Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Μήτσης Ιωάννης, Επίκουρος Καθηγητής, Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος, ΕΚΠΑ
Σταματάκης Μιχαήλ, Καθηγητής, Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος, ΕΚΠΑ
Πομώνη- Παπαϊωάννου Φωτεινή, Καθηγήτρια, Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος, ΕΚΠΑ
Περίληψη:
Σκοπός της μεταπτυχιακής εργασίας είναι να προσδιοριστεί η κύρια ορυκτολογική σύσταση, η γεωχημεία και η προέλευση των φωσφορικών αποθέσεων α) στην περιοχή του Οσίου Λουκά, η οποία ανήκει στη ζώνη Παρνασσού-Γκιώνας και β) στην περιοχή του Δρυμού Ελασσόνας. Πάρθηκαν δείγματα από την στρωματολιθική κρούστα και τον ορίζοντα hardground, Αν. Μαιστρίχτιας ηλικίας, στην περιοχή του Οσίου Λουκά και από τις φωσφορικές αποθέσεις, ηλικίας Αν.Μειοκαίνου, στην περιοχή του Δρυμού Ελασσόνας. Η ορυκτολογική ανάλυση έδειξε ότι στην πρώτη περιοχή τα φωσφορικά ορυκτά που χαρακτηρίζουν την ορυκτολογική σύσταση των δειγμάτων είναι αυτά της ομάδας του απατίτη. Επίσης, την εμφάνισή τους κάνουν ο γκαιτίτης και ο αιματίτης. Στη δεύτερη περιοχή τα κύρια φωσφορικά ορυκτά που συναντήθηκαν είναι κυρίως ο μιθριδατίτης, ο αναπαΐτης και τα ορυκτά της ομάδας του απατίτη. Στον Όσιο Λουκά ο απατίτης έχει σχηματιστεί αυθιγενετικά. Στον Δρυμό ο αναπαΐτης έχει σχηματιστεί διαγενετικά. Ο μιθριδατίτης εμφανίζεται με δύο διαφορετικές μορφές, ως συμπαγή συσσωματώματα διαγενετικής προέλευσης και ως βελονοειδείς κρύσταλλοι αυθιγενετικής προέλευσης και είναι τουλάχιστον δύο διαφορετικών γενεών. Η γεωχημική ανάλυση που διεξήχθη έδειξε ότι οι τιμές για τα κύρια στοιχεία είναι αναμενόμενες, ενώ ένας μεγάλος αριθμός ιχνοστοιχείων και σπανίων γαιών κάνουν την εμφάνισή τους. Οι σπάνιες γαίες που ανιχνεύτηκαν είναι το La, το Ce, το Nd, το Sm, το Sc και το Y. Οι περιεκτικότητες τους στα δείγματα του Οσίου Λουκά εμφανίζονται πολύ υψηλές σε σχέση με αυτά του Δρυμού. Το Sc εμφανίζεται μόνο στα δείγματα του Δρυμού. Η ύπαρξη των σπάνιων γαιών σχετίζεται με τις φωσφορικές φάσεις που έχουν αναπτυχθεί στον Όσιο Λουκά, δηλαδή με τα ορυκτά της ομάδας του απατίτη και δικαιολογεί το γεγονός ότι εντοπίζονται σε υψηλές περιεκτικότητες. Μία πιθανή πηγή για τον εμπλουτισμό των σχηματισμών σε σπάνιες γαίες είναι οι βωξιτικοί ορίζοντες. Η παρουσία τους σε θαλάσσιους φωσφορίτες είναι αναμενόμενη αλλά η ύπαρξή τους σε τέτοιες περιεκτικότητες τους καθιστά αντικείμενο έρευνας σε επιστημονικό επίπεδο. Αντίθετα, στην περιοχή του Δρυμού η ανάπτυξη πολλών φωσφορικών ορυκτών, διαφορετικών γενεών, όπως ο μιθριδατίτης, ο αναπαΐτης και τα ορυκτά της ομάδας του απατίτη δεν ευνοούν τον εμπλουτισμό τους σε σπάνιες γαίες. Τα ιχνοστοιχεία που ανιχνεύτηκαν και εμφάνισαν τις μεγαλύτερες διακυμάνσεις μεταξύ των δύο περιοχών είναι το V, το Cr, το Co, το Ni, ο Cu, το As, ο Zn, το Te, το I, ο Pb, το Rb, το Sr, το Ba, κ.α. Φαίνεται ότι στην περιοχή του Οσίου Λουκά οι περιεκτικότητες τους υπερισχύουν κατά πολύ έναντι αυτών της περιοχής του Δρυμού. Εξαίρεση σε αυτό αποτελεί το Ba και το Rb, όπου
ισχύει το ακριβώς αντίθετο.O Zn και το Sr είναι ιχνοστοιχεία με παρόμοιες περιεκτικότητες και στις δύο περιοχές χωρίς ιδιαίτερες διαφορές. Η στρωματολιθική κρούστα και ο ορίζοντας hardground που έχουν σχηματιστεί στην περιοχή του Οσίου Λουκά είναι θαλάσσιας προέλευσης. Οι συνθήκες σχηματισμού τους είναι ένα ρηχό θαλάσσιο βυθιζόμενο και περιοδικά αναδυόμενο περιβάλλον. Η πηγή του φωσφόρου θεωρείται ότι είναι εξωτερική, θαλάσσια ή ηπειρωτική. Η αποδόμηση του οργανικού υλικού, τα φωσφορικά σκελετικά κατάλοιπα, τα ένυδρα οξείδια του σιδήρου και τα αυξημένα επίπεδα των διαλυμένων φωσφορικών αλάτων στο θαλασσινό νερό είναι οι πιθανές πηγές που τροφοδότησαν με φώσφορο τα ιζήματα του πυθμένα. Οι φωσφορικές αποθέσεις στην περιοχή του Δρυμού Ελασσόνας έχουν αναπτυχθεί σε ένα λιμναίο σύστημα βαθιών νερών. Η αποδόμηση των έμβιων οργανισμών του πυθμένα της λεκάνης (αποσύνθεση, σκελετοί ψαριών, δόντια και σκελετοί, κοπρόλιθοι, φύλλα και κορμοί) και η αποδόμηση του οργανικού υλικού των διατόμων και των τρηματοφόρων, που θεωρείται και η κύρια πηγή φωσφόρου, οδήγησε στον σχηματισμό Fe-Ca- ούχων και Ca-ούχων φωσφορικών ορυκτών, του μιθριδατίτη και του αναπαΐτη. Οι υψηλές περιεκτικότητες των ιχνοστοιχείων και των σπάνιων γαιών μέσα στις φωσφορικές αποθέσεις αλλά και οι μικρές σε έκταση εμφανίσεις τους δεν τα καθιστούν οικονομικά εκμεταλλεύσιμα.
Λέξεις-κλειδιά:
Ορίζοντας hardground, στρωματολιθική κρούστα, φωσφορικές αποθέσεις, απατίτης, μιθριδατίτης, αναπαΐτης, ιχνοστοιχεία, σπάνιες γαίες
