Ιζηματολογική και ορυκτολογική μελέτη της κατανομής των βαρέων ορυκτών στις άμμους του κόλπου της Ιερισσού

Περίληψη

Ο κόλπος της Ιερισσού επιβαρύνεται από την αρχαιότητα έκτος από τις παραδοσιακές δραστηριότητες του ανθρώπου, όπως γεωργία, κτηνοτροφία και αλιεία, και με μεταλλευτικές δραστηριότητες. Σκοπός της παρούσας διατριβής ειδίκευσης είναι ο εντοπισμός των θέσεων απόθεσης των βαρέων μεταλλικών ορυκτών στον κόλπο και η σύγκρισή τους με άλλες πρόσφατες έρευνες στην περιοχή καθώς και ο προσδιορισμός αυτών των ορυκτών και των συγκεντρώσεων τους. Για τον σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν επισκέψεις στην περιοχή μελέτης καθώς και τέσσερεις δειγματοληψίες ιζημάτων μέσα στην θαλάσσια περιοχή του κόλπου της Ιερισσού. Στην συνέχεια τα ιζήματα που συλλέχτηκαν μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο του Τομέα Φυσικής και Περιβαλλοντικής Γεωγραφίας ώστε να υποστούν τόσο ιζηματολογικές όσο και ορυκτολογικές επεξεργασίες. Εφαρμόστηκαν μηχανικές αναλύσεις με την μέθοδο των κοσκίνων καθώς και υπολογισμός των παραμέτρων μεγέθους κόκκων. Τα δείγματα πέρασαν, ακόμη, από μαγνητικό διαχωρισμό για να διαχωριστούν τα μαγνητικά από τα μη μαγνητικά ορυκτά. Τα κλάσματα του μαγνητικού διαχωριστή παρατηρήθηκαν σε στερεοσκόπιο και μεταλλογραφικό μικροσκόπιο όπου εντοπίστηκαν εκτός από τα μεταλλικά και τα μη μεταλλικά ορυκτά, εγκλείσματα-συσσωματώματα μεταλλικών ορυκτών μέσα σε μη μεταλλικά. Για την ορθότερη αναγνώριση των ορυκτών, τα δείγματα μελετήθηκαν στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (SEM-EDS) του Τομέα Ορυκτολογίας-Πετρολογίας-Κοιτασματολογίας. Επιπρόσθετα εφαρμόστηκε στα δείγματα αυτά η μέθοδος καθίζησης ως μια μέθοδος προσομοίωσης του τρόπου καθίζησης των ιζημάτων στο ύπαιθρο και εν συνεχεία υπολογίστηκε το ειδικό τους βάρος. Από την παρατήρηση των δειγμάτων στο στερεοσκόπιο, στο μεταλλογραφικό μικροσκόπιο καθώς και στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο (SEM-EDS)  επιβεβαιώθηκε η ύπαρξη μεταλλικών ορυκτών, μη μεταλλικών ορυκτών καθώς και εγκλεισμάτων-συσσωματωμάτων μεταλλικών ορυκτών μέσα σε μη μεταλλικά, προσδιορίστηκε η σύστασή τους και το ποσοστό συμμετοχής τους στα δείγματα. Η μέθοδος καθίζησης στην συνέχεια επιβεβαίωσε την ύπαρξη των τριών προαναφερθέντων φάσεων και βοήθησε στον προσδιορισμό του ειδικού βάρους κάθε φάσης καθώς και των ποσοστών συμμετοχής της στο δείγμα. Από τις μεθόδους επεξεργασίας των δειγμάτων προέκυψε ότι τα ποσοστά των βαρέων μεταλλικών ορυκτών που έρχονται σε άμεση επαφή με το περιβάλλον είναι αρκετά μικρά, ενώ τα ποσοστά των μη μεταλλικών ορυκτών καθώς και αυτών που περιέχουν εγκλείσματα, που όμως δεν επιβαρύνουν τόσο έντονα το περιβάλλον, είναι μεγαλύτερα. Ιδιαίτερα μικρή περιεκτικότητα σε βαρέα ορυκτά εντοπίστηκε στην περιοχή της Ιερισσού.

Τhe Gulf of Ierissos from antiquity until today has been burdened by human activities such as agriculture, animal husbandry and fishery and intense mining activity . The mining activity in the region today has resulted in the deposition of heavy metals within the Gulf. The purpose of this thesis is the sedimentological and mineralogical study of the area, the identification of heavy metal minerals as well as their concentration . For this purpose several visits in the study area took place, and samples from the sea area of the Gulf were extracted . The samples were transported to the Sedimentology laboratory of the Physical and Environmental Geography department, where sedimentological and mineralogical analysis took place. There, the method of sieves was used on the samples as also the magnetic separator to separate the metal from the non-metal ores. Then the samples were studied in a stereoscope, a metallographic microscope and for better recognition by electron microscope in the department of Mineralogy - Petrology – Economic Geology. Additionally applied to the samples and the sedimentation method to simulate how the sedimentation of minerals happens in natural conditions and in the end the specific weight of the minerals was calculated. These analyses confirmed the existence of metallic minerals, non - metallic minerals and the presence of inclusions within the non - metallic minerals and the sedimentation method helped to identify their specific weight and the percentage of participation in each sample. The analysis of the samples showed finally that the percentages of heavy metals minerals that are in contact with the environment is very small while the percentage of non-metallic minerals and those containing inclusions , but do not harm the environment, is larger. Particularly low in heavy metals minerals was found the area of Ierissos .