθιακής τάφρου, και ενός από τα ταχύτερα διανοιγώμενα τμήματα ηπειρωτικού φλοιού παγκοσμίως. Πιο συγκεκριμένα η διατριβή ασχολείται με: (1) την αναγνώριση και λεπτομερή χαρτογράφηση των υποθαλάσσιων ρηγμάτων του Κορινθιακού κόλπου και τη σύνδεσή τους με τις τεκτονικές και σεισμολογικές παρατηρήσεις στην ευρύτερη Κορινθιακή τάφρο, (2) τη διερεύνηση του βάθους του γεωλογικού υποβάθρου και της δομής του Κορινθιακού κόλπου, (3) τη μελέτη των ενεργών ιζηματογενών διεργασιών και της επίδρασης της ενεργού τεκτονικής στους μηχανισμούς διασποράς και απόθεσης ιζημάτων. Η διατριβή αποτελείται από εννέα (9) κεφάλαια. Στο πρώτο κεφάλαιο (1), επιχειρείται μια σύντομη βιβλιογραφική ανασκόπηση των έως σήμερα δημοσιευμένων εργασιών σχετικά με την τάφρο του Κορινθιακού. Ακολουθούν δύο σύντομα κεφάλαια, το κεφάλαιο 2 όπου προσδιορίζεται και περιγράφεται γεωγραφικά η περιοχή ερευνών και το κεφάλαιο 3 όπου αναπτύσσεται η μεθοδολογία της παρούσας μελέτης. Στο κεφάλαιο 4 παρουσιάζεται μια συνολική, ευρείας κλίμακας μελέτη των υποθαλάσσιων ρηγμάτων του Κορινθιακού κόλπου και παρουσιάζεται η χαρτογράφηση τους. Στο τέλος του κεφαλαίου ακολουθεί μια εκτενής συζήτηση γύρω από την σημασία των ευρημάτων της παρούσας έρευνας σε σχέση με τις υπάρχουσες δημοσιεύσεις. Στο κεφάλαιο 5, παρουσιάζονται τα συλλεγμένα δεδομένα της πολυ-κάναλης σεισμικής ανάκλασης που επέτρεψε την σεισμική απεικόνιση της τεκτονικής τάφρου έως και το βάθος του αλπικού υποβάθρου. Ακολουθεί το κεφάλαιο 6 όπου αναλύονται διεξοδικά οι κύριες ιζηματογενείς διεργασίες στο δυτικό Κορινθιακό κόλπο και συσχετίζονται με τη λεπτομερή τεκτονική χαρτογράφηση της περιοχής. Στο τέλος του κεφαλαίου 6, παρατίθεται επιπλέον η αξιολόγηση των βασικών μοντέλων ταξινόμησης των ιζηματογενών συστημάτων βαθιάς θάλασσας με βάση τα ευρήματα της διατριβής για το δυτικό Κορινθιακό κόλπο. Στο τέλος καθενός από τα κεφάλαια 4, 5 και 6 πραγματοποιείται σύνθεση των αποτελεσμάτων και αναπτύσσεται συζήτηση ως προς την σημασία των παρουσιαζόμενων ευρημάτων της έρευνας. Στο κεφάλαιο 7 επιχειρείται μία σύντομη περίληψη και ανακεφαλαίωση των βασικότερων συμπερασμάτων της διατριβής,. Στο κεφάλαιο 8 γίνεται παράθεση της χρησιμοποιημένης βιβλιογραφίας, ενώ το κεφάλαιο 9 αποτελεί μια σύντομη σύνοψη της διατριβής στην αγγλική γλώσσα. Τέλος, στο παράρτημα Ι παρατίθενται τα βασικά στοιχεία και χαρακτηριστικά του ερευνητικού πλόα του ωκεανογραφικού σκάφους R/V Maurice Ewing που πραγματοποιήθηκε στο Κορινθιακό κόλπο το καλοκαίρι του 2001, για την συλλογή πολυ-κάναλων δεδομένων σεισμικής ανάκλασης χρησιμοποιώντας ένα σύστημα που περιελάμβανε ένα συνδυασμό από τις μεγαλύτερες σεισμικές πηγές και συστοιχίες υδροφώνων σε παγκόσμιο επίπεδο.
Open Access
Η ιζηματολογική εξέλιξη της λεκάνης της Ιονίου ζώνης από το Τριαδικό έως το Ηώκαινο και η πιθανή σύνδεση τους με πεδία υδρογονανθράκων σε περιοχές του κεντρικού τμήματος της λεκάνης
(2007-06-22T12:03:07Z) Γκέτσος, Κοσμάς; Ζεληλίδης, Αβραάμ; Τσικούρας, Βασίλειος; Φερεντίνος, Γεώργιος; Μανούτσογλου, Εμμανουήλ; Χατζηπαναγιώτου, Κωνσταντίνος; Κοντόπουλος, Νικόλαος; Πομόνη-Παπαϊωάννου, Φωτεινή; Ζεληλίδης, Αβραάμ; Getsos, Kosmas
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Η περιοχή μελέτης καλύπτει ένα μέρος των ανθρακικών αποθέσεων της Κεντρικής και Εξωτερικής Ιόνιας ζώνης οι οποίες αποτέθηκαν από το Τριαδικό έως το Ηώκαινο. Γεωγραφικά οριοθετείται, κατά τον άξονα Ανατολή – Δύση, από τον εθνικό δρόμο Άρτας – Ιωαννίνων και το Ιόνιο Πέλαγος, και κατά Βορά – Νότο από νοητούς, παράλληλους προς τον Ισημερινό άξονες που διέρχονται από την Άρτα και την Ηγουμενίτσα. Η περιοχή βρίσκεται ανάμεσα στις συντεταγμένες 20ο 12΄ και 21ο 00΄ Ανατολικά, και 39ο 00΄ με 39ο 30΄ Βόρεια και καλύπτεται από τα ακόλουθα γεωλογικά φύλλα του Ι.Γ.Μ.Ε, κλίμακας 1:50.000: Άρτα, Καναλάκι, Πάργα, Θεσπρωτικό και Παραμυθιά. Από την μικροφασική ανάλυση και την ανάλυση φασικών ζωνών που προηγήθηκε σε συνδυασμό με την βιοχρονολόγηση εξάγεται το συμπέρασμα ότι κατά το Α.Τριαδικό αποτέθηκαν μικριτικοί και κατά θέσεις λιθοκλαστικοί ασβεστόλιθοι σε περιβάλλον υφαλοκρηπίδας περιορισμένης κυκλοφορίας. Από το Α.Τριαδικό και μέχρι το τέλος του Λιασίου αποτίθενται σε όμοιες περιβαλλοντικές συνθήκες grapestones, rudstones, floatstones και grainstones. Από το Λιάσιο και μέχρι το Σαντώνιο αποτίθενται mudstone – wackestone και σπανιότερα packstone σε περιβάλλον πρόσθιας κατωφέρειας έως και υφαλοκρηπίδας ανοιχτής θάλασσας. Από το Καμπάνιο έως το Πριαμπόνιο, όπου τοποθετείται και το τέλος της ανθρακικής ιζηματογένεσης στην Ιόνιο ζώνη, αποτίθενται εναλλαγές από mudstone – wackestone και floatstone – packstone σε περιβάλλον πρόσθιας κατωφέρειας και βαθύτερο όριο υφαλοκρηπίδας. Στρωματογραφικά οι αποθέσεις της περιοχής μελέτης αποτελούνται από τέσσερις συνολικά ακολουθίες 3ης τάξης, δύο χαμηλής στάθμης (LST), μία υψηλής στάθμης (HST) και μια επικλυσιγενής (TST). Ο συνολικός όγκος των μελετηθέντων ιζημάτων ανέρχεται σε 3064,796 χλμ3, καταλαμβάνοντας χρονικό διάστημα από το Ανώτερο Τριαδικό έως το Παλαιογενές, από τα όποια 1398,050 χλμ3 αποτελούνται από τους ασβεστόλιθους του Ιουρασσικού οι οποίοι λόγω της απουσίας το Ammonitico Rosso δεν διαχωρίζονται. Επιπλέον 796,777 χλμ3 αποτελούνται από τους ασβεστόλιθους της Βίγλας οι οποίοι μαζί με τις πελαγικές αποθέσεις του Μέσου – Άνω – Ιουρασσικού απαρτίζουν την πελαγική ακολουθία 2ης τάξης. Τέλος 449,921 χλμ3 και 420,048 χλμ3 ανήκουν στους ασβεστόλιθους το Α.Κρητιδικού και του Παλαιογενούς οι οποίοι απαρτίζουν την δεύτερη ακολουθία 3ης τάξης. Οι αποθέσεις του Τριαδικού λόγω του άγνωστου υποβάθρου τους και τις ευδιάλυτης φύσης τους δεν συμπεριλήφθηκαν στους υπολογισμούς όγκου. Από την μελέτη με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης προέκυψε ότι διεργασίες όπως μικριτίωση, ανακρυστάλωση, προσαύξηση και νεομορφισμός του υλικού τσιμεντοποίησης είναι καθολικές για όλα τα δείγματα. Σε κάποια δείγματα παρατηρήθηκαν πυριτικά συσσωματώματα τα οποία συνδέονται με την δράση θειοβακτηριδίων. Επίσης στο σύνολο των δειγμάτων παρατηρήθηκε ασήμαντο από άποψη υδραυλικών χαρακτηριστικών μεσοκρυσταλλικό και μεσοκοκκώδες πορώδες. Το πιο σημαντικό πορώδες παρατηρήθηκε σε δείγματα wackestone του Παλαιογενούς το οποίο συνίσταται από πορώδες διαλυσιγενών καναλιών, βιοδιάτρησης και ενδοκοκκώδες παρουσιάζοντας αυξημένο ενδιαφέρον από άποψη υδροχωριτικότητας και διαπερατότητας. Από την μελέτη των αργιλικών ορυκτών προκύπτει ότι τα ιζήματα το Μέσου Ιουρασσικού βρέθηκαν σε στάδιο Μέσης διαγένεσης και σε θερμοκρασίες που δεν υπερέβησαν τους 100 0C. Τα μεταγενέστερα ιζήματα βρεθήκαν όπως αναμένονταν σε ζώνες ασθενέστερης διαγένεσης με αποκορύφωμα τα ιζήματα του Παλαιογενούς που βρέθηκαν μόνο στο στάδιο της πρώιμης διαγένεσης ή ρηχής ταφής. Οι συνθήκες διαγένεσης κρίνονται ανεπαρκής για την ωρίμανση και γένεση υδρογονανθράκων. Από τη ανάλυση σταθερών ισοτόπων και οργανικού άνθρακα εξάγεται το συμπέρασμα ότι κανένα από τα δείγματα που μελετήθηκαν δεν συνδέεται με κανένα τρόπο με μητρικό πέτρωμα υδρογονανθράκων. Επίσης από ανάλυση μάζας πετρώματος δεν μπορούν να εξαχθούν ασφαλή συμπεράσματα ως προς την θερμοκρασία που επικρατούσε στο περιβάλλον απόθεσης, λόγω των διαγενετικών αλλαγών. Όλα τα δείγματα που εξετάστηκαν έχουν δ τιμές μέσα στο εύρος των κανονικών πελαγικών αποθέσεων. Η υπό αμφισβήτηση παραδοχή ότι από τα παλαιότερα σε νεότερα πετρώματα το περιεχόμενο σταθερών ισοτόπων γίνεται ελαφρύτερο, δεν επιβεβαιώθηκε και επιπρόσθετα από τα αποτελέσματα τεκμηριώνεται η μη ορθότητα της παραδοχής. Το ποσοστό οργανικού άνθρακα καθορίζεται από τις οξειδωτικές ή αναγωγικές συνθήκες που επικρατούσαν και από τη δράση θειοβακτηριδίων και παραμένει εξαιρετικά χαμηλο στο σύνολο των δειγμάτων (<0,05 %). Η Ιόνιος ζώνη αναπτύχθηκε πάνω από ένα παθητικό περιθώριο με υπόβαθρο παλαιοζωικά μεταμορφωμένα πετρώματα τα οποία δεν έχουν επιφανειακές εμφανίσεις. Αρχικά και μετά από ηπειρωτική διάρρηξη αποτέθηκαν εβαποριτικά και ανθρακικά ιζήματα σε περιβάλλον περιορισμένης υφαλοκρηπίδας με εκτεταμένες και διάσπαρτες υπεράλμυρες λίμνες (sabkhas). Μετά από μία σύντομη περίοδο επιφανειακής έκθεσης η στάθμη της θάλασσας αυξήθηκε και αποτέθηκαν κανονικής αλμυρότητας ασβεστόλιθοι υφαλοκρηπίδας σε όλη τη διάρκεια του Λιασίου (Κ.Ιουρασσικό, κυρίως οι λεγόμενοι ασβεστόλιθοι ‘‘Παντοκράτορα’’). Στη συνέχεια και μέχρι το Σαντώνιο (Α.Κρητιδικό) αποτίθενται πελαγικοί ασβεστόλιθοι σε περιβάλλον υφαλοκρηπίδας ανοιχτής κυκλοφορίας με γεωμετρία ράμπας ίσης κλίσης (homoclinal ramp). Το περιβάλλον παραμένει ίδιο, με κάποιες μικρές τροποποιήσεις, όπως μεταβολή της κλίσης σε συνάρτηση με τη απόσταση από την ακτή και μικρή μείωση της στάθμης της θάλασσας, μέχρι το τέλος του Ηωκαίνου (Παλαιογενές) οπότε γίνεται μετάβαση σε κλαστική ιζηματογένεση. Από όλα τα δείγματα που μελετήθηκαν αυτά που δείχνουν να έχουν εκτεθεί σε θερμοκρασίες πάνω από 90-100 0C είναι ηλικίας Ιουρασσικού ή παλαιότερα. Στη περιοχή μελέτης όλα τα δείγματα που μελετήθηκαν έχουν περιεκτικότητα σε οργανικό υλικό μέχρι 0,05 % το οποίο είναι πολύ χαμηλότερο από το ελάχιστο απαιτούμενο 0,7 % για να είναι πιθανή ή γένεση υδρογονανθράκων. Επιπλέον οι τιμές δ του σταθερού ισοτόπου 13C απέχουν πολύ από τις τιμές -18 ‰ έως -27 ‰ οι οποίες χαρακτηρίζουν τα μητρικά πετρώματα υδρογονανθράκων. Για τους παραπάνω λόγους πιθανά μητρικά πετρώματα φαίνεται να είναι οι Τοάρσιας ηλικίας, λεγόμενοι “Κατώτεροι σχιστόλιθοι με Poseidonia”, και οι πλούσιες σε οργανικό υλικό παρενστρώσεις που βρίσκονται μέσα στα Τριαδικής ηλικίας ιζήματα. Σημαντικό είναι ότι καμία από τις παραπάνω αποθέσεις δεν έχουν επιφανειακή εμφάνιση στην περιοχή μελέτης. Ταμιευτήρια πετρώματα μπορεί να είναι είτε οι ημιπελαγικές αποθέσεις του Α.Κρητιδικού και του Παλαιογενούς είτε οι μεταηωκαινικές κλαστικές αποθέσεις. Ολοκληρώνοντας το ρόλο καλυμμάτων μπορούν να παίξουν τόσο οι πελαγικές αποθέσεις από το Μ.Ιουρασσικό έως το Κ.Κρητιδικό όσο και οι μεταηωκαινικές κλαστικές αποθέσεις.
Open Access
Στρωματογραφική και τεκτονική μελέτη της Νότιας Αιτωλοακαρνανίας
(2007-06-22T12:03:38Z) Σωτηρόπουλος, Σπήλιος; Τσαιλά - Μονόπωλη, Στέλλα; Παυλόπουλος, Ανδρέας; Φερεντίνος, Γεώργιος; Φρυδάς, Δημήτριος; Κουκουβέλας, Ιωάννης; Τριανταφύλλου, Μαρία; Κοντόπουλος, Νικόλαος; Sotiropoulos, Spilios
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Η παρούσα μελέτη παρουσιάζει νέα στοιχεία που αφορούν την τεκτονική και στρωματογραφία του φλύσχη της Νότιας Aιτωλοακαρνανίας και έχει ως στόχο να ερμηνεύσει την τεκτονική εξέλιξη της περιοχής και την κινηματική των επωθήσεων. Γεωλογικά δεδομένα που προέκυψαν από την τεκτονική και στρωματογραφική ανάλυση καθώς και από την ανάλυση αεροφωτογραφιών συνδυάστηκαν με σεισμικές τομές. Οι μεγάλης κλίμακας επωθήσεις της Πίνδου και του Γαβρόβου, που σχηματίζουν ένα προελαύνον προς την προχώρα σύστημα επωθήσεων, δρουν συγχρόνως για μεγάλο διάστημα του Ολιγοκαίνου. Η επώθηση Γαβρόβου χαρακτηρίζεται από σημαντική μετατόπιση (>10 χλμ.), μικρούς ρυθμούς βράχυνσης, και από πολύπλοκη ιστορία προέλασης που περιλαμβάνει και επωθήσεις εκτός ακολουθίας. Επωθήσειςν ΒΒΔ-ΒΔ διεύθυνσης ελέγχουν την τοπογραφία της περιοχής και συνείσφερουν σημαντικά στην πάχυνση του φλύσχη. Η υπέρθεση του φλύσχη ενέτεινε την βύθιση της λεκάνης και την υποβύθιση τμημάτων του φλοιού κάτω από την επώθηση. Η έναρξη της κλαστικής ιζηματογένεσης λαμβάνει χώρα στο Πριαμπόνιο, ενώ το τέλος της προσδιορίστηκε στο Ανώτερο Ολιγόκαινο. Στην Ιόνια λεκάνη η κατώτερη ακολουθία ιζημάτων του φλύσχη αντιστοιχεί σε αποθέσεις εξωτερικού ριπιδίου ενώ η ανώτερη σε αποθέσεις εσωτερικού ριπιδίου-κατωφέρειας. Στην λεκάνη Γαβρόβου επικρατούν κυρίως αποθέσεις εσωτερικού-μέσου ριπιδίου. Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από την παρούσα διατριβή υποδηλώνουν ότι το κλασσικό μοντέλο του προελαύνοντος προς την προχώρα συστήματος επωθήσεων, που έχει προταθεί για τις Εξωτερικές Ελληνίδες χρειάζεται σημαντικές τροποποιήσεις.
Open Access
Ο Γρανίτης της Τήνου και οι συνδεόμενοι με αυτόν σχηματισμοί Skarn
(2007-11-19T09:31:36Z) Μάστρακας, Νικόλαος; Στ. Σέυμουρ, Κάρεν; Κυριακόπουλος, Κωνσταντίνος; Μητρόπουλος, Παναγιώτης; Μιγκίρος, Γεώργιος; Σκαρπέλης, Νικόλαος; Φιλιππίδης, Ανέστης; Χατζηπαναγιώτου, Κωνσταντίνος; Στ. Σέυμουρ, Κάρεν; Mastrakas, Nikolaos
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Η παρούσα έρευνα αναφέρεται στην πετρολογική και κοιτασματολογική μελέτη του πλουτωνίτη της νήσου Τήνου και την συνδεδεμένη μ' αυτόν μεταλλοφορία σεελίτη (βολφραμιούχος) τύπου skarn. Ο ασβεσταλκαλικού χαρακτήρα πλουτωνίτης δείχνει τεκτονικού-θερμομεταφορικού τύπου επαφή με τα πετρώματα του πλαισίου. Συνίσταται άπό δύο βασικές λιθολογικές φάσεις: έναν μεταργιλικού χαρακτήρα βιοτιτικό-κεροστιλβικό γρανοδιορίτη που τοποθετήθηκε γύρω στους 17 Μα σε καθεστώς συμπίεσης σε θερμοκρασία ~770οC και πίεση ~5,2 Kbars. Ο γρανοδιορίτης προήλθε από ένα μάγμα που ήταν αποτέλεσμα μερικής τήξης υλικών μανδυακής προέλευσης και πετρωμάτων του ανώτερου φλοιού. Ο δεύτερος λιθότυπος πλουτωνίτη είναι ένας περιφερειακά αναπτυσσόμενος υπεραργιλικός γρανιτικός - βιοτιτικός λευκογρανίτης. Ο λευκογρανίτης τοποθετήθηκε γύρω στα 14 Μα σε καθεστώς διαστολής σε θερμοκρασία ~680οC και πίεση ~2Kbars. Κρυσταλλώθηκε από μάγμα που προήλθε από την μερική τήξη του γρανοδιορίτη και των περιβαλλόντων μεταϊζημάτων. Γύρω από τον πλουτωνίτη σχηματίσθηκε άλως επαφής πάχους ~1km. Μέσα στην ζώνη του πυροξενικού κερατίτη εντοπίστηκαν σε δύο περιοχές της δυτικής επαφής του πλουτωνίτη οι σχηματισμοί skarn πυροξένου - γρανάτη. Ο τύπος του skarn είναι "οξειδωτικός" εντούτοις διατηρούνται υπολέιμματα του αναγωγικού σταδίου (πλούσιοι σε εδεμβεργίτη πυρόξενοι και πλούσιοι σε γροσσουλάριο πυρήνες γρανατών που έχουν υποστεί ανθρακορρωγμάτωση). Η μεταλλοφορία του σεελίτη εντοπίστηκε μέσα στην ζώνη του πυροξενικού κερατίτη ως αποτέλεσμα διηθητικών - μετασωματικών διαδικασιών. Οι μεγακρύσταλλοί του βρίσκονται σε ισορροπία με τον υδροθερμικό γρανάτη (ζωνώδεις κρύσταλλοι πλούσιοι σε ανδραδίτη με παλμική ζώνωση και ανισοτροπία) και έχουν αποτεθεί σε θερμοκρασία ~375 οC (από ρευστά εγκλείσματα) και πίεση μικρότερη των 500 bars.
Open Access
Προσδιορισμός μηχανικών παραμέτρων του βραχώδους υλικού και εφαρμογή αυτών στην εκτίμηση της αντοχής και παραμορφωσιμότητας της βραχομάζας
(2008-02-01T11:47:36Z) Παπανακλή, Στυλιανή; Σαμπατάκης, Νικόλαος; Κούκης, Γεώργιος; Τσιαμπάος, Γεώργιος; Σαμπατάκης, Νικόλαος; Κούκης, Γεώργιος; Τσιαμπάος, Γεώργιος; Φερεντίνος, Γεώργιος; Χατζηπαναγιώτου, Κωνσταντίνος; Λαμπράκης, Νικόλαος; Παπαντωνόπουλος, Κωνσταντίνος; Papanakli, Styliani
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Αντικείμενο της παρούσας διατριβής αποτελεί η διερεύνηση των μηχανικών παραμέτρων του βραχώδους υλικού και η εφαρμογή αυτών στην εκτίμηση της αντοχής και παραμορφωσιμότητας της βραχομάζας. Προς την κατεύθυνση αυτή, έγινε οριοθέτηση της μηχανικής συμπεριφοράς του βραχώδους υλικού, διατύπωση συσχετίσεων μεταξύ των φυσικών και μηχανικών παραμέτρων του καθώς και ημιποσοτική εκτίμηση της επίδρασης της ορυκτολογικής σύστασης στη διαφοροποίηση της συμπεριφοράς τους. Η επεξεργασία των αποτελεσμάτων της έρευνας έγινε μέσω ενός «Σχεσιακού Συστήματος Διαχείρισης Φυσικών και Μηχανικών Παραμέτρων Γεωλογικών Υλικών» που σχεδιάστηκε και δημιουργήθηκε στα πλαίσια της Διατριβής. Η έρευνα εστιάστηκε σε ιζηματογενή πετρώματα, χημικά (ασβεστόλιθους) και κλαστικά (ψαμμίτες και ιλυόλιθοι του φλύσχη) που συναντώνται εκτεταμένα στη Δυτική Ελλάδα καθώς επίσης και σε μεταμορφωμένα πετρώματα (μάρμαρα). Η δειγματοληψία των ιζηματογενών πετρωμάτων επικεντρώθηκε στους σχηματισμούς που απαρτίζουν τις γεωτεκτονικές ζώνες των Εξωτερικών Ελληνίδων, οι οποίες καλύπτουν το δυτικό ήμισυ του Ελλαδικού χώρου και φιλοξενούν πλήθος τεχνικών έργων. Για τα μεταμορφωμένα, δείγματα μαρμάρων λήφθηκαν από λατομεία της Βόρειας Ελλάδας που περιλαμβάνονται στις ζώνες των Εσωτερικών Ελληνίδων. Συνολικά, στα πλαίσια της έρευνας λήφθηκαν βραχώδη τεμάχη από 62 θέσεις δειγματοληψίας από τα οποία διαμορφώθηκαν και εξετάστηκαν ως προς τις φυσικές, δυναμικές και μηχανικές τους ιδιότητες 519 δείγματα βραχώδους υλικού. Ειδικότερα πρόκειται για 33 θέσεις δειγματοληψίας σε ασβεστολιθικούς σχηματισμούς (271 δοκίμια), 22 θέσεις σε σχηματισμούς του φλύσχη (152 δοκίμια ψαμμίτη και 24 δοκίμια ιλυόλιθου) και 7 θέσεις σε μάρμαρα (72 δοκίμια). Για κάθε θέση δειγματοληψίας διαμορφώθηκαν, με εργαστηριακό αδαμαντοτρύπανο, αδαμαντοτροχό και συσκευή λείανσης, έξι δοκίμια για τον εργαστηριακό προσδιορισμό των φυσικών, των δυναμικών και των μηχανικών παραμέτρων του βραχώδους υλικού. Οι εργαστηριακές δοκιμές πραγματοποιήθηκαν σύμφωνα με τις προδιαγραφές της ISRM (1981), του ΥΠΕΧΩΔΕ (Ε102-84) καθώς και της ASTM (D 2664 – 86, D 2938 – 86, D 2845 – 90, D 3967 – 92, D 3148 – 93). Έτσι, συνολικά εκτελέστηκαν: • 476 δοκιμές προσδιορισμού του πορώδους n (%), ξηρής πυκνότητας ρd (kN/m3), κορεσμένης πυκνότητας ρsat (kN/m3), λόγου κενών e και δείκτη κενών Iv (%). • 249 δοκιμές προσδιορισμού της ταχύτητας διάδοσης των υπερήχων Vp και Vs (m/sec). • 336 δοκιμές προσδιορισμού της σκληρότητας SHV. • 120 δοκιμές προσδιορισμού του δείκτη σημειακής φόρτισης Is(50) (MPa). • 67 δοκιμές προσδιορισμού της αντοχής σε μοναξονική θλίψη σc (MPa) από τις οποίες οι 58 έγιναν με σύγχρονη μέτρηση των αξονικών και πλευρικών παραμορφώσεων για τον προσδιορισμό του μέτρου ελαστικότητας Ε και του λόγου Poisson ν. • 75 δοκιμές προσδιορισμού της αντοχής σε εφελκυσμό σt (MPa). • 62 τριαξονικές δοκιμές. Κατά την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων των εργαστηριακών δοκιμών κρίθηκε σκόπιμη η προετοιμασία και παρατήρηση στο μικροσκόπιο 20 λεπτών τομών που προήλθαν από διαφορετικά δείγματα με σκοπό την καλύτερη πληροφόρηση σχετικά με την ορυκτολογική σύσταση και τη δομή των βραχωδών υλικών που εξετάστηκαν. Μετά το πέρας των εργαστηριακών δοκιμών τα αποτελέσματα αυτών συγκεντρώθηκαν και αξιολογήθηκαν. Ακολούθησε στατιστική επεξεργασία από την οποία προέκυψαν ιστογράμματα διακύμανσης των τιμών της κάθε παραμέτρου και οριοθετήθηκε η συμπεριφορά των βραχωδών υλικών που εξετάστηκαν. Επιπλέον, μεταξύ των διαφόρων παραμέτρων του βραχώδους υλικού σχεδιάστηκαν τα αντίστοιχα διαγράμματα συσχέτισης και προτάθηκαν εμπειρικές σχέσεις που συνδέουν αυτές. Επίσης, πολύ σημαντικές ποιοτικές και ημιποσοτικές εκτιμήσεις προέκυψαν από τη συσχέτιση των παραμέτρων αντοχής με την ορυκτολογική σύσταση των βραχωδών υλικών. Μετά την ολοκλήρωση των εργαστηριακών δοκιμών στα πλαίσια της παρούσας διατριβής οι παράμετροι αντοχής (αντοχή σε μοναξονική θλίψη και σταθερά mi) που υπολογίστηκαν για το βραχώδες υλικό χρησιμοποιήθηκαν για την εκτίμηση κυρίως της αντοχής της βραχομάζας. Για το σκοπό αυτό εκτιμήθηκε ο Γεωλογικός δείκτης Αντοχής, GSI, σε 32 συνολικά θέσεις και προσδιορίστηκαν με τη χρήση του προγράμματος Roclab οι παράμετροι αντοχής της βραχομάζας για τις θέσεις αυτές. Στη συνέχεια και για να διερευνηθεί η επίδραση της διακύμανσης των παραμέτρων του βραχώδους υλικού στη συμπεριφορά της βραχομάζας υπολογίστηκαν οι παράμετροι αντοχής και παραμορφωσιμότητάς της με βάση τις προτεινόμενες από τη βιβλιογραφία τιμές του mi και όχι αυτές που υπολογίστηκαν εργαστηριακά. Από τη σύγκριση των δύο αποτελεσμάτων προέκυψαν χρήσιμα συμπεράσματα σχετικά με τη σημασία των εργαστηριακών δοκιμών αλλά και τη σημαντική επίδραση που έχουν οι ακριβείς τιμές των παραμέτρων του βραχώδους υλικού στην εκτίμηση της αντοχής της βραχομάζας.
Open Access
Τυρφογένεση και εξελικτική πορεία τυρφώνων στην Ελλάδα
(2008-06-26T12:02:26Z) Καλαϊτζίδης, Σταύρος; Χρηστάνης, Κίμων; Αντωνιάδης, Πρόδρομος; Ζεληλίδης, Αβραάμ; Βαρνάβας, Σωτήριος; Κοντόπουλος, Νικόλαος; Τσώλη-Καταγά, Παναγιώτα; Γεωργιάδης, Θεόδωρος; Χρηστάνης, Κίμων; Kalaitzidis, Stavros
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Στην παρούσα διατριβή διερευνώνται οι διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στο τυρφογενές στρώμα, έτσι ώστε να ανιχνευθούν οι μεταβολές των φυσικών, πετρογραφικών και χημικών χαρακτηριστικών των οργανικών ιζημάτων συναρτήσει των παραμέτρων τυρφογένεσης, όπως το κλίμα και οι τοπικές γεωλογικές συνθήκες. Απώτερο στόχο συνιστά η μοντελοποίηση παλαιοπεριβαλλόντων γένεσης των γαιανθράκων. Τέλος αξιολογείται η συμπεριφορά των ορυκτών, η γεωχημική συγγένεια και η κινητικότητα των ιχνοστοιχείων σε ενδεχόμενη αξιοποίηση της τύρφης για ενεργειακούς σκοπούς. Η έρευνα εστιάστηκε στους τυρφώνες Φιλίππων (Ν. Καβάλας) και Νησιού (Ν. Πέλλας) στη Βόρεια Ελλάδα και στον παράκτιο τυρφώνα του Κεριού (Ν. Ζακύνθου). Εξετάστηκαν τα ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά των οργανικών και ανοργάνων ιζημάτων που πληρούν τους τυρφώνες, αλλά και τα αντίστοιχα τυρφογενετικά φυτικά είδη, που αναπτύσσονται στους ενεργούς τυρφώνες Νησιού και Κεριού. Συγκεκριμένα πραγματοποιήθηκαν προσεγγιστική και στοιχειακή ανάλυση, ορυκτολογικοί προσδιορισμοί, εξέταση στιλπνών τομών με ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης, αναλύσεις τόσο της ανόργανης χημικής σύστασης (XRF, ICP/OES, ICP/MS), όσο και της οργανικής χημικής σύστασης (13C CP/MAS NMR, FTIR, py-GC/MS), όπως επίσης και ανθρακοπετρογραφικοί προσδιορισμοί. Αναφορικά με τους ορυκτολογικούς προσδιορισμούς εφαρμόστηκε μέθοδος πλήρους ποσοτικοποίησης των ορυκτών φάσεων με εφαρμογή περιθλασιμετρίας ακτίνων Χ σε ξηρό δείγμα, συνυπολογίζοντας την επίδραση του οργανικού υλικού. Αξιολογήθηκε επίσης η εφαρμογή περιθλασιμετρίας ακτίνων Χ σε υπολείμματα οξείδωσης της τύρφης. Οι τυρφώνες Φιλίππων και Νησιού συνιστούν παρόμοια περιβάλλοντα τυρφογένεσης, καθώς και οι δύο αναπτύσσονται σε ενδοηπειρωτικές λεκάνες, των οποίων η βύθιση ελέγχεται κυρίως από τεκτονικούς παράγοντες, με την ανάπτυξη παρόμοιων τυρφογενετικών φυτικών ειδών, όπως Cyperaceae και ειδικότερα το ασβεστόφιλο Cladium mariscus και διάφορα Carex spp., ενώ επηρεάζονται στη σύγχρονη εξέλιξή τους τουλάχιστον και οι δύο από καρστικούς υδροφόρους, συνιστώντας τοπογενείς ποωτυρφώνες, με κύριο μορφολογικό χαρακτηριστικό την παρουσία εξάρσεων (hummocks). Αντίθετα στο Κερί η τυρφογένεση αναπτύχθηκε σε παράκτιο περιβάλλον με τη βύθιση (δηλ. το πλημμύρισμα) να ελέγχεται τόσο από τεκτονικούς παράγοντες, όσο και από τις ευστατικές κινήσεις της θάλασσας, και το πεδίο χαρακτηρίζεται ως υφάλμυρος ποωτυρφώνας. Στο Κερί πέρα από ελόφυτα γλυκών νερών, αναπτύσσονται και είδη υφάλμυρων οικολογικών συνθηκών, όπως Scirpus maritimus και Juncus maritimus, λόγω της υφαλμύρινσης του υδροφόρου ορίζοντα. Με βάση τα χαρακτηριστικά τυρφογένεσης στους τρεις τυρφώνες τροποποιήθηκαν οι δείκτες φάσεων, που χρησιμοποιούνται στη γεωλογία γαιανθράκων, έτσι ώστε να αντανακλούν καλύτερα τις συγγενετικές διεργασίες στο ακρότελμα. Επιπρόσθετα περιγράφονται τόσο ποιοτικά, όσο και ποσοτικά τα χαρακτηριστικά των ιζημάτων στο τελματικό και το λιμνοτελματικό πεδίο, ενώ εκτιμάται επίσης και η πορεία της ενανθράκωσης των υπό μελέτη οργανογενών ιζημάτων, έτσι ώστε να εξαχθούν διαγνωστικές παράμετροι εφαρμογής στα παλαιοπεριβάλλοντα τυρφογένεσης.
Open Access
Τεχνικογεωλογικές-γεωτεχνικές παράμετροι και μηχανική συμπεριφορά σκληρών εδαφών και μαλακών βράχων στο σχεδιασμό υπόγειων τεχνικών έργων
(2008-07-23T11:59:59Z) Κούκη, Αθανασία; Φερεντίνος, Γεώργιος; Φερεντίνος, Γεώργιος; Μαρίνος, Παύλος; Σαμπατακάκης, Νικόλαος; Χατζηπαναγιώτου, Κωνσταντίνος; Κοντόπουλος, Νικόλαος; Σοφιανός, Αλέξανδρος; Τσιαμπάος, Γεώργιος; Kouki, Athanasia
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Εξετάστηκαν κατ'αρχήν οι σχηματισμοί " σκληρά εδάφη-μαλακοί βράχοι" με βάση τη διεθνή και Ελληνική εμπειρία. Διερευνήθηκαν η γεωλογική σύσταση και δομή, σεισμικότητα, τεχνικογεωλογικοί χαρακτήρες και υδρογεωλογικό καθεστώς αυτών στο πλαίσιο του έργου της Ευρείας Παράκαμψης Πατρών (ΕΠΠ). Συντάχθηκε ο τεχνικογεωλογικός-γεωτεχνικός χάρτης της επριοχής έρευνας, σε κλίμακα 1:5000, αξιολογήθηκαν 170 γεωτρήσεις και διαχωρίστηκαν δύο γεωτεχνικές ενότητες των λεπτομερών αυτών ιζημάτων, Ανώτερη και Κατώτερη, οι οποίες αξιολογήθηκαν σε σχέση με τα υπόγεια τεχνικά έργα (σήραγγες). Οι ενότητες αυτές αποτυπώθηκαν σε μηκοτομές των δύο κλάδων του έργου της ΕΠΠ σε κλίμακα 1:5000/1:1000. Έγινε περαιτέρω τεκμηρίωση των ενοτήτων αυτών με βάση λεπτομερή μικροσκοπική μελέτη-ορυκτολογική ανάλυση, αξιολόγηση των εργαστηριακών και επιτόπου δοκιμών, καταγραφή παραμορφώσεων διατομής του έργου (συγκλίσεις), καθώς και ανάδρομες αναλύσεις. Η έρευνα αυτή αποτελεί χρήσιμο οδηγό διερεύνησης ανάλογων σχηματισμών για τον ασφαλή σχεδιασμό υπόγειων τεχνικών έργων.
Open Access
Ολοκαινικά περιβάλλοντα απόθεσης και η σύγχρονη ιζηματολογία του βοιωτικού Κηφισού ποταμού
(2008-11-07T09:33:46Z) Καρκάνας, Αλέξανδρος; Κοντόπουλος, Νικόλαος; Κοντόπουλος, Νικόλαος; Βαρνάβας, Σωτήριος; Ζεληλίδης, Αβραάμ; Παπαμαρινόπουλος, Σταύρος; Τσώλη-Καταγά, Παναγιώτα; Παυλόπουλος, Ανδρέας; Παπαθεοδώρου, Γεώργιος
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
-
Open Access
Development of a system to access the earthquake damage potential for buildings : intensionmeter
(2008-11-11T11:20:08Z) Laurentiu, Danciu; Τσελέντης, Γεράσιμος; Τσελέντης, Γεράσιμος; Καρύδης, Παναγιώτης; Grecu, Vasile
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
An earthquake damage warning system –called Intensiometer- has been proposed as a low cost alternative to the widely used traditional earthquake warnbased system. The rapid evaluation of integrated circuits, sensor and microcontrollers technologies over the last decades, as well as the reducing price and size, would make possible the development of such a low cost earthquake damage warning system. The most important improvement of the proposed system is the insertion of a new ground motion parameter CAV5 - cumulative absolute velocity after application of 5 cm/ sec2 threshold acceleration. In the present study, based on the relationship ground motion-damage, CAV5 have been found to be suitable parameter to describe the damage potential of a ground motion. The damage warning system was developed to quantify and report the earthquake intensity, with the aim of an Engineering Intensity Scale (EIS). Engineering Intensity Scale has been constructed based on the relationship between CAV5 parameter and Modified Mercalli Intensity (MMI) scale and embedded into the damage warning device. The Intensiometer has been developed to analyze the three components of an earthquake record and to trigger only the event of a damaging earthquake, typically MMI VI or greater. The Intensiometer is not triggered by smaller, non-damaging earthquakes or other sources of vibration such as vehicles, and construction equipment. Two were the aims of this research study. One was to detect an appropriate ground motion parameter capable to describe the damage potential of a ground motion. The second one was to incorporate the selected parameter into a damage warning system to minimize the hazards of catastrophic ground motion. The benefits of developing a damage potential warning system are multiple, including site specific applications, building automation strategy, shut off gas and water valves damage, shut down industrial processes, lock/unlock electronic doors, control elevators, protect assets and supplies, as well as a low-cost single user approach, such as for a typical homeowner.
Open Access
Διερεύνηση δυνατότητας εξαγωγής Al2O3 από καολίνες της νήσου Μήλου
(2008-11-24T12:14:52Z) Κρεμμύδας, Ιωάννης Π.; Βαρνάβας, Σωτήριος; Λυκουργιώτης, Αλέξιος; Seymour, Karen; Κουτσούκος, Πέτρος; Χρηστάνης, Κίμωνας; Βαρνάβας, Σωτήριος
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Στην διατριβή αυτή μελετήθηκε εργαστηριακά η δυνατότητα εξαγωγής μεταλλουργικής αλουμίνας από κοιτάσματα καολινών των περιοχών Ραλάκι και Κοντάρο της νήσου Μήλου, όπως και η κατά το δυνατόν αντιμετώπιση των συναφών ζητημάτων που σχετίζονται με την εξαγωγή αυτή. Στα πλαίσια της εν λόγω μελέτης, πέραν της βιβλιογραφικής επισκόπησης του ερευνητικού πεδίου, μελετήθηκε η γεωλογία των περιοχών από τις οποίες προήλθαν τα δείγματα των καολινών τα οποία χρησιμοποιηθήκαν για τα πειράματα διαλυτοποί- ησης και ανάκτησης της περιεχόμενης σε αυτά αλουμίνας. Μελετήθηκε επίσης η ορυκτολογική και γεωχημική σύσταση των δειγμάτων καολινών καθώς και δείγμα του μητρικού τους πετρώματος. Οι καολίνες της περιοχής Κοντάρο (προϊόντα εξαλλοίωσης κυρίως ρυοδακιτικών και ανδεσιτικών λαβών του Ανώτερου Πλειόκαινου) και της περιοχής Ραλάκι (προϊόντα εξαλλοίωσης κυρίως τοφφιτών Μέσου-Ανωτέρου Πλειόκαινου) είναι κυρίως μίγμα των αργιλικών ορυκτών καολινίτη, αλουνίτη (και Νa-αλουνίτη), και χαλαζία σε διάφορες αναλογίες. Σε γενικές γραμμές η εξαγωγική μέθοδος που ακολουθείται για την ανάκτηση της περιεχόμενης στους καολίνες αλουμίνας είναι η υδρομεταλλουργική κατεργασία της συγκεκριμένης ορυκτής πρώτης ύλης, αφορά δε πιο συγκεκριμένα στην χημική προσβολή φρυγμένου στους 730 οC καολίνη με βιομηχανικώς διαθέσιμα ανόργανα οξέα, όπως το υδροχλωρικό, θειικό και νιτρικό οξύ. Σε αυτήν τη συνάφεια μελετήθηκε και η κινητική των αντιδράσεων προσβολής του καολίνη καθώς και οι παράμετροι που την διέπουν. Συμπερασματικά, για τις περιπτώσεις προσβολής του καολίνη με HCl και HNO3 ο παράγοντας ελέγχου ταχύτητας της αντίδρασης φαίνεται να είναι η διάχυση του ένυδρου ιόντος Al+3 ή του συμπλέγματος του αργιλίου από το αντιδρών επιφανειακό διαμέτοπο, ενώ για την περίπτωση προσβολής του καολίνη με H2SO4 ο παράγων ελέγχου ταχύτητας της αντίδρασης είναι η διάχυση του ιόντος του υδρογόνου προς την αντιδρώσα επιφάνεια. Επίσης, η ταχύτητα διαλυτοποίησης του αργιλίου είναι μεγαλύτερη με τη χρήση του HCl οξέος, βραδύτερη με H2SO4 και ακόμη βραδύτερη με HNO3, ενώ η αύξηση της συγκέντρωσης του εκάστοτε οξέος ελάχιστα συμβάλλει στην διαλυτοποίηση του αργιλίου, σε θερμοκρασίες της τάξης των 95 οC και στις χαμηλότερες θερμοκρασίες μάλιστα είχε αρνητικές επιπτώσεις στο ρυθμό της εκχύλισης του αργιλίου στο διάλυμα. Η διαλυτοποίηση του τιτανίου είναι σχεδόν αμελητέα και αντιστοιχεί στο <10% εκείνης που περιέχεται στο φρυγμένο καολίνη. Μελετήθηκε ακόμα η απομάκρυνση του σιδήρου, από το προκύψαν ένυδρο αργιλούχο (μεταλλοφόρο) διάλυμα, με τη μέθοδο εξαγωγής δι’ οργανικού διαλύτη (SX) – μέσω της χρήσης τεταρτοταγών αμινών. Η απομάκρυνση του περιεχομένου στο διάλυμα HCl σιδήρου, με τη μέθοδο οργανικού διαλύτη εξετάσθηκε με διάφορες αμίνες. Οι οργανικοί διαλύτες: κοκο αμμωνιακό χλωρίδιο μεθυλο-πολυοξυαιθυλένιου και δι-τεταρτοταγές αμμωνιακό άλας του τολουολο-στεαρικού οξέος απομάκρυναν το 100% και το 92.08% του περιεχόμενου στο μεταλλοφόρο διάλυμα σιδήρου αντιστοίχως. Τελικώς προτείνεται ολοκληρωμένο σχέδιο διαγράμματος ροής για την παραγωγή αλουμίνας (Al2O3) υψηλής ποιότητας, η οποία θα είναι κατάλληλη για την αναγωγική διαδικασία.
Open Access
Ο ιγκνιμβρίτης του Πολύχνιτου της νήσου Λέσβου
(2008-11-25T12:35:49Z) Λαμέρα, Σοφία; Seymour, Karen; Κοτοπούλη, Κωνσταντίνα; Seymour, Karen; Pe-Piper, Γεωργία; Βαρνάβας, Σωτήριος; Ζεληλίδης, Αβραάμ; Μητρόπουλος, Παναγιώτης; Τσικούρας, Βασίλειος
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
-
Open Access
Κινηματική εξέλιξη του πινδικού καλύμματος
(2008-11-25T16:09:04Z) Σκουρλής, Κωνσταντίνος; Δούτσος, Θεόδωρος; Δούτσος, Θεόδωρος; Φερεντίνος, Γεώργιος; Τσαϊλά-Μονόπολη, Στέλλα; Μιγκίρος, Γεώργιος; Κίλιας, Γεώργιος; Ζεληλίδης, Αβραάμ; Κουκουβέλας, Ιωάννης
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
-
Open Access
Συμβολή στη γνώση του χημισμού και της ποιότητας των υπογείων υδάτων στον ελλαδικό χώρο
(2008-11-25T16:48:31Z) Δασκαλάκη, Παναγιώτα; Καλλέργης, Γεώργιος; Καλλέργης, Γεώργιος; Κούκης, Γεώργιος; Λαμπράκης, Νικόλαος; Φερεντίνος, Γεώργιος; Σαμπατακάκης, Νικόλαος; Ζεληλίδης, Αβραάμ; Παπαθεοδώρου, Γεώργιος
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η μελέτη της ποιότητας των υπόγειων υδάτων του Ελλαδικού χώρου. Τα υπόγεια ύδατα αποτελούν πηγή ζωής και βασικό τομέα του περιβάλλοντος, οπότε κρίνεται απαραίτητη η έρευνα του χημισμού τους και η προστασία τους από οποιαδήποτε και οποιουδήποτε βαθμού ρύπανση και μόλυνση.
Open Access
Υδρογεωλογικές συνθήκες της περιοχής Λάρνακας–Βασιλικού, Κύπρου
(2008-11-25T17:57:41Z) Κωνσταντίνου, Κώστας Α.; Καλλέργης, Γεώργιος; Καλλέργης, Γεώργιος; Κούκης, Γεώργιος; Λαμπράκης, Νικόλαος; Λέκκας, Σπυρίδων; Αλεξόπουλος, Απόστολος; Σαμπατακάκης, Νικόλαος; Κυρούσης, Ιωάννης
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
-
Open Access
Μελέτη γεωχημικών διεργασιών σε ιζήματα του Βόρειου Ατλαντικού Ωκεανού
(2009-02-09T10:49:04Z) Παναγιωτάρας, Διονύσιος; Βαρνάβας, Σωτήριος; Βαρνάβας, Σωτήριος; Μπάρλος, Κλεομένης; Σκούλλος, Μιχαήλ; Χρηστάνης, Κίμωνας; Λαμπράκης, Νικόλαος; Παπαθεοδώρου, Γεώργιος; Καλαβρουζιώτης, Ιωάννης; Panagiotaras, Dionisios
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Στην προσπάθεια να μελετηθούν ομοιότητες αλλά και διαφορές μεταξύ της σύγχρονης ιζηματογένεσης στην περιοχή Porcupine Abyssal Plain στον ΒΑ Ατλαντικό ωκεανό (περιοχή μελέτης ΡΑΡ) και της ιζηματογένεσης που εξελίχθηκε σε παλαιότερες γεωλογικές εποχές, αναλύθηκαν δείγματα ιζημάτων που συλλέχτηκαν από την περιοχή ΡΑΡ και τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με γεωχημικά δεδομένα των Ελληνικών ανθρακικών σχηματισμών, από αντιπροσωπευτικές περιοχές των γεωλογικών ζωνών Γαβρόβου-Τρίπολης, την Πελαγονική Ζώνη και την Ζώνη Παιονίας. Η απόθεση ανθρακικών υλικών στα ιζήματα του πυθμένα των ωκεανών σχετίζεται άμεσα με την πρωτογενή παραγωγή που εξελίσσεται στα ανώτερα στρώματα της υδάτινης στήλης. Αυτή είναι και η κύρια διαδικασία της ανθρακικής ιζηματογένεσης. Στην περιοχή μελέτης ΡΑΡ τα ιζήματα έχουν κυρίως ανθρακική προέλευση. Τα επιφανειακά στρώματα είναι εμπλουτισμένα σε CaCΟ3 που προέρχεται από την πρωτογενή παραγωγή που συμβαίνει στα ανώτερα στρώματα της υδάτινης στήλης. Οι ανθρακικοί σχηματισμοί αντιπροσωπευτικών περιοχών των ζωνών Παιονίας, Πελαγονικής και Γαβρόβου Τρίπολης προέρχονται από την ανθρακική ιζηματογένεση που εξελίχθηκε σε παλαιότερες γεωλογικές εποχές σε ωκεάνια συστήματα. Το CaCΟ3 συμμετέχει σε διάφορες γεωχημικές αλλά και βιογεωχημικές διεργασίες, που στην εξέλιξή τους οδηγούν στην διάλυσή του και στην παράλληλη δημιουργία άλλων γεωχημικών φάσεων. Επιπρόσθετα η αύξηση του ρυθμού διάλυσης του CaCΟ3 σχετίζεται και με την αύξηση του πληθυσμού των μικροοργανισμών στην περιοχή μελέτης καθώς και με την αύξηση του ρυθμού ανάδευσης των ιζημάτων από τους οργανισμούς. Ο μεγαλύτερος ρυθμός οξείδωσης του οργανικού υλικού λόγω της διείσδυσης του οξυγόνου στο ίζημα, έχει ως αποτέλεσμα την διάλυση του CaCΟ3 στο βάθος των ανώτερων 50 mm ιζήματος. Στην περιοχή μελέτης ΡΑΡ η αύξηση με το βάθος στην συγκέντρωση του Fe και Mn στα ιζήματα που μελετήθηκαν δείχνει ότι δεν παρουσιάζεται το φαινόμενο της διαγένεσης τουλάχιστον για τα βαθύτερα στρώματα (>50 mm) στην περιοχή μελέτης. Tο ίδιο συμπέρασμα υποστηρίζει και η γεωχημική συμπεριφορά των Si, Al, Mg, τουλάχιστον για το βάθος από 50 mm έως 200 mm. H εικόνα είναι πιο συγκεχυμένη για το βάθος από 0 mm έως 50 mm όπου εκτείνεται η ζώνη εισαγωγής O2 και εξελίσσεται η διαδικασία της οξείδωσης του οργανικού υλικού. Tα ευρήματα της παρούσας μελέτης υποστηρίζουν την διαγενετική μετακίνηση του Fe στα ανώτερα 50 mm ιζήματος. H μείωση στην συγκέντρωσή του στο επιφανειακό στρώμα σε ορισμένες περιπτώσεις οφείλεται κυρίως στην επαναιώρηση του επιφανειακού στρώματος των ιζημάτων του πυθμένα. To Mn, έστω και εάν εμφανίζει μια σημαντική διακύμανση στο βάθος από 0 mm έως 50 mm που μπορεί να συνδεθεί με την διαδικασία της διαγένεσης, εντούτοις δεν διαχέεται στο νερό του πυθμένα, διότι επανακαθιζάνει είτε ως υδροξυοξείδιο είτε προσροφάται στα αυθιγενώς παραγόμενα οξείδια του Fe. Η γεωχημική συμπεριφορά του Si στα ανώτερα 50 mm ιζήματος σχετίζεται κυρίως με τις βιογενούς προέλευσης άμορφες οξειδιακές φάσεις, ενώ στα βαθύτερα στρώματα ένα μικρότερο ποσοστό σχετίζεται με τα αργιλοπυριτικά ορυκτά. Η αύξηση της συγκέντρωσης του Al που παρατηρείται με το βάθος οφείλεται και στο ποσοστό Al που προέρχεται από τα αργιλοπυριτικά ορυκτά, τα οποία αντιπροσωπεύουν το μεγαλύτερο ποσοστό στο κλάσμα του ιζήματος στα βαθύτερα στρώματα. Το Ca σχετίζεται κυρίως με την ανθρακική φάση των ιζημάτων, ενώ το Mg σχετίζεται κυρίως με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των ιζημάτων. Η μελέτη των ανθρακικών σχηματισμών από αντιπροσωπευτικές γεωτεκτονικές ζώνες στον ελληνικό χώρο επιβεβαιώνουν την διαγένεση που έχουν υποστεί τα ανθρακικά υλικά κατά την διάρκεια των γεωλογικών εποχών. Στην ενότητα Βαφειοχωρίου Κιλκίς της ζώνης Παιονίας Η αρνητική συσχέτιση MgO και CaCO3 που εμφανίζεται σε αυτά τα δείγματα επιβεβαιώνει την ανταγωνιστική συμπεριφορά μεταξύ τους. Η θετική σχέση μαγγανίου με το ανθρακικό κλάσμα των υλικών στους ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους της ενότητας Βαφειοχωρίου Κιλκίς εξηγείται από πιθανή μετάβαση του Μn από την φάση των οξειδίων στην ανθρακική φάση μέσω μιας διαγενετικής διεργασίας, που περιλαμβάνει την διάλυση των οξειδίων μαγγανίου και την ενσωμάτωση των ιόντων μαγγανίου στο ανθρακικό πλέγμα των υλικών. Ο σίδηρος στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της ενότητας Βαφειοχωρίου Κιλκίς εμφανίζει μια θετική συσχέτιση με το Al2O3 γεγονός που οφείλεται στην σύνδεση του με το αργιλικό κλάσμα των υλικών. Στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής η συσχέτιση οξειδίων του σιδήρου και μαγγανίου με το ανθρακικό ασβέστιο είναι αρνητική, γεγονός που υποδηλώνει τον μικρό βαθμός διαγένεσης αυτών των υλικών. Ο σίδηρος με το πυρίτιο στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της ενότητας, εμφανίζει θετική συσχέτιση με τα οξείδια του αργιλίου, δηλώνοντας την σύνδεση τους με το αργιλικό κλάσμα των ιζημάτων, ενώ το μαγγάνιο εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με τον σίδηρο αλλά και με το αργίλιο, γεγονός που υποδηλώνει ότι βρίσκεται κυρίως με μορφή οξειδίων-υδροξειδίων και δεν αποτελεί υλικό αποσάθρωσης των πετρωμάτων. Στην σύγχρονη ανθρακική ιζηματογένεση ο σίδηρος και το μαγγάνιο σχετίζονται ισχυρά θετικά με το αργίλιο δηλώνοντας ότι είναι κυρίως λιθογενούς προέλευσης. Στην παλιά ανθρακική ιζηματογένεση στην περιοχή Βαφειοχωρίου οι ανακρυσταλλωμένοι ασβεστόλιθοι εμφανίζουν αντίθετη γεωχημική συμπεριφορά, με τον σίδηρο και το μαγγάνιο να σχετίζονται αρνητικά με το αργίλιο. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός πως στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής ο σίδηρος εμφανίζει ισχυρή θετική συσχέτιση με το αργίλιο παρουσιάζοντας την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με αυτήν του σιδήρου στην σύγχρονη ιζηματογένεση, ενώ το μαγγάνιο εξακολουθεί και σε αυτά τα δείγματα να σχετίζεται αρνητικά με το αργίλιο. Στην σύγχρονη ιζηματογένεση ο σίδηρος και το μαγγάνιο εμφανίζουν μία ισχυρή αρνητική σχέση με το ανθρακικό ασβέστιο. Είναι αξιοσημείωτο το γεγονός πως στην παλιά ιζηματογένεση στους ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους της περιοχής, ενώ ο σίδηρος εξακολουθεί να εμφανίζει αυτήν την αρνητική συσχέτιση, το μαγγάνιο σχετίζεται θετικά με την ανθρακική φάση. Στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής τόσο ο σίδηρος, όσο και το μαγγάνιο εμφανίζουν την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με αυτήν, που έχουν στα δείγματα της περιοχής ΡΑΡ όσον αφορά την σχέση τους με το ανθρακικό ασβέστιο. Στους ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους της ενότητας Βαφειοχωρίου Κιλκίς η σχέση του σιδήρου και του μαγγανίου παραμένει ισχυρά θετική δείχνοντας την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης. Αντιθέτως στους βιοκλαστικούς ασβεστόλιθους της περιοχής η σχέση σιδήρου και μαγγανίου παραμένει αρνητική, όχι όμως στατιστικά σημαντική γεγονός που υποδηλώνει μεγαλύτερη κινητικότητα του μαγγανίου στα δείγματα αυτά. Τόσο κατά την σύγχρονη ιζηματογένεση (περιοχή ΡΑΡ), όσο και στην παλιά ιζηματογένεση της περιοχής Βαφειοχωρίου Κιλκίς, το ανθρακικό ασβέστιο εμφανίζει την ίδια ανταγωνιστική σχέση με το μαγνήσιο. Η αρνητική σχέση μαγνησίου και αργιλίου με την ανθρακική φάση τόσο στην σύγχρονη, όσο και στην παλιά ιζηματογένεση δείχνει την διαφορετική προέλευση των υλικών, με τα στοιχεία αργίλιο και μαγνήσιο να σχετίζονται με το αργιλικό κλάσμα και τα υλικά αποσάθρωσης, ενώ το ανθρακικό ασβέστιο να συνδέεται με τα υλικά βιογενούς προέλευσης. Η γεωχημική συμπεριφορά του πυριτίου είναι διαφορετική στην σύγχρονη ιζηματογένεση από ό,τι στην παλιά ιζηματογένεση. Στην περιοχή ΡΑΡ το κλάσμα του πυριτίου που είναι διαλυτό στο υδροχλωρικό οξύ εμφανίζει θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο και αρνητική με το αργίλιο. Το πυρίτιο σε όλα τα δείγματα της ενότητας Βαφειοχωρίου εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό κλάσμα, ενώ θετική με το αργίλιο δείχνοντας την λιθογενή κυρίως προέλευσή του. Στην ευρύτερη περιοχή Κοζάνης - ζώνη Πελαγονική Η ανταγωνιστική σχέση μεταξύ μαγνησίου και ανθρακικού ασβεστίου επιβεβαιώνεται ακόμα μία φορά για τους ανθρακικούς σχηματισμούς και στις 3 περιοχές (Σιάτιστα, Βέρμιο και Κοζάνη). Η αρνητική σχέση μεταξύ σιδήρου και ανθρακικού ασβεστίου στον σχηματισμό της Σιάτιστας αντανακλά την διαφορετική γεωχημική φάση των δύο συστατικών. Επιπρόσθετα η θετική σχέση ανθρακικού ασβεστίου με τον σίδηρο στους σχηματισμούς του Βερμίου και της Κοζάνης δείχνουν την πιθανή προσρόφηση των ιόντων σιδήρου στο ανθρακικό πλέγμα των υλικών. Την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με τον σίδηρο παρουσιάζει και το μαγγάνιο. Παρατηρούμε πως η διαγενετική διεργασία που έχει να κάνει με την διάλυση των οξειδιακών φάσεων του σιδήρου και του μαγγανίου και την ενσωμάτωση των ιόντων τους στο ανθρακικό πλέγμα των ιζημάτων είναι μία πιθανή διεργασία για τους ανθρακικούς σχηματισμούς του Βερμίου και της Κοζάνης. Η συσχέτιση του σιδήρου και του μαγγανίου με το αργίλιο και στις τρεις περιοχές είναι θετική δηλώνοντας την σχέση των στοιχείων αυτών με το αργιλικό κλάσμα των υλικών. Η σχέση του πυριτίου με το αργίλιο εμφανίζεται αρνητική στην περιοχή της Σιάτιστας δείχνοντας πως σε αυτήν την περιοχή το πυρίτιο δεν σχετίζεται με τα υλικά της αποσάθρωσης. Στις περιοχές Βερμίου και Κοζάνης το πυρίτιο εμφανίζει μία θετική συσχέτιση με το αργίλιο, δηλώνοντας πως έχει κυρίως λιθογενή προέλευση. Στην περιοχή Κοζάνης η γεωχημική συμπεριφορά του σιδήρου και του μαγγανίου είναι διαφορετική μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης. Στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ ο σίδηρος και το μαγγάνιο συσχετίζονται αρνητικά με το ανθρακικό ασβέστιο. Στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης τόσο ο σίδηρος όσο και το μαγγάνιο εμφανίζουν μία θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Είναι αξιοσημείωτο το γεγονός ότι ο σίδηρος και το μαγγάνιο εμφανίζει επίσης θετική συσχέτιση με το αργίλιο, κάνοντας πιο πολύπλοκη την γεωχημική συμπεριφορά των δύο αυτών στοιχείων στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης. Διαφορετική γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ιζηματογένεσης στην περιοχή της Κοζάνης εμφανίζει και το αργίλιο. Στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ το αργίλιο εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο, ενώ στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης το αργίλιο συσχετίζεται θετικά με το ανθρακικό ασβέστιο. Την ίδια θετική συσχέτιση εμφανίζει το πυρίτιο με το αργίλιο στους ανθρακικούς σχηματισμούς της Κοζάνης, δείχνοντας διαφορετική γεωχημική συμπεριφορά σε σχέση με τα ανθρακικά ιζήματα στην περιοχή ΡΑΡ, όπου το πυρίτιο συσχετίζεται αρνητικά με το αργίλιο. Το μαγνήσιο και σε αυτήν την περίπτωση εμφανίζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης δείχνοντας να σχετίζεται αρνητικά με το ανθρακικό ασβέστιο τόσο στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ, όσο και στους ανθρακικούς σχηματισμούς στην περιοχή της Κοζάνης. Στην περιοχή του Βερμίου το μαγνήσιο εμφανίζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης έχοντας μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Αξιοσημείωτη είναι η γεωχημική συμπεριφορά του αργιλίου, το οποίο, ενώ κατά την σύγχρονη ιζηματογένεση στην περιοχή ΡΑΡ εμφανίζει μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο, στους ανθρακικούς σχηματισμούς του Βερμίου εμφανίζει θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Τόσο ο σίδηρος, όσο και το μαγγάνιο στην περιοχή Βερμίου σχετίζονται θετικά με το αργίλιο δείχνοντας την ίδια γεωχημική συσχέτιση με αυτήν που έχουν στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ. Αντιθέτως η γεωχημική συμπεριφορά του πυριτίου είναι διαφορετική μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ανθρακικής ιζηματογένεσης. Το πυρίτιο στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ εμφανίζει αρνητική συσχέτιση με το αργίλιο, ενώ στους ανθρακικούς σχηματισμούς στην περιοχή Βερμίου εμφανίζει θετική συσχέτιση με το αργίλιο. Στην περιοχή της Σιάτιστας ο σίδηρος και το μαγγάνιο παρουσιάζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με την σύγχρονη ιζηματογένεση στην περιοχή ΡΑΡ, δείχνοντας μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Επιπρόσθετα τόσο το μαγνήσιο, όσο και το αργίλιο παρουσιάζουν αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο δείχνοντας την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης. Η θετική συσχέτιση του σιδήρου και του μαγγανίου με το αργίλιο τόσο στην παλιά, όσο και στην σύγχρονη ιζηματογένεση δηλώνει την σχέση των δύο στοιχείων με τα υλικά αποσάθρωσης και στις δύο περιόδους. Επίσης στην περιοχή της Σιάτιστας το πυρίτιο εμφανίζεται να έχει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ παλιάς και σύγχρονης ιζηματογένεσης, έχοντας αρνητική συσχέτιση με το αργίλιο, γεγονός που δηλώνει την σύνδεση του με υλικά βιογενούς κυρίως προέλευσης. Στην περιοχή Χαιρεθιανά, Καστέλι Κρήτης - ζώνη Γαβρόβου-Τρίπολης Η ανταγωνιστική σχέση μεταξύ του μαγνησίου και της ανθρακικής φάσης εμφανίζεται ακόμα μία φορά και σε αυτά τα δείγματα. Η αρνητική συσχέτιση του αργιλίου με το ανθρακικό ασβέστιο δείχνει την διαφορετική προέλευση των υλικών στην περιοχή μελέτης κατά την περίοδο της ιζηματογένεσης. Η θετική συσχέτιση του μαγνησίου με το αργίλιο δείχνει την προέλευσή τους από υλικά αποσάθρωσης. Ο σίδηρος και το μαγγάνιο σχετίζονται θετικά με την ανθρακική φάση και αρνητικά με το αργιλικό κλάσμα των υλικών. Η γεωχημική συμπεριφορά του σιδήρου και του μαγγανίου δηλώνει πως μέσα από μία διαγενετική διεργασία τα δύο αυτά στοιχεία ενσωματώθηκαν στα ανθρακικό πλέγμα των υλικών. Το πυρίτιο εμφανίζει ισχυρή αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο στους ανθρακικούς σχηματισμούς του Καστελίου, ενώ δεν παρουσιάζει την ίδια γεωχημική συμπεριφορά με τα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ, όπου το πυρίτιο σχετίζεται θετικά με το ανθρακικό ασβέστιο. Η διαφορετική αυτή γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης δηλώνει ότι στην σύγχρονη ιζηματογένεση στην περιοχή ΡΑΡ το πυρίτιο σχετίζεται με υλικά βιογενούς προέλευσης, ενώ κατά την παλιά ανθρακική ιζηματογένεση το πυρίτιο σχετίζεται κυρίως με υλικά αποσάθρωσης και συνδέεται με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των υλικών. Διαφορετική γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ σύγχρονης και παλιάς ανθρακικής ιζηματογένεσης παρουσιάζεται και για τα στοιχεία σίδηρος και μαγγάνιο στην περιοχή Καστέλι Κρήτης. Τόσο ο σίδηρος, όσο και το μαγγάνιο εμφανίζουν θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο και αρνητική συσχέτιση με το αργίλιο στους ανθρακικούς σχηματισμούς του Καστελίου. Η εικόνα αυτή γίνεται εντελώς διαφορετική για τα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής ΡΑΡ, όπου τα δύο αυτά στοιχεία εμφανίζουν αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο και θετική συσχέτιση με το αργίλιο. Αυτή η γεωχημική συμπεριφορά σιδήρου και μαγγανίου δηλώνει, ότι ενώ τα στοιχεία αυτά κατά την σύγχρονη ιζηματογένεση συνδέονται με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των ιζημάτων, στους ανθρακικούς σχηματισμούς της περιοχής Καστελίου Κρήτης σχετίζονται με το ανθρακικό υλικό. Η διαπίστωση αυτή οδηγεί στο συμπέρασμα πως στην περιοχή Καστέλι ο σίδηρος και το μαγγάνιο μέσα από μία διαγενετική διεργασία ενσωματώθηκαν στο ανθρακικό πλέγμα των υλικών εμφανίζοντας την θετική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο. Τόσο το μαγνήσιο, όσο και το αργίλιο εμφανίζουν την ίδια γεωχημική συμπεριφορά μεταξύ της παλιάς και της σύγχρονης ιζηματογένεσης. Τα δύο αυτά στοιχεία στα ανθρακικά ιζήματα της περιοχής μελέτης ΡΑΡ εμφανίζουν μία αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο, ενώ την ίδια αρνητική συσχέτιση με το ανθρακικό ασβέστιο εμφανίζουν και στους ανθρακικούς σχηματισμούς στην περιοχή Καστέλι Κρήτης, δείχνοντας να σχετίζονται και για τις δύο περιόδους ιζηματογένεσης κυρίως με το αργιλοπυριτικό κλάσμα των υλικών.
Open Access
Τρισδιάστατη τομογραφία σε περιοχές τεχνικών έργων με έντονες αντιθέσεις ταχύτητας: εφαρμογή στο αποστραγγιστικό δίκτυο της Μέκκας - Σαουδική Αραβία
(2009-06-26T06:19:50Z) Αρβανίτης, Μιχαήλ; Τσελέντης, Γεράσιμος; Σαμπατακάκης, Νικόλαος; Σταυρινός, Παναγιώτης; Μακρόπουλος, Κωνσταντίνος; Κούκης, Γεώργιος; Δρακάτος, Γεώργιος; Παπαδημητρίου, Παναγιώτης; Τσελέντης, Γεράσιμος; Arvanitis, Michael
Τμήμα Γεωλογίας (ΔΔ)
Στη συγκεκριμένη διατριβή περιλαμβάνεται όλη η απαραίτητη θεωρία της σεισμικής τομογραφίας όπως και ιστορική αναδρομή των μεθόδων που προηγήθηκαν αυτής που παρουσιάζεται στην ανα χείρας μελέτη. Γίνεται σύγκριση των μεθόδων ειδικά σε δεδομένα από επιφανειακά πειράματα και μελετάται η αντίδραση των αλγορίθμων σε περιπτώσεις εντόνου αντιθέσεως στη ταχύτητα των σεισμικών κυμάτων, αναλυτική μεθοδολογία ανάλυσης αβεβαιοτήτων με στατιστικές μεθόδους, θεωρητική ανάπτυξη του ευθέους αλλά και του αντιστρόφου προβλήματος, χρήση για πρώτη φορά σε ανάλογα προβλήματα των αλγορίθμων Kohonen, μεθοδολογία βέλτιστης λήψης δεδομένων σε δυσχερείς συνθήκες και τέλος λήψη, ανάλυση, ποιοτικός έλεγχος, επεξεργασία και ερμηνεία ενός μεγάλου όγκου σεισμικών δεδομένων, αλλά και ορισμένων γεωηλεκτρικών που έδρασαν συνεπικουρικά, πάνω σε ένα γεωτεχνικό πρόβλημα. Η καινοτομία της διατριβής έγκειται στην εισαγωγή γεωμετρίας Finsler για την επίλυση των προβλημάτων που δημιουργούνται στα επιφανειακά προβλήματα από τις έντονες αντιθέσεις των σεισμικών κυμάτων.