REE geochemistry of Parnassos-Giona Zone Bauxites (Giona area) = Γεωχημεία σπανίων γαιών (REE) σε βωξίτες της Ζώνης Παρνασσού-Γκιώνας (περιοχή Γκιώνας).

Dafni Georgios Petarouda


In this thesis, the existence of rare earth elements (REE) in the Parnassos-Giona Zone bauxites, their geochemical value, as well as any possible correlation between the REE, the region and the colour of the bauxites, the samples’ major elements content, pisolithic size and the pisoliths’ percentage are examined. Twenty-three samples were collected from 6 different mines of the Imerys Bauxites S.A. facilities for macroscopic, mineralogical (XRD) and chemical (XRF, ICP-MS) analyses. Mineralogical analyses reveal that diaspore and boehmite are the major minerals in the bauxite ores, while their pisolithic percentage and colour varies, the latter between yellow, orange-red and brownish-red. The samples from Koromilia mine differentiate from the rest in Li and La values, as well as the sample S.5_1, from 526 mine which presents most of the highest values in traces and rare earth elements. Chondrite-normalized rare earth elements diagrams per region show a positive Ce anomaly. The analysed samples of this research show no statistically significant correlation between the major elements, the region, the bauxitic colour, the size or the percentage of the samples’ pisoliths. Finally, the correlation comparison between Greece, China and Montenegro bauxite deposits shows that those from China have the highest positive and negative correlations among the three countries, the Montenegro deposit comes in second place and the Greek deposit show in general the lowest correlation coefficient.

Στην παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζεται η ύπαρξη σπανίων γαιών (REE) στους βωξίτες της Ζώνης Παρνασσού-Γκιώνας, η γεωχημική τους αξία, καθώς και κάθε πιθανή συσχέτιση μεταξύ των REE, της περιοχής και του χρώματος των βωξιτών, καθώς και των κύριων στοιχείων, του μεγέθους και του ποσοστού των πισολίθων. Το κοίτασμα βωξίτη Παρνασσού-Γκιώνας βρίσκεται στη Φωκίδα, στην κεντρική Ελλάδα, και αποτελεί μέρος της γεωτεκτονικής ζώνης Παρνασσού-Γκιώνας, που περιλαμβάνει τα βουνά Παρνασσός, Γκιώνα, Καλλίδρομο, Ελικώνας και ορισμένα τμήματα του όρους Οίτη. Αυτές οι αποθέσεις φιλοξενούνται μέσα σε ανθρακικά πετρώματα και τοποθετούνται σε τρεις διαδοχικούς λιθοστρωματογραφικούς ορίζοντες, οι οποίοι αντιπροσωπεύουν τρεις διαφορετικές εποχές από το Μέσο-Άνω Τριαδικό έως το Ανώτερο Κρητιδικό. Συλλέχθηκαν 23 δείγματα από 6 διαφορετικά ορυχεία των εγκαταστάσεων της Imerys Βωξίτες Α.Ε. για μακροσκοπικές, ορυκτολογικές (XRD) και χημικές (XRF, ICP-MS) αναλύσεις. Οι ορυκτολογικές αναλύσεις αποκαλύπτουν ότι το διάσπορο και ο μπαιμίτης είναι τα κύρια ορυκτά στα μεταλλεύματα βωξίτη, ενώ το ποσοστό και το χρώμα τους ποικίλλει, το τελευταίο μεταξύ κίτρινου, πορτοκαλοκόκκινου και καστανοκόκκινου. Τα δείγματα από το ορυχείο Κορομηλιάς διαφοροποιούνται από τα υπόλοιπα σε τιμές Li και La, καθώς και το δείγμα S.5_1, από το ορυχείο 526, που παρουσιάζει τις περισσότερες από τις υψηλότερες τιμές σε ιχνοστοιχεία και  σπάνιων γαίες. Τα διαγράμματα σπάνιων γαιών, κανονικοποιημένων με χονδρίτη, ανά περιοχή δείχνουν μια απότομη αύξηση στην τιμή Ce. Τα αναλυθέντα δείγματα αυτής της έρευνας δεν δείχνουν στατιστικά σημαντική συσχέτιση μεταξύ των κύριων στοιχείων, της περιοχής, του βωξιτικού χρώματος, του μεγέθους ή του ποσοστού των πισσολίθων των δειγμάτων. Τέλος, η σύγκριση συσχέτισης μεταξύ Ελλάδας, Κίνας και Μαυροβουνίου δείχνει ότι οι περιοχές από την Κίνα έχουν τις υψηλότερες θετικές και αρνητικές συσχετίσεις μεταξύ των τριών χωρών, ενώ το Μαυροβούνιο έρχεται στη δεύτερη θέση.

Πλήρες Κείμενο:



Alderton, D., & Elias, S. A. (2020). Encyclopedia of Geology (2nd ed.). Academic Press.

Aubouin, J. (1959). Granuloclassement vertical (graded bedding) et figures de courants (current marks) dans les calcaires purs; les breches de flanc des sillons geosynclinaux. Bulletin de La Société Géologique de France, S7-I(6), 578–582. https://doi.org/10.2113/gssgfbull.S7-I.6.578

Aubouin, J. (1977). Brève présentation de la géologie de la Grèce. Bull. Soc. Géol. France, 7(XIX), 6–10.

Bárdossy, G. (1984). European bauxite deposits. (In: Leonard Jr., J. (Ed.)).

Bárdossy, G. (2013). Karst Bauxites. Elsevier.

Bárdossy, G., & Aleva, G. J. J. (1990). Lateritic Bauxites. Developments in Economic Geology, 27. Elsevier Science Publishers.

Bárdossy, G. Y., & Combes, P. J. (1999). Karst bauxites: Interfingering of deposition and palaeoweathering. Association of Sedimentologists, Special Publications, 27, Blackwell Science,.

Bullerjahn, F., & Bolte, G. (2022). Composition of the reactivity of engineered slags from bauxite residue and steel slag smelting and use as SCM for Portland cement. Construction and Building Materials, 321, 126331.

Celet, P. (1958). Existence d’une serie cretacee allochtone dans la region occidentale du Parnasse (Grece). Bulletin de La Société Géologique de France, 6(5), 471–486.

Celet, P. (1962). Contribution à l’étude géologique du Parnasse-Kiona et d’une partie des régions méridionales de la Grèce continentale. Athènes : Laboratoire de géologie de l’Université.

Celet, P. (1977). Les bordures de la zone du Parnasse (Grèce). Evolution paléogéographique au Mésozoique et caractères structuraux. 6th Coll. Geol. Aegean Region, Athens., 725–740.

Celet, P., Clement, B., & Ferriere, J. (1976). La zone béotienne en Grèce: Implications paléogéographiques et structurales. Eclogae Geol. Helv., 69(3), 577–599.

Chao, X., Zhang, T., Lv, G., Chen, Y., Li, X., & Yang, X. (2022). Comprehensive application technology of bauxite residue treatment in the ecological environment: A review. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 109(1), 209–214.

Clement, B. (1977). Relations structurales entre la zone du Parnasse et la zone Pelagonienne en Beotie (Grèce continentale). 6th Coll. Aegean Geol. Athens, 237–251.

Day, J., Geiger, H., Troll, V. R., Perez-Torrado, F. J., Aulinas, M., Gisbert, G., & Carracedo, J. C. (2022). Bouncing Spallation Bombs During the 2021 La Palma Eruption, Canary Islands, Spain. Earth Science, Systems and Society, 16.

Day, J. M., Troll, V. R., Aulinas, M., Deegan, F. M., Geiger, H., Carracedo, J. C., Pinto, G. G., & Perez-Torrado, F. J. (2022). Mantle source characteristics and magmatic processes during the 2021 La Palma eruption. Earth and Planetary Science Letters, 597, 117793.

Deady, E., Mouchos, E., Goodenough, K., Williamson, B., & Wall, F. (2014). Rare earth elements in karst-bauxites: A novel untapped European resource? ERES 2014.

Dercourt, J. (1964). Contribution à l’étude géologique d’un secteur du Péloponnèse septentrional. Athènes : Laboratoire de géologie et paléontologie ; Paris : Faculté des sciences,.

Dercourt, J. (1980). Grèce: Introduction à la géologie générale. Guide.

Dolg, M., Stoll, H., Savin, A., & Preuss, H. (1989). Energy-adjusted pseudopotentials for the rare earth elements. Theoretica Chimica Acta, 75(3), 173–194. https://doi.org/10.1007/BF00528565

Eliopoulos, D., Economou, G., Tzifas, I., & Papatrechas, C. (2014). The potential of rare earth elements in Greece. ERES2014, 4–7.

Fleury, J.-J. (1980). Les zones de Gavrovo-Tripolitza et du Pinde-Olonos (Grèce continentale et Péloponnèse du Nord). Evolution d’une plate-forme et d’un bassin

dans leur cadre alpin. Villeneuve d’Ascq : S.G.N.

Gamaletsos, P. (2014). Mineralogy and geochemistry of bauxites from Parnassos—Ghiona mines and the impact on the origin of the deposits [Διδακτορική Διατριβή, Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών (ΕΚΠΑ). Σχολή Θετικών Επιστημών. Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντoς]. https://doi.org/10.12681/eadd/42199

Gamaletsos, P. N., Godelitsas, A., Filippidis, A., & Pontikes, Y. (2019). The rare earth elements potential of Greek bauxite active mines in the light of a sustainable REE demand. Journal of Sustainable Metallurgy, 5, 20-47.

Gándara, M. F. (2013). Aluminium: The metal of choice. Mater. Tehnol, 47(3), 261–265.

Gow, N. N., & Lozej, G. P. (1993). Bauxite. Geoscience Canada. https://journals.lib.unb.ca/index.php/GC/article/view/3785

Gregou, S. (1996). THE PRE - FLYSCH AND BASAL SHALY FLYSCH DEPOSITION IN THE PARNASSUS - GHIONA ZONE, CENTRAL GREECE [Doctoral Dissertation, Sweden. Lund University]. https://doi.org/10.12681/eadd/8617

Harder, E. C. (1949). Stratigraphy and Origin of Bauxite Deposits. 60, 887. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1949)60[887:SAOOBD]2.0.CO;2

Hauke, J., & Kossowski, T. (2011). Comparison of values of Pearson’s and Spearman’s correlation coefficients on the same sets of data. Quaestiones Geographicae, 30(2), 87–93.

Ismail, N. J., Othman, M. H. D., Kamaludin, R., Esham, M. I. M., Ali, N. A., Rahman, M. A., Jaafar, J., & Bakar, S. A. (2019). Characterization of Bauxite as a Potential Natural Photocatalyst for Photodegradation of Textile Dye. Arabian Journal for Science and Engineering, 44, 10031–10040.

Jain, A. K., Murty, M. N., & Flynn, P. J. (1999). Data clustering: A review. ACM Computing Surveys (CSUR), 31(3), 264–323.

Kantiranis, Ν., Stergiou, Α., Filippidis, Α., & Drakoulis, Α. (2004). CALCULATION OF THE PERCENTAGE OF AMORPHOUS MATERIAL USING PXRD PATTERNS. Bulletin of the Geological Society of Greece, 36(1), 446–453. https://doi.org/10.12681/bgsg.16734

Karadağ, M. M., Küpeli, Ş., Arỳk, F., Ayhan, A., Zedef, V., & Döyen, A. (2009). Rare earth element (REE) geochemistry and genetic implications of the Mortaş bauxite deposit (Seydişehir/Konya–Southern Turkey). Geochemistry, 69(2), 143–159.

Kehagia, F. (2010). A successful pilot project demonstrating the re-use potential of bauxite residue in embankment construction. Resources, Conservation and Recycling, 54(7), 417–421.

Kodinariya, T., & Makwana, P. (2013). Review on Determining of Cluster in K-means Clustering. International Journal of Advance Research in Computer Science and Management Studies, 1, 90–95.

Kossmat, F. (1924). Geologie der Zentralen Balkanhalbinsel: Die Kriegsschauplätze 1914-1918, geologisch dargestellt, 12. Bornträger, Berlin.

Lehman, A. (2005). JMP for basic univariate and multivariate statistics: A step-by-step guide. 481p.

Liu, X., Wang, Q., Deng, J., Zhang, Q., Sun, S., & Meng, J. (2010). Mineralogical and geochemical investigations of the Dajia Salento-type bauxite deposits, western Guangxi, China. Journal of Geochemical Exploration, 105(3), 137–152.

Liu, X., Wang, Q., Feng, Y., Li, Z., & Cai, S. (2013). Genesis of the Guangou karstic bauxite deposit in western Henan, China. Ore Geology Reviews, 55, 162-175. (n.d.).

Liu, X., Wang, Q., Zhang, Q., Zhang, Y., & Li, Y. (2016). Genesis of REE minerals in the karstic bauxite in western Guangxi, China, and its constraints on the deposit formation conditions. Ore Geology Reviews, 75, 100–115.

MacQueen, J. (1967). Classification and analysis of multivariate observations. 5th Berkeley Symp. Math. Statist. Probability, 281–297.

Maksimovic, Z., & Pantó, Gy. (1991). Contribution to the geochemistry of the rare earth elements in the karst-bauxite deposits of Yugoslavia and Greece. Geoderma, 51(1–4), 93–109. https://doi.org/10.1016/0016-7061(91)90067-4

Mountrakis, D. (2010). Geologia kai Geotektoniki exelixi tis Elladas (1st ed.). UNIVERSITY STUDIO PRESS A.E.

Mymrin, V., Guidolin, M. A., Klitzke, W., Alekseev, K., Guidolin, R. H., Avanci, M. A., Pawlowsky, U., Winter Jr, E., & Catai, R. E. (2017). Environmentally clean ceramics from printed circuit board sludge, red mud of bauxite treatment and steel slag. Journal of Cleaner Production, 164, 831–839.

Nopcsa, F. B. (1921). Geologische Grundzüge der Dinariden. Geologische Rundschau, 12(1), 1–19.

Nyamsari, D. G. & Yalcin M. G. (2017). Statistical analysis and source rock of the Minim-Martap plateau bauxite, Cameroon. 10(18), 1–16.

Orescanin, V., Nad, K., Mikelic, L., Mikulic, N., & Lulic, S. (2006). Utilization of bauxite slag for the purification of industrial wastewaters. Process Safety and

Environmental Protection, 84(4), 265–269.

Papastamatiou, J. (1960). La geologie de la region montagneuse du Parnasse-Kiona-Oeta [with discussion]. Bulletin de La Société Géologique de France, 7(4), 398–409.

Patil, K. C. (1993). Advanced ceramics: Combustion synthesis and properties. Bulletin of Materials Science, 16, 533–541.

Pomoni-Papaioannou, F., & Solakius, N. (1991). Phosphatic hardgrounds and stromatolites from the limestone/shale boundary section at Prossilion (Maastrichtian-Paleocene) in the Parnassus-Ghiona Zone, Central Greece. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 86(3–4), 243–254.

Radusinović, S., & Papadopoulos, A. (2021). The potential for REE and associated critical metals in karstic bauxites and bauxite residue of Montenegro. Minerals, 11(9), 975.

Richter, D., Müller, C., & Mihm, A. (1991). Die faziellen Beziehungen zwischen Parnass-und Pindos-Zone sowie die Vulkanite im Gebiet nördlich von Eratini (Kontinentalgriechenland). Zeitschrift Der Deutschen Geologischen Gesellschaft, 67–86.

Robb, L. (2005). Introduction to ore-forming processes (2nd ed.). Wiley-Blackwell.

Robertson, A. H. F., Clift, P. D., Degnan, P. J., & Jones, G. (1991). Palaeogeographic and palaeotectonic evolution of the Eastern Mediterranean Neotethys.

Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 87(1), 289–343. https://doi.org/10.1016/0031-0182(91)90140-M

Solakius, N., Larsson, K., & Pomoni-Papaioannou, F. (1992). Planktic foraminiferal biostratigraphy of the carbonate/flysch transitional beds at Prossilion, in the

Parnassus-Ghiona Zone, Central Greece. Acta Geologica Hungarica, 35, 441–445.

Soler, J. M., & Lasaga, A. C. (1996). A mass transfer model of bauxite formation. Geochimica et Cosmochimica Acta, 60(24), 4913–4931.

St, L., & Wold, S. (1989). Analysis of variance (ANOVA). Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 6(4), 259–272.

Sun, S.-S., & McDonough, W. F. (1989). Chemical and isotopic systematics of oceanic basalts: Implications for mantle composition and processes. Geological Society, London, Special Publications, 42(1), 313–345.

Taylor, G., & Eggleton, R. A. (2008). Genesis of pisoliths and of the Weipa Bauxite deposit, northern Australia. Australian Journal of Earth Sciences, 55(S1), S87–S103.

Verma, A. S., Suri, N. M., & Kant, S. (2017). Applications of bauxite residue: A mini-review. Waste Management & Research, 35(10), 999–1012.

Wilschefski, S. C., & Baxter, M. R. (2019). Inductively coupled plasma mass spectrometry: Introduction to analytical aspects. The Clinical Biochemist Reviews, 40(3), 115.

Zedef, V., & Doyen, A. (2009). Rare earth element (REE) geochemistry and genetic implications of the Mortas-bauxite deposit (Seydis-ehir/Konya–Southern Turkey). Chemie Der Erde, 69, 143–159.

Internet sources:

https://www.usgs.gov/media/images/bauxite-deposit-world-map (retrieved 14/02/2022)

Εισερχόμενη Αναφορά

  • Δεν υπάρχουν προς το παρόν εισερχόμενες αναφορές.