Προ/Μεταπτυχιακές Διατριβές στη Βιβλιοθήκη Θεόφραστος του Τμήματος Γεωλογίας του Α.Π.Θ.
Συλλογή Διατριβών της Βιβλιοθήκης Θεόφραστος του Τμήματος Γεωλογίας (Α.Π.Θ.)
Εκτίμηση επικινδυνότητας βραχοκαταπτώσεων στον αρχαιολογικό χώρο Δελφών = Rockfall hazard assessment in the archaeological site of Delphi.
Οι Μνημειακοί Χώροι, ιδίως κοντά σε μεγάλους ορεινούς όγκους, έρχονται αντιμέτωποι με φαινόμενα βραχοκαταπτώσεων. Ανάλογη περίπτωση αποτελεί και η περιοχή έρευνας. Στην παρούσα διδακτορική διατριβή αναπτύσσεται και εφαρμόζεται μεθοδολογία εκτίμησης και ανάλυσης της επικινδυνότητας (Hazard) στον Αρχαιολογικό Χώρο των Δελφών, η οποία πραγματοποιήθηκε μέσα από τρισδιάστατη (3D) τροχομετρική ανάλυση, βασισμένη στην τεχνολογία μη επανδρωμένων εναέριων οχημάτων (ΣΜηΕΑ) (UAV). Τα στάδια της μεθοδολογίας, τα οποία αναπτύχθηκαν είναι τα ακόλουθα: α) καταγραφή της περιοχής έρευνας, με λήψη δεδομένων από πτήση με UAV, β) επεξεργασία των πρωτογενών τρισδιάστατων (3D) νεφών σημείων, δημιουργία πολύ υψηλής ανάλυσης δεδομένων και τρισδιάστατων μοντέλων (ορθοφωτογραφία, ψηφιακό μοντέλο εδάφους) και εξαγωγή των στοιχείων προσανατολισμού των ασυνεχειών (γωνία κλίσης, διεύθυνση κλίσης) και της απόστασης μεταξύ των επιφανειών των ασυνεχειών των ίδιων οικογενειών (spacing), σε εμμένουσα, και μη, κατάσταση, γ) χαρτογράφηση της συνολικής έκτασης του ασβεστολιθικού πρανούς, ανάντη του Μνημειακού Χώρου και εκτίμηση της επιδεκτικότητας (susceptibility) των βραχοκαταπτώσεων, με τη χρήση του ενιαίου τρισδιάστατου μοντέλου νέφους σημείων (3D point cloud) της περιοχής έρευνας, από τη λήψη πολλαπλών αεροφωτογραφιών με UAV. Συγκεκριμένα πραγματοποιήθηκε χαρτογράφηση και υπολογισμός του όγκου (m3) των κενών (scars) των βραχωδών τεμαχών, στην επιφάνεια του βραχώδους πρανούς, από προηγούμενα φαινόμενα αστοχίας. Συνολικά αναγνωρίστηκαν 119 μπλοκ (scars) επάνω στην επιφάνεια του ασβεστολιθικού πρανούς, με μέση τιμή αποκολλημένου βραχώδους υλικού 22,2 m3. Παράλληλα μετρήθηκαν οι όγκοι (m3) των μπλοκ που έχουν αστοχήσει, με μέση τιμή όγκου 7,6 m3, λαμβάνοντας υπόψη το φαινόμενο του κερματισμού (fragmentation), από τη στιγμή της αποκόλλησής τους από το πρανές, μέχρι την τελική θέση απόθεσή τους, δ) εκτίμηση της επικινδυνότητας (Hazard) βραχοκαταπτώσεων, με πραγματοποίηση τρισδιάστατων τροχομετρικών αναλύσεων με το λογισμικό RocPro3D v.6.1, με σεισμικές συνθήκες (σεισμική ακολουθία του 1870) και υπολογισμό της μέγιστης ταχύτητας εδαφικής κίνησής PGV (m/s) ίση με 0,41 m/sec. Στη συνέχεια πραγματοποιήθηκαν τροχιακές αναλύσεις προσομοίωσης, από τέσσερις θέσεις-ζώνες εκκίνησης πιθανής βραχοκατάπτωσης, οι οποίες καλύπτουν το σύνολο του Αρχαιολογικού Χώρου. Δημιουργήθηκαν, επομένως, τα εξής σενάρια: 1) σεισμικές (PGV=0,41m/sec) και 2) ασεισμικές (PGV=0 m/sec) συνθήκες και 1) διάμετρο (d) βραχωδών τεμαχών 1m και 2) διάμετρο (d) 1,3m, 1,5m, 1,3m και 1,5m, για κάθε θέση και τα αποτελέσματα αποτυπώθηκαν σε τρισδιάστατους φακέλους και χάρτες. Παράλληλα, αξιολογήθηκαν οι μεταβολές των τιμών της έντασης (kJ), με τη χρήση του λογισμικού RocPro3D v.6.1, σε τρισδιάστατο περιβάλλον (3D) και του λογισμικού Rocfall (Rocscience Inc.), σε δισδιάστατο περιβάλλον (2D), και για τις τέσσερις επιλεγμένες θέσεις. παρουσιάζοντας παρόμοια εικόνα διακύμανσης τιμών ε) ποιοτική αξιολόγηση του βαθμού διακινδύνευσης (Risk), με παράλληλη αξιολόγηση της πιθανότητας διάδοσης (Ppropag) και τα σημεία τερματισμού τους μέσα στον Μνημειακό Χώρο (stop points). Η παραπάνω αξιολόγηση επιτεύχθηκε με τη δημιουργία πινάκων (Risk matrix) και χαρτών χωρικής κατανομής, σε περιβάλλον ArcGIS, τόσο για τις Άμεσες Υλικές, όσο και για τις Άμεσες Άυλες απώλειες. Η παρούσα διδακτορική διατριβή στοχεύει στην ανάπτυξη μιας λεπτομερούς μεθοδολογίας εκτίμησης της επικινδυνότητας (Hazard) και ποιοτικής αξιολόγησης της διακινδύνευσης (Risk) στον Αρχαιολογικό Χώρο των Δελφών, τα αποτελέσματα της οποίας θα αξιοποιηθούν για την πρόταση ορθών παρεμβάσεων για την αντιμετώπιση των καταπτώσεων βράχων στον Μνημειακό Χώρο. Monumental sites, especially near steep mountainous areas, are often facing rockfall phenomena. In this PhD thesis, a methodology for assessing, evaluating and analyzing Rockfall Hazard were developed and applied in the Archaeological Site of Delphi, in Greece. Specifically, rockfall Hazard assessment was carried out through a three-dimensional (3D) trajectometric analysis based on UAV technology (Unmanned Aerial Vehicles). The developed stages of the methodology are the following: a) recording of the study area, by receiving UAV data b) processing of the raw three-dimensional (3D) point clouds, generation of accurate and high resolution data and three-dimensional models (orthophotograph, digital terrain model) and extraction of discontinuity orientation data (dip angle, dip direction) and the distance between the surfaces of the discontinuities belonging in the same discontinuity sets (spacing), in a persistent and non-persistent state, using specialized software packages, c) mapping of the rocky cliff, upwards the Archaeological Site of Delphi and rockfall susceptibility assessment, using the united 3D point cloud of the study area, created from multiple UAV aerial photographs. At this stage mapping and calculation of the rocky blocks (scars) volume (m3), originated from previous rockfall phenomena, was carried out. A total of 119 blocks (scars) were identified and measured on the limestone surface, with an average detached rock block value equal to 22.2 m3. At the same time, fallen rock blocks volume (m3) inside the Monumental Area were identified and also measured, with an average volume value equal to 7.6 m3, taking into account the fragmentation degree, from the detachment till their final deposition in the Archaeological Site, d) rockfall (Hazard) assessment and analysis through three-dimensional trajectometric analyses within RocPro3D v.6.1 software with earthquake triggering factor. In particular, the data of the catastrophic seismic sequence of 1870 were used and the initial PGV velocity (m/s) was calculated equal to 0.41 m/sec. After that, trajectometric simulation analyses from four likely rockfall positions-zones was carried out. So, the following scenarios were created: 1) seismic (PGV=0.41 m/sec) and 2) non-seismic (PGV=0 m/sec) conditions and 1) block diameter (d) equal to 1m and 2) block diameter (d) equal to 1.3 m, 1.5 m, 1.3 m and 1.5 m. The results were depicted on 3D maps and envelopes. In order to observe the changes of the intensity (kJ) spatial variation, RocPro3D v.6.1software, in a three-dimensional environment (3D), as well as Rocfall software (Rocscience Inc.), in a two-dimensional (2D) environment were used, with a similar value variation, e) qualitative Rockfall Risk assessment, considering the probability of propagation (Ppropag) variation and rock blocks approach at the elements of risk of the Site and their stopping points within the Monumental Area. The above Rockfall Risk assessment was achieved by creating tables (Risk matrix) and spatial distribution maps, in ArcGIS environment, for both Direct Material and Direct Intangible losses. Aim of this PhD thesis was the development of a detailed rockfall hazard assessment and a rockfall qualitative risk assessment methodology, the results of which can be used in proposing the appropriate rockfall interventions in the study Area.
Copyright (c) 2024 Προ/Μεταπτυχιακές Διατριβές στη Βιβλιοθήκη Θεόφραστος του Τμήματος Γεωλογίας του Α.Π.Θ.
Συμβολή της Τηλεπισκόπησης και των GIS στη διαχείριση της γεωλογικής κληρονομιάς σε διάφορες κλίμακες = Contribution of Remote Sensing and GIS in geological heritage management at various scales.
Η παρούσα διατριβή πραγματεύεται τη διαχείριση της Γεωλογικής Κληρονομιάς με τη συμβολή της Τηλεπισκόπησης και των GIS. Η έννοια της γεωλογικής κληρονομιάς περικλείει χαρακτηριστικές γεωμορφές, πετρώματα, απολιθώματα, αποθέσεις και διαδικασίες, οι οποίες συνθέτουν τη γεωλογική ιστορία κάθε περιοχής. Η γεωλογική ιστορία κάθε περιοχής αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της ευρύτερης ιστορίας της Γης, η οποία με τη σειρά της συνδέεται με τους ανθρώπους και τον πολιτισμό τους. Η διαχείριση της γεωλογικής κληρονομίας περιλαμβάνει ένα φάσμα σταδίων. Η Τηλεπισκόπηση και τα GIS, συνιστούν επιστήμες και εργαλεία - που έχουν σημειώσει τα τελευταία χρόνια άλματα προόδου και βρίσκουν εφαρμογή σε πολλά επιστημονικά πεδία και κατ’επέκταση στη Γεωλογία. Ο κύριος σκοπός της διατριβής είναι η μελέτη και ανάδειξη προηγμένων μεθόδων Τηλεπισκόπησης και GIS, στην εν γένει διαχείριση της γεωλογικής κληρονομιάς. Στο πλαίσιο της λήφθηκαν υπόψη και διερευνήθηκαν τρεις βασικοί τύποι Τηλεπισκόπησης, σε συνδυασμό με τα GIS, όπου αυτό κρίθηκε σκόπιμο/εφικτό. Η εφαρμογή και διερεύνηση των δυνατοτήτων της Τηλεπισκόπησης και GIS έλαβε χώρα υπό τη μορφή περιπτωσιολογικών μελετών, οι οποίες καλύπτουν όλο το φάσμα των χαρτογραφικών κλιμάκων. Οι κλίμακες αντιστοιχούν σε εθνική, μικρή, μεσαία και μεγάλη. Αφορούν μία χώρα, επιμέρους περιοχές, γεωμορφές, αντικείμενα, που μπορούν να χαρακτηριστούν ως γεωλογική κληρονομιά. Διερευνήθηκαν οι εν λόγω δυνατότητες σε όλα τα επιμέρους βήματα διαχείρισης της γεωλογικής κληρονομιάς. Η ιδιαιτερότητα και πρωτοτυπία της διατριβής αφορά αρχικά στη συσχέτιση της γεωλογικής κληρονομιάς με την επιστήμη της Τηλεπισκόπησης και τα GIS, καθώς και στην κατά περίπτωση ακρίβεια απόδοσης της πληροφορίας. Μελετήθηκε η γεωλογική κληρονομιά σε όλες τις κλίμακες, δίνοντας τη δυνατότητα να εφαρμοστούν οι τρεις τύποι της Τηλεπισκόπησης και να εξεταστούν ως προς την συμβολή τους σε κάθε στάδιο της διαχείρισης της γεωλογικής κληρονομιάς. Η μελέτη αυτή συμπληρώνεται μέσω της εξέτασης της χρήσης των GIS στα στάδια διαχείρισης. Τα αποτελέσματα όλων των σταδίων μελέτης της συμβολής των δυο αντικειμένων σε σχέση με τη γεωλογική κληρονομιά του Ελληνικού χώρου χρησιμοποιούνται επίσης σε μια πρακτική εφαρμογή στην εκπαιδευτική διαδικασία, ως χαρακτηριστικό παράδειγμα αξιοποίησής τους στα ανώτερα στάδια διαχείρισης. Η ανάπτυξη της βάση δεδομένων για τη γεωκληρονομιά της Ελλάδας σε περιβάλλον GIS, παρέχει πληροφορίες με όσο το δυνατό μεγαλύτερη χωρική ακρίβεια, η οποία επιτρέπει το συνδυασμό με περαιτέρω τηλεπισκοπικά και άλλα γεωχωρικά προϊόντα/πληροφορίες. Με αυτόν τον τρόπο, προκύπτουν νέα στοιχεία για τη γεωκληρονομιά σε τοπικό, περιφερειακό και εθνικό επίπεδο, τα οποία δε μπορούσαν να εξαχθούν μέχρι σήμερα σε αυτήν την έκταση και ακρίβεια. Σημαντικό είναι, ότι η ύπαρξη της γεωβάσης ανοίγει πολλές μελλοντικές δυνατότητες αξιοποίησής της από κάθε ενδιαφερόμενο χρήστη, σε συνδυασμό με κάθε είδους σχετική γεωχωρική πληροφορία. Αναφορικά με την πρωτοτυπία στις επιμέρους περιπτωσιολογικές μελέτες στις τρεις βασικές κλίμακες, τεκμηριώνονται ψηφιακά σημαντικά στοιχεία γεωκληρονομιάς, ενώ μελετώνται διάφορες παράμετροι της γεωκληρονομιάς της Μήλου. Επιπλέον, ως προς τα ανώτερα στάδια διαχείρισης, τεκμηριώνεται η συμβολή των γεωχωρικών δεδομένων για εκπαιδευτικούς σκοπούς σε διαφορετικές συνθήκες και ακροατήρια. Τέλος, διατυπώνονται επιστημονικά τεκμηριωμένες προτάσεις αξιοποίησης της Τηλεπισκόπησης και των GIS για τη διαχείριση της γεωλογικής κληρονομιάς. Με βάση τα αποτελέσματα της διατριβής παρέχονται κατευθυντήριες γραμμές με τη μορφή πινάκων, ως προς τη χρήση γεωχωρικών δεδομένων, συναρτήσει της κλίμακας και του σταδίου διαχείρισης της γεωκληρονομιάς. The present doctoral thesis investigates the management of Geological Heritage, focusing on the contribution of Remote Sensing and GIS. The concept of geological heritage includes characteristic or even rare landforms, rocks, fossils, deposits and processes, which make up the geological history of each region. The geological history of each region is an integral part of the wider history of the Earth, which in turn is linked to people and their culture. The management of geological heritage includes a wide range of stages. Remote Sensing, as well as GIS, are both sciences and tools that have rapidly evolved in recent years and have found application in different scientific fields, among which that of Geology. The main purpose of this thesis is to study and showcase advanced Remote Sensing methods and GIS, in the broader management of geological heritage. In the framework of the thesis, three main types of Remote Sensing were considered and investigated, in combination with GIS, where this was deemed appropriate/feasible. The application and investigation of the potentialities of Remote Sensing and GIS were examined in the form of case studies, which cover the entire range of cartographic scales. The scales correspond to national, small, medium and large. These potentialities were explored in all individual steps of geological heritage management. The distinctive quality and originality of the thesis concern firstly the holistic association of the geological heritage with the science of Remote Sensing and GIS, as well as the accuracy of the relevant information for each case study. Geological heritage was studied at all scales, while all three types of Remote Sensing were applied and examined in terms of contribution to each stage of geological heritage management. This study is complemented by the examination of the use of GIS in the management stages. Part of the results were also applied, as an additional case study, in the educational process, as a characteristic example of their utilization in higher stages of management. The development of a database for the geoheritage of Greece in a GIS environment provides information with as much spatial accuracy as possible, which allows for their combination with further remote sensing and other geospatial products/information. With this, new data on geoheritage at the local, regional and national level emerge, which could not be collected to this extent and precision to date. It is important to note that the existence of the geodatabase allows for many future possibilities for its utilization by any interested user, in combination with any kind of relevant geospatial information. Concerning the originality of the individual case studies at the three main scales, important geoheritage elements are digitally documented, while various parameters of the geoheritage of Milos Island are studied, as indicative cases of the contribution of geospatial technologies and data. Furthermore, regarding the higher stages of management, and in particular the exploitation of geoheritage, the contribution of geospatial data to educational purposes in different circumstances and for different audiences is documented with tangible and measurable results in the last case study. Scientifically substantiated proposals for the purposeful utilization of Remote Sensing and GIS in geological heritage management are propounded. Finally, based on the results of the thesis, ensemble guidelines are provided in the form of tables, regarding the use of geospatial data, in relation to the scale and stage of geoheritage management.
Συνθήκες σχηματισμού των υπογενών σπηλαίων στο ελληνικό ορογενές: Ορυκτολογία, γεωχημεία, σταθερά ισότοπα (C, O, S), ρευστά εγκλείσματα = Formation conditions of hypogene caves in the Hellenic orogen: mineralogy, geochemistry, stable isotopes (C, Ο, S), fluid inclusions.
Η διατριβή βασίστηκε στην υπαίθρια έρευνα για τον εντοπισμό υπογενών σπηλαίων στην Ελλάδα. Αναλυτικά μελετήθηκαν 33 σπήλαια στις ακόλουθες 21 τοποθεσίες: του Μαύρου Βράχου στο Σιδηρόκαστρο, σπήλαια στο Φαλακρό Όρος, σπήλαια στην περιοχή Λουτρών Ελευθερών, του Θεοχάρη στο Μενοίκιο, Ρετζικίου στη Θεσσαλονίκη, σπήλαια στο Όρος Άθως, Μαρώνειας, Καγιάλι και σπήλαια Κουφόβουνου στον Έβρο, Πετραλώνων και Νυχτερίδων στην περιοχή των Πετραλώνων, Αγίας Παρασκευής Χαλκιδικής, σπηλαιοβάραθρο Αλμωπίας, σπήλαια στο λατομείο Πολυκάρπης, σπήλαια Λέσβου, Ρούτση στη Ραψάνη, βάραθρο του Όρλιακα, σπήλαια Υμηττού, σπήλαια Ικαρίας, σπήλαιο Κρύας Βρύσης στην Καρδίτσα, Κουνουπέλι και Ανυγρίδων Νυμφών στη Δ. Πελοπόννησο. Τα σπήλαια αυτά αρχικά αναγνωρίστηκαν ως υπογενή με γεωμορφολογικά κριτήρια. Στη συνέχεια αναζητήθηκαν σπηλαιοθέματα που να συνδέεονται με τη σπηλαιογένεση, όπως είναι οι κρύσταλλοι και οι μαστοειδείς αποθέσεις. Από αυτές τις αποθέσεις συλλέχθηκαν δείγματα που μελετήθηκαν με διάφορες μεθόδους ως προς την ορυκτολογική, γεωχημική και ισοτοπική σύστασή τους. Επίσης, παρατηρήθηκαν στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης. Επιπλέον, έγινε μελέτη των ρευστών εγκλεισμάτων, ώστε να μετρηθούν οι θερμοκρασίες ομογενοποίησης των κρυστάλλων ασβεστίτη και η προέλευση των ρευστών. Από την έρευνα αυτή εντοπίστηκαν τα εξής ορυκτά: ασβεστίτης, αραγωνίτης, γύψος, αλουνίτης, πιγκερινγκίτης, ταμαρουγκίτης, βαρύτης, κίτρινη σανδαράχη, γκαιτίτης, χαλαζίας, οξείδια μαγγανίου, άμορφα πυριτικά και αργιλοπυριτικά ορυκτά. Τα οξείδια και υδροξείδια σιδήρου και μαγγανίου, μελετήθηκαν για πρώτη φορά στα ελληνικά σπήλαια και εντοπίστηκε η μοναδική ως τώρα περίπτωση στην Ελλάδα, απόθεσης που φέρει βιο-υπογραφές μικροοργανισμών στον γκαιτίτη του σπηλαίου του Μαύρου Βράχου. Ο χαλαζίας, βρέθηκε για πρώτη φορά σε ελληνικά σπήλαια. Μελετήθηκαν ειδικότερα ο ασβεστίτης, τα οξείδια και τα θειούχα με διάφορες μεθόδους κυρίως ως προς τη χημική και την ορυκτολογική σύσταση τους, τα σταθερά ισότοπα οξυγόνου, άνθρακα και θείου, καθώς και τα ρευστά εγκλείσματα. Τα δεδομένα που προέκυψαν συνδυάστηκαν με γεωμορφολογικά, τεκτονικά, υδρολογικά και άλλα στοιχεία στις επιμέρους περιοχές-σπήλαια, ώστε να εξαχθούν συμπεράσματα για τη σπηλαιογένεση κάθε σπηλαίου ή ομάδας σπηλαίων. Για κάθε περίπτωση σπηλαίου που μελετήθηκε ερμηνεύεται η σπηλαιογένεση, ταξινομείται το σπήλαιο με βάση τους τύπους υπογενών σπηλαίων και δίνεται όπου είναι δυνατό ένα χρονικό πλαίσιο για το σχηματισμό του. Η σπηλαιογένεση οφείλεται σε διάλυση κυρίως από ανθρακικό οξύ και σε κάποιες περιπτώσεις από θειικό οξύ. Τα ρευστά που δημιούργησαν τα σπήλαια είχαν κυρίως μετεωρική προέλευση. Οι μέσες τιμές που εμφανίζουν οι θερμοκρασίες ομογενοποίησης που μετρήθηκαν στους ασβεστίτες είναι υψηλές και κυμαίνονται από 90°C έως 280°C. Με βάση τα αποτελέσματα της έρευνας τα υπογενή σπήλαια της Ελλάδας που μελετήθηκαν ανήκουν σε δύο κατηγορίες: τα ενδογενή υπογενή σπήλαια και αυτά που γίνονται σε ελεύθερους ή εγκλωβισμένους υδροφορείς που επικοινωνούν με τη θάλασσα και η σπηλαιογένεση εξαρτάται από το υδρόθειο. Στην περίπτωση των σπηλαίων της Αγίας Παρασκευής, διαπιστώνεται μια πολύπλοκη σπηλαιογένεση που συνδυάζει και τις δύο κατηγορίες. Με βάση τον τύπο των σπηλαίων, βρέθηκε μια στενή σχέση με υδροθερμικά ρευστά και την ύπαρξη εφελκυστικού γεωδυναμικού καθεστώτος, την κατάρρευση του ορογενούς που συνοδεύεται από εκτατικές κινήσεις και ρήγματα που μπορούν να ευνοήσουν την άνοδο ρευστών. Η διείσδυση πλουτωνικών σωμάτων, η δημιουργία λεκανών και κατά συνέπεια συνθηκών για γεωθερμική ανωμαλία και γεωθερμικά πεδία έχουν συνεπιδράσει στην εμφάνιση υπογενούς σπηλαιογένεσης. This thesis is based on fieldwork research for identifying hypogene caves in Greece. Specifically, 33 caves studied in the following 21 locations: Mavros Vrachos Quarry Cave (MVQ) in Sidirokastro, caves in Falakro Mountain, caves in the Loutra Eleftheron area, Theohari Cave in Menoikio, Retziki Cave in Thessaloniki, caves on Mount Athos, Maroneia Cave, Kagiali Cave, and Koufovouno cavew in Evros, Petralona and Nychteridon caves in the Petralona region, Aghia Paraskevi Caves in Chalkidiki, Almopia Varathron cave, Polycarpi Quarry caves, Lesvos caves, Routsi Cave in Rapsani, Orliakas pothole, Ymittos caves, Ikaria Caves, Kryas Vrysi Cave in Karditsa, and Kounoupeli and Anygridon Nymphon caves in the W. Peloponnese region. These caves were initially identified as hypogene based on geomorphological criteria and were further explored to locate cave formations associated with speleogenesis, such as the speleothems spar and mammillaries. Samples from these deposits were collected and studied using various methods, including mineralogical, geochemical, and isotopic analyses. Scanning electron microscopy was employed to investigate their structure. A fluid inclusions study aimed to measure the homogenization temperatures of calcite crystals and determine the origin of fluids. The minerals identified in this research include calcite, aragonite, gypsum, alunite, pickeringite, tamarugite, barite, orpiment, goethite, quartz, manganese oxides, amorphous siliceous, and alluminosilicate minerals. Iron and manganese oxides and hydroxides were studied for the first time in Greek caves, with the unique case of a deposit bearing microbial bio-signatures in the goethite of the MVQ. Quartz was discovered for the first time in Greek caves. Specifically, calcite, Fe and Mn oxides, and sulfates were extensively studied based on their chemical and mineralogical composition, stable isotopes of oxygen, carbon, and sulfur, as well as fluid inclusions. These data, combined with geological, tectonic, hydrological, and other regional information, were used to draw conclusions about the speleogenesis of each cave or cave group. The speleogenesis is attributed mainly to dissolution by carbonic acid and, in some cases, sulfuric acid. The fluids that formed the caves were predominantly meteoric in origin. The peaks of homogenization temperatures measured in calcite crystals were high, ranging from 90°C to 280°C. Subsequently, all cases were examined and discussed in relation to the geological structure and evolution of the Greek orogeny. Based on the research results, the hypogene caves studied in Greece can be classified into two categories: endogenous hypogene caves and those formed in aquifers communicating laterally with the sea, where speleogenesis depends on the presence of hydrogen sulfide in the fluids. In the case of Agia Paraskevi Caves, a complex speleogenesis combining both categories of sulfuric acid and carbonic acid speleogenesis are observed. Based on the cave types, a close relationship was found with hydrothermal fluids and the presence of an extensional geodynamic regime, the collapse of the orogeny accompanied by faults that can favor the rise of fluids. The intrusion of plutonic bodies, the formation of basins, and consequently conditions for geothermal anomalies and geothermal fields have interacted in the occurence of hypogene speleogenesis.
Τεχνικογεωλογική αξιολόγηση και ταξινόμηση των σχηματισμών του αστικού περιβάλλοντος της Θεσσαλονίκης με τη χρήση γεωτεχνικής βάσης δεδομένων. Έρευνα επί της τεχνικής συμπεριφοράς και εφαρμογές στον σχεδιασμό τεχνικών έργων = Engineering geological assessment and classification of Thessaloniki’s urban area formations using a geotechnical database. Research on the technical behavior and applications in the design of engineering projects.
Η διδακτορική διατριβή πραγματεύεται την τεχνικογεωλογική αξιολόγηση και ταξινόμηση των γεωλογικών σχηματισμών του αστικού περιβάλλοντος της Θεσσαλονίκης με τη δημιουργία και χρήση τεχνικογεωλογικής βάσης δεδομένων. Η έρευνα επικεντρώνεται στη λεπτομερή διερεύνηση της γεωλογικής σύστασης, των τεχνικογεωλογικών ιδιοτήτων και της υδρογεωλογικής συμπεριφοράς των τεχνητών επιχώσεων κι αποθέσεων Τεταρτογενούς και Νεογενούς ηλικίας, με σκοπό την αντιμετώπιση γεωλογικών και γεωτεχνικών προκλήσεων. Στην περίπτωση ενός αστικού περιβάλλοντος όπου συναντώνται κατά βάση εδαφικά γεωυλικά, η δημιουργία μιας τέτοιας βάσης δεδομένων με σκοπό τη διαχείριση μεγάλου πλήθους δεδομένων είναι επιτακτική, καθώς συνδράμει στην απομείωση της γεωλογικής αβεβαιότητας που σχετίζεται με: την έλλειψη ή/και περιορισμένη προσβασιμότητα σε γεωλογικά και τεχνικογεωλογικά δεδομένα, τη γεωλογική ετερογένεια του υπεδάφους, τη διακύμανση των γεωλογικών σχηματισμών στο χώρο και τις συνθήκες των υπόγειων υδάτων, τη διαφοροποίηση των τεχνικογεωλογικών συνθηκών ανά τεχνικογεωλογικές ενότητες, την ύπαρξη ζωνών και περιοχών γεωλογικής επικινδυνότητας, τις προκλήσεις που συναντώνται κατά το σχεδιασμό έργων υποδομής και την εκδήλωση γεωκινδύνων. Τα δεδομένα που εισήχθησαν κι επεξεργάστηκαν εντός της τεχνικογεωλογικής βάσης δεδομένων προέρχονται από περισσότερες από 600 γεωτρήσεις πλήθους γεωτεχνικών ερευνών και μελετών κι αφορούν σε αποτελέσματα εργαστηριακών κι επιτόπου δοκιμών που διενεργήθηκαν στους εξεταζόμενους γεωλογικούς σχηματισμούς της περιοχής έρευνας. Βασικός στόχος της βάσης δεδομένων, είναι να αναδείξει τον τρόπο με τον οποίο η γεωλογική και τεχνικογεωλογική γνώση μπορούν να διαχειριστούν σε μια καλά οργανωμένη πλατφόρμα. Η παρούσα διατριβή εστιάζει στη λεπτομερή ανάλυση και συσχέτιση των δεδομένων, ούτως ώστε να προκύψουν χρήσιμες πληροφορίες που σχετίζονται με τον ασφαλή σχεδιασμό τεχνικών έργων, τη διαχείριση έναντι γεωκινδύνων και την προστασία του γεωπεριβάλλοντος στη λεκάνη της Θεσσαλονίκης. Η έρευνα ενισχύεται περαιτέρω από τον συνδυασμό διαφορετικών λογισμικών, επιστημονικών εργαλείων, γεωστατιστικών και προγραμματιστικών τεχνικών με σκοπό την ανάλυση, συσχέτιση και παρουσίαση των δεδομένων. Συγκεκριμένα, παράγεται ένα μεγάλο πλήθος παραγόμενων αποτελεσμάτων, όπως: i. Θεματικοί χάρτες κατανομής πάχους και βάθους των τεχνητών επιχώσεων κι αποθέσεων Τεταρτογενούς και Νεογενούς ηλικίας, χάρτες κατανομής λεπτόκοκκων κι αδρόκοκκων υλικών για τις αποθέσεις Τεταρτογενούς και Νεογενούς ηλικίας για διάφορα βάθη και χωρικής κατανομής πλήθους τεχνικογεωλογικών φυσικών και μηχανικών παραμέτρων, ii. Στατιστικές κατανομές ποσοστιαίας συμμετοχής και διαγράμματα κατανομής των εξεταζόμενων φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων με το βάθος κι ανά κατηγορία γεωυλικού, iii. Δισδιάστατες τομές και τρισδιάστατα γεωλογικά και τεχνικογεωλογικά μοντέλα στα οποία προβάλλονται η χωρική κατανομή των σχηματισμών και η μεταβλητότητα των εξεταζόμενων φυσικών και μηχανικών παραμέτρων, iv. ο νέος επικαιροποιημένος τεχνικογεωλογικός χάρτης του λεκανοπεδίου της Θεσσαλονίκης με τον επαναπροσδιορισμό των γεωλογικών επαφών με βάση τα νέα διαθέσιμα δεδομένα, v. Λεπτομερή εύρη τιμών και στατιστικοί δείκτες για τις εξεταζόμενες φυσικές, μηχανικές και υδραυλικές ιδιότητες των γεωλογικών σχηματισμών και vi. Παραδείγματα συγκεκριμένων εφαρμογών-χρήσεων της βάσης, με έμφαση στη διερεύνηση κι εκτίμηση της τεχνικογεωλογικής αξιολόγησης βάσει επικινδυνότητας (εδώ ρευστοποίησης κι εκδήλωσης καθιζήσεων) και είδους τεχνικού έργου (διάνοιξη αστικών σηράγγων και κατασκευή σημαντικών θεμελιώσεων). Μέσω αυτής της διαδικασίας, επιτυγχάνεται ο μετασχηματισμός πλήθους πρωτογενών δεδομένων - μη διαθέσιμων έως σήμερα - σε χρήσιμες πληροφορίες που μπορούν να αξιοποιηθούν περαιτέρω τόσο σε ερευνητικό, όσο και τεχνικό επίπεδο, με σκοπό την ενίσχυση των διαδικασιών λήψης αποφάσεων που σχετίζονται με την ασφαλή αστική ανάπτυξη και την προστασία της Θεσσαλονίκης από γεωκινδύνους. The doctoral thesis deals with the engineering geological assessment and classification of the geological formations of Thessaloniki’s urban area through the creation and use of a geotechnical database. The research focuses on the detailed investigation of the geological composition, engineering geological properties and hydrogeological behavior of fill deposits and sediments of Quaternary and Neogene age. In case of an urban environment where soil geomaterials are predominant, the creation of such a database for big data management is crucial as it assists in reducing the geological uncertainty related to: lack of and/or limited access to geological and engineering geological data, geological heterogeneity of the subsurface, spatially variation of geological formations and groundwater conditions, discrimination of engineering geological conditions per engineering geological units, existence of geological hazardous zones, challenges encountered in the early stages of designing infrastructure projects and the occurrence of geohazards. The data entered and processed within the engineering geological database originate from more than 600 boreholes of numerous geotechnical investigations and refer to the results of laboratory and field tests carried out in the geological formations of the research area. The research focuses on developing various correlations within the database in order to generate useful information related to the safe design of engineering projects, management against geohazards and protection of the geoenvironment in the Thessaloniki basin. The remarkable contribution of the research is enhanced by the detailed methodological approach followed, which combines different software, scientific tools, geostatistical and coding techniques in order to analyse, correlate and present the data. In particular, a large amount of produced outcomes is generated, categorized as follows: i. Thematic maps displaying thickness and depth distribution of fill deposits and sediments of Quaternary and Neogene age, distribution of fine and coarse-grained materials for sediments of Quaternary and Neogene age for various depths and spatial distribution of a significant number of engineering geological physical and mechanical parameters, ii. Statistical plots and relative frequency of the distributions on the physical and mechanical properties, by depth and geomaterial category, iii. Two-dimensional sections and three-dimensional geological and engineering geological models displaying the spatial distribution and variability of the geological formations investigated, as well as the physical and mechanical parameters by depth, iv. The new updated engineering geological map of Thessaloniki basin highlighting the redefinition of the geological contacts based on the new available data, v. Range of values and statistical indices for the physical, mechanical and hydraulic properties of the geological formations examined in detail and vi. Examples of specific applications-usages of the database, with emphasis on the investigation and assessment of the engineering geological evaluation based on geohazards (here, liquefaction and settlement) and type of engineering project (urban tunneling and construction of major foundations). Through this methodology, a large amount of primary data - not available until now - is transformed into useful information that can be further exploited both on research and technical level. Thus, a useful tool is created, in order to optimize decision-making process related to safe urban development and protection of Thessaloniki from geohazards.
Αξιολόγηση επικινδυνότητας βραχοκαταπτώσεων στην περιοχή της Μονής Αγίας Παρασκευής στο Μονοδένδρι Ηπείρου = Τίτλος εργασίας στην αγγλική : Rockfall hazard evaluation in the area of Agia Paraskevi Monastery, Monodendri, Epirus.
Η παρούσα μελέτη αφορά στο πρανές που ορίζεται από την περιοχή αμέσως ανάντη του Ι.Ν. Αγ. Παρασκευής στα νοτιοδυτικά, έως τη φυσική είσοδο στο φαράγγι του Βίκου στα βορειοανατολικά. Στο πλαίσιο κατανόησης των τεχνικογεωλογικών συνθηκών στην στενή περιοχή μελέτης η έρευνα περιλάμβανε και την ευρύτερη περιοχή, ήτοι από την καμαρόσχημη είσοδο της Ιεράς Μονής έως την περιοχή μετά την είσοδο του φαραγγιού. Οι κτιριακές δομές της Ι.Μ. Αγ. Παρασκευής συμπεριλαμβανομένου του Ι. Ναού ανοικοδομήθηκε πριν από πλέον των 600 ετών (1412) αμέσως κατάντη του παρακατακόρυφου ασβεστολιθικού πρανούς ύψους πλέον των 100m. Στην περιοχή του μελετώμενου πρανούς έχουν εκδηλωθεί κατά το παρελθόν φαινόμενα βραχοκαταπτώσεων με αποτέλεσμα την εφαρμογή μέτρων προστασίας σε δύο θέσεις. Η πρώτη θέση αφορά την περιοχή της καμαρόσχημης πύλης εισόδου στην Ι. Μονή και η δεύτερη και πιο πρόσφατη το πρανές αμέσως ανάντη του Ι. Ναού. Στη δεύτερη αυτή θέση εκδηλώθηκε τον Οκτώβριο του 2021 νεότερη αστοχία δομικού χαρακτήρα που είχε ως αποτέλεσμα τη μερική βλάβη των μέτρων προστασίας. Για την εν λόγω περιοχή μελέτης συλλέχθηκαν τα διαθέσιμα βιβλιογραφικά στοιχεία αναφορικά με τη γεωλογία, την τεκτονική, τη γεωμορφολογία, τα κλιματικά δεμένα και τη σεισμικότητα. Επιπλέον πραγματοποιήθηκε η επισκόπηση των επικρατουσών τεχνικογεωλογικών συνθηκών τόσο με συμβατικά μέσα (π.χ. γεωλογική πυξίδα) όσο και με τη χρήση νέων τεχνολογιών (UAV). Τα στοιχεία αυτά συγκρίθηκαν μεταξύ τους για τον έλεγχο της αξιοπιστίας τους και αξιολογήθηκαν για τη διερεύνηση του μηχανισμού εκδήλωσης των αστοχιών, τον έλεγχο δυνητικών αστοχιών, ευστάθειας του πρανούς έναντι δομικών αστοχιών και βραχοκαταπτώσεων. Τέλος σύμφωνα με τα αποτελέσματα αξιολόγησης των τεχνικογεωλογικών συνθηκών, προτάθηκαν για τη στενή περιοχή μελέτης η οποία όπως αναφέρθηκε παραπάνω αφορά το μονοπάτι που οδηγεί από τον Ι. Ναό Αγ. Παρασκευής στην είσοδο του φαραγγιού του Βίκου, τα απαιτούμενα μέτρα προστασίας έναντι των καταπτώσεων βραχωδών τεμαχών. The present study concerns the slope defined by the area right accross the church of St. Paraskevi in the southwest, up to the natural entrance of the Vikos gorge in the northeast. In order to understand the geological and geotechnical conditions in the narrow study area, the research also included a wider area from the arched entrance of the Monastery, to the area after the entrance of the canyon. The building structures of St. Paraskevi Monastery, including the Temple, were rebuilt more than 600 years ago (1412), right under the nearly vertical limestone slope more than 100m high. In the past, rock fall phenomena have occurred in the slope of the study region, resulting in the application of protection measures in two sites. The first site concerns the area of the arched entrance gate to the Monastery and the second one and most recent, the slope immediately over the Church. In October 2021, in the second location a newer structural failure occurred which resulted in the partial damage of the protection measures. Available bibliographic data were collected regarding geology, tectonics, geomorphology, climate bonds and seismicity of the study region. In addition, an overview of the prevailing geological and geotechnical conditions was carried out using both conventional means (eg geological compass) and new technologies (UAV). The collected data were compared to each other to check their reliability and evaluated in order to investigate the failure mechanism, the potential failure control and the slope stability against structural failures and rockfalls. Finally, according to the results of the evaluation of the geological and geotechnical conditions for the narrow study area which, as mentioned above, concerns the path between the Church of St. Paraskeyi and the entrance of the Vikos gorge, the required protection measures were proposed.
The biogenic content in the surface sediments from the deep South Aegean basins = Το βιογενές περιεχόμενο των επιφανειακών ιζημάτων στις βαθιές λεκάνες του Νοτίου Αιγαίου.
The present thesis was conducted on surface sediments at depths ranging from 335m-2150m of the deep southern Aegean Sea and the northwestern Levantine Basin in the eastern Mediterranean. The study emphasizes on the biogenic content, consisting of planktonic, benthic foraminifera, ostracods, otoliths, and pteropods. Variations were observed in the concentration of the biogenic content between the sampling stations: Samples collected from the stations towards the northwestern Levantine basin (2MSFD6 and 2MSFD7) presented the highest concentration of biogenic component compared to all the other samples. These samples presented also the highest participation rates of planktonic foraminifera and the lowest ones of benthic foraminifera (mainly agglutinated) and ostracods, while pteropods were particularly abundant. The biogenic component of samples 2MSFD9 and 2MSFD10, which were sampled from the lower bathyal zone northern of Crete Island, present similar characteristics with samples 2MSFD6 and 2MSFD7. However, 2MSFD9 has a high concentration of biogenic component, while 2MSFD10 from the deepest station contained the lowest concentration of biogenic component compared to the other lower bathyal stations. The biogenic component of sample 2MSFD5 (southeastern of Crete, lower bathyal zone) is comparable to the one of 2MSFD8 (southeastern of Peloponnese, upper bathyal zone), both in abundance and composition, presenting the highest participation rates of benthic calcareous foraminifera. Finally, samples 2MSFD11 and 2MSFD12, the shallowest samples collected from the Cyclades plateaux area, presented the lowest concentrations of biogenic component. Their biogenic component is characterized by the low presence of pteropods, calcareous BF have higher relative abundances than agglutinated BF and the high participation rates of ostracods. Concerning benthic foraminiferal assemblages, it is the first time that such deep-lower bathyal assemblages of agglutinated taxa are described from the broader area of the Aegean Sea. The Shannon-Wiener diversity index (H') for benthic foraminifera exhibits a regular trend, decreasing from shallower to deeper environments. The participation rates of planktonic foraminifera versus agglutinated foraminifera indicate that agglutinated species prevail over the former in deeper samples (except 2MSFD5), while there is an opposite trend for shallower samples. Three different assemblages of calcareous foraminifera were distinguished. The assemblage of upper bathyal samples (2MSFD8, 2MSFD11, 2MSFD12) consists of shallow infaunal species, while the assemblage of samples 2MSFD9 and 2MSFD10 (the deepest samples south of Crete) is dominated by the epifaunal species Gyroidina. Finally, the assemblage of the three sampling stations towards the Levantine Sea consists of both infaunal and epifaunal species. At the agglutinated foraminifera, the species Saccorhiza ramosa is the most abundant, while other studied species include Rhabdamminella cylindrica, Rhizammina algaeformis, Glomospira charoides, and Psammosiphonella spp., as well as Psammosphaera fusca and species of Bathysiphon, Marsipella, Hyperammina, Reophax, Cribrostomoides, Ammoscalaria, and Ammodiscus. These taxa are mainly epifaunal species, except of Reophax, which lives in oligotrophic conditions. The abundance of epifaunal agglutinated foraminifera and the dominance of Gyroidina species in deeper samples north of Crete indicate oligotrophic conditions with high oxygen levels. Finally, the study of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) was conducted by HCMR to assess any chemical pollutants in the marine environment. The total concentrations of PAHs can be compared to those reported in non-polluted coastal sites of the Mediterranean and offshore open deep sea locations in the Aegean Sea, as well as in other areas of the northwestern, central, and eastern Mediterranean. Η παρούσα διπλωματική εργασία, πραγματοποιήθηκε σε επιφανειακά ιζήματα σε βάθη από 335m-2150m, στην θαλάσσια περιοχή του Κεντρικού-Νοτίου Αιγαίου και τη βορειοδυτική θάλασσα του Λεβάντε. Ανέδειξε βιογενές περιεχόμενο, αποτελούμενο από πλαγκτονικά, βενθονικά τρηματοφόρα, οστρακώδη, ωτόλιθους και πτερόποδα. Παρατηρήθηκαν διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του βιογενούς περιεχομένου μεταξύ των σταθμών δειγματοληψίας: Τα δείγματα που συλλέχθηκαν από τους σταθμούς 2MSFD6 και 2MSFD7 παρουσιάσαν την υψηλότερη συγκέντρωση βιογενούς περιεχομένου σε σύγκριση με όλα τα άλλα δείγματα. Τα δείγματα αυτά παρουσίασαν επίσης τα υψηλότερα ποσοστά συμμετοχής των πλαγκτονικών τρηματοφόρων και τα χαμηλότερα ποσοστά των βενθονικών τρηματοφόρων (κυρίως συμφυρματοπαγών) και των οστρακωδών ενώ τα πτερόποδα ηταν ιδιαίτερα άφθονα. Στα δείγματα 2MSFD9 και 2MSFD10, τα οποία συλλέχθηκαν δειγματοληπτικά από τη κατώτερη βαθύαλη ζώνη βόρεια της Κρήτης, παρουσίασαν παρόμοια χαρακτηριστικά στο βιογενές περιεχόμενο με τα δείγματα 2MSFD6 και 2MSFD7. Ωστόσο ο σταθμός 2MSFD9, έχει υψηλή συγκέντρωση βιογενούς περιεχομένου ενώ ο σταθμός 2MSFD10, οποίος είναι ο βαθύτερος σταθμός δειγματοληψίας, περιείχε τη χαμηλότερη συγκέντρωση βιογενούς περιεχομένου σε σύγκριση με τους άλλους σταθμούς χαμηλότερου βάθους. Το βιογενές περιεχόμενο του δείγματος 2MSFD5(νοτιοανατολικά της Κρήτης, κατώτερη βαθύαλη ζώνη), είναι συγκρίσιμο με αυτό του δείγματος 2MSFD8 (νοτιοανατολικά της Πελοποννήσου, ανώτερη βαθύαλη ζώνη), τόσο σε αφθονία όσο και σε σύνθεση, παρουσιάζοντας τα υψηλότερα ποσοστά συμμετοχής βενθονικών ασβεστολιθικών τρηματοφόρων. Τέλος τα δείγματα 2MSFD11 και 2MSFD12,τα πιο ρηχά δείγματα που συλλέχθηκαν από την θαλάσσια περιοχή των Κυκλάδων παρουσίασαν τις χαμηλότερες συγκεντρώσεις βιογενούς περιεχομένου. Το βιογενές περιεχόμενο των σταθμών αυτών χαρακτηρίζεται από χαμηλή παρουσία πτεροπόδων. Τα βενθονικά ασβεστιτικά τρηματοφόρα παρουσίασαν την υψηλότερη σχετική αφθονία από τα συμφυρματοπαγή βενθονικά τρηματοφόρα. Επιπλέον στους σταθμούς αυτούς τα οστρακώδη παρουσίασαν υψηλά ποσοστά συμμετοχής. Όσον αφορά τη μελέτη των συνανθροίσεων των βενθονικών τρηματοφόρων , είναι η πρώτη φορά που περιγράγονται οι συνανθροίσεις των βενθονικών συμφυρματοπαγών τρηματοφόρων, της βαθύαλης ζώνης, σε βάθη έως και 2150m στην θαλάσσια περιοχή του Νοτίου Αιγαίου Πελάγους. Ο δείκτης διαφοροποίησης Shannon-Wiener (H’), για τα βενθονικά τρηματοφόρα παρουσιάζει κανονική τάση, καθώς μειώνεται από τα ρηχότερα στα βαθύτερα περιβάλλοντα. Τα ποσοστά συμμετοχής των υαλωδών έναντι των συμφυρματοπαγών τρηματοφόρων υποδεικνύουν πως τα συμφυρματοπαγή είδη επικρατούν έναντι των πρώτων, στα βαθύτερα δείγματα (με εξαίρεση το δείγμα 2MSFD5), ενώ υπάρχει αντίθετη τάση για τα ρηχότερα δείγματα. Στα δείγματα διακρίθηκαν τρεις διαφορετικές συναθροίσεις ασβεστολιθικών τρηματοφόρων. Η συνάθροιση των ανώτερων βαθύαλων δειγμάτων (2MSFD8, 2MSFD11, 2MSFD12) η οποία αποτελείται από τα ρηχά ενδοπανιδικά είδη, Bolivina, Bulimina, Cassidulina and Globocassidulina. Η συνάθροιση των δειγμάτων 2MSFD9 and 2MSFD10 (τα βαθύτερα δείγματα νότια της Κρήτης), στην οποία κυριαρχεί το επιφανειακό είδος Gyroidina. Τέλος, η συνάθροιση των τριών σταθμών δειγματοληψίας προς τη θάλασσα του Λεβάντε, η οποία αποτελείται από τους σταθμούς (2MSFD5, 2MSFD6, 2MSFD7) και αποτελείται από ενδοπανιδικά και επιφανειακά είδη, Gyroidina, Melonis, Uvigerina Bolivina and Bulimina.Τα συμφυρματοπαγή τρηματοφόρα παρουσίαζουν δενδροειδή, σωληνοειδή και σφαιρικά είδη και συνολικά 13 γένη και 9 είδη έχουν αναγνωριστεί μέχρι στιγμής. Στα συμφυρματοπαγή τρηματοφόρα, το είδος Saccorhiza ramosa είναι το πιο άφθονο ενώ τα άλλα είδη που μελετήθηκαν είναι τα Rhabdamminella cylindrica, Rhizammina algaeformis, Glomospira charoides και Psammosiphonella spp. Επίσης το Psammosphaera fusca και είδη Bathysiphon, Marsipella, Hyperammina, Reophax, Cribrostomoides, Ammoscalaria και Ammodiscus. Τέλος τα συγκεκριμένα τάξα είναι επιφανειακά είδη εκτός του Reophax, το οποίο ζει σε ολιγοτροφικές συνθήκες. Η αφθονία των των επιφανειακών συμφυρματοπαγών τρηματοφόρων και η κυριαρχία των ειδών Gyroidina, στα βαθύτερα δείγματα βόρεια της Κρήτης, υποδηλώνουν ολιγοτροφικές συνθήκες υψηλόυ οξυγόνου. Τέλος, η μελέτη των πολυκυκλικών αρωματικών υδρογονανθράκων (PAHs), πραγματοποιήθηκε από το ΕΛΚΕΘΕ προκειμένου να εκτιμηθούν τυχόν χημικοί ρύποι στο θαλάσσιο περιβάλλον. Οι συνολικές συγκεντρώσεις των (PAHs), μπορούν να συγκριθούν με εκείνες που αναφέρονται σε μη μολυσμένες παράκτιες τοποθεσίες της Μεσογείου και υπεράκτιες τοποθεσίες ανοιχτής/ βαθιάς θάλασσας στο Αιγαίο Πέλαγος, καθώς και σε άλλες περιοχές της βορειοδυτικής, κεντρικής και ανατολικής Μεσογείου.
Γεωτεχνική διερεύνηση και σχεδιασμός θεμελίωσης και αντιστήριξης για την κατασκευή κτιρίου και υποσταθμού στο Παγκράτι, Αττικής = Geotechnical investigation and design of foundation and support for the construction of a building and substation in Pagrati, Athens.
Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως θέμα τη γεωτεχνική διερεύνηση και τον σχεδιασμό θεμελίωσης νέου κτιρίου και υποσταθμού του ΔΕΔΔΗΕ, καθώς και το σχεδιασμό της αντιστήριξης των απαιτούμενων εκσκαφών, στο Παγκράτι, Αττικής. Πιο συγκεκριμένα, θα αναλυθεί η μεθοδολογία εργασίας για την κατασκευή επταώροφου κτιρίου σε υπέδαφος που αποτελείται, από τα ανώτερα προς τα βαθύτερα στρώματα, από πυκνή αργιλοϊλυώδη άμμο με εμφανή υπολειμματική δομή από την αποσάθρωση του σχιστολιθικού υποβάθρου, εδαφοποιημένο ψαμμίτη και ασθενή Αθηναϊκό Σχιστόλιθο, έντονα αποσαθρωμένο, κατακερματισμένο και με φυλλώδη δομή. Για το αναφερόμενο έργο έχει εκτελεστεί, στα πλαίσια μελέτης, επί τόπου γεωτεχνική έρευνα και για την εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής παραχωρήθηκαν από τον αρμόδιο μελετητή το τοπογραφικό σχέδιο του κτιρίου, η κατασκευαστική τομή, καθώς και τα αποτελέσματα δειγματοληπτικής γεώτρησης. Στα κεφάλαια που ακολουθούν θα αναφερθούν λεπτομερώς το αντικείμενο της διπλωματικής (Παράγραφος 1), οι μέθοδοι και οι εργαστηριακές δοκιμές, που εφαρμόστηκαν και πραγματοποιήθηκαν στα πλαίσια της, καθώς και οι διαδικασίες υπολογισμού των απαραίτητων παραμέτρων για τη ολοκληρωτική κάλυψη του γεωτεχνικού περιεχομένου (Παράγραφος 2). Επιπροσθέτως, θα αναλυθούν η γεωλογία, η σεισμοτεκτονική, η μορφολογία και η υδρογεωλογία του λεκανοπεδίου Αθηνών, ως ευρύτερη περιοχή μελέτης (Παράγραφος 3), καθώς και της θέσης του έργου (Παράγραφος 4). Στην Παράγραφο 5 θα προσδιοριστούν οι φυσικές και μηχανικές ιδιότητες των στρωμάτων στην θέση ενδιαφέροντος και αφότου δημιουργηθεί το γεωτεχνικό προφίλ, θα αρχίσει το κομμάτι των γεωτεχνικών αναλύσεων. Το κομμάτι των γεωτεχνικών αναλύσεων αφορά τον υπολογισμό της φέρουσας ικανότητας και της επιτρεπόμενης τάσης σχεδιασμού για τον προτεινόμενο τύπο θεμελίωσης, με το λογισμικό LoadCup της εταιρίας Geostru, όπως και την εκτίμηση των αναμενόμενων καθιζήσεων με το λογισμικό Settle3D της εταιρίας RocScience (Παράγραφος 6). Έπειτα, θα αναφερθούν οι αναλύσεις ευστάθειας έναντι κυκλικών ολισθήσεων, που πραγματοποιήθηκαν στα πρανή των εκσκαφών, με το λογισμικό Slide της εταιρίας RocScience και τα μέτρα αντιστήριξης που εξετάστηκαν σε κάθε περίπτωση (Παράγραφος 7). Τα μέτρα αντιστήριξης που μελετήθηκαν και εφαρμόστηκαν είναι μικροπάσσαλοι, οι οποίοι σχεδιάστηκαν με το λογισμικό RSPile της εταιρίας RocScience και διαμόρφωση της κλίσης των εκσκαφών. Τέλος, εξετάστηκε η επίδραση της πτώσης της στάθμης του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα στα γειτονικά κτίρια, με το λογισμικό Settle3D της εταιρίας RocScience (Παράγραφος 8). Η μεταβολή της στάθμης είναι επιτακτική για την πραγματοποίηση των εργασιών, χωρίς την εισροή υδάτων και με τη μελέτη της επιτυγχάνεται η αντιμετώπιση των παραμορφώσεων που ίσως προκύψουν. Αφού έχουν εξετασθεί και αναλυθεί όλα τα παραπάνω, διεξάγονται τα τελικά συμπεράσματα για τον τύπο της θεμελίωσης, τα μέτρα αντιστήριξης και τα μέτρα προστασίας του έργου. The present master thesis refers to the geotechnical investigation and design of foundation of a building and substation, as well as the support of excavations, in Pagrati, Athens. More specifically, this thesis concerns the construction of a seven-storey building in a subsoil consisting, from the upper to the deeper layers, from dense clayey-silty sand with obvious residual structure, sandstone with soil-like texture and weak Athenian Schist strongly decomposed, fractured and with dense schistosity. For the mentioned project an on-site geotechnical survey has been carried out within the framework of a study and in order to carry out this thesis, the topographical plan of the building, the construction section, as well as the results of a sampling borehole were provided by the responsible geologist. In the following chapters, the scope of the thesis (Paragraph 1), the methods and laboratory tests, that were applied, are detailing, as well as the procedures for calculating the necessary parameters for the complete coverage of the geotechnical content (Paragraph 2). In addition, the geology, the seismotectonics, the morphology and the hydrogeology of the Athens basin will be analyzed, as the wider study area (Paragraph 3), as well as of the project’s location (Paragraph 4). In chapter 5, the physical and mechanical properties of the strata in the location of interest will be determined and after the geotechnical profile has been established, the geotechnical analyses will begin. The geotechnical analyses concern the calculation of the bearing capacity and the design resistance for the proposed foundation type, with the LoadCup software by Geostru, as well as the estimation of the expected settlements with the Settle3D software by RocScience (Paragraph 6). Also, stability analyses against circular failure, carried out on excavations, with the Slide software by RocScience and support measures were proposed where necessary (Paragraph 7). The support measures that were studied and applied are micro piles, designed with the RSPile software by RocScience and sloping. Finally, the effect of the drop of the groundwater table was examined on the neighboring buildings, using the Settle3D software by RocScience (Paragraph 8). The change in groundwater level is necessary in order to carry out the works without water ingress. After all the above have been considered and analyzed, conclusions and final recommendations for the type of foundation and support measures were carried out.
Γεωχημική μελέτη της κατανομής του ουρανίου και του θορίου στα εδάφη της λεκάνης Σαριγκιόλ, Κοζάνη και η περιβαλλοντική τους σημασία = Geochemical research of the distribution of uranium and thorium in the soils of Sarigiol basin, Kozani and their environmental significance.
Παρά τήν παγκόσμια τάσή για τήν στροφή προς ανανεώσιμες πήγές ενέργειας, ύπάρχει ακόμα ένας μεγάλος αριθμός χωρών πού βασίζονται στα σύμβατικά ορύκτά καύσιμα για τήν ήλεκτροπαραγωγή τούς. Η Ελλάδα αποτελεί μία από αύτές τις χώρες, με ένα ποσοστό έως 15% τής εγχώριας παραγωγής να αποδίδεται ακόμή στήν καύσή λιγνίτή. Ένα από τα μεγαλύτερα λιγνιτικά αποθέματα τής χώρας αποτελεί το Λιγνιτικό Κέντρο Δύτικής Μακεδονίας (ΛΚΔΜ), όπού και γίνεται εκμετάλλεύσή και σύνεχής καύσή τού λιγνίτή με σκοπό τήν παραγωγή ενέργειας. Η δραστήριότήτα αύτή, όσο απαραίτήτή και αν είναι, έχει μεγάλο περιβαλλοντικό αντίκτύπο στήν εύρύτερή περιοχή στήν οποία λαμβάνει χώρα, επιβαρύνοντας με τα παραπροϊόντα τής καύσής (τήν αιωρούμενή τέφρα και τήν τέφρα τής εσχάρας) τον αέρα, τα ύδατα και φύσικά τα εδάφή. Η λεκάνή Σαριγκιόλ στήν Κοζάνή, αποτελεί μια τέτοια περιοχή, καθώς μέσα στα όρια τής βρίσκεται ο Α.Η.Σ Αγίού Δήμήτρίού, ή κατασκεύή τού οποίού έγινε το 1984 και λειτούργεί έως και σήμερα καίγοντας λιγνίτή από το ορύχείο τού Νότιού Πεδίού. Για τούς σκοπούς αύτής τής μεταπτύχιακής διπλωματικής εργασίας εξετάστήκαν 24 εδαφικά δείγματα από τήν περιοχή, με σκοπό τήν ανίχνεύσή των επιπέδων τού U και τού Th, καθώς και τήν περιβαλλοντική επιβάρύνσή πού αύτά μπορεί να προξενούν. Στα δείγματα έγινε ορύκτολογική ανάλύσή ή οποία αναγνώρισε τα κύρια ορύκτά σύστατικά τού εδάφούς ως τον ασβεστίτή, τον χαλαζία, τον δολομίτή και τούς αστρίούς, ενώ ακόμα ανιχνεύτήκε και ένας αριθμός δεύτερεύόντων ορύκτών φάσεων όπως πύρόξενοι, αμφίβολοι κ.ά. Έγινε χήμική ανάλύσή πού εκτός τής ανίχνεύσής τού U και τού Th, είχε ως στόχο τον ύπολογισμό των κύριων στοιχείων και ιχνοστοιχείων: SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO, MgO, CaO, K2O, P2O5, SO3 και Cr, Ni, Cu, Zn, As, Rb, Sr, Y, Zr, Ba και Pb. Για το κάθε ένα από αύτά τα στοιχεία, ύπολογίστήκε ο σύντελεστής εμπλούτισμού. Το U και το Th σύσχετίστήκαν με τα όλα τα παραπάνω ορύκτά και χήμικά στοιχεία, όπως και δήμιούργήθήκαν χάρτες γεωχήμικής κατανομής και μοντέλα πρόβλεψής για τα κύρια στοιχεία και ιχνοστοιχεία. Από τα αποτελέσματα πού προέκύψαν τα δύο ραδιενεργά στοιχεία έδειξαν ισχύρές σύσχετίσεις με τον χαλαζία και τούς αστρίούς, και κατά σύνέπεια με τα οξείδια SiO2, Al2O3, K2Ο όπως και με τα ιχνοστοιχεία Y, Zr, Zn και Pb. Ως σύνέπεια τα στοιχεία αύτά παρούσιάζούν αντίστοιχή κατανομή με τα ραδιενεργά σωματίδια στα όρια τής λεκάνής Σαριγκιόλ. Τα αποτελέσματα αύτά ύποδεικνύούν μια κύρίως ανθρωπογενή προέλεύσή τού U και τού Th στα εδάφή τής λεκάνής, με σύγκριτικά χαμήλές αν και ύπολογίσιμες σύγκεντρώσεις. Even though the world is moving towards the use of renewable energy sources, there is still a large number of countries that rely on conventional fossil fuels for their energy production needs. Greece is one of these countries, with up to 15% of its domestic energy production coming from the burning of lignite. One of the largest coal deposits in Greece is that of the Lignite Center of Western Macedonia (LCWM), where lignite is still mined and burned for the purposes of energy production. Although this industry is essential, it does pose a significant environmental impact in the surrounding areas, as the byproducts of coal burning (flying and bottom ash), can potentially pollute the atmosphere, water and soil. The Sarigiol basin in Kozani District is an area that meets these requirements because it hosts the coal-fired power plant of Agios Dimitrios, which was constructed in 1984 and has been operating until today utilizing coal from the “South Field” coal mine. For the purposes of this master thesis, 24 soil samples from the area were analyzed with the aim of detecting the levels of U and Th, as well as the possible environmental hazard they could pose. Mineralogical analysis was conducted on the samples which showed that the main mineral phases of the soil are calcite, quartz, dolomite and feldspar, followed by traces of pyroxenes, amphiboles etc. Chemical analysis in the soil samples detected, other than U and Th the following major and trace elements: SiO2, TiO2, Al2O3, Fe2O3, MnO, MgO, CaO, K2O, P2O5, SO3 and Cr, Ni, Cu, Zn, As, Rb, Sr, Y, Zr, Ba and Pb. The enrichment factor was calculated for each of these oxides and elements. Correlation factors were estimated for both U and Th, regarding each mineral phase and element, followed by the construction of geochemical distribution maps as well as prediction models for all the major and trace elements that were detected. The two radioactive elements present strong correlations to both quartz and feldspar, and consequently with the oxides SiO2, Al2O3 and K2Ο. Equally strong correlations were estimated for the following trace elements: Y, Zr, Zn and Pb. Consequently, these elements display a similar geochemical distribution to those of U and Th, within the boundaries of the Sarigiol basin. All these are evidence that the presence of U and Th in the soils of Sarigiol basin are the result of human activity in the area, and their concentrations are relatively low but not negligible
Comparing probabilistic seismic hazard maps with ShakeMap footprints and strong motion records in Greece = Σύγκριση πιθανολογικών χαρτών σεισμικής επικινδυνότητας, χαρτών ShakeMap και καταγραφών ισχυρής σεισμικής κίνησης στην Ελλάδα.
Probabilistic Seismic Hazard Assessment (PSHA) maps provide estimates of the likelihood and intensity of ground shaking, usually expressed in terms of Peak Ground Acceleration (PGA) or Spectral Acceleration (Sa) at different periods, due to potential earthquakes, over a specific time. These maps are a vital tool for assessing earthquake engineering requirements. This study evaluates the performance of four PSHA maps for Greece —ESHM20, ESHM13, GSHAP, and the national seismic hazard map of Greece (EAK2000)— all designed for a 10% probability of exceedance in 50 years. These maps are compared against observational data from ShakeMap footprints, strongmotion records, and historical macroseismic intensities to assess their reliability. We analyzed intensity measures (IMs) such as Peak Ground Acceleration (PGA) and spectral accelerations at 0.3s, 1.0s, and 3.0s, derived from ShakeMaps spanning January 1973 to January 2023. Sites where observed IMs exceeded those predicted by the PSHA maps were identified, and fractional exceedance areas were calculated to compare these exceedances with the 10% probability target. EAK2000 showed the closest fit to this target, with all maps displaying reasonable alignment overall. In addition to general site comparisons, specific regions of interest, including urban areas in Greece, were analyzed and compared with results from Ground Motion Prediction Equations (GMPEs). Strong-motion data was further examined to determine how many seismic stations were expected to exceed the predicted thresholds and compared these results to observed station exceedances. Additionally, historical macroseismic data was used to estimate PGA through ground-motion intensity conversion equations (GMICEs), allowing for the identification of regions with higher-than-expected seismic activity. Our findings highlight areas where the expected levels of ground motion were considerably exceeded during earthquakes and also provide insights into the strengths and weaknesses of PSHA models in Greece. These results contribute to the ongoing development of more accurate seismic hazard assessments and risk mitigation strategies specific to the region. This thesis is structured in five chapters: In the first chapter, an introduction is provided to probabilistic seismic hazard maps, as well as a review of the four maps studied alongside, a review of the methodologies and results from similar studies. In the second chapter, the data for each of the three methods is described. The completeness of the data is discussed, along with the uncertainties present in the ShakeMap charts, as well as in the calculation of macroseismic intensities from historical earthquakes. In the third chapter, the methodology followed to retrieve the maximum ground acceleration values for the corresponding observation periods is described, as well as how the influence of local ground conditions was addressed and the calculation of the expected exceedance rates for the seismic hazard maps. In the fourth chapter, the results for each method are presented, and limitations and uncertainties that may exist in the results are discussed, mainly due to the limited availability of data. Finally, in the fifth chapter, the conclusions of the study are summarized. Οι Πιθανολογικοί Χάρτες Σεισµικής Επικινδυνότητας (PSHA) παρέχουν εκτιµήσεις σχετικά µε την πιθανότητα και την ένταση της σεισµικής κίνησης, συνήθως εκφρασµένες σε όρους Μέγιστης Εδαφικής Επιτάχυνσης (PGA) ή Φασµατικής Επιτάχυνσης (Sa) σε διαφορετικές περιόδους, λόγω πιθανών σεισµικών γεγονότων, για ένα συγκεκριµένο χρονικό διάστηµα. Αυτοί οι χάρτες είναι ζωτικής σηµασίας για την αξιολόγηση των απαιτήσεων της αντισεισµικής µηχανικής. Η παρούσα µελέτη αξιολογεί την απόδοση τεσσάρων PSHA χαρτών για την Ελλάδα —ESHM20, ESHM13, GSHAP και τον εθνικό χάρτη σεισµικής επικινδυνότητας της Ελλάδας (ΕΑΚ2000)— οι οποίοι έχουν σχεδιαστεί για πιθανότητα υπέρβασης 10% σε 50 χρόνια. Τα προβλεπόµενα επίπεδα της σεισµικής κίνησης από αυτούς τους χάρτες PSHA συγκρίνονται µε πραγµατικές παρατηρήσεις από χάρτες ShakeMap, καταγραφές ισχυρής εδαφικής κίνησης και ιστορικές µακροσεισµικές εντάσεις για την αξιολόγηση της αξιοπιστίας τους. Αναλύσαµε µέτρα έντασης (IMs), όπως η Μέγιστη Εδαφική Επιτάχυνση (PGA) και ϕασµατικές επιταχύνσεις στα 0.3s, 1.0s και 3.0s, που προέρχονται από χάρτες ShakeMap για την περίοδο από τον Ιανουάριο 1973 έως τον Ιανουάριο 2023. Εντοπίστηκαν περιοχές όπου τα παρατηρούµενα IMs υπερέβαιναν τις προβλεπόµενες τιµές από τους χάρτες PSHA, και υπολογίστηκαν οι περιοχές υπέρβασης, ώστε αυτές οι υπερβάσεις να συκριθούν µε τον στόχο του 10%. Ο χάρτης ΕΑΚ2000 εµφάνισε την πιο ακριβή προσέγγιση στον στόχο, ενώ όλοι οι χάρτες έδειξαν γενικά καλή προσαρµογή. Επιπλέον, εφαρµόσαµε την ίδια διαδικασία για συγκεκριµένες περιοχές ενδιαφέροντος, συµπεριλαµβανοµένων αστικών περιοχών στην Ελλάδα, και τα αποτελέσµατα συγκρίθηκαν µε αυτά που προέκυψαν από Εξισώσεις Πρόβλεψης Εδαφικής Κίνησης (GMPEs). Τα δεδοµένα ισχυρής εδαφικής κίνησης εξετάστηκαν περαιτέρω για να προσδιοριστεί πόσοι σεισµολογικοί σταθµοί αναµένεται να υπερβούν τα προβλεπόµενα όρια και συγκρίθηκαν αυτά τα αποτελέσµατα µε τις παρατηρήσεις των σταθµών. Επιπλέον, χρησιµοποιήθηκαν ιστορικά µακροσεισµικά δεδοµένα για την εκτίµηση της PGA µέσω εξισώσεων µετατροπής της έντασης (GMICEs), επιτρέποντας τον εντοπισµό περιοχών µε υψηλότερη σεισµική δραστηϱιότητα από την αναµενόµενη. Τα ευρήµατά µας, καταρχάς αναδεικνύουν περιοχές για τις οποίες έχει παϱατηρηθεί υπέρβαση των προβλέψεων των χαρτών και επιπρόσθετα αναδεικνύουν τις αβεβαιότητες που υπεισέρχονται στην εκτίµηση της σεισµικής επικινδυνότητας στην Ελλάδα από τα µέχρι σήµερα επικρατέστερα µοντέλα. Η διατριβή έχει πέντε κεφάλαια: Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται µία εισαγωγή στους πιθανολογικούς χάρτες σεισµικής επικινδυνότητας, καθώς και µία ανασκόπηση των τεσσάρων χαρτών που µελετιούνται στην εργασία. Τέλος, γίνεται µια ανασκόπηση των µεθοδολογιών και των αποτελεσµάτων από παρόµοιες εργασίες. Στο δεύτερο κεφάλαιο περιγράφονται τα δεδοµένα για κάθε µία από τις τρείς µεθόδους. Σχολιάζεται η πληρότητα τους, καθώς οι αβεβαιότητες που υπάρχουν στους χάρτες ShakeMap, όπως και στον υπολογισµό των µακροσεισµικών εντάσεων από τους ιστορικούς σεισµούς. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφεται η µεθοδολογία που ακολουθήθηκε ώστε να ανακτηθούν οι µέγιστες τιµές της εδαφικής επιτάχυνσης για τις αντίστοιχες πεϱιόδους παρατήρησης, ο τρόπος που αντιµετωπίστηκε η επίδραση των τοπικών εδαφικών συνθηκών, καθώς και ο υπολογισµός των αναµενόµενων ποσοστών υπερβάσεων για τους χάρτες σεισµικής επικινδυνότητας. Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα για κάθε µέθοδο και συζητιούνται περιορισµοί και αβεβαιότητες που µπορεί να υπάρχουν στα αποτελέσµατα κυρίως λόγω των περιορισµένων διαθέσιµων δεδοµένων. Τέλος, στο πέµπτο κεφάλαιο συνοψίζονται τα συµπεράσµατα της εργασίας.
Nikolaos Miltiadis Anterriotis - Kalpakidis
Development of a Virtual Flow Meter for a subsea field using machine learning = Ανάπτυξη εικονικού ροόμετρου σε υποθαλάσσιο δίκτυο με χρήση μηχανικής εκμάθησης.
The accurate measurement of individual well production is a critical challenge in hydrocarbon production, especially in subsea fields where traditional methods such as test separators are not feasible. In the demanding environment of subsea hydrocarbon fields, employing test separators for precise measurement of individual well production may not always be a practical choice. This is primarily attributable to the logistical complexities involved in accessing deep-sea wellheads, potential flow disruption and corrosion issues associated with the introduction of test separators. Additionally, limited space availability on the seabed, along with the challenge of maintaining and calibrating the test separators at significant depths, render them a less favorable option. To address this issue, Multiphase Flowmeters (MPFMs) are commonly used, but their installation requires complex underwater operations and incurs significant costs. An innovative alternative is the implementation of Virtual Multiphase Flowmeters (VFMs), where flow rates at each wellhead are estimated based on available measurements. This master thesis investigates the development and application of VFMs to estimate the production of each phase from interconnected wells in a subsea field. The research focuses on creating a realistic well network model using a pipeline simulation software to mimic the complex flow dynamics in the field. Through iterative simulations under varying production conditions, relevant data is collected to train suitable machine learning models. The study showcases the potential of VFMs in accurately estimating well production by combining data from permanently installed manometers at the wellheads with total flow measurements obtained from a main separator. The proposed mathematical approach enables the determination of the individual well's contribution to the total production at the separator. The results demonstrate the efficacy of VFMs in providing accurate estimates of each well's production, facilitating optimal well management and enhancing overall hydrocarbon production efficiency. Moreover, the adoption of VFMs eliminates the need for physically separating the flow phases, reducing operational costs and complexity. Η ακριβής μέτρηση της παραγωγής μεμονωμένων γεωτρήσεων είναι μια κρίσιμη πρόκληση στην παραγωγή υδρογονανθράκων, ειδικά σε υποθαλάσσια πεδία όπου οι παραδοσιακές μέθοδοι όπως οι test separators δεν είναι εφικτές. Στο απαιτητικό περιβάλλον των υποθαλάσσιων πεδίων υδρογονανθράκων, η χρήση test separator για την ακριβή μέτρηση της παραγωγής μεμονωμένων γεωτρήσεων μπορεί να μην είναι πάντα πρακτική επιλογή. Αυτό αποδίδεται κυρίως στην υλικοτεχνική πολυπλοκότητα που σχετίζεται με την πρόσβαση σε κεφαλές γεωτρήσεων σε μεγάλα βάθη υδάτων, την πιθανή διακοπή ροής και τα προβλήματα διάβρωσης που σχετίζονται με τους test separators. Επιπλέον, η περιορισμένη διαθεσιμότητα χώρου στον πυθμένα της θάλασσας, μαζί με την πρόκληση της διατήρησης και της βαθμονόμησης των test separators σε σημαντικά βάθη, τους καθιστούν λιγότερο ευνοϊκή επιλογή. Για την αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος, χρησιμοποιούνται συνήθως πολυφασικά ροόμετρα (MPFMs), αλλά η εγκατάστασή τους απαιτεί πολύπλοκες υποθαλάσσιες εργασίες και συνεπάγεται σημαντικό κόστος. Μια καινοτόμος εναλλακτική λύση είναι η εφαρμογή των εικονικών πολυφασικών ροόμετρων (VFMs), όπου οι ρυθμοί ροής σε κάθε κεφαλή γεώτρησης υπολογίζονται με βάση τις ήδη διαθέσιμες μετρήσεις. Αυτή η μεταπτυχιακή εργασία διερευνά την ανάπτυξη και την εφαρμογή των VFM για την εκτίμηση της παραγωγής κάθε φάσης από διασυνδεδεμένες γεωτρήσεις σε υποθαλάσσιο πεδίο. Η έρευνα επικεντρώνεται στη δημιουργία ενός ρεαλιστικού μοντέλου δικτύου γεωτρήσεων χρησιμοποιώντας λογισμικό προσομοίωσης αγωγών για να μιμηθεί τη σύνθετη δυναμική ροής στο πεδίο. Μέσω επαναληπτικών προσομοιώσεων υπό διαφορετικές συνθήκες παραγωγής, συλλέγονται σχετικά δεδομένα για την εκπαίδευση κατάλληλων μοντέλων μηχανικής εκμάθησης. Η μελέτη δείχνει τη δυνατότητα των VFM στην ακριβή εκτίμηση της παραγωγής γεωτρήσεων συνδυάζοντας δεδομένα από μόνιμα εγκατεστημένα μανόμετρα στις κεφαλές των γεωτρήσεων με μετρήσεις συνολικής ροής που λαμβάνονται από έναν κύριο διαχωριστή. Η προτεινόμενη μαθηματική προσέγγιση επιτρέπει τον προσδιορισμό της συνεισφοράς της κάθε γεώτρησης ξεχωριστά στη συνολική παραγωγή στον διαχωριστή. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν την αποτελεσματικότητα των VFM στην παροχή ακριβών εκτιμήσεων της παραγωγής κάθε γεώτρησης, διευκολύνοντας τη βέλτιστη διαχείριση της και ενισχύοντας τη συνολική απόδοση παραγωγής υδρογονανθράκων. Επιπλέον, η υιοθέτηση των VFM εξαλείφει την ανάγκη για φυσικό διαχωρισμό των φάσεων ροής, μειώνοντας το λειτουργικό κόστος και την πολυπλοκότητα.
Early Pleistocene nannofossil biostratigraphy in Rhodes Island, Aegean Sea = Βιοστρωματογραφία ναννοαπολιθωμάτων κατά το κατώτερο Πλειστόκαινο στο νησί της Ρόδου, Αιγαίο Πέλαγος.
Calcareous nannofossils are extremely useful for dating marine sediments as well as geological sections because they provide stable age indicators due to the abundance of nannofossil representatives in even minute amounts of sediment and their increased resistance to dissolution as well as their small life cycles. Three geological sections were studied biostratigraphically: Agathi Beach, Plimiri V and Plimiri VI in terms of calcareous nannoplankton, with the help of indicator species of the Late – Pliocene to Early – Pleistocene interval. In the Agathi Beach section, a greater abundance of the species Calcidiscus macintyrei was observed together with the complete absence of Gephyrocapsa >=4 μm. Helicosphaera sellii, is also abundant (up to 48% of the genus Helicosphaera), concluding that this section is older than the top of this species within CNPL 9 (Backman et al. 2012), in the Calabrian stage. Thus, Agathi Beach is assigned to Calcareous Nannofossil Zone (CNPL) 7 (Backman et al., 2012) that covers an interval between 1.93 and 1.71 Ma in the Early Pleistocene (Gelasian-Calabrian boundary) and is correlated with the lower part of Neogene Nannoplankton NN19 (Martini, 1971) biozone and Mediterranean Neogene Nannoplankton MNN19a (Rio et al., 1990). Plimiri V section displays Discoaster pentaradiatus up to 70%, together with Discoaster tamalis covering up to 48%, Discoaster brouweri up to 36% and Discoaster assymetricus up to 30%. Based on this assemblage the entire section is assigned to the Neogene Nannoplankton NN16 biozone of Martini (1971), which correlates to the Calcareous Nannofossil Zone (CNPL) 4 (3.81 Ma to 2.76 Ma) of Backman et al. (2012) in the Piacenzian. As far as the Plimiri VI section is considered, the dominant nannofossil is Calcidiscus macintyrei with max. more than 60%. The species Helicospharea sellii moves in slightly lower percentages, about 18% on average among the species of the genus Helicospharea, while Gephyrocapsa 3.5-4 µm individuals were measured to represent around 9% of the placoliths. At approximately the same levels as Gephyrocapsa 3.5-4 μm, the placolith Pseudoemiliania lacunosa is also observed. Finally, the general lack of Gephyrocapsa ≥ 4 μm is noteworthy, except of very few specimens in only two of the studied samples. The findings above indicate that the Plimiri VI section is biostratigraphically assigned to the lower part of the Martini biozone NN19, that correlates with biozone MNN19b of Rio et al. (1990) or to the lower part of CNPL8 biozone (Backman et al. 2012), above the base of Gephyrocapsa ≥ 4 μm at 1.71 Ma and below the top of the species Calcidiscus macintyrei at 1.60 Ma. Τα ασβεστολιθικά νανοαπολιθώματα είναι εξαιρετικά χρήσιμα για τη χρονολόγηση θαλάσσιων ιζημάτων καθώς και γεωλογικών τομών, επειδή παρέχουν σταθερούς δείκτες ηλικίας λόγω της αφθονίας των εκπροσώπων νανοαπολιθωμάτων σε ελάχιστες ποσότητες ιζήματος, της αυξημένης αντοχής τους στη διάλυση καθώς και των μικρών κύκλων ζωής τους. Μελετήθηκαν βιοστρωματογραφικά τρεις γεωλογικές τομές: η τομή Agathi Beach, η τομή Plimiri profil V και η τομή Plimiri profil VI ως προς το ασβεστολιθικό ναννοπλαγκτόν, με τη βοήθεια ειδών δεικτών του διαστήματος Ανωτέρου Πλειόκαινου έως Κατώτερου Πλειστόκαινου. Στην τομή Agathi Beach, παρατηρήθηκε μεγαλύτερη αφθονία του είδους Calcidiscus macintyrei μαζί με την πλήρη απουσία Gephyrocapsa >=4 μm. Το είδος Helicosphaera sellii, είναι επίσης άφθονο (έως και 48% του γένους Helicosphaera), καταλήγοντας στο συμπέρασμα ότι αυτή η τομή είναι παλαιότερη από την τελευταία εμφάνιση αυτού του είδους στη CNPL 9 (Backman et al. 2012), στο Καλάβριο. Έτσι, η τομή Agathi Beach αντιστοιχεί στη βιοζώνη CNPL 7 (Backman et al., 2012) που καλύπτει ένα διάστημα μεταξύ 1,93 και 1,71 Ma στο Ανώτερο Πλειστόκαινο (όρια Γελάσιο-Καλάβριο) και συσχετίζεται με το κατώτερο τμήμα των βιοζωνών NN19 (Martini, 1971) και MNN19a (Rio et al. 1990). Στην τομή Plimiri profil V παρατηρήθηκε το είδος Discoaster pentaradiatus έως 70%, μαζί με τα Discoaster tamalis που καλύπτει έως και 48%, Discoaster brouweri έως 36% και Discoaster assymetricus έως 30%. Με βάση αυτή τη συνάθροιση, ολόκληρη η τομή αντιστοιχεί στη βιοζώνη NN16 (Martini, 1971) η οποία συσχετίζεται με τη CNPL 4 (3,81 Ma έως 2,76 Ma) των Backman et al. (2012) στο Πλακέντιο. Όσον αφορά την τομή Plimiri VI, το κυρίαρχο είδος είναι το Calcidiscus macintyrei με μέγιστα ποσοστά εμφανίσεως που ξεπερνούν το 60%. Το είδος Helicospharea sellii ακολουθεί με ελαφρώς χαμηλότερα ποσοστά, περίπου 18% κατά μέσο όρο μεταξύ των ειδών του γένους Helicospharea, ενώ τα άτομα Gephyrocapsa 3,5-4 μm μετρήθηκαν ότι αντιπροσωπεύουν περίπου το 9% των πλακόλιθων. Στα ίδια περίπου επίπεδα με τη Gephyrocapsa 3,5-4 μm, παρατηρείται και το είδος Pseudoemiliania lacunosa. Τέλος, αξιοσημείωτη είναι η γενική έλλειψη Gephyrocapsa ≥ 4 μm, εκτός από πολύ λίγους αντιπροσώπους σε δύο μόνο από τα δείγματα που μελετήθηκαν. Τα παραπάνω ευρήματα υποδεικνύουν ότι η τομή Plimiri VI αντιστοιχεί βιοστρωματογραφικά με το κατώτερο μέρος της βιοζώνης NN19 (Martini, 1971), που συσχετίζεται με τη βιοζώνη MNN19b των Rio et al. (1990) ή στο κάτω μέρος της βιοζώνης CNPL8 (Backman et al. 2012), πάνω από την πρώτη εμφάνιση του είδους Gephyrocapsa ≥ 4 μm στα 1,71 Ma και κάτω από την τελευταία εμφάνιση του είδους Calcidiscus macintyrei στα 1,60 Ma.
Estimation of spectral amplification coefficients of seismic motion in Greece and comparison with the corresponding coefficients of 'Eurocode 8' Antiseismic Code = Εκτίμηση συντελεστών φασματικής ενίσχυσης σεισμικής κίνησης στην Ελλάδα και σύγκριση με τους αντίστοιχους συντελεστές του Αντισεισμικού Κανονισμού 'Ευρωκώδικα 8'.
Site characterisation at a target site is a fundamental component in understanding the geotechnical characteristics and predicting site's ground response for seismic hazard assessment. Seismic building codes usually adopt as a fundamental parameter for site classification the average velocity of S-waves at the topmost 30m of the subsurface, VS30 However, to address the limitations of this approach, efforts towards new seismic codes have been attempted, introducing additional parameters. The primary aim of this dissertation is to enhance seismic hazard assessment by presenting an integrated approach for Site Amplification Factors (SAFs) estimation, by considering both the seismological, H3km/s and engineering, H0.8km/s bedrock, using 152 stations of ITSAK accelerometer network, throughout Greece. The Horizontal Spectral Amplification Factors (HSAFs) estimated down to H0.8km/s, have been utilised in categorisation per soil type according to the European current seismic building code (Eurocode 8, EC8-1) and the new version of 2024 draft of EC8. For each category in both EC8 versions, an average HSAF was calculated and juxtaposed along with the standard site amplification factors determined in the codes. Horizontal and Vertical SAFs alongside with seismic source (moment magnitude Mo, stress drop Δσ) and propagation path factors (geometrical spreading γ, quality, Q) of shear wave window of recordings, were estimated through the Generalized Inversion Technique (GIT). Six stations were selected as references, which were located on 'rock' formations all over Greece, according to IGME geological maps. Ambient noise measurements (mHVSR) and dispersion curves data at those six reference sites were utilised for a joint inversion, using 'HV-inv' software, considering the Diffused Field Assumption (DFA), in order to acquire 1D profiles of shear wave velocity with respect to depth, Vsz, down to seismological bedrock. These six reference sites profiles, were then used to estimate their corresponding 1D theoretical Site spectral Amplification Factors (SAFstheoretical) for H0.8km/s and H3km/s, to adapt their observed Fourier Amplification Spectra (FAS) on the surface to their equivalent on bedrock. Then, the deconvolved FAS were fed in the GIT and the resulting seismic source, path and site factors for H0.8km/s were compared with the corresponding ones for H3km/s, revealing small differences for the first two factors and more discernible for the site factor. Furthermore, the inverse of the horizontal-to-vertical spectra ratio, VbHbR, which is used to convert the amplitude of horizontal S-waves into vertical P-waves, was evaluated for each reference site. Since the horizontal-to-vertical spectral ratio of earthquake recordings (eHVSR) also contain the vertical amplification there is need to correct the VSAF. For this purpose, the Vertical Amplification Correction Functions (VACFs) were determined utilising the HSAFs as resulted from the GIT analysis, which could be used to blindly estimate the HSAF at a site. An average VACF was calculated for all 152 stations and an average VACF for eight categories based on the fundamental frequency, f0, and the corresponding amplification, A0, of eHVSR data. Finally, the 152 accelerometer station sites were characterised according to the current EC8 and the draft 2024 EC8. While overall comparisons of HSAF and the corresponding EC8 amplification factors per category align satisfactorily, certain discrepancies and limitations were identified and discussed. Η εδαφική κατηγοριοποίηση μίας θέσης αποτελεί θεμελιώδες στοιχείο για την κατανόηση των γεωλογικών χαρακτηριστικών αλλά και την πρόβλεψη της εδαφικής της απόκρισης, με στόχο την ακριβέστερη εκτίμηση της σεισμικής επικινδυνότητας. Αρκετοί αντισεισμικοί κανονισμοί υιοθετούν ως κύρια παράμετρο για την εδαφική ταξινόμηση μιας θέσης, τη μέση ταχύτητα των εγκαρσίων κυμάτων στα αρχικά 30m του υπεδάφους, VS30. Ωστόσο, εντοπίσθηκαν αρκετοί περιορισμοί στη προσέγγιση αυτή, οδηγώντας σε τροποποιήσεις των αντισεισμικών κανονισμών, εισάγοντας επιπρόσθετες παραμέτρους. Πρωταρχικός στόχος αυτής της διατριβής είναι η βελτίωση των εκτιμήσεων της σεισμικής επικινδυνότητας, παρουσιάζοντας μια προσέγγιση για την εκτίμηση των φασματικών παραγόντων ενίσχυσης (SAFs), τόσο για το σεισμολογικό, H3km/s όσο και το βραχώδες, H0.8km/s, υπόβαθρο, αξιοποιώντας 152 σταθμούς του δικτύου επιταχυνσιογράφων του Ινστιτούτου Τεχνικής Σεισμολογίας και Αντισεισμικών Κατασκευών από όλο τον ελλαδικό χώρο. Οι συντελεστές φασματικής ενίσχυσης οριζόντιας συνιστώσας (HSAFs) που υπολογίστηκαν για H0.8km/s, χρησιμοποιήθηκαν στη κατηγοριοποίηση ανά τύπο εδάφους σύμφωνα με τον ισχύοντα ευρωπαϊκό αντισεισμικό κανονισμό (Ευρωκώδικας 8, EC8-1) και τη νέα έκδοση του 2024 EC8. Για κάθε κατηγορία εδάφους που ορίζεται και στους δύο ευρωκώδικες EC8 υπολογίστηκε ένας μέσος όρος HSAF και συγκρίθηκε με τους αντίστοιχους συντελεστές που ορίζονται στους δύο κώδικες. Τα SAFs της οριζόντιας και κατακόρυφης συνιστώσας, μαζί με παράγοντες της σεισμική πηγή (σεισμική ροπή, MΟ, πτώση τάσης, Δσ) και του δρόμου διαδρομής (συντελεστής γεωμετρικής διασποράς γ, συντελεστής ποιότητας, Q) των φασμάτων Fourier, εκτιμήθηκαν μέσω της Γενικευμένης Αντιστροφής (GIT). Επιλέχθηκαν έξι σταθμοί αναφοράς σε όλη την Ελλάδα, εγκατεστημένοι σε βραχώδεις σχηματισμούς, σύμφωνα με τους γεωλογικούς χάρτες του ΙΓΜΕ. Οι μετρήσεις περιβαλλοντικού θορύβου (mHVSR) και οι υπολογισμοί των καμπυλών διασποράς σε αυτές τις έξι θέσεις, χρησιμοποιήθηκαν σε μια κοινή αντιστροφή, χρησιμοποιώντας το λογισμικό 'HV-inv', λαμβάνοντας υπόψη την υπόθεση της διάχυσης της σεισμικής ενέργειας (DFA), με στόχο την ανάκτηση μονοδιάστατου (1D-VSZ) προφίλ μέχρι το βάθος του σεισμολογικού υποβάθρου. Αυτά τα έξι προφίλ στις θέσεις αναφοράς, στη συνέχεια χρησιμοποιήθηκαν για την εκτίμηση των 1D θεωρητικών φασματικών παραγόντων ενίσχυσης (1D-SAFstheoretical) για H0.8km/s και H3km/s, προκειμένου να γίνει αναγωγή των παρατηρούμενων φασμάτων Fourier (FAS) από την επιφάνεια στο ζητούμενο υπόβαθρο. Στη συνέχεια, τα διορθωμένα FAS αξιοποιήθηκαν στη τροφοδοτήθηκαν στον κώδικα της GIT και οι προκύπτοντες παράγοντες σεισμικής πηγής, διαδρομής και θέσης ενδιαφέροντος για H0.8km/s συγκρίθηκαν με τους αντίστοιχους για H3km/s, αποκαλύπτοντας διαφορές μικρές για τους δύο πρώτους παράγοντες και πιο ευδιάκριτες στη περίπτωση των τοπικών εδαφικών συνθηκών. Επιπλέον, ο αντίστροφος φασματικός λόγος της οριζόντιας προς την κατακόρυφη συνιστώσα, VbHbR, που χρησιμοποιείται για τη μετατροπή του πλάτους των οριζόντιων εγκαρσίων κυμάτων σε κατακόρυφα επιμήκη κύματα, αξιολογήθηκε για κάθε ένα σταθμό αναφοράς. Καθώς το eHVSR περιέχει, επιπλέον, την κατακόρυφη ενίσχυση, απαιτείται η διόρθωση του VSAF. Για τον σκοπό αυτό προσδιορίστηκε η συνάρτηση διόρθωσης της κατακόρυφης φασματικής ενίσχυσης (VACF) με τη χρήση των HSAF που προέκυψαν από το GIT. Ένας μέσος όρος VACF υπολογίστηκε για τους 152 σταθμούς, αλλά επίσης, ένας μέσος VACF για τις οκτώ κατηγορίες εδαφών με βάση τη θεμελιώδη συχνότητα, f0, και το αντίστοιχο πλάτος, A0, των δεδομένων eHVSR. Τέλος, οι 152 θέσεις των σταθμών επιταχυνσιογράφων κατηγοριοποιήθηκαν σύμφωνα με τις οδηγίες του ισχύοντος EC8 και του 2024 draft EC8. Ενώ η σύγκριση των εκτιμηθέντων HSAF με αυτούς του ερωκώδικα τόσο για το σύνολο των σταθμών όσο και για κάθε κατηγορία εδαφών εμφανίζουν ικανοποιητική συμφωνία, εντοπίστηκαν ορισμένες αποκλίσεις και συζητούνται περιορισμοί που προκύπτουν.
Εντοπισμός πιθανών υπόγειων υδροφορέων με τη χρήση GIS = Location of potential aquifers by using GIS.
Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή αφορά την περιοχή του Υποσυστήματος Χολομώντα- Ωραιοκάστρου, έκτασης 1597,41 km2 και περιμέτρου 535,58 Κm. Γεωγραφικά, βρίσκεται στην Περιφέρεια της Κεντρικής Μακεδονίας και λαμβάνει τον χαρακτηρισμό του ρωγματικού υπόγειου υδατικού συστήματος. Μορφολογικά, η περιοχή χαρακτηρίζεται ημιορεινή έως ορεινή και αποτελείται από σχηματισμούς των γεωτεκτονικών ζωνών Σερβομακεδονικής, Περιροδοπικής και Αξιού. Η παρουσία σε μεγάλη έκταση αδιαπέρατων πετρωμάτων και η αυξημένη ζήτηση σε νερό λόγω της γεωργίας και της αύξησης του πληθυσμού προκάλεσε την ανάγκη για εύρεση νέων πηγών νερού. Η μέθοδος που κρίθηκε κατάλληλη για την περιοχή έρευνας αξιολογεί τις περιοχές ανάλογα με την πιθανότητα ύπαρξης υπόγειου νερού. Οι παράγοντες που λήφθηκαν υπόψη στη συγκεκριμένη μέθοδο ήταν η βροχόπτωση, η κατείσδυση, η λιθολογία, οι κλιτύες, η απόσταση από τα ρήγματα, η απόσταση από το υδρογραφικό δίκτυο και οι χρήσεις γης. Σε καθένα από αυτούς τους παράγοντες δόθηκε ένας συντελεστής βαρύτητας ανάλογα με τη σημαντικότητα κάθε παραμέτρου για την ύπαρξη υπόγειου νερού, και έπειτα δημιουργήθηκε ο τελικός χάρτης. Ο τελικός χάρτης αποτελείται από πέντε (5) διαβαθμίσεις, που παρουσιάζουν την πιθανότητα ύπαρξης υπόγειου νερού από χαμηλή σε υψηλή. Με την χρήση νέων τεχνολογιών όπως τα Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών καθώς και με τον συνδυασμό αυτών με πρωτογενή δεδομένα υπαίθρου, μπορούν να δημιουργηθούν χάρτες πιθανότητας ύπαρξης υπόγειου νερού και να προταθούν νέες θέσεις γεωτρήσεων κάνοντας την διαδικασία συμπληρωματικό εργαλείο για τις αντίστοιχες έρευνες και μελέτες. This master's thesis concerns the area of the Holomontas-Oreokastro Subsystem, with an area of 1597.41 Κm2 and a perimeter of 535.58 Κm. Geographically, it is located in the Region of Central Macedonia and is classified as a fractured underground water system. Morphologically, the area is semi-mountainous to mountainous and consists of geotectonic formations from the Serbo-Macedonian, Perirodopiki and Axios geotectonic Zones. The presence of a large area of impermeable rocks, and the increased demand for water due to agriculture and population growth, caused the need to find new sources of water. The method, which deemed suitable for the survey area, evaluates the areas according to the probability of groundwater. The factors taken into account in this method were precipitation, recharge, lithology, slopes, distance from faults, distance from the hydrographic network and land uses. Each of these factors was given a weighting factor according to the importance of each parameter for the existence of groundwater, and then the final map was created. The final map consists of five (5) gradations, showing the probability of groundwater from low to high. By using new technologies such as Geographical Information Systems (GIS), as well as by combining these with primary field data, groundwater availability maps can be created and proposed new drilling sites, making the process a complementary tool for the respective researches and studies.
Εφαρμογή της αντίστροφης κατανομής Gauss και της λογαριθμοκανονικής κατανομής για την μελέτη των σεισμών στην Κεντρική και Νότια Αμερική = Application of inverse Gaussian and lognormal distribution to study earthquakes in Central and South America.
Η Περί-Ειρηνική ζώνη αποτελεί την πλέον σεισμογενή περιοχή της Γης. Στη ζώνη αυτή βρίσκονται οι περισσότερες νέες οροσειρές, τα νησιωτικά τόξα, το σύνολο των ανδεσιτικών ηφαιστείων, η συντριπτική πλειοψηφία των σεισμών βάθους και το μεγαλύτερο μέρος των εστιών των επιφανειακών σεισμών. Η εκλυόμενη ενέργεια σε όλες τις περιοχές γύρω από τον Ειρηνικό ωκεανό αποτελεί το 77% του συνόλου της κατ’ έτος εκλυόμενης σεισμικής ενέργειας της Γης. Στην συγκεκριμένη εργασία εξετάζονται δύο περιοχές της Περί-Ειρηνικής ζώνης, με πολύ υψηλή σεισμικότητα και σεισμού τεραστίου μεγέθους, την Κεντρική και την Νότια Αμερική. Σε ένα δείγμα μεγάλων σεισμών με μέγεθος Μw≥6.5 εφαρμόστηκε έλεγχος καλής προσαρμογής σε δύο κατανομές, με στόχο εντέλει να υπολογιστούν οι υπό συνθήκη πιθανότητες για να εκτιμηθεί η σεισμική επικινδυνότητα. Η συνολική περιοχή χωρίσθηκε σε δέκα σεισμικές ζώνες. Στις ζώνες αυτές έχουν συμβεί μεγάλοι και καταστροφικοί σεισμοί. Ο πλέον χαρακτηριστικός ο σεισμός του 1960 με μέγεθος Μw=9.5. Είναι ο μεγαλύτερος καταγραμμένος σεισμός που γνωρίζουμε. Υπό αυτές τις συνθήκες η ανάγκη για μετριασμό της σεισμικής επικινδυνότητας και του σεισμικού κινδύνου κρίνεται αναγκαία. Έγινε εφαρμογή δύο στατιστικών κατανομών στα δεδομένα: α) της λογαριθμοκανονικής και β) της αντίστροφης Gauss. Εφαρμόσθηκαν διάφορα κριτήρια για να ελεγχθεί ποια κατανομή ταίριαζε καλύτερα στους σεισμούς που επιλέχθηκαν. Όλοι οι υπολογισμοί και οι τροποποιήσεις των δεδομένων έγιναν μέσω της γλώσσας προγραμματισμού R. Αναφορικά, στους υπολογισμούς συγκαταλέγονται οι υπολογισμοί των εκτιμητών για τις δύο κατανομές, ο έλεγχος καλής προσαρμογής τόσο για το Kolmogov-Smirnov όσο και για το Anderson-Darling καθώς και οι δεσμευμένες πιθανότητες. Τελικά δημιουργήθηκε ένας οδηγός στον οποίο μπορεί κάποιος να στηριχθεί και να λάβει μέτρα για την μείωση του σεισμικού κινδύνου στις περιοχές αυτές. The Peri-Pacific zone is the most seismic region on Earth. In this zone one can locate all the new mountain ranges, island arcs, all the Andesitic volcanoes, all the hotbeds of depth earthquakes and most of the foci of surface earthquakes. The energy released in all areas around the Pacific Ocean makes up 77% of the Earth's total annual seismic energy. This paper examines two regions of the Peri-Pacific zone, with very high seismicity and earthquakes of enormous magnitude, Central and South America. In a sample of large earthquakes with magnitude Mw≥6.5, a goodness of fit test was applied to two distributions, in order to calculate the conditional probabilities and to eventually estimate the seismic hazard. The total area was divided into ten seismic zones. Large and destructive earthquakes have occurred in these zones. The most characteristic being the earthquake of 1960 with magnitude Mw=9.5. It is the largest recorded earthquake known to us. Under these circumstances, the need to mitigate seismic hazard and seismic risk is deemed necessary. Two statistical distributions were applied to the data: a) the lognormal and b) the inverse Gauss. Various criteria were applied to check which distribution best suited the earthquakes selected. All calculations and modifications of the data were done through the R programming language. The calculations include the parameters calculations for the two distributions, the goodness of fit test, both Kolmogov-Smirnov and Anderson-Darling, and the conditional probabilities. Eventually, a guide was created on which one can rely and take measures to reduce seismic risk in these areas.
Εφαρμογή της Μεθόδου του Γεωραντάρ για την Εκτίμηση της Ποιότητας σε Εξορυγμένα Τεμάχη Μαρμάρου = Application of Ground Penetrating Radar Method to Study Marble Blocks Quality.
Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή έχει σαν κύριο στόχο την εκτίμηση της ποιότητας του ημίλευκου μαρμάρου “Hemarus Grey” αφότου αυτό αποσπαστεί από το μητρικό πέτρωμα, μέσω της ανάλυσης των τιμών του πλάτους των ηλεκτρομαγνητικών (Η/Μ) κυμάτων που προκύπτουν από την εφαρμογή της γεωφυσικής μεθόδου του γεωραντάρ ή ραντάρ υπεδάφους (Ground Penetrating Radar – GPR) σε τεμάχη μαρμάρου. Οι μετρήσεις πεδίου διεξήχθησαν σε λατομείο μαρμάρου της εταιρείας Stone Group International, στην περιοχή «Νικητές», στο Μακρυχώρι του Ν. Καβάλας, χρησιμοποιώντας κυρίως το σύστημα GPR TR1000 της εταιρείας Sensors & Software, το οποίο διαθέτει κεραία κεντρικής συχνότητας ίση με 1000 MHz. Για την υλοποίηση του παραπάνω στόχου, αναπτύχθηκε ένα πρόγραμμα με χρήση της γλώσσας προγραμματισμού MATLAB, με τίτλο «Μελέτη της Ποιότητας Τεμαχών Μαρμάρου», απαρτιζόμενο από έξι διαφορετικούς αλγορίθμους, μέσω των οποίων μελετήθηκαν οι διακυμάνσεις στην ανακλαστικότητα επιλεγμένων εξορυγμένων τεμαχών μαρμάρου, που προέκυψαν εξαιτίας της ύπαρξης (ή μη) εσωτερικών ετερογενειών στο μάρμαρο. Η συγκεκριμένη έρευνα, υπογραμμίζει τη σημασία της αξιολόγησης της ποιότητας των τεμαχών μαρμάρου βάσει των τιμών του Η/Μ πλάτους, τονίζοντας την προσεκτική επιλογή των βημάτων επεξεργασίας των δεδομένων GPR και της απόστασης μεταξύ των γραμμών μέτρησης. Τέλος, εισάγει διάφορες μεθόδους μέτρησης και συστήματα GPR, τα οποία χρησιμοποιήθηκαν για τη βελτίωση του ελέγχου ποιότητας των τεμαχών μαρμάρου και την ανάλυση των διακυμάνσεων στις τιμές του Η/Μ πλάτους. The present postgraduate thesis aims to assess the quality of the semi-white marble, "Hemarus Grey" after its extraction procedure, by analyzing electromagnetic (EM) amplitude values obtained with Ground Penetrating Radar (GPR). The study was conducted in a marble quarry owned by Stone Group International, located in the Nikites region of Northern Greece, utilizing the GPR system TR1000 by Sensors & Software, equipped with a central frequency of 1000 MHz. To achieve the aforementioned objective, a program entitled "Study Marble Blocks Quality" was developed using the MATLAB programming language. This program consists of six different algorithms that were used to examine variations in the reflectivity of selected extracted marble blocks caused by internal heterogeneities. This research highlights the significance of evaluating the quality of marble blocks based on the variation of EM amplitude values, with an emphasis on the careful selection of data processing steps and GPR measurement line spacing. The study also discusses different measurement methods and GPR systems that were employed to enhance the quality control of marble blocks and analyze variations in GPR signals’ amplitudes.
Functional morphology of Mesopithecus femora (Colobinae, Primates) from China and Greece = Λειτουργική μορφολογία μηρών Mesopithecus (Colobinae, Primates) από την Κίνα και την Ελλάδα.
Mesopithecus is the most widely known and geographically spread species of colobine monkeys in the Eurasia during Late Miocene and Pliocene. It appears progressively in many sites from Europe to southeast Asia and with at least three different species that vary in size. Although abundant and rather common in Europe, Mesopithecus is scarcely documented in Asia. Some specimens from Shuitangba, China are recently attributed to M. pentelicus based on research on the mandible. European Mesopithecus ecology has been investigated by several proxies, on the contrary, paleoecological data from Asia are very restricted. A proximal femur from Shuitangba, found in close proximity and associated with the mandible of Mesopithecus, provides a first opportunity to infer locomotor adaptations of the Chinese representative. Herein, we apply 2D geometric morphometric analysis in order to study the ecomorphological aspects of the fossil femur. The femur from Shuitangba is compared against a group of extinct and extant femora from Africa, Asia and Europe. The results show a semi-arboreal locomotion with terrestrial features for the Shuitangba femur. Compared to the rest of Mesopithecus samples from Europe, the studied femur appears to represent a more arboreal species, but it is not clustering well with any other group of extinct or extant monkeys. >From a taxonomic point of view, we cannot rule out the case of the femur belonging into M. pentelicus but we cannot also exclude the possibility it belongs into M. monspessulanus or some other entirely different species. Το είδος Mesopithecus είναι το πιο γνωστό κι έχει τη μεγαλύτερη γεωγραφική εξάπλωση από όλα τα είδη κολοβίνων στην Ευρασία κατά το τέλος του Μειοκαίνου και στο Πλειόκαινο. Εμφανίζεται σταδιακά σε διάφορες περιοχές από την Ευρώπη μέχρι την νοτιοανατολική Ασία με τουλάχιστον τρία διαφορετικά είδη που ξεχωρίζουν σε μέγεθος. Παρότι υπάρχει σε αφθονία στην Ευρώπη, το Mesopithecus σπάνια καταγράφεται στην Ασία. Κάποια ευρήματα από την Shuitangba στην Κίνα πρόσφατα αποδόθηκαν στο M. pentelicus βάση αναλύσεων που έγιναν στην γνάθο. Η ευρωπαϊκή οικολογία του Mesopithecus έχει διερευνηθεί σε πολλούς άξονες, αντίθετα, τα παλαιοοικολογικά δεδομένα από την Ασία είναι πολύ περιορισμένα. Ένα εγγύς τμήμα μηρού από την Shuitangba, που βρέθηκε κοντά στην γνάθο του Mesopithecus, παρέχει μια εξαιρετική ευκαιρία για μελέτη των κινητικών προσαρμογών των κινέζικων εκπροσώπων. Στην παρούσα έρευνα χρησιμοποιείται 2D ανάλυση γεωμετρικής μορφομετρίας με σκοπό να μελετηθεί οικομορφολογικά ο απολιθωμένος μηρός. Ο μηρός από την Shuitangba συγκρίνεται με μια ομάδα απολιθωμένων κι υπαρχόντων μηρών από την Αφρική, την Ασία και την Ευρώπη. Τα αποτελέσματα δείχνουν έναν ημιδενδρόβιο τρόπο μετακίνησης με εδαφόβια χαρακτηριστικά για τον μηρό από την Shuitangba. Συγκρίνοντάς το με υπόλοιπα δείγματα Mesopithecus από την Ευρώπη, ο υπό μελέτη μηρός φαίνεται να αντιπροσωπεύει ένα πιο δενδρόβιο είδος, χωρίς όμως να ομαδοποιείται επαρκώς με κάποιο άλλο απολιθωμένο ή υπάρχον γκρουπ μαϊμούδων. Από ταξινομική πλευρά, δεν μπορούμε να αποκλείσουμε το ενδεχόμενο ο μηρός να ανήκει στο M. pentelicus, αλλά επίσης δεν μπορούμε να απορρίψουμε την πιθανότητα να ανήκει στο M. monspessulanus ή σε κάποιο τελείως διαφορετικό είδος.
Μελλοντικές εκτιμήσεις της επίδρασης της κλιματικής αλλαγής στα επίπεδα σκόνης = Future projections of climate change impact on dust levels.
Η ατμοσφαιρική ρύπανση αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα περιβαλλοντικά προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι σύγχρονες κοινωνίες, με αρνητικές επιπτώσεις στην υγεία του πληθυσμού και των οικοσυστημάτων. Ένας ατμοσφαιρικός ρύπος που έχει αρνητική επίδραση έμμεσα και άμεσα στο περιβάλλον είναι η σκόνη. Η κλιματική αλλαγή που παρατηρείται όλο και περισσότερο τα τελευταία χρόνια ενδέχεται να επηρεάσει σε σημαντικό βαθμό τα επίπεδα σκόνης τόσο σε τοπικό όσο και σε παγκόσμιο επίπεδο. Το γεγονός αυτό θα οδηγήσει σε μεταβολές της σκόνης σε ορισμένες περιοχές του πλανήτη, με τις αντίστοιχες επακόλουθες επιπτώσεις τους σε αυτές. Στην παρούσα εργασία μελετάται η μεταβολή των επιπέδων σκόνης κατά την χρονική περίοδο 2021-2100 σε συνάρτηση με τις κλιματολογικές αλλαγές που αναμένεται να λάβουν χώρα σύμφωνα με το σενάριο SSP3-7.0 των σεναρίων παγκόσμιων κοινωνικοοικονομικών αλλαγών (Shared Socioeconomic Pathways, SSPs). Στο επίκεντρο της εργασίας βρίσκονται ερημικές περιοχές της Αφρικής (έρημος Σαχάρα και Σάχελ) και της Ασίας (έρημος Τάκλα Μακάν, Γκόμπι, Καρακούμ, Ταρ και Λουτ), για τις οποίες αναλύεται η σχέση της θερμοκρασίας του αέρα, της βροχόπτωσης και της επιφανειακής ταχύτητας του αέρα με το φορτίο σκόνης, τις εκπομπές σκόνης, καθώς και την ξηρή και υγρή εναπόθεση σκόνης. Για την καλύτερη ερμηνεία των αποτελεσμάτων χρησιμοποιούνται οι προσομοιώσεις τεσσάρων κλιματικών μοντέλων της 6ης φάσης του Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6). Συγκεκριμένα, μελετώνται τα UKESM1-0-LL, MRI-ESM2.0, GISS-E2-1-G και GFDL-ESM4 με σκοπό τη σύγκριση των αποτελεσμάτων τους. Στη συζήτηση στο τέλος της εργασίας παρουσιάζεται η ομοιογένεια ή η ποικιλομορφία στις προσομοιώσεις των κλιματικών μοντέλων και παρουσιάζεται κατά πόσο αυτά είναι ικανά να εκτιμήσουν με σαφήνεια τις μελλοντικές μεταβολές στα επίπεδα σκόνης εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής. Air pollution constitutes one of the most significant environmental challenges faced by modern societies, with adverse effects on the health of the population and ecosystems in general. One of the air pollutants that has a direct and indirect negative impact on the environment is dust. Climate change is likely to significantly affect dust levels both on local and global scale, with some areas affected more than others. The current thesis investigates the changes in dust levels during the period 2021-2100 in relation to the climate changes that are expected to take place under the SSP3-7.0 scenario of the Shared Socioeconomic Pathways (SSPs) scenarios. The focus lies on deserted regions in Africa (Sahara Desert and Sahel) and Asia (Takla Makan, Gobi, Karakum, Thar and Lut deserts), for which the relationships between the air temperature, precipitation and surface air velocity and the dust load, dust emissions, and dry and wet deposition of dust are analysed. For the better interpretation of the results, simulations of four climate models of the Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) are compared, namely UKESM1-0-LL, MRI-ESM2.0, GISS-E2-1-G and GFDL-ESM4. The discussion at the end of the paper explores the degree of agreement of the climate models and indicates whether they can robustly estimate future changes in dust levels due to climate change.
Mesowear dietary compariton among Greek Εlephantidae (Mammuts anf Palaeoloxodon) = Διατροφικές συγκρίσεις μελών της οικογένειας των Εlephantidae (Mammuts anf Palaeoloxodon) μέσω μεσοτριβής.
Analyzing the dental wear of extinct herbivorous mammals, particularly megaherbivores, provides important palaeodietary insights that significantly contribute to the reconstruction of palaeoenvironments. In this thesis the dental mesowear angle method is employed on elephants and mammoths from Pliocene and Pleistocene localities of Greece, in order to classify them into three main dietary categories (browsers, mixed feeders, and grazers), and provide data regarding their dietary preferences as well as indicate cases of potential niche partitioning. The method relies on documenting the wear pattern of molar surfaces through angle measurements on the enamel ridges which reflect the average annual diet of the examined taxon and in turn the annual ecological conditions of the studied area. In order to ensure the validity of the dental mesowear results, a taxonomic review of the examined specimens was also conducted. The studied material belongs to the mammoths Mammuthus rumanus, Mammuthus cf. rumanus, Mammuthus meridionalis, and Mammuthus trogontherii, and the elephant Palaeoloxodon antiquus, and originates from several localities in northern (Ptolemais Basin, Mygdonia Basin, Philippi–Drama Basin, and Haliakmon river-system) and southern (Megalopolis Basin, Loussika, Roupaki) Greece. Results indicate a grazing diet for M. (cf.) rumanus, mainly a browsing diet for the southern mammoth and a grazing one for the steppe mammoth, and a wide diet spectrum for the straight-tusked elephant, including browsing, mixed-feeding and grazing, depending on the locality. The results highlight the importance of mesowear analysis on proboscidean teeth for palaeodietary and palaeoenviromental inferences, especially when coupled with other proxies such as dental microwear and stable isotope analyses. Οι αναλύσεις της οδοντικής αποτριβής εξαφανισμένων θηλαστικών, ειδικά των μεγαλόσωμων φυτοφάγων ζώων, παρέχουν σημαντικές παλαιοδιατροφικές πληροφορίες, οι οποίες συμβάλλουν σημαντικά στην ανασύσταση των παλαιοπεριβαλλόντων. Στην παρούσα διατριβή εφαρμόζεται η μέθοδος της οδοντικής μεσοτριβής σε ελέφαντες και μαμούθ από πλειοκαινικές και πλειστοκαινικές θέσεις της Ελλάδας ώστε να διαχωριστούν στις τρεις κύριες διατροφικές κατηγορίες των φυτοφάγων (θαλλοφάγοι – “browsers”, ποηφάγοι – “grazers”, και ενδιάμεσου τύπου – “mixed feeders”), να συλλεχθούν δεδομένα που αφορούν τις διατροφικές τους συνήθειες, καθώς και να εντοπισθούν πιθανές περιπτώσεις διαχωρισμού θώκων. Η μέθοδος βασίζεται στην καταγραφή των μορφών; μορφοτύπων; φθοράς στις επιφάνειες των γομφίων μέσω μετρήσεων των γωνιών που σχηματίζουν τα τοιχώματα της αδαμαντίνης, οι οποίες αντιστοιχούν στη μέση ετήσια διατροφή και κατ? επέκταση στις ετήσιες οικολογικές συνθήκες της περιοχής μελέτης. Προκειμένου να εξασφαλισθεί η εξαγωγή ασφαλών αποτελεσμάτων από τη μεσοτριβή, πραγματοποιήθηκε επιπλέον ταξινομική ανασκόπηση των υπό μελέτη δειγμάτων. Το υλικό μελέτης ανήκει στα μαμούθ Mammuthus rumanus, Mammuthus cf. rumanus, Mammuthus meridionalis και Mammuthus trogontherii, και τον ελέφαντα Palaeoloxodon antiquus και προέρχεται από διάφορες θέσεις της βόρειας (λεκάνη Πτολεμαΐδας, λεκάνη Μυγδονίας, λεκάνη Φιλίππων–Δράμας και το ποτάμιο σύστημα του Αλιάκμονα) και νότιας (λεκάνη Μεγαλόπολης, Λουσικά, Ρουπάκι) Ελλάδας. Τα αποτελέσματα δείχνουν grazing διατροφή στο Μ. rumanus, κυρίως browsing στο M. meridionalis, κυρίως grazing στο M. trogontherii και διατροφή που καλύπτει όλο το διατροφικό φάσμα στο P. antiquus ανάλογα με τη θέση. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν τη σημασία της ανάλυσης της μεσοτριβής δοντιών προβοσκιδωτών στην εξαγωγή παλαιοδιατροφικών και παλαιοπεριβάλλοντικών συμπερασμάτων, ειδικά όταν αυτά συνδυάζονται με άλλες μεθόδους, όπως αναλύσεις οδοντικής μικροτριβής και σταθερών ισοτόπων.
Οριοθέτηση ζωνών προστασίας από τη ρύπανσή σε υδρογεωτρήσεις του δήμου Φλώρινας = Delineation of protection zones against pollution in water wells of the municipality of Florina.
Η συνεχής ανάπτυξη της κοινωνίας και η εντατικοποίηση των ανθρώπινων δραστηριοτήτων όπως η γεωργία, η κτηνοτροφία και η εκβιομηχάνιση νέων περιοχών, έχουν δημιουργήσει σημαντικά περιβαλλοντικά προβλήματα. Το νερό, ως το κυριότερο αγαθό για την επιβίωση κάθε έμβιου οργανισμού, είναι απαραίτητο να προστατεύεται και να ελέγχεται για την εξασφάλιση της ποιοτικής και ποσοτικής του ακεραιότητας. Ο κλάδος της υδρογεωλογίας σε συνδυασμό και με άλλες ειδικότητες έχουν την δυνατότητα μέσα από ολοκληρωμένη υδρογεωλογική μελέτη να προβλέψουν ή να αντιμετωπίσουν προβλήματα που σχετίζονται με την ποιοτική ή ποσοτική υποβάθμιση των υδάτων. Η μεταπτυχιακή αυτή διπλωματική, επικεντρώνεται στην οριοθέτηση ζωνών προστασίας σε γεωτρήσεις που συναντώνται σε υπόγειους υδροφορείς του δήμου Φλώρινας, στη βόρεια Ελλάδα. Η συγκεκριμένη περιοχή, εξαιτίας της ανάπτυξης που έχει δεχτεί τα τελευταία χρόνια σε συνδυασμό με τη γεωγραφική της θέση και τις ανθρώπινες δραστηριότητες που πραγματοποιούνται, έχει δεχθεί έντονες πιέσεις στα υπόγεια ύδατα. Η ποιοτική υποβάθμιση των υπόγειων αποθεμάτων της περιοχής, εντοπίστηκε ήδη από το 2017 και επιβεβαιώθηκε από τις χημικές αναλύσεις του 2023 που παρουσιάζονται στην παρούσα εργασία. Έπειτα από τη μελέτη που πραγματοποιήθηκε, λαμβάνοντας υπόψη προηγούμενες εργασίες και στοιχεία και με τη χρήση συστημάτων γεωγραφικών πληροφοριών, οροθετήθηκαν οι ζώνες προστασίας συγκεκριμένων υδρογεωτρήσεων της περιοχής, προκειμένου να περιοριστούν οι ανθρώπινες δραστηριότητες στην άμεση ακτίνα του υδροληπτικού έργου, μειώνοντας τις πιθανότητες ρύπανσης των υπόγειων υδάτων. The continuous development of society and the intensification of human activities such as agriculture, animal husbandry and the industrialisation of new areas have created significant environmental problems. Water, as the main resource for the survival of every living organism, needs to be protected and controlled to ensure its qualitative and quantitative integrity. The discipline of hydrogeology, in conjunction with other disciplines, is able, through integrated hydrogeological studies, to predict or deal with problems associated with the qualitative or quantitative degradation of water. This Master's thesis focuses on the delineation of protection zones in wells encountered in the underground aquifers of the municipality of Florina, in northern Greece. This area, due to the development it has received in recent years, combined with its geographical location and the human activities carried out, has been subjected to intense pressures on groundwater. The qualitative degradation of the groundwater resources of the area was already detected in 2017 and confirmed by the 2023 chemical analyses presented in this paper. Following the study carried out, taking into account previous work and data and using geographic information systems, protection zones of specific aquifers in the region were delineated in order to limit human activities in the immediate radius of the aquifer project, reducing the potential for groundwater pollution
Λεωνίδαςς Παναγιώτης Απόστολος Παναγούλιας
Ορυκτολογική και φασματοσκοπική μελέτη μουσειακών δειγμάτων τουρμαλινών = Mineralogic and spectroscopic study of museum tourmalines.
Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετώνται τρία δείγματα τουρμαλίνη από το Μουσείο Ορυκτολογίας του Τομέα Ορυκτολογίας-Πετρολογίας-Κοιτασματολογίας του Α.Π.Θ., με σκοπό την ταυτοποίησή τους. Για το σκοπό αυτό τα δείγματα μελετήθηκαν με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM) συνδεδεμένο με φασματοσκόπιο ενεργειακής διασποράς (EDS) και με φασματοσκόπιο υπερύθρου με μετασχηματισμό Fourier (FTIR- ATR). Στο θεωρητικό μέρος της εργασίας περιγράφονται η χημική σύσταση, η κρυσταλλική δομή, οι κυριότερες ποικιλίες και τα πετρώματα ξενιστές του τουρμαλίνη. Στο εργαστηριακό μέρος, τα τρία μουσειακά δείγματα διαχωρίστηκαν με βάση το χρώμα τους σε μαύρο, πράσινο και ρόδινο τουρμαλίνη. Όπως προέκυψε από τη μελέτη, ο μαύρος τουρμαλίνης ανήκει στη σειρά Σορλίτη-Ντραβίτη, ο πράσινος τουρμαλίνης στη σειρά Ελβαΐτη- Τσιλαϊσίτη και ο ρόδινος τουρμαλίνης στη σειρά Ελβαΐτη-Λιδδικοατίτη. Όπως διαπιστώνεται, το χρώμα ενός ορυκτού με τόσο πολύπλοκο χημικό τύπο, όπως ο τουρμαλίνης, δεν αποτελεί αξιόπιστο κριτήριο για την κατάταξη και την ονοματολογία του. Τέλος, για πολύτιμους λίθους και δείγματα από μουσειακές συλλογές, απαιτούνται μη καταστρεπτικές αναλυτικές μέθοδοι για την αναγνώριση και ταξινόμηση των δειγμάτων. In this thesis 3 tourmaline samples from the Mineralogical Museum of the Department of Mineralogy-Petrology-Economic Geology of Aristotle University of Thessaloniki are studied in order to define the tourmaline variety. For this purpose the samples were studied using a scanning electron microscope (SEM) coupled with an energy dispersive spectrometer (EDS) and a Fourier-transform infrared spectroscope (FTIR-ATR). In the theoretical section, the chemical composition, crystal structure, major varieties, and host rocks of tourmaline are discussed. In the experimental section, the three museum samples defined by their color as black, green, and pink, were analyzed and classified as follows: the black tourmaline as a member of the Schorl-Dravite series, the green tourmaline as a member of the Elbaite- Tsilaisite series and the pink tourmaline as a member of the Elbaite-Liddicoatite series. As it is demonstrated, the color of a mineral with such a complex chemical composition such as tourmaline is not a reliable criterion for classification and nomenclature. Finally, for valuable gemstones and samples from museum collections, non-destructive analytical methods should be used for identification and classification of samples.
Pollen deposition processes and their significance for vegetation composition reconstructions = Διεργασίες απόθεσης γύρης και η σημασία τους στην ανασύσταση της παλαιοβλάστησης.
Reconstructions of past vegetation are crucial for a better understanding of past ecological and climatic changes. However, parameters like the climatic conditions, the geology, the depositional basins as well as the vegetation of an area can affect pollen production, dispersion and preservation. This creates doubt as to the accuracy to which the fossil pollen records can reflect the vegetation around a site. This problem can be approached by studying the correlation between present-day vegetation and surface samples that contain modern pollen assemblages. In this thesis, we studied multiple surface pollen samples from different areas and depositional environments in Greece. Then we performed statistical analysis of the pollen data as well as the biomization technique to evaluate how well they are reflecting the modern vegetation around each site. Furthermore, we compared the results from each site in order to evaluate which environment provides a more accurate depiction of the present-day vegetation. Finally, we confirmed that the ideal environments for a palaeoecological reconstruction are smaller basins such as temporal ponds and peat bogs. Also, it is of high importance to have a good spatial resolution by collecting multiple samples from various sites even in close proximity. Investigating how modern vegetation is reflected in surface modern pollen samples is key to a better and more accurate depiction of the paleoenvironment
REE geochemistry of Parnassos-Giona Zone Bauxites (Giona area) = Γεωχημεία σπανίων γαιών (REE) σε βωξίτες της Ζώνης Παρνασσού-Γκιώνας (περιοχή Γκιώνας).
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.
Ruscinian Lagomorpha from Megalo Emvolon, Thessaloniki = Ρουσίνια Lagomorpha από το Μεγάλο Έμβολο, Θεσσαλονίκης.
The research presented in this thesis focuses on the collection of leporids (Leporidae, Mammalia) found in Megalo Emvolon-4 (MVL), near Thessaloniki, Greece. The locality has provided a rich collection of remains, including cranial and postcranial bones, along with isolated teeth, all identified as Trischizolagus dumitrescuae. The dental features, particularly the morphology of the p3, exhibit distinctive characteristics aligned with the diagnostic features of the genus Trischizolagus. These features include the rhombic outline of p3 with a broad lingual anteroconid, a well-developed anteroflexid, simple and uncrenulated enamel, and a consistent pattern in the lower and upper cheek teeth. Additionally, the presence of the “Alilepus” p3 pattern indicates significant similarities with that observed in typical T. dumitrescuae from Romania. Metrical comparisons, especially with specimens from M?lu?teni (Romania), further support the attribution of MVL material to T. dumitrescuae. In addition, the morphological and metrical agreement with dental remains from Megalo Emvolon-1 (MEV) strengthens this association. Hence, the first ever description of the cranium of T. dumitrescuae is provided from the MVL specimens. Comparative analysis with extant taxa reveals a combination of Lepus and Oryctolagus features in MVL T. dumitrescuae, suggesting an intermediate skull development between a hare and a rabbit. The estimated body mass of MVL T. dumitrescuae, around 1.7 to 2 kilograms, aligns with that of a small-sized L. europaeus or an average-sized O. cuniculus. Ecomorphological considerations based on limb and skull morphology suggest that MVL T. dumitrescuae possessed strong cursorial abilities and the potential for high jumping, indicating adaptation for swift movement. Additionally, the fore- and hindlimb features suggest a capability for digging. Lastly, from a palaeoecological perspective, the ecomorphological adaptations of the MVL leporid align with a mixed/open paleohabitat at Megalo Emvolon, reinforcing the notion that hares are suited for open areas. This study not only provides valuable insights into the morphological, metrical, and ecomorphological aspects of T. dumitrescuae in the Greek region and Europe but also enhances our understanding of the paleontological context of the Ruscinian fauna at Megalo Emvolon. Στην παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία μελετάται η συλλογή απολιθωμένων λαγόμορφων (Leporidae, Mammalia) του Κάτω Πλειοκαίνου (Ρουσίνιο) που ανακαλύφθηκαν στη θέση Μεγάλο Έμβολο-4 (MVL), κοντά στη Θεσσαλονίκη. Η συλλογή προσφέρει ένα πλούσιο και καλοδιατηρημένο πλήθος απολιθωμάτων, περιλαμβάνοντας κρανία, οστά του μετακρανιακού σκελετού, καθώς και μεμονωμένα δόντια. Τα οδοντικά χαρακτηριστικά και ιδιαίτερα η μορφολογία του τρίτου προγομφίου της κάτω γνάθου (p3), συμφωνούν με τα διαγνωστικά χαρακτηριστικά του γένους Trischizolagus, όπως: το ρομβικό περίγραμμα του p3 με ένα πλατύ γλωσσικό εμπροσθοκωνίδιο, ένα καλά ανεπτυγμένο εμπροσθολεκανίδιο, την απλή και μη ρυτιδωμένη αδαμαντίνη και την απουσία βαθιάς αναδίπλωσης στα δόντια της κάτω γνάθου. Επιπλέον, η παρουσία του μορφότυπου "Alilepus" για τον p3 υποδεικνύει σημαντικές ομοιότητες με το τυπικό T. dumitrescuae από τη Ρουμανία. Οι μετρικές συγκρίσεις, ειδικά με δείγματα από το M?lu?teni (Ρουμανία), υποστηρίζουν περαιτέρω την ταξινόμηση του υλικού της θέσης MVL στο είδος T. dumitrescuae. Επιπροσθέτως, η μορφολογική και μετρική συμφωνία με τα οδοντικά υπολείμματα από το Μεγάλο Έμβολο-1 (MEV) ενισχύει περαιτέρω αυτή τη συσχέτιση. Καθώς η μορφολογία του κρανίου του είδος T. dumitrescuae δεν ήταν γνωστή έως σήμερα, η πρώτη πλήρης περιγραφή και απεικόνισή του κρανίου του είδους παρουσιάζεται από τα δείγματα της θέσης MVL. Οι συγκρίσεις με σύγχρονα είδη αποκαλύπτουν ότι το κρανίο του T. dumitrescuae της MVL φέρει έναν συνδυασμό χαρακτηριστικών από τα γένη Lepus και Oryctolagus, υποδηλώνοντας μια ενδιάμεση φυλογενετική θέση μεταξύ ενός λαγού και ενός κουνελιού. Η εκτιμώμενη μάζα σώματος του T. dumitrescuae της MVL, που υπολογίστηκε στα 1,7 έως 2 κιλά, ευθυγραμμίζεται με αυτή ενός μικρού μεγέθους L. europaeus ή ενός μέσου μεγέθους O. cuniculus. Από τις οικομορφολογικές αναλύσεις που βασίζονται στη μορφολογία του άκρου και του κρανίου υποδηλώνεται ότι το T. dumitrescuae της MVL διέθετε προσαρμογή για γρήγορη κίνηση και ισχυρές δρομικές ικανότητες, καθώς και δυνατότητα για άλματα εις ύψος. Ακόμη, από τα χαρακτηριστικά του εμπρόσθιου και οπίσθιου άκρου υποδηλώνεται η δυνατότητα για σκάψιμο. Τέλος, από παλαιοοικολογική σκοπιά, οι οικομορφολογικές προσαρμογές του λαγόμορφου της MVL βρίσκονται σε συμφωνία με ένα μικτό/ανοιχτό παλαιοβιότοπο όπως αυτός εικάζεται για το Μεγάλο Έμβολο κατά το Κάτω Πλειόκαινο. Η μελέτη αυτή προσφέρει πολύτιμες γνώσεις για τα μορφολογικά, μετρικά και οικολογικά χαρακτηριστικά του είδους T. dumitrescuae στην Ελλάδα και την Ευρώπη, αλλά επίσης εμβαθύνει την κατανόησή μας για το παλαιοπεριβαλλοντικό πλαίσιο της Ρουσίνιας πανίδας του Μεγάλου Εμβόλου.
Study of the impact of a strotospheric intrusion event on tropospheric ozone and implications in future of climate change = Μελέτη της επίδρασης ενός επεισοδίου στρατοσφαιρικής εισβολής στο τροποσφαιρικό όζον και οι επιπτώσεις σε μελλοντικά σενάρια κλιματικής αλλαγής.
In the present study, a synoptic and dynamic analysis of a stratospheric air intrusion episode into the troposphere in the Hohenpeissenberg region (47°48'N 11°0'E) on 26 January 2015 is initially conducted. A deep Stratosphere to Troposphere Transport (STT) event is presented, followed by an examination of its impact on tropospheric ozone levels in the study area. Of crucial importance is the reduction in the tropopause height, indicating the potential for a stratospheric intrusion to penetrate the troposphere, contributing to the downward transport of ozone. This intrusion results in the tropopause fold, leading to a continuous layer with discontinuities, termed dynamic tropopause, promoting the mixing of stratospheric and tropospheric air and consequently enhancing ozone levels in the troposphere, reducing water vapor, and increasing potential vorticity (PV) values. The synoptic analysis of this phenomenon describes an upper-level trough and a deep tropopause fold at 500 hPa. Disturbances in the upper troposphere, directly associated with positive PV anomalies, presuppose the use of PV for diagnosing synoptic processes. Tropopause folds are located at the entrance of subtropical jet streams and are determined by their intensity and position, mainly prevailing in subtropical zones based on the downward vertical extent of the stratospheric intrusion to a certain geopotential height. In the context of the development and implementation of the thesis, ozone measurements from the WOUDC ozonesonde and data from the Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS) were used, successfully reproducing the so-called “hook-shaped” streamer with ozone rich and dry air in the troposphere. In the second part of this study, an examination of the impact of climate change on tropospheric ozone and in the transport of stratospheric ozone to the troposphere is conducted using data from simulations by CMIP6 Earth system models under the SSP3-7.0 scenario. This takes into account global warming and the ozone impact near polluted areas according to future climate change scenarios. The role of anthropogenic emissions in the future is crucial, as an increase in ozone is observed in both polluted and unpolluted regions above the critical point in the coming decades. Climate change positively influences ozone in remote areas away from pollution sources but has negative effects only in regions close to polluted sources. Climate change due to intensified warming associated with jet stream activity 7 contributes to higher stratospheric ozone values due to the tropopause fold mechanism by the end of the 21st century in subtropical and polluted regions. The continuous and progressively increasing exposure to stratospheric ozone contributes to increased mortality attributable to ozone, owing to population growth and ageing. Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιείται αρχικά συνοπτική και δυναμική ανάλυση ενός επεισοδίου εισβολής στρατοσφαιρικού αέρα στην τροπόσφαιρα στην περιοχή του Hohenpeissenberg (47°48'N 11°0'E), το οποίο συμβαίνει στις 26 Ιανουαρίου 2015. Παρουσιάζεται ένα γεγονός μεταφοράς αέρα από την στρατόσφαιρα προς την τροπόσφαιρα, ενώ στη συνέχεια μελετάται ποια ήταν η επίδραση του στα επίπεδα τροποσφαιρικού όζοντος στην περιοχή μελέτης. Καίριας σημασίας είναι η μείωση στο ύψος της τροπόπαυσης η οποία υποδηλώνει μια πιθανή στρατοσφαιρική εισβολή να διεισδύει στην τροπόσφαιρα συνεισφέροντας στην καθοδική μεταφορά όζοντος. Αυτή η εισβολή έχει ως συνέπεια την αναδίπλωση της τροπόπαυσης δηλαδή παρατηρείται ένα συνεχές στρώμα με ασυνέχειες στην τροπόπαυση, η οποία ορίζεται ως δυναμική τροπόπαυση, οδηγώντας σε ανάμειξη στρατοσφαιρικού και τροποσφαιρικού αέρα με αποτέλεσμα να προάγει την αύξηση στα επίπεδα όζοντος στην τροπόσφαιρα, την μείωση των υδρατμών και την αύξηση των τιμών δυναμικού στροβιλισμού (PV). Η συνοπτική ανάλυση αυτού του φαινομένου περιγράφεται από έναν αυλώνα (trough) και μια βαθιά αναδίπλωση της τροπόπαυσης στο ισοβαρικό επίπεδο των 500hpa. Οι διαταραχές στην ανώτερη τροπόσφαιρα οι οποίες είναι άμεσα συνυφασμένες με θετικές ανωμαλίες δυναμικού στροβιλισμού (PV) προϋποθέτουν τη χρήση του PV η οποία εφαρμόζεται για την διάγνωση συνοπτικών διεργασιών. Οι αναδιπλώσεις της τροπόπαυσης βρίσκονται στην είσοδο των υποτροπικών αεροχειμάρρων και καθορίζονται από την ένταση και τη θέση τους. Επικρατούν κυρίως στις υποτροπικές ζώνες σύμφωνα με την προς τα κάτω κατακόρυφη έκταση της στρατοσφαιρικής εισβολής έως κάποιο γεωδυναμικό ύψος. Στο πλαίσιο της εκπόνησης και της διεκπεραίωσης της διπλωματικής εργασίας χρησιμοποιήθηκαν μετρήσεις όζοντος από το WOUDC ozonesonde καθώς και δεδομένα από το Copernicus Atmosphere Monitoring Service (CAMS), τα οποία αναπαράγουν επιτυχώς την ονομαζόμενη “hook shaped” ροή πλούσιο σε όζον σε συνδυασμό με ξηρό αέρα στην τροπόσφαιρα. Στο δεύτερο μέρος της διπλωματικής εργασίας διεξάγεται μελέτη της επίδρασης της κλιματικής αλλαγής στο τροποσφαιρικό όζον και στην μεταφορά στρατοσφαιρικού όζοντος προς την τροπόσφαιρα με δεδομένα προσομοιώσεων από το CMIP6 Earth 9 system models υπό το σενάριο SSP3-7.0, λαμβάνοντας υπόψη την υπερθέρμανση του πλανήτη και το αντίκτυπο του όζοντος κοντά σε ρυπασμένες περιοχές σύμφωνα με το μελλοντικό σενάριο κλιματικής αλλαγής. Σημαντικός θεωρείται ο ρόλος των ανθρωπογενών εκπομπών στο μέλλον διότι παρατηρείται αύξηση του όζοντος σε μολυσμένες και μη περιοχές πάνω από το κρίσιμο σημείο (κατώφλι) στις επόμενες δεκαετίες. Ωστόσο η κλιματική αλλαγή επιδρά θετικά στο όζον σε απομακρυσμένες περιοχές από ρυπασμένες πηγές, ενώ επιδρά αρνητικά μόνο σε περιοχές κοντά σε ρυπασμένες πηγές. Η κλιματική αλλαγή σχετίζεται με τη δραστηριότητα του jet stream λόγω της εντονότερης θέρμανσης, συμβάλλει στην αύξηση των επιπέδων στρατοσφαιρικού όζοντος εξαιτίας του μηχανισμού αναδιπλώσεων της τροπόπαυσης μέχρι το τέλος του 21ου αιώνα στις υποτροπικές και μολυσμένες περιοχές. Η συνεχής και ολοένα αυξανόμενη έκθεση στο τροποσφαιρικό όζον συμβάλλει στην αύξηση της θνησιμότητας που αποδίδεται στο όζον εξαιτίας της αύξησης του πληθυσμού και της γήρανσης.
Συνοπτική, δυναμική και αριθμητική μελέτη ενός έντονου βαρομετρικού χαμηλού στη Μεσόγειο = Synoptic, dynamic and numerical study of an intense Mediterranean cyclone.
Η Μεσόγειος θάλασσα αποτελεί μία από τις βασικές περιοχές κυκλογένεσης παγκοσμίως. Πολλές από αυτές τις υφέσεις συνοδεύονται από έντονα καιρικά φαινόμενα, με σημαντικές επιπτώσεις τόσο στην ανθρώπινη ζωή, δραστηριότητα και περιουσία όσο και στο φυσικό περιβάλλον. Στην παρούσα εργασία θα μελετηθεί ένα έντονο βαρομετρικό χαμηλό που επηρέασε την Ελλάδα στις 14-16 Οκτωβρίου 2021. Ο λόγος για τον οποίο επιλέχθηκε να μελετηθεί το συγκεκριμένο σύστημα είναι οι έντονες πλημμύρες που προκάλεσε καθώς και η μεγάλη έκταση που επηρέασε. Πιο αναλυτικά, οι περιοχές που δέχτηκαν τα μεγαλύτερα ύψη βροχής ήταν τα νησιά του Ιονίου Πελάγους, η δυτική Στερεά Ελλάδα και Πελοπόννησος, η Κεντρική-Ανατολική Μακεδονία, η Χαλκιδική, η Αττική, καθώς και τμήμα της Νότιας Εύβοιας. Η ραγδαιότητα των βροχοπτώσεων ήταν ιδιαίτερα έντονη, προκαλώντας πολλές κατολισθήσεις, καταστροφές σε σπίτια καθώς και έναν θάνατο. Στις 14 Οκτωβρίου, οι μετεωρολογικοί σταθμοί του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών στην Ιθάκη και στην περιοχή Πατήσια της Αθήνας κατέγραψαν 343.4 mm και 147.4 mm υετού, αντίστοιχα. Από την ΕΜΥ για το διάστημα από τις 13/10 06 UTC έως τις 17/10 06 UTC, μετρήθηκαν 190.6 mm βροχής στον σταθμό της Κεφαλονιάς, 148.9 mm στον σταθμό της Κέρκυρας και 136 mm στον σταθμό της Ανδραβίδας. Στο υπό μελέτη σύστημα δόθηκε η ονομασία «Μπάλλος». Επίσης, σημαντικό είναι να αναφερθεί ότι κατά την περίοδο εμφάνισης αυτής της έντονης ύφεσης, παρατηρήθηκαν στην Κεντρική και Ανατολική Μεσόγειο σχετικά υψηλότερες επιφανειακές θερμοκρασίες θάλασσας (ΕΘΘ) από τις κανονικές. Αυτό αποτελεί σημαντικό κίνητρο διερεύνησης του ρόλου τους στην ανάπτυξη του βαρομετρικού χαμηλού και της ευαισθησίας των προσομοιώσεων σε διαφορετικά δεδομένα ΕΘΘ. Ο σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η συνοπτική και δυναμική ανάλυση αυτού του συστήματος, καθώς και η αριθμητική μελέτη της ευαισθησίας του στις διαφορετικές πηγές ΕΘΘ. Στην εργασία χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα παρατηρήσεων, δορυφορικές εκτιμήσεις, επιχειρησιακές πλεγματικές αναλύσεις από το Ευρωπαϊκό Κέντρο Μεσοπρόθεσμων Προγνώσεων Καιρού (ECMWF) και διαφορετικά προϊόντα ΕΘΘ. Αυτά τα δεδομένα συνδυάστηκαν με προσομοιώσεις που πραγματοποιήθηκαν με το μη υδροστατικό αριθμητικό μοντέλο πρόγνωσης καιρού Weather Research and Forecasting (WRF) με τον δυναμικό πυρήνα Advanced Research σε δύο πλέγματα με χωρική διακριτοποίηση 6km x 6km και 2km x 2km. Αρχικά, πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις με διαφορετικές παραμετροποιήσεις ανωμεταφοράς και χωρίς παραμετροποίησής της. Τα αποτελέσματα της στατιστικής αξιολόγησης ανέδειξαν πιο αξιόπιστο σχήμα ανωμεταφοράς το Kain-Fritsch, το οποίο χρησιμοποιήθηκε στα πειράματα ευαισθησίας. Στη συνέχεια, διενεργήθηκαν πειράματα ευαισθησίας με δεδομένα ΕΘΘ από διαφορετικές πηγές και μεθοδολογίες δημιουργίας (NCEP RTG, CMEMS και ECMWF). Με βάση την σημειακή στατιστική αξιολόγηση των προσομοιώσεων των διαφορετικών δεδομένων ΕΘΘ, κρίθηκαν καλύτερες οι ΕΘΘ του NCEP με μικρή διαφορά από το CMEMS για τις συνεχείς μεταβλητές. To ECMWF αναδείχθηκε ως δεύτερο πιο αξιόπιστο πείραμα στη σημειακή στατιστική αξιολόγηση του υετού. Σύμφωνα με τη συνοπτική ανάλυση των αποτελεσμάτων του μοντέλου, μεγαλύτερη ευαισθησία παρουσιάζει η θερμοκρασία και το γεωδυναμικό ύψος στα 850 hPa, οι αισθητές και λανθάνουσες ροές θερμότητες καθώς και ο υετός στα διαφορετικά δεδομένα ΕΘΘ. Αντίθετα, μικρότερη ευαισθησία εμφανίζει η θερμοκρασία στα 500 hPa και η ταχύτητα του ανέμου. The Mediterranean Sea is one of the most cyclogenetic regions worldwide. Many of these depressions are accompanied by severe weather events, with significant impacts on human life, activity and property as well as on the natural environment. In this work, an intense low that affected Greece on October 14-16, 2021 will be studied. The reason why this particular system was chosen to be studied is the intense floods it caused as well as the large area it affected. More specifically, the areas that received the highest amounts of rain were the islands of the Ionian Sea, western Central Greece and Peloponnese, Central-Eastern Macedonia, Halkidiki, Attica, as well as part of Southern Evia. The rapidity of the rainfall was particularly intense, causing many landslides, destruction of houses and one death. On October 14, the weather stations of the National Observatory of Athens recorded 343.4 mm and 147.4 mm of rain in Ithaca and the Patisia area of Athens, respectively. According to EMY measurements, the rainfall reached 190.6 mm in Kefalonia, 148.9 mm in Corfu and 136 mm in Andravida from 13/10 06 UTC to 17/10 06 UTC. The system under study was named "Ballos". Also, it is important to mention that during the period of occurrence of this intense depression, relatively higher sea surface temperatures (SST) than normal were observed in the Central and Eastern Mediterranean. This is an important motivation to investigate their role in the development of the barometric low and the sensitivity of the simulations to different SST data. The aim of this study is the synoptic and dynamic analysis of this system, as well as the numerical investigation of its sensitivity to SSTs. In this work used observational data, satellite estimates, operational gridded analyses from the European Center for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) and different products of SSTs. These data were combined with simulations performed with the Weather Research and Forecasting (WRF) non-hydrostatic numerical model with the Advanced Research dynamical core on two grids with a spatial resolution of 6km x 6km and 2km x 2km. In the first place, simulations were performed with different cumulus schemes parameterizations and without cumulus scheme. The results of the statistical evaluation showed a more reliable cumulus scheme Kain-Fritsch, which was used in the sensitivity experiments. Next, sensitivity experiments were performed with SST data from different sources and generation methodologies (NCEP RTG, CMEMS, ECMWF). Based on the pointwise statistical evaluation of the simulations of the different SSTs data, the NCEP SSTs were judged better with a small difference than CMEMS for continuous variables. The dataset ECMWF emerged as the second most reliable experiment in the point statistical assessment of precipitation. According to the synoptic analysis of the model results, the temperature and geopotential height at 850 hPa, the sensible and latent heat fluxes as well as the precipitation show a greater sensitivity to the different SST datasets. Conversely, the temperature at 500 hPa and the wind speed show a lower sensitivity.
Συνοπτική μελέτη ενός επεισοδίου καύσωνα στην Ελλάδα και της επίδρασης του στο επιφανειακό όζον: Αξιολόγηση των προγνώσεων του επιφανειακού όζοντος από το παγκόσμιο και το περιοχικό προγνωστικό σύστημα μοντέλων CAMS = Synoptic study of a heatwave event in Greece and its impact on surface ozone: Evaluation of surface ozone forecasts from the CAMS global and regional forecast model systems.
Στην παρούσα εργασία πραγματοποιείται αρχικά συνοπτική ανάλυση ενός έντονου επεισοδίου καύσωνα, που επηρέασε την περιοχή της Ελλάδας στις 28 Ιουλίου του 2021 και είχε διάρκεια 9 ημέρες. Αυτή η μελέτη δείχνει ότι οι ακραίες θερμοκρασίες που καταγράφηκαν στην Ελλάδα οφείλονται στην οριζόντια μεταφορά θερμών αέριων μαζών στην ισοβαρική επιφάνεια των 850 hPa από την Αφρική. Οι επιφανειακές θερμοκρασίες εντάθηκαν μέσω της αδιαβατικής θέρμανσης λόγω καθοδικών κινήσεων, η οποία προέκυψε εξαιτίας της θέσης του υποτροπικού αεροχειμάρρου και της εμφάνισης ενός κέντρου υψηλών υψών στα ανώτερα στρώματα. Σύμφωνα με την ανάλυση που γίνεται, αυτός ο καύσωνας παρουσιάζει τα τυπικά χαρακτηριστικά που εμφανίζουν τέτοια φαινόμενα στην περιοχή της Ανατολικής Μεσογείου. Στη συνέχεια, μελετάται ποια ήταν η επίδραση του καύσωνα αυτού στα επίπεδα ρύπανσης και συγκεκριμένα στο επιφανειακό όζον στην περιοχή μελέτης αλλά και στην ευρύτερη περιοχή. Η διερεύνηση γίνεται μέσω των παγκόσμιων δεδομένων επανάλυσης CAMS (Copernicus Atmosphere Monitoring Service) και των επίγειων παρατηρήσεων. Σύμφωνα με τις παρατηρήσεις αποδεικνύεται ότι υπάρχουν σημαντικές επιδράσεις, όπως στην περιοχή του Θησείου που καταγράφονται συγκεντρώσεις όζοντος οι οποίες φτάνουν τα 104 ppb λόγω των ΝΟx. Σύμφωνα με τα δεδομένα του CAMS global reanalysis φαίνεται ο καύσωνας να επέδρασε σημαντικά στα επίπεδα όζοντος, αλλά οι τιμές είναι αξιοσημείωτα αυξημένες που χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης. Τέλος, γίνεται αξιολόγηση των προγνωστικών δεδομένων του επιφανειακού όζοντος από το περιοχικό και από το παγκόσμιο προγνωστικό σύστημα μοντέλων CAMS, ώστε να δειχθεί το επίπεδο προγνωσιμότητας και η απόκλιση τους από την παρατήρηση και τα πεδία reanalysis. Τα δεδομένα που χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση των προγνώσεων είναι εκείνα του παγκόσμιου μοντέλου επανάλυσης CAMS καθώς και επίγειες παρατηρήσεις από τέσσερις σταθμούς της Ελλάδας. Ωστόσο, φαίνεται τα δεδομένα CAMS global reanalysis (με χωρική διακριτοποίηση 0.75ο x 0.75ο) να είναι χρήσιμα χωρικά αλλά να υπάρχει περιορισμός για χρήση σε τοπικό επίπεδο. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το περιοχικό προγνωστικό μοντέλο CAMS κάνει πολύ καλές προγνώσεις, συμπεριλαμβανομένου του σταθμού της Φινοκαλιάς που -ως μία εξαίρεση- το παγκόσμιο προγνωστικό μοντέλο CAMS προβλέπει καλύτερα, με μικρή απόκλιση, το επιφανειακό Ο3. Γενικότερα, σύμφωνα με τα δεδομένα από όλους τους σταθμούς, την περίοδο που επιδρά η θερμή εισβολή τα σφάλματα γίνονται αισθητά μεγαλύτερα, ιδιαίτερα όσον αφορά το παγκόσμιο μοντέλο πρόγνωσης CAMS. The present study investigates at first a synoptic analysis of a severe heatwave that affected the region of Greece on the 28th of July 2021 and lasted for 9 days. This study shows the extreme temperatures recorded in Greece as a result of heat advection of warm air at 850 hPa from Africa. Due to the location of the subtropical jet stream and the emergence of a high-altitude center in the upper levels, surface temperatures intensified through adiabatic heating from downward motion. According to the analysis, this heatwave has the typical characteristics that show such phenomena in the Eastern Mediterranean region. Following this, it is being studied, what the effect of this heatwave was regarding pollution levels and specifically on the surface ozone in Greece and the surrounding countries. The investigation is done through CAMS (Copernicus Atmosphere Monitoring Service) global reanalysis data and ground observations. According to these observations, there seems to be significant effects as is in the area of Thissio where ozone concentrations are recorded to reach 104 ppb due to NOx. Also, the CAMS reanalysis data show an effect on ozone levels although the ozone values there notably elevated and they need further investigation. Finally, the forecast data of the surface ozone, of the regional and global CAMS forecasting model systems, are evaluated to show their level of predictability and their deviations from observations and reanalysis data. The data used to evaluate the CAMS forecast systems are those of the CAMS global reanalysis dataset as well as ground observations from four stations in Greece. However, it appears that CAMS global reanalysis data (0.75ο x 0.75ο) are useful spatially but show limitations at local-scale use. The results show that, the regional CAMS forecast model system forecasts very well all stations including Finokalia, in which -as an exception- the global CAMS forecast model system forecasts the surface ozone better. Generally, according to the data from all stations, during the warm invasion, the errors become noticeably larger especially for the CAMS global forecast model system.
Η σχέση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας με τα ατμοσφαιρικά πρότυπα τηλεσύνδεσης του Βορείου Ατλαντικού = The relationship between the sea surface temperature and the North Atlantic teleconnection patterns.
Σκοπός της εργασίας είναι η διερεύνηση της σχέσης της επιφανειακής θερμοκρασίας της θάλασσας με τα δύο κυρίαρχα πρότυπα τηλεσύνδεσης (NAO, AO) του Β. Ατλαντικού. Ειδικότερα, στην παρούσα εργασία μελετώνται ημερήσια δεδομένα θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας για την περιοχή του Β. Ατλαντικού Ωκεανού για την περίοδο 1982-2020 και ερευνάται η πιθανή συσχέτισή τους με τις τιμές των δεικτών των προτύπων τηλεσύνδεσης κατά το ίδιο χρονικό διάστημα. Για τη μελέτη χρησιμοποιούνται οι τιμές και οι ανωμαλίες της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας σε διαφορετικές περιοχές του Β. Ατλαντικού. Η μέθοδος της συσχέτισης υστέρησης (cross correlation ή lag correlation) χρησιμοποιείται για να εντοπιστεί η σχέση της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας με τα πρότυπα τηλεσυνδέσεων χωρικά και χρονικά. Για την περαιτέρω διερεύνηση των ατμοσφαιρικών συνθηκών στον Β. Ατλαντικό, η παραπάνω μεθοδολογία εφαρμόζεται και για τον εντοπισμό πιθανής σχέσης της θερμοκρασίας της θάλασσας με δύο άλλες σημαντικές κλιματικές μεταβλητές (θερμοκρασία του αέρα και ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια). The purpose of this study is to investigate the relationship of the sea surface temperature with the prevailing teleconnection patterns (NAO, AO) in the North Atlantic. In particular, in the present work, daily sea surface temperature data for the North Atlantic Ocean for the period 1982-2020 are studied along with their possible correlation with the values of the teleconnection patterns’ indices in the same period. The study uses the values and anomalies of sea surface temperature in different regions of the North Atlantic. The cross correlation (or lag correlation) method is applied to identify the relationship between sea surface temperature and teleconnection patterns in spatial and temporal scale. To further investigate the atmospheric conditions in the North Atlantic, the aforementioned methodology is also applied to identify any potential relationship between the sea surface temperature and two other significant climate variables (air temperature and sea level pressure).
Το σύστημα ταξινόμισης των τρηματοφόρων σύμφωνα με τους Loeblich and Tappan σε σύγκριση με αυτό που προτάθηκε από τη Mikhalevich = The current foraminifera classification system of Loeblich and Tappan in comparison to the proposed by Mikhalevich.
Τα Τρηματοφόρα εμφανίζονται ανελλιπώς από το Κάμβριο, με σχεδόν παγκόσμια παρουσία, σχετικά μεγάλη αφθονία και τα απολιθωμένα κελύφη τους μπορούν σχετικά εύκολα να διατηρηθούν. Για το λόγο αυτό τα δεδομένα που προέρχονται από τη μελέτη τους μπορούν να αναλυθούν στατιστικά και βρίσκουν ποικίλες εφαρμογές όπως στη βιο-στρωματογραφία και σε παλαιοπεριβαλλοντικές και παλαιοοικολογικές μελέτες. Επιπλέον οι ζωντανοί εκπρόσωποι τους παρέχουν σύγχρονα οικολογικά δεδομένα που μπορούν να συγκριθούν με τα απολιθωμένα κελύφη δίνοντας με αυτό τον τρόπο την γεωχημική καταγραφή της παλαιοθερμοκρασίας, της έκτασης και της σύστασης του υποστρώματος, τις μεταβολές της στάθμης της θάλασσας καθώς και άλλων παλαιογεωγραφικών χαρακτηριστικών. Είναι κατά συνέπεια αναγκαία η συστηματική τους κατάταξή και η ταξινόμηση τους σε ένα σύστημα παγκόσμια αποδεκτό. Η ταξινόμηση των Tρηματοφόρων βασίζεται σε ένα συνδυασμό μορφολογικών και μοριακών δεδομένων και εξελίσσεται συνεχώς καθώς γίνονται διαθέσιμες νέες πληροφορίες. Ως προς την κατάταξή τους εμφανίζονται διαφορετικές προσεγγίσεις, σύμφωνα με όσα έχουν ήδη αναφερθεί, ως προς τη συστηματική ταξινομική θέση των πρωτόζωων. Η πιο ολοκληρωμένη συστηματική ταξινόμηση που έχει δημοσιευτεί είναι αυτή των Loeblich and Tappan (1988), οι οποίοι κατέταξαν το σύνολο των αναγνωρισμένων γενών τρηματοφόρων στην Τάξη (Οrder) FORAMINIFERIDA και τα χώρισαν σε 12 Υποτάξεις (Suborders) με κύριο κριτήριο κατάταξης τη δομή του κελύφους των. Η Mikhalevich (2013) έχοντας ως βάση την ταξινόμηση των Loeblich and Tappan (1988) αναθεωρεί πολλά σημεία στηριγμένη τόσο σε μορφολογικά χαρακτηριστικά όσο και σε φυλογενετικά και βιοχημικά δεδομένα. Τοποθέτησε τα ίδια γένη των τρηματοφόρων στη βαθμίδα της Συνομοταξίας (Phylum) και τα διαχωρίζει σε πέντε Oμοταξίες (Classes). Στην παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε η σύγκριση των δυο διαφορετικών ταξινομικών προσεγγίσεων αυτή των Loeblich and Tappan (1988) και της Mikhalevich (2013) καθώς και η ηλεκτρονική αποδελτίωση και δημιουργία βάσης δεδομένων της συστηματικής των Loeblich and Tappan, για επιστημονική χρήση. Foraminifera have occurredcontinuously since the Cambrian, with an almost universal presence, relatively high abundance, and their fossilized shells can be relatively easily preserved. For this reason, the data deriving from their study can be statistically analysed and have various applications such as in biostratigraphy, paleoenvironmental and paleoecological studies. In addition, their living representatives provide modern ecological data that can be compared το the fossil ones, thus providing a geochemical record of paleotemperature, substrate extent and composition, sea-level changes, and other paleogeographic features. It is therefore necessary to systematically classify them in a universally accepted system. The classification of Foraminifera is based on a combination of morphological and molecular data and is constantly evolving as new information becomes available. Regarding their classification, different approaches appear, regarding the systematic taxonomic position of protozoa. Regarding the classification of Foraminifera, the most complete systematic taxonomy published is that of Loeblich and Tappan (1988), who classified all the recognized genera of foraminifera in the Order FORAMINIFERIDA and divided them into 12 Suborders with the main classification criterion being the structure of their test. Mikhalevich (2013) following the classification of Loeblich and Tappan (1988), revised it, based on both morphological characteristics and phylogenetic and biochemical data. She placed the same genera of foraminifera at the rank of Phylum and divided them into five Classes. Ιn the present thesis, the two different taxonomic approaches of Loeblich and Tappan (1988) and Mikhalevich (2013) were compared. In addition, an electronic database of the systematic taxonomy of Loeblich and Tappan was created, for scientific use.
Turbidites and mass movements in deep water continental slopes. Current issues and laboratory experiments approach.
Υδρογεωλογική έρευνα και προσομοίωση της υπόγειας ροής στον υδροφορέα της περιοχής Σίνδου = Hydrogeological investigation and groundwater flow simulation of the aquifer in the Sindos area.
Η δεδομένη μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία σχετίζεται με το υπόγειο υδροφόρο σύστημα και πιο συγκεκριμένα, έχει ως αντικείμενο τη λειτουργία της υπόγειας ροής με τη χρήση μαθηματικού μοντέλου και την πρόγνωση της μελλοντικής ποσοτικής κατάστασης του υδροφορέα υπό διάφορα διαχειριστικά σενάρια. Για την ανάπτυξη του μοντέλου και τη διεξαγωγή ασφαλών αποτελεσμάτων έγινε χρήση του λογισμικού GMS. Από το λογισμικό αυτό, έγινε χρήση του MODFLOW (Modular Three Dimensional Finite Difference Ground Water Flow Model) αλλά σημαντικό ρόλο κατείχε και το λογισμικό ArcGIS, του οποίου η βοήθεια κατέστη καταλυτική, καθώς ήταν αρμόδιο για τη σύνθεση του μοντέλου. Η περιοχή μελέτης είναι η περιοχή της Σίνδου, Θεσσαλονίκης. Σύμφωνα με παρατηρήσεις πεδίου, η περιοχή πολλές φορές υπερχειλίζει και η στάθμη του νερού ξεπερνά το επίπεδο της επιφάνειας του εδάφους, ενώ παρατηρείται και ετερογένεια σε κατακόρυφο επίπεδο. Σημαντικό βήμα για τη χρήση του μαθηματικού μοντέλου, είναι η διαμόρφωση του εννοιολογικού μοντέλου του υδροφορέα στο οποίο αποτυπώνεται η υπόγεια ροή του νερού. Ακολούθως, με το Model Calibration προσαρμόζονται οι τιμές του μοντέλου και συγκρίνονται μεταξύ τους. Μετά τη σύγκρισή τους, εξάγονται τα σφάλματα που προέκυψαν από τις μετρημένες και υπολογισμένες τιμές, δηλαδή η ελάχιστη διαφορά που προέκυψε μεταξύ των αντίστοιχων τιμών. Οι υπολογισμένες τιμές προέκυψαν από συνεχείς δοκιμές του μοντέλου μέχρι να επιτευχθούν αυτές με την μικρότερη απόκλιση από τις μετρημένες (trial and error). Αντίστοιχη διαδικασία έγινε και για ένα χρονικό διάστημα δύο ετών, η οποία ωστόσο δεν στέφθηκε με επιτυχία. Στη συνέχεια, αφού επιτεύχθηκε η προσομοίωση της περιοχής, δημιουργήθηκαν δύο υποθετικά σενάρια, τα οποία εφαρμόστηκαν στη ρύθμιση της μόνιμης ροής ώστε να εξεταστεί ένα ενδεχόμενο μελλοντικό ισοζύγιο της περιοχής μελέτης. Στο πρώτο σενάριο, οι αντλήσεις και η τροφοδοσία μειώθηκαν, ενώ στο δεύτερο σενάριο, οι αντλήσεις αυξήθηκαν και η τροφοδοσία μειώθηκε. Η εξαγωγή αποτελεσμάτων ήταν ικανοποιητική στο πρώτο σενάριο, σε αντίθεση με το δεύτερο το οποίο είχε μεγάλη απόκλιση τιμών. Στο τέλος αυτής της εργασίας, κρίνεται επιτυχές το μοντέλο προσομοίωσης για τη ρύθμιση της μόνιμης ροής, καθώς έγινε η αντιστοιχία με την πραγματικότητα της υπαίθρου της περιοχής της Σίνδου, σε αντίθεση με τη ρύθμιση της μεταβαλλόμενης ροής. The given master's thesis is related to the aquifer system and more specifically, it has as its object the operation of the groundwater flow with the use of a mathematical model and the possible future state of the balance under different scenarios. GMS software was used to develop the model and conduct safe results. From this software, MODFLOW (Modular Three-Dimensional Finite Difference Ground Water Flow Model) was used, but an important role was also played by the ArcGIS software, whose help was considerable, as it was responsible for the composition of the model. The area under study is the area of Sindos. According to field observations, the area often overflows and the water level exceeds the ground surface level, while vertical heterogeneity is also observed. An important step for the use of the mathematical model is the formation of the conceptual model of the aquifer in which the groundwater flow is captured. Next, with Model Calibration, the model values are adjusted and compared with each other. After comparing them, the errors obtained from the measured and calculated values are extracted, i.e. the minimum difference obtained between the corresponding values. The calculated values resulted from continuous tests of the model until those with the smallest deviation from the measured values were reached (trial and error). A similar procedure was carried out for a period of two years, which however was not crowned with success. Then, after the simulation of the area was achieved, two hypothetical scenarios were created and applied to the permanent flow setting to consider a possible future balance of the study area. In the first scenario, the withdrawals and supply decreased, while in the second scenario, the withdrawals increased and the supply decreased. The conduction of the results was satisfactory in the first scenario, in contrast to the second one which had a large price deviation. At the end of this work, the simulation model for permanent flow regulation is judged to be successful, as it has been matched with the rural reality of Sindos region, as opposed to variable flow regulation.
Αδρανή και Δομικά υλικά = Aggregates and Construction materials.
Τα αδρανή υλικά είναι μια ευρέως διαδεδομένη πρώτη ύλη στον τομέα των κατασκευών. Ονομάζονται αδρανή διότι όταν αναμειγνύονται με κάποιο συγκολλητικό μέσο δεν αντιδρούν χημικά βελτιώνοντας τις ιδιότητες του. Τα πιο δημοφιλή αδρανή υλικά είναι η άμμος, το χαλίκι, ο περλίτης κ.α. και βρίσκουν πολλές εφαρμογές ως δομικά υλικά, όπως για παράδειγμα στη σύνθεση σκυροδέματος, ασφαλτομιγμάτων, κονιαμάτων. Στη παρούσα εργασία περιγράφονται γενικές πληροφορίες σχετικά με τα αδρανή υλικά, με τους συνήθεις τρόπους κατηγοριοποίησης και τον τρόπο απόληψης τους στις σύγχρονες λατομικές εγκαταστάσεις. Στη συνέχεια αναφέρονται κάποιες από τις χρήσεις των αδρανών υλικών και οι γεωμετρικές, φυσικοχημικές και μηχανικές προδιαγραφές εφαρμογής τους, όπως ορίζονται από τον Ελληνικό Οργανισμό Τυποποίησης (ΕΛΟΤ). Τέλος παρουσιάζονται τα σημερινά δεδομένα αναφορικά με την παραγωγή, την εξόρυξη και την χρήση των αδρανών σε Ευρώπη και Ελλάδα και τα μέτρα που πρέπει να ληφθούν για τη βιώσιμη διάθεση των αδρανών υλικών στο άμεσο μέλλον. Aggregates are a widely used raw material in the construction sector. They are called aggregates because when mixed with a binding agent, they do not chemically react and enhance its properties. The most popular aggregates are sand, gravel, perlite, etc., and they find numerous applications as construction materials, such as in the composition of concrete, asphalt mixtures, and mortars. This thesis describes general information about aggregates, common classification methods, and their extraction methods in modern quarry facilities. It then mentions some of the uses of aggregates and their geometric, physicochemical, and mechanical application specifications as defined by the Hellenic Organization for Standardization (ELOT). Finally, the current data regarding the production, extraction, and use of aggregates in Europe and Greece are presented, along with the measures that need to be taken for the sustainable disposal of aggregates in the near future.
Αμιαντόμορφα ορυκτά = Asbestiform minerals.
Η συγκεκριμένη διπλωματική πτυχιακή εργασία αφορά την μελέτη των ορυκτών του αμιάντου και την ανίχνευση τους στο φυσικό περιβάλλον. Τα ορυκτά αμιάντου είναι φυσικά ινώδη ορυκτά που χρησιμοποιούνται εδώ και αιώνες σε διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές λόγω των μοναδικών φυσικών ιδιοτήτων τους, όπως η αντοχή στη θερμότητα, τη φωτιά και τη χημική αποικοδόμηση. Ωστόσο, η έκθεση σε ίνες αμιάντου έχει συνδεθεί με μια σειρά από σοβαρές παθήσεις της υγείας, όπως ο καρκίνος του πνεύμονα, το μεσοθηλίωμα και η αμιάντωση. Ως αποτέλεσμα, πολλές χώρες έχουν απαγορεύσει τη χρήση του αμιάντου ή έχουν ρυθμίσει σε μεγάλο βαθμό τη χρήση του για την προστασία της δημόσιας υγείας. Παρά τους κανονισμούς αυτούς, ο αμίαντος εξακολουθεί να υπάρχει σε πολλά παλαιότερα κτίρια, αποτελώντας κίνδυνο για τους εργαζόμενους και τους ενοίκους. Η εξόρυξη και η επεξεργασία αμιάντου αποτελούν επίσης σημαντικό κίνδυνο για την υγεία των εργαζομένων στις βιομηχανίες αυτές. Η συνεχής έρευνα σχετικά με τους κινδύνους της έκθεσης στον αμίαντο και οι προσπάθειες για τη διαχείριση και την απομάκρυνση του αμιάντου από το δομημένο περιβάλλον είναι ζωτικής σημασίας για την προστασία της δημόσιας υγείας. This specific diploma thesis concerns the study of asbestos minerals and their detection in the natural environment. Asbestos minerals are natural fibrous minerals that have been used for centuries in various industrial applications due to their unique physical properties such as resistance to heat, fire and chemical degradation. However, exposure to asbestos fibers has been linked to several serious health conditions, including lung cancer, mesothelioma and asbestosis. As a result, many countries have banned the use of asbestos or heavily regulated its use to protect public health. Despite these regulations, asbestos is still present in many older buildings, posing a hazard to workers and occupants. Asbestos mining and processing also pose a significant health risk to workers in these industries. Continued research into the risks of asbestos exposure and efforts to manage and remove asbestos from the built environment are vital to protecting public health.
Ανθρωπογενείς παρεμβάσεις και διάβρωση των ακτών του Δήμου Θερμαϊκού (ΚΑΠΠΑ-ΠΕΡΑΙΑ-Ν.ΕΠΙΒΑΤΕΣ-ΑΓΙΑ ΤΡΙΑΔΑ) = Anthropogenic intervations and erosion of Thermaikow Municipality costal zone (KAPPA - PERAIA - N.EPIVATES - AGIA TRIADA).
Η παρούσα μελέτη αποτελεί καταγραφή των υφιστάμενων προβλημάτων που είναι αποτέλεσμα ανθρώπινης δραστηριότητας και κατασκευαστικών δυσλειτουργιών στο θαλάσσιο μέτωπο του παλιού δήμου Θερμαϊκού. Σε κανένα σημείο της μελέτης δεν γίνεται προσπάθεια να προβλεφθεί η περαιτέρω διάβρωση της περιοχής καθώς αυτό είναι πολύ δύσκολο με οποιοδήποτε μαθηματικό μοντέλο, καθώς πολλοί απρόβλεπτοι παράγοντες έχουν λάβει χώρα στην εξέλιξη της διάβρωσης. Η υποβάθμιση της παράκτιας ζώνης λόγω των φαινομένων διάβρωσης αποτελεί αρνητικό παράγοντα για την τουριστική ανάπτυξη του δήμου Θερμαϊκού. Σε περίπτωση που δεν αντιμετωπιστεί η διάβρωση του παραλιακού μετώπου, οι διαβρωτικές τάσεις θα ενταθούν με κίνδυνο καταστροφής υφιστάμενων δημοτικών έργων. Στην υπό μελέτη περιοχή έχουν πραγματοποιηθεί τέσσερις επεμβάσεις, με πεδίο εμβέλειας 500 -1500 μέτρα η καθεμία. Κάθε παρέμβαση δεν συσχετίζεται με τις άλλες. Καμία από τις επεμβάσεις στην ακτογραμμή δεν έχει άδεια. Δεν υπάρχουν μελέτες περιβαλλοντικών επιπτώσεων εκτός από τη διαδρομή προσγείωσης του διαδρόμου 10-28. Τέσσερις προβλήτες Αγ. Τριάδα - Αγ. Τριάδα camping –Νέοι Επιβάτες –Περαία έχουν χτιστεί επίσης χωρίς άδεια. Αυτή η μελέτη είναι προϊόν καταγραφής και παρατήρησης της περιοχής για περίπου 8 χρόνια. The present study is a record of the existing problems that are the result of human activity and construction malfunctions in the sea front of the old municipality of Thermaikos. At no point in the study no attempt is made to predict the further erosion of the area as this is very difficult with any mathematical model, since many unpredictable factors have taken place in the evolution of erosion, factors that no mathematical model can take into account, cannot measure or predict. The degradation of the coastal zone due to erosion phenomena is a negative factor for the tourist development of the municipality of Thermaikos. In the event that the erosion of the coastal front is not addressed, the erosive tendencies will intensify with the risk of destruction of municipal projects such as the pavement of about 2.5 km and the beach in the rocky area of Agia Triada. Four interventions have been carried out in the area under study, each with a field of influence of 500 -1500 metres. Each intervention is not correlated with the others. None of the interventions on the coastline has a legal permit there are no environmental impact studies except for the 10-28 runway landing route. Four jetties in Agia Triada - Agia. Triada camping - Nei Epivates - Perea were also built without legal permission. The study is the product of in-person recording and observation of the area for about 8 years .
Αξιολόγηση ευστάθειας βραχωδών πρανών κατά μήκος του οδικού άξονα Μέτσοβο – Ανήλιο = Evaluation of Rock Slope Stability Along The Metsovo – Anilio Road.
Η παρούσα διπλωματική εργασία αποσκοπεί στην μελέτη ευστάθειας βραχώδους πρανούς κατά μήκος της επαρχιακής οδού Μετσόβου – Ανηλίου. Τα κατολισθητικά φαινόμενα στον ελληνικό χώρο αποτελούν μείζον πρόβλημα ως προς την οδική ασφάλεια. Το πρανές λιθολογικά αποτελείται από φλύσχη, γεω-υλικό το οποίο είναι γνωστό, ότι συνηθίζει να προκαλεί δυσκολίες στον σχεδιασμό τεχνικών έργων. Μέσα από εργασίες πεδίου, καθώς και την χρήση εξειδικευμένων λογισμικών, θα ελεγχθεί το πρανές ως προς την ευστάθεια του, θα υπολογιστεί ο τύπος των αστοχιών, σε περίπτωση που μπορούν να προκύψουν και μετά την διαστασιολόγηση, θα προταθούν μέτρα ασφαλείας ώστε να αντιμετωπιστούν οι εν δυνάμει αστοχίες. The current thesis aims to evaluate the rock slope stability along the Metsovo – Anilio road. Landslide phenomena in Greece constitute a major problem in terms of road safety. Lithologically, the slope consists of flysch, a rock formation known to typically cause difficulties during the geotechnical design process. Through fieldwork and the use of specialized software, the slope's stability will be evaluated, as well as the type of failures that could potentially occur, and after all data have been analysed, safety measures will be proposed to address potential future failures.
Αξιολόγηση και Σύγκριση Δεικτών Ξηρασίας στις Περιοχές της Ν-άουσας και Θεσσαλονίκης (Α.Π.Θ.) με Χρήση του Λογισμικού DrinC = Evaluation and Comparison of Drought Indices in the Regions of Naoussa and Thessaloniki (A.U.Th.) Using the DRINC Software.
Η παρούσα πτυχιακή εργασία διερευνά και συγκρίνει τις υδρολογικές συνθήκες και τα φαινόμενα ξηρασίας στις περιοχές της Νάουσας και του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (Α.Π.Θ.) μέσω του λογισμικού DrinC. Χρησιμοποιώντας ανάλυση δεδομένων θερμοκρασίας του αέρα και βροχόπτωσης, η μελέτη καταδεικνύει τις διαφορές στην ένταση και τη συχνότητα των περιόδων ξηρασίας μεταξύ των δύο περιοχών. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η Νάουσα αντιμετωπίζει πιο σοβαρές και συχνές ξηρασίες σε σύγκριση με το Α.Π.Θ., γεγονός που επισημαίνει την ανάγκη για προσαρμοσμένες στρατηγικές διαχείρισης των υδάτινων πόρων. Η αξιοποίηση του λογισμικού DrinC αποδείχθηκε καθοριστική για την ακριβή εκτίμηση και κατανόηση των υδρολογικών προκλήσεων, συμβάλλοντας στη διαμόρφωση κατάλληλων μέτρων αντιμετώπισης των επιπτώσεων της ξηρασίας στις δύο περιοχές. Επιπλέον, η μελέτη προσφέρει μια βαθύτερη κατανόηση των κλιματικών τάσεων και των επιπτώσεων της κλιματικής αλλαγής στις δύο περιοχές, αναδεικνύοντας την ανάγκη για μακροπρόθεσμες στρατηγικές και πολιτικές που θα βοηθήσουν στη μείωση των επιπτώσεων της ξηρασίας. Η σύγκριση των δύο περιοχών αποκαλύπτει τις ιδιαίτερες ανάγκες και προκλήσεις κάθε περιοχής, τονίζοντας τη σημασία της περιφερειακής προσαρμογής των στρατηγικών διαχείρισης υδάτινων πόρων. Μέσω αυτής της ανάλυσης, η εργασία συμβάλλει στην επιστημονική κατανόηση των φαινομένων ξηρασίας και παρέχει πολύτιμες πληροφορίες για τη βελτίωση των πρακτικών διαχείρισης των υδάτινων πόρων. ABSTRACT This thesis investigates and compares hydrological and drought conditions in the areas of Naousa and Aristotle University of Thessaloniki (A.U.Th.) using the DrinC software. By analyzing climatic data, the study highlights the differences in the intensity and frequency of drought periods between the two regions. The results show that Naousa faces more severe and frequent droughts compared to A.U.Th., emphasizing the need for tailored water resource management strategies. The utilization of the DrinC software proved crucial for the accurate assessment and understanding of hydrological challenges, contributing to the formulation of appropriate measures to address the impacts of drought in the two areas. Furthermore, the study provides a deeper understanding of climatic trends and the effects of climate change in both regions, highlighting the need for long-term strategies and policies to mitigate the impacts of drought. The comparison between the two areas reveals their specific needs and challenges, underscoring the importance of regional adaptation of water resource management strategies. Through this analysis, the thesis contributes to the scientific understanding of drought phenomena and offers valuable insights for improving water resource management practices.
Αποτύπωση κατολισθητικών φαινομένων προκαλούμενων από την καταιγίδα Daniel στη δυτική Θεσσαλία και συσχέτιση της χωρικής κατανομής τους με γεωλογικούς και γεωμορφολογικούς παράγοντες = Mapping of landslide phenomena caused by storm Daniel in western Thessaly and correlation of their spatial distribution with geological and geomorphological factors.
Η παρούσα πτυχιακή εργασία, εξετάζει τις κατολισθήσεις ως ένα σημαντικό γεωλογικό φαινόμενο που επιφέρει σοβαρές επιπτώσεις στο φυσικό και ανθρωπογενές περιβάλλον. Αναλύονται οι μηχανισμοί αστοχίας των κατολισθήσεων, καθώς και οι παράγοντες που επηρεάζουν την εκδήλωσή τους. Επίσης, εξετάζεται το φαινόμενο Daniel που έπληξε την Ελλάδα τον Σεπτέμβριο του 2023 και προκάλεσε εκτεταμένες κατολισθήσεις κυρίως λόγω των έντονων βροχοπτώσεων που το συνόδευσαν. Η χαρτογράφηση που πραγματοποιήθηκε με τη χρήση Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS) εντόπισε ζώνες υψηλού διακινδύνευσης για κατολισθήσεις. Οι γεωλογικές και μορφολογικές συνθήκες όπως η κλίση του εδάφους και ο τύπος των γεωλογικών σχηματισμών θεωρούνται βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν την ενεργοποίηση των κατολισθήσεων, ιδιαίτερα στην ΠΕ Τρικάλων (περιοχή έρευνας). Συνολικά, η χρήση GIS και άλλων εργαλείων χωρικής ανάλυσης συνέβαλε στη δημιουργία λεπτομερών χαρτών επιδεκτικότητας, οι οποίοι αποτελούν σημαντικά εργαλεία για τη διαχείριση και τον μετριασμό των επιπτώσεων των κατολισθητικών φαινομένων στην περιοχή έρευνας. Στην παρούσα μελέτη, η συσχέτιση της χωρικής κατανομής των κατολισθήσεων με γεωλογικούς και γεωμορφολογικούς παράγοντες παρείχε κρίσιμα αποτελέσματα για την κατανόηση και την αντιμετώπιση του φαινομένου. Τα δεδομένα που αναλύθηκαν αποκάλυψαν ότι οι περισσότερες κατολισθήσεις συνέβησαν σε περιοχές με κλίση εδάφους από 25ο έως 31ο, κυρίως σε γεωλογικούς σχηματισμούς φλύσχη?. This thesis examines landslides as an important geological phenomenon that causes serious impacts on the natural and man-made environment. The failure mechanisms of landslides and the factors that influence their occurrence are analysed. The Daniel phenomenon that hit Greece in September 2023 and caused widespread landslides mainly due to the heavy rainfall that accompanied it is also examined. Mapping carried out using Geographic Information Systems (GIS) identified high risk areas for landslides. Geological and morphological conditions such as the slope of the ground and the type of geological formations are considered to be key factors influencing the activation of landslides, especially in the Trikala region (research area). Overall, the use of GIS and other spatial analysis tools contributed to the creation of detailed susceptibility maps, which are important tools for the management and mitigation of landslide impacts in the study area. In this study, the correlation of the spatial distribution of landslides with geological and geomorphological factors provided critical results for understanding and addressing the phenomenon. The analyzed data revealed that most landslides occurred in areas with ground slopes from 25o to 31o, mainly in geological formations of flysch.
Αποτύπωση ρευστοποιήσεων προκαλουμένων από το σεισμό του Φεβρουαρίου 2023 στην Τουρκία και συσχέτιση της χωρικής κατανομής με το υπάρχον υδρογραφικό δίκτυο του ποταμού Ορόντη.
Το φαινόμενο της ρευστοποίησης το οποίο συμβαίνει κατά την διάρκεια μίας σεισμικής δόνησης, αποτέλεσε σημαντικό παράγοντα στις καταστροφές που υπέστησαν οι ανθρώπινες κατασκευές κατά τους σεισμούς της 6ης Φεβρουαρίου του 2023 στην περιοχή του Hatay στην Τουρκία. Στην συγκεκριμένη περιοχή εκδηλώθηκαν φαινόμενα ρευστοποίησης κυρίως στην πλημμυρική πεδιάδα και στα εσωτερικά τμήματα των μαιάνδρων (point bars) του ποταμού Ορόντη. Με την λεπτομερή αποτύπωση των ρευστοποιήσεων εκατέρωθεν του ποταμού Ορόντη και τον προσδιορισμό του αποθετικού περιβάλλοντος, έγινε συσχέτιση της χωρικής κατανομής των εμφανίσεων ρευστοποίησης με το υπάρχον υδρογραφικό δίκτυο του ποταμού. Με την χρήση του προγράμματος QGIS 3.28.11 πραγματοποιήθηκε η λεπτομερής αποτύπωση των εμφανίσεων ρευστοποίησης στα εσωτερικά τμήματα των μαιάνδρων και με την βοήθεια του Google Earth Pro αποτυπώθηκαν οι πλευρικές εξαπλώσεις εκατέρωθεν του ποταμού. Το αποτέλεσμα που προέκυψε από την μελέτη είναι ότι το περιβάλλον απόθεσης έχει πολύ σημαντικό ρόλο στην επιδεκτικότητα ενός εδάφους στο φαινόμενο της ρευστοποίησης και πιο συγκεκριμένα στην περιοχή μελέτης το μεγαλύτερο ποσοστό των εμφανίσεων ρευστοποίησης βρίσκονται στα εσωτερικά τμήματα των μαιάνδρων και σε απόσταση έως 180 μέτρα από το ελεύθερο μέτωπο του ποταμού Ορόντη. MAPPING OF LIQUEFACTION CAUSED BY THE FEBRUARY 2023 EARTHQUAKE IN TURKEY AND CORRELATION OF ITS SPATIAL DISTRIBUTION WITH THE EXISTING HYDROGRAPHIC NETWORK OF THE ORONTES RIVER The liquefaction phenomenon that occurs during an earthquake tremor was a major factor in the damage to human structures during the February 6, 2023, earthquakes in the Hatay region of Turkey. In this region, liquefaction phenomena occurred mainly in the floodplain and the inner parts of the meanders (point bars) of the Orontes River. With the detailed mapping of liquefaction on both sides of the Orontes River and the identification of the depositional environment, the spatial distribution of liquefaction occurrences was correlated with the existing hydrographic network of the river. Using the QGIS program 3.28.11, a detailed mapping of the liquefaction occurrences was carried out in the inner parts of the meanders and with the help of Google Earth Pro were mapped the lateral spreadings on both sides of the river. The result obtained from the study is that the depositional environment has a very important role in the susceptibility of a soil to liquefaction phenomenon and more specifically in the study area the largest percentage of liquefaction occurrences are in the inner parts of the meanders and at a distance of up to 180 m from the free face of the Orontes River.
Βερμικουλίτης: ιδιότητες, χρήσεις, κοιτάσματα = Vermiculite: Propertiew, uses, deposits.
Στη συγκεκριμένη διπλωματική εργασία θα δοθεί έμφαση στις ιδιότητες, στη χημεία, στις χρήσεις, στην προέλευση, στην εξόρυξη και στην επεξεργασία του βερμικουλίτη καθώς και στα διάφορα κοιτάσματα που έχουν εντοπιστεί σε αρκετές περιοχές του κόσμου. Ο βερμικουλίτης είναι ένα φυσικό ορυκτό, το οποίο είναι γνωστό για τις μοναδικές του ιδιότητες και αποτελείται κυρίως από πυρίτιο, μαγνήσιο, σίδηρο και αργίλιο. Η δυνατότητά του να διογκώνεται κατά τη θέρμανση, η χαμηλή πυκνότητα του και η ικανότητά του να απορροφά νερό, τον καθιστούν χρήσιμο υλικό σε πολλές βιομηχανίες. Αυτές οι ιδιότητες αποδίδονται στη στρωματοποιημένη δομή του ορυκτού και στην παρουσία μορίων νερού ενδιάμεσα στων στρώσεών του. Μάλιστα, γίνεται αναφορά τόσο σε μεταμορφωμένους και χαμηλής φόρτισης βερμικουλίτες, όσο και στους τρόπους με τους οποίους μπορεί να πραγματοποιηθεί η αναγνώρισή του συγκεκριμένου βιομηχανικού ορυκτού. Η παγκόσμια αγορά βερμικουλίτη παρουσιάζει ανάπτυξη, λόγω της αυξανόμενης κατασκευαστικής δραστηριότητας και της αναζήτησης για βιώσιμα οικοδομικά υλικά αλλά και της αυξανόμενης ζήτησης στην κηπουρική και τη μόνωση. Είναι γνωστό ότι οι βιομηχανικές μονάδες που βρίσκονται κοντά σε πόλεις έχουν προκαλέσει αρκετά περιβαλλοντικά προβλήματα και τα βαρέα μέταλλα έχουν οδηγήσει στην ρύπανση των υδάτινων και εδαφικών περιβαλλόντων. Έτσι, η χρήση του βερμικουλίτη στον καθαρισμό των λυμάτων είναι σημαντική, αφού απορροφάει τα ιόντα των βαρέων μετάλλων. This diploma thesis focuses on the properties, chemistry, uses, origin, mining, and processing of vermiculite, as well as the various deposits that have been identified in different parts of the world. Vermiculite is a natural mineral, known for its unique properties, and is primarily composed of silicon, magnesium, iron, and aluminum. Its ability to expand when heated, its low density, and its capacity to absorb water make it a useful material in many industries. These properties are attributed to the layered structure of the mineral and the presence of water molecules between its layers. Certainly, there is reference to both metamorphic and low-charge vermiculites, as well as to the ways in which the identification of this specific industrial mineral can be carried out. The global vermiculite market is experiencing growth due to increasing construction activity and the search for sustainable building materials, but else rising demand in gardening and insulation. It is well known that industrial plants located near cities have caused several environmental problems, and heavy metals have led to the pollution of water and soil environments. Thus, the use of vermiculite in wastewater treatment is significant, as it can absorb heavy metal ions.
Γεω-βιολογία Στρωματόλιθων = Geo-biology of Stromatolites.
Χαρακτηρισμένοι ως ‘τo προεπιλεγμένο οικοσύστημα της Γης’ οι στρωματόλιθοι θεωρούνται ως η παλαιότερη ένδειξη μακροσκοπικής ζωής. Η αξία τους έγκειται στους μονοκύτταρους οργανισμούς που τους δημιουργούν, κατά κανόνα κυανοβακτήρια, ικανά να φωτοσυνθέσουν, παράγοντας την γεωιστορικά πρώτη, και σημαντικότερη συγκέντρωση οξυγόνου στην ατμόσφαιρα και στους ωκεανούς. Αποτελούν κομμάτι του συστήματος που ώθησε στην δημιουργία και εξέλιξη των πολυκύτταρων ευκαρυωτικών οργανισμών. Η παρακάτω βιβλιογραφική διπλωματική εργασία αποτελεί μία σύνοψη των τρόπων δημιουργίας, της χρονικής και γεωγραφικής εξάπλωσης, των αλλαγών που επέφεραν οι στωματόλιθοι στον πλανήτη, και της σημασία τους για την γεωλογία. Characterized as ‘Earth’s default ecosystem’ stromatolites are regarded as the oldest macroscopic evidence of life. Their value lies in the single celled organisms that create them, generally cyanobacteria, capable of photosynthesis, producing the geohistorically first, and most significant concentration of oxygen in the atmosphere and oceans. They are part of the system that incited the creation and evolution of multicellular eukaryotic organisms. This bibliographic bachelor’s thesis constitutes an overview of their processes of formation, their extend through time and space, the changes they induced on the planet, and their importance for geology.
Γεωδιαδρομές στημ ευρύτερη περιοχή της ανατολικής Θεσσαλονίκης.
Οι γεωδιαδρομές που μελετήθηκαν στην παρούσα εργασία διακρίνονται σε αυτή των ορεινών περιοχών της βορειοανατολικής Θεσσαλονίκης και στην παράκτια ζώνη αυτής, νοτιοανατολικά της πόλης. Οι περιοχές μελέτης της ορεινής γεωδιαδρομής εκτείνονται από το Ασβεστοχώρι έως τον Χορτιάτη, με τα επικρατούντα πετρώματα να είναι κυρίως ασβεστόλιθοι και φυλλίτες. Κομβικά σημεία που αναφέρονται και αξιολογούνται ως σημεία υψηλής γεωλογικής σημασίας, αποτελούν τα λατομεία του Ασβεστοχωρίου, σπήλαια και καρστικές δομές και χαρακτηριστικές εμφανίσεις θέσεων ρηγμάτων και πτυχώσεων. Στην παράκτια γεωδιαδρομή, κατά μήκος του Θερμαϊκού κόλπου, με σημεία ενδιαφέροντος την περιοχή του Αγγελοχωρίου και της Μηχανιώνας, καταγράφεται μία ποικιλία γεωμορφών όπως απολιθωματοφόρες θέσεις, ορυκτά αξίας, καθώς επίσης και θέση υγροτόπου λιμνοθάλασσας του Αγγελοχωρίου. Η ιδιαιτερότητα και σπανιότητα των μορφών που χαρτογραφούνται στις θέσεις μελέτης της εργασίας, αποτελούν βασικό κριτήριο για τη χάραξη των συγκεκριμένων προτεινόμενων γεωδιαδρομών, οι οποίες αποσκοπούν στην ανάδειξη των χώρων με σπουδαίο γεωλογικό ενδιαφέρον. Με την παρουσίαση αυτών στην γεωλογική και ευρύτερη επιστημονική κοινότητα, κρίνεται σπουδαία η μέριμνα των χώρων ανάδειξης και η προστασία αυτών από την εντατική εκμετάλλευση και παραμέληση. The georoutes that have been studied in this paper are distinguished between the mountainous areas of northeastern Thessaloniki and the coastal zone, southeast of the city center. The study areas of the mountainous georoute extend from Asvestochori to Chortiatis, with the predominant rocks being mainly limestone and phyllites. Key points that are mentioned and evaluated as points of high geological importance are the quarries of Asvestochori, caves and karstic structures and characteristic occurrences of fault locations. In the coastal geodistrict, along the Thermaikos Gulf, with points of interest in the area of Angelochori and Michaniona, a variety of geomorphs such as fossiliferous sites, minerals of value and a wetland lagoon site of Angelochori, are recorded. The peculiarity and rarity of the morphs mapped at the study sites in this paper constitute a key element for the proposed georoutes that are intended to highlight sites of significant geological interest. By presenting these to the geological and wider scientific community, it is considered important to take care of the sites for highlighting and protecting them from the intense exploitation and neglect.
Το γεωθερμικό πεδίο the Geysers, California = The geothermal field the Geysers, California.
Το γεωθερμικό πεδίο «The Geysers» (California, USA) είναι το μεγαλύτερο γεωθερμικό πεδίο στον κόσμο που αξιοποιείται για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και ένα από τα ελάχιστα που παράγει ξηρό ατμό. Έχει έκταση 116,54km² και εκτείνεται σε μια περιοχή που αποτελείται από μεταμορφωμένα ιζήματα και πρόσφατα ηφαιστειακά πετρώματα. Το γεωθερμικό σύστημα τροφοδοτείται με θερμότητα από ένα εκτεταμένο σώμα όξινων πυριγενών πετρωμάτων, γνωστό και ως «φελσίτης», που εντοπίζεται σε βάθος από 0,7 έως 7,5 km και πολύ πρόσφατες μαγματικές διεισδύσεις που συνδέονται με την ηφαιστειακή δραστηριότητα στην Καλιφόρνια κατά την περίοδο Τριτογενούς-Τεταρτογενούς. Ο γεωθερμικός ταμιευτήρας βρίσκεται κάτω από ένα τεκτονικά επωθημένο στεγανό κάλυμμα από μεταμορφωμένα ιζήματα, και αποτελείται κυρίως από έναν έντονα τεκτονισμένο γραουβάκη, ο οποίος επιτρέπει την κυκλοφορία γεωθερμικών ρευστών με τη μορφή ατμού. Η γεωθερμική έρευνα στην περιοχή ξεκίνησε στις αρχές του περασμένου αιώνα (1927), μετά τις πρώτες πολύ ρηχές παραγωγικές γεωτρήσεις που έγιναν στην περιοχή, και συνεχίζεται αδιάληπτα μέχρι σήμερα, αποκαλύπτοντας ολοένα και περισσότερα στοιχεία για τα χαρακτηριστικά και τις ιδιότητες του πολύ σημαντικού αυτού γεωθερμικού συστήματος. Η εμπορική και συστηματική αξιοποίηση του γεωθερμικού ατμού για ηλεκτροπαραγωγή ξεκίνησε τη δεκαετία του 1960. Η παραγωγή ηλεκτρικής ισχύος ακολούθησε θεαματικά αυξητική πορεία μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 1980, φτάνοντας τα 1600 MW παραγόμενης ισχύος. Από το 1987 και μετά και άρχισε να παρατηρείται σημαντική πτώση της πίεσης του ατμού στον ταμιευτήρα και, ταυτόχρονα, της παραγωγικότητας των γεωτρήσεων, φαινόμενα που αποδόθηκαν στην υπερκετάλλευση του ταμιευτήρα σε συνδυασμό με στην πολύ περιορισμένη επανατροφοδοσία του. Η κατάσταση σταθεροποιήθηκε και οι πτωτικές τάσεις ανακόπηκαν, εν μέρει λόγω συγκυριακών φαινομένων όπως η μειωμένη ζήτηση, αλλά κυρίως εξαιτίας της εφαρμογής προγραμμάτων συστηματικής επανεισαγωγής μεγάλων ποσοτήτων νερού που μεταφέρεται μέσω αγωγών από μονάδες επεξεργασίας λυμάτων γειτονικών πόλεων. Σήμερα, το πεδίο Geysers, εξακολουθεί να παραμένει πρώτο παγκοσμίως όσον αφορά την παραγόμενη ενέργεια (~850 MW). The geothermal field "The Geysers" (California, USA) is the largest geothermal field in the world used for electricity generation, and one of the few that produces dry steam. It covers an area of 116.54 km² and extends over a region composed of metamorphosed sediments and recent volcanics. The geothermal system is heated by a large body of acidic igneous rocks, known as "felsite," located at depths ranging from 0.7 to 7.5 km, along with recent magmatic intrusions associated with the Tertiary-Quaternary volcanic activity in California. The geothermal reservoir lies beneath a tectonically placed (thrust) impermeable cap of metamorphosed sediments (caprock) and mainly consists of intensely tectonized greywacke that facilitates the circulation of geothermal steam. Geothermal research began in the early 20th century (1927), using the data from the first very shallow productive drilling, and has continued uninterrupted to this day, revealing increasingly detailed information about the characteristics and properties of this significant geothermal system. Commercial and systematic utilization of geothermal steam for electricity production began in the 1960s. Power generation followed a intense upward trend until the mid-1980s, reaching 1600 MW of generated capacity. However, from 1987 onwards, a significant drop in the reservoir steam pressure, along with a decline in well productivity, was observed. These phenomena were attributed to overexploitation of the reservoir combined with very limited recharge. The situation stabilized, and the downward trends were halted, partly due to circumstantial factors such as reduced demand, but primarily as a result of systematic reinjection of large quantities of water transported through long pipelines from wastewater treatment plants in nearby towns. Today, The Geysers field continues to be the global leader in terms of energy production (~850 MW).
Γεωλογικά και κοιτασματολογικά χαρακτηριστικά του κοιτάσματος Cu-Au στις Σκουριές Χαλκιδικής = Geological features of Skouries Cu-Au deposit in Chalkidiki
H παρούσα διπλωματική πτυχιακή εργασία αφορά την μελέτη του κοιτάσματος Cu-Au στις Σκουριές της Χαλκιδικής. Πρόκειται για ένα παγκοσμίου κλάσης πορφυριτικό κοίτασμα, με περιεκτικότητες χαλκού και χρυσού και σημαντική παρουσία των στοιχείων της ομάδας της πλατίνας (PGE). Αποτελεί ένα από τα κοιτάσματα της ΒΑ Χαλκιδικής, όπου ανήκουν στην Σερβομακεδονική μάζα και τοποθετείται νότια του ρήγματος του Στρατωνίου. Το κοίτασμα έχει μορφή κατακόρυφου μεταλλοφόρου σώματος (pipelike body) και φιλοξενείται μέσα σε ένα σύμπλεγμα φλεβών, όπου είναι αποτέλεσμα διεισδύσεων μονζονιτικής και συηνιτικής σύστασης στα γειτονικά μεταμορφωμένα πετρώματα. Διακρίνονται 4 φάσεις των διεισδύσεων αυτών: α) χαλαζιακός μονζονίτης, β) πορφυριτικός συηνίτης, γ) πορφυριτικές συηνιτικές φλέβες, δ) στείρος συηνίτης. Η κύρια εξαλλοίωση του κοιτάσματος που παρατηρείται σε μεγάλο βαθμό είναι η ποτασσική, ενώ οι μεγάλες ζώνες της προπυλιτικής και σερικιτικής εξαλλοίωσης δεν εμφανίζονται στο κοίτασμα των Σκουριών. Η μεταλλοφορία εντοπίζεται στις φλέβες και τα φλεβίδια του κοιτάσματος. Geological features of Skouries Cu-Au deposit in Chalkidiki The diploma thesis focuses on the study of Cu-Au deposit in Skouries, Chalkidiki. It is a world class porphyry deposit, which contains a significant amount of copper and gold and notable presence of platinum group elements (PGE). It is one of the deposits located in Northeastern Chalkidiki belonging to Serbomacedonian massif and it is located south of Stratoni fault. The deposit is characterized by a vertical ore body (pipelike body) and is hosted within veins, which resulted from monzonitic and syenitic intrusions into the adjacent metamorphic rocks. Four phases of these intrusions are distinguished: a) quartz monzonite, b) porphyritic syenite, c) porphyritic syenite dykes, d) barren syenite. The primary alteration is potassic and large zones of propylitic and sericitic alteration are not present in Skouries. The mineralization is found in the form of veins and veinlets in the deposit
H γεωπολιτική του λιθίου = The geopolitics of lithium.
Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την επιρροή που έχει το λίθιο, ως κρίσιμη ορυκτή πρώτη ύλη, στην παγκόσμια οικονομία. Η γεωπολιτική είναι μια προσέγγιση ανάλυσης της εξωτερικής πολιτικής, με σκοπό την κατανόηση, την ερμηνεία και τελικά την πρόβλεψη της συμπεριφοράς των διεθνών πολιτικών παραγόντων, με βάση γεωγραφικές παραμέτρους. Αυτές οι παράμετροι περιλαμβάνουν το κλίμα, τον πολιτισμό, την τοπογραφία, την δημογραφία, τους φυσικούς πόρους και τις εφαρμοσμένες επιστήμες της εξεταζόμενης περιοχής. Ο λόγος που το λίθιο έχει τόσο μεγάλο ενδιαφέρον και σχετίζεται με την γεωπολιτική οφείλεται στο γεγονός ό,τι είναι βασικός παράγοντας στην ύπαρξη επαναφορτιζόμενων μπαταριών, γεγονός που σχετίζεται με την ηλεκτροκίνηση και γενικότερα χαράζει τον δρόμο για την συνεχή ανάπτυξη και υλοποίηση της πράσινης ενέργειας. Λόγω της υπερθέρμανσης του πλανήτη και τις αμέτρητες πηγές ρύπανσης, έχουν υπογραφεί συνθήκες μεταξύ των χωρών της Ε.Ε και του Ο.Η.Ε για ένα καλύτερο μέλλον, το οποίο βασίζεται στην ηλεκτροκίνηση, στην μείωση του διοξειδίου του άνθρακα και στην βελτιστοποίηση των μοντέλων ανακύκλωσης. This diploma thesis focuses on the influence that lithium, as a critical mineral raw material, has on the global economy. Geopolitics is an approach to foreign policy analysis, with the aim of understanding, interpreting and ultimately predicting the behavior of international political actors, based on geographic parameters. These parameters include the climate, culture, topography, demography, natural resources and applied sciences of the area under consideration. The reason lithium is of such great interest and relevance to geopolitics is due to the fact that it is a key factor in the existence of rechargeable batteries, which associates with electrification and generally paves the way for constant evolution and implementation of green energy. Due to global warming and countless sources of pollution, treaties have been signed between the countries of the EU and the UN for a better future, based on electrification, reduction of carbon dioxide percentage in the atmosphere and the optimization of recycling models.
Η γεωτεχνη με την χρήση δορυφορικών εικόνων για την εκπαίδευση.
Σκοπός της πτυχιακής εργασίας με θέμα “η γεωτέχνη με την χρήση δορυφορικών εικόνων για την εκπαίδευση” είναι η ανάδειξη εναλλακτικών προσεγγίσεων διδασκαλίας και μάθησης στην πρωτοβάθμια και δευτεροβάθμια εκπαίδευση, μέσω των δορυφορικών εικόνων και της γεωτέχνης. αρχικά γίνεται αναφορά στον όρο «γεωτέχνη» και σε διάφορα σχετικά λογισμικά επεξεργασίας δορυφορικών εικόνων (leoworks, eo browser). ακολούθως, γίνεται χρήση του eo browser, δηλαδή μιας εφαρμογής που δίνει την δυνατότητα να έχουν πρόσβαση οι μαθητές σε δορυφορικά δεδομένα, επιτρέποντας την αναζήτηση και την περιήγηση σε διάφορες περιοχές. έπειτα παρουσιάζεται η μεθοδολογία καθώς και τα αποτελέσματα μιας ενδεικτικής εφαρμογής σε δύο θεματολογίες. συγκεκριμένα, δημιουργήθηκαν εικόνες μέσω του εο browser που σχετίζονται με την δραστηριότητα των παγόβουνων και με τις πλημμύρες. με τον τρόπο αυτό, το μάθημα της γεωγραφίας μπορεί να γίνει πιο ενδιαφέρον έτσι ώστε οι μαθητές να κατανοήσουν περισσότερο τα θέματα της κλιματικής αλλαγής και των φυσικών καταστροφών. The purpose of the thesis titled “satellite imagery geoart for education” is to highlight alternative teaching and learning approaches in primary and secondary education through the use of satellite images and geoart. initially, the term "geoart" is discussed along with various related satellite image processing software (leoworks, eo browser). subsequently, the eo browser application is used, which allows students to access satellite data, enabling them to search and explore various regions. then, the methodology and the results of an indicative application in two thematic areas are presented. specifically, images were created through the eo browser related to iceberg activity and floods. in this way, the geography lesson can become more interesting, helping students to better understand issues of climate change and natural disasters.
Γεωφυσική διασκόπιση με τη μέθοδο του γεοραντάρ (GPR) για τον εντοπισσμό δεξαμενών καυσίμων στο υπέδαφος = Geophysical propection using ground penetration radar to locate underground tanks.
Η παρούσα πτυχιακή εργασία αποσκοπεί να αναδείξει τη σημασία χρήσης της μεθόδου του γεω-ραντάρ ή υπεδάφιου ραντάρ (Ground penetrating Radar – GPR) στον εντοπισμό και την έρευνα των υλικών του υπεδάφους αλλά και γενικότερα στην αποτελεσματικότερη μελέτη του τελευταίου. Ειδικότερα, επεξηγείται η μέθοδος GPR, τα χαρακτηριστικά και η λειτουργία του γεω-ραντάρ εξοπλισμού, καθώς και η αξιοποίηση των ιδιοτήτων των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και η σημασία των ηλεκτρικών ιδιοτήτων που χαρακτηρίζουν τα υλικά του υπεδάφους για την επιτυχημένη εφαρμογή της μεθόδου. Επιπλέον, περιγράφεται αναλυτικά η έρευνα που διεξήχθη σε συγκεκριμένο χώρο με σκοπό την εύρεση μεταλλικών δεξαμενών αποθήκευσης καυσίμων. Πιο συγκεκριμένα, γίνεται αναφορά στον τρόπο διεξαγωγής της γεωφυσικής έρευνας, στη λήψη των μετρήσεων και την επεξεργασία των δεδομένων GPR. Τέλος, η εργασία καταλήγει σε ερμηνεία και παρατηρήσεις επί των αποτελεσμάτων της έρευνας στην εριοχή μελέτης. The present thesis aims to highlight the importance of using the Ground Penetrating Radar (GPR) method for the detection and research of underground materials, as well as for the more effective study of the subsurface in general. Specifically, the structure, characteristics and operation of GPR are explained, along with the utilization of the properties of electromagnetic waves and the significance of the electrical properties of the subsurface materials for the successful application of the method. Additionally, the research conducted in a specific area is described in detail, aiming to locate underground storage tanks. In particular, reference is made to the preparatory process of the geophysical survey, the acquisition of measurements, and the processing of the acquired GPR data. Finally, the thesis concludes with an interpretation and observations on the results of the research process.
Γεωφυσική Διερεύνηση Κατολίσθησης στη Περιοχή του Οικισμού Περιβόλι Γρεβενών με τη Μέθοδο της Ηλεκτρικής Τομογραφίας = Geophysical Investigation of a Landslide in the Area of Perivoli in Grevena - Greece with the Method of Electrical Resistivity Tomography.
Η παρούσα διπλωματική εργασία είχε ως αντικείμενο την μελέτη κατολισθητικών φαινομένων στην περιοχή Περιβόλι, Γρεβενών. Σκοπός της εργασίας ήταν η εύρεση, μέτρηση και ανάλυση των χαρακτηριστικών του συγκεκριμένου κατολισθητικού φαινομένου μέσω της χρήσης γεωηλεκτρικών μεθόδων διασκόπησης. Οι διαδικασίες που έλαβαν χώρα ήταν, αρχικά η επί τόπου οριοθέτηση και καταγραφή των χαρακτηριστικών της κατολίσθησης τόσο μέσω της υπαίθριας παρατήρησης όσο και μέσω της μετέπειτα χρήσης κατάλληλου εξοπλισμού για την μέτρηση των ηλεκτρικών αντιστάσεων του υπεδάφους. Ακολούθησε η ανάλυση των γεωηλεκρικών μετρήσεων που καταγράφηκαν στο πεδίο μέσω της χρήσης ανοιχτού λογισμικού αντιστροφής γεωηλεκτρικών δεδομένων και τέλος έγινε προσπάθεια ερμηνείας των αποτελεσμάτων με στόχο την καλύτερη κατανόηση του υποβάθρου αλλά και των πλευρικών ορίων του συγκεκριμένου φαινομένου. Για το εργαστηριακό κομμάτι της έρευνας χρησιμοποιήθηκαν οι μετρήσεις της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης των υλικών της κατολίσθησης και των υπόλοιπων γεωλογικών σχηματισμών που μετρήθηκαν με τη χρήση του Syscal Pro (IRIS Instruments) αλλά και τα τοπογραφικά δεδομένα από τη χρήση διαφορικού GPS της Trimble GNSS System. Επιπλέον έγινε χρήση απαραίτητου για τις μετρήσεις εξοπλισμού όπως μετροταινίες, ηλεκτρόδια και ειδικά καλώδια για την επίτευξη των μετρήσεων. Τα αποτελέσματα ανέδειξαν τη γεωμετρία του υποβάθρου της κατολίσθησης καθώς και τα πάχη των στρωμάτων που συντελούν στο γεωτεχνικό φαινόμενο. Αξίζει να αναφερθεί ότι επιπλέον έρευνα με χρήση μεγαλύτερης έκτασης λήψης γεωηλεκτρικών μετρήσεων είναι δυνατόν να δώσει τόσο τα πλευρικά όρια της κατολίσθησης όσο και παραπάνω πληροφορίες για το φαινόμενο, οι οποίες χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης λόγω του ότι το φαινόμενο επηρεάζει το οδικό δίκτυο, το οποίο συνδέει απομακρυσμένες περιοχές με τον κεντρικό οδικό άξονα της χώρας. The present thesis focused on the study of landslide phenomena in the area of Perivoli, Grevena. The aim of this research was to identify, measure, and analyze the characteristics of this specific landslide phenomenon through the use of geoelectrical surveying methods. The processes involved the on-site delineation and documentation of the landslide’s features, both through field observation and later through the use of suitable resistivity meter, to record subsurface resistivity. Following this, an analysis of the geoelectrical measurements collected in the field was carried out using open-source geoelectrical data inversion software and finally the interpretation of the results, with the goal of better understanding the subsurface as well as the lateral boundaries of the phenomenon. As for the experimental part of the research, we used the resistivity data collected in situ with the use of the Syscal Pro instrument (IRIS Instruments) and the topography data acquired with differential GPS by Trimble GNSS System. Additionally, essential hardware such as measuring tapes, electrodes, and specialized cables were employed to carry out the measurements.The results highlighted the geometry of the subsurface of the landslide as well as the thicknesses of the layers contributing to this geotechnical phenomenon. It is worth noting that further research, using a wider range of geoelectrical measurements, could provide information on both the lateral boundaries of the landslide and additional details about the phenomenon. These require further investigation, as the phenomenon poses a threat the road network connecting remote areas to the country’s main highway
Διερεύνηση των συνθηκων ευστάθειας και μέτρων αντιστήριξης κατακόρυφων εκσκαφών μεγάλου βάθους σε αστικό περιβάλλον = Investigation of stabilization conditions and support measures for deep vertical excavations in urban environment.
Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την διερεύνηση των συνθήκων ευστάθειας και μέτρων αντιστήριξης κατακόρυφων εκσκαφών μεγάλου βάθους σε αστικό περιβάλλον. Πιο συγκεκριμένα, η εργασία αποτελείται από πέντε (5) κεφάλαια. Ο ρόλος των κεφαλαίων 1 και 2 είναι εισαγωγικός επεξηγώντας τη φύση του έργου και αναλύοντας την γεωλογία της περιοχής μελέτης. Τα κεφάλαια 3 και 4 εστιάζουν στην μεθοδολογία που ακολουθήθηκε για τον προσδιορισμό των φυσικών και μηχανικών παραμέτρων του εδάφους τόσο εργαστηριακά όσο και στο πεδίο από τα δείγματα των γεωτρήσεων που λήφθηκαν από την περιοχή στα πλαίσια της γεωτεχνικής μελέτης του Δρ. Νικόλαου - Παναγιώτη Χατζηγώγου όπως και στην προβολή και παρουσίαση των αποτελεσμάτων. Κλείνοντας, στο κεφάλαιο 5 γίνεται αρχικά μία εισαγωγή στις αντιστηρίξεις εκσκαφών, προβάλλοντας τα κύρια είδη τους. Στη συνέχεια, με την εισαγωγή και επεξεργασία των αποτελεσμάτων σε ειδικό λογισμικό (προγράμματα Slide2 και RS2 της RocScience), δημιουργήθηκαν αντιπροσωπευτικά μοντέλα της θέσης του έργου και μέσω αυτών, αναλύσεις και έλεγχοι ευστάθειας και παραμορφώσεων τεσσάρων (4) πρανών των εκσκαφών. Με βάση τα αποτελέσματα αυτά, προτείνεται στη συνέχεια κατάλληλο σύστημα αντιστήριξης των εκσκαφών. The present bachelor thesis examines the investigation of stability conditions and support measures for deep vertical excavations in urban environment. More specifically, this paper consists of five (5) chapters. The first 2 chapters have an introductive role, explaining the nature of the project and analyzing the geology in the area of interest. Chapters 3 and 4 focus on the methodology followed, to determine the physical and mechanical properties of the soil, both through laboratory and in situ tests from the borehole samples taken from the area as part of the geotechnical study by Dr. Nikolaos – Panagiotis Chatzigogos, as well as in the display and presentation of the results. Finally, in chapter 5, an introduction is given to excavation support methods, presenting their main types. Subsequently, by importing and processing the results into specialized software (Slide2 and RS2 programs by RocScience), representative models of the project location were created and through them, stability and deformation analyses and checks of four (4) slopes of the excavations were performed. Based on these results, a suitable support system for the excavations is then proposed.
Εντοπισμός υπεδάφιων ανθρωπογενών δομών μρ τη μέθοδο του γεωραντάρ (GPR) = Detection of abthropogenic undrground structurew using the ground penetrating radar (GPR) method.
Η παρούσα διπλωματική πραγματεύεται τον εντοπισμό υπεδάφιων ανθρωπογενών δομών με την μέθοδο του γεωραντάρ ή ραντάρ υπεδάφους (Ground Penetrating Radar – GPR). Πιο συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις με τη μέθοδο GPR σε πρατήριο καυσίμων για την εύρεση και την χαρτογράφηση δεξαμενών, αγωγών, σωλήνων κλπ. Στόχος της εργασίας είναι η χρήση του εξοπλισμού GPR και η εξοικείωση με προγράμματα επεξεργασίας των δεδομένων που ελήφθησαν και έπειτα η ερμηνεία αυτών. Γίνεται αναφορά στις γεωφυσικές διασκοπήσεις με έμφαση στην ηλεκτρομαγνητική μέθοδο του GPR. Έπειτα, αναλύεται η περιοχή μελέτης , οι μετρήσεις πεδίου που πραγματοποιήθηκαν, αλλά και η επεξεργασία των δεδομένων GPR, καταλήγοντας στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων τους. This bachelor thesis deals with the detection of anthropogenic underground structures using the ground penetrating radar (GPR) method. Specifically, field measurements were carried out employing the GPR method at a gas station to locate and map underground tanks, pipelines, etc. The aim of this thesis is the use of GPR equipment in the field, the familiarization with software for processing the acquired GPR data and finally, their interpretation. Reference is made to geophysical surveys with emphasis on the electromagnetic method of GPR. Then, the study area as well as the field measurements are described, and also the processing of GPR data, concluding with the interpretation of the results.
Η επίδραση της ανισοτροπίας των τάσεων στις καθιζήσεις ταμιευτήρων από παραγωγή υδρογονανθράκων = The influence of stress anisotropy in reservoir compaction from hydrocarbon production.
Με την χρήση του προγράμματος πεπερασμένων στοιχείων ABAQUS δημιουργήθηκε ένα μοντέλο ανάλυσης μετακινήσεων συνεπεία άντλησης ρευστών. Στο μοντέλο προσομοιώθηκε η καθίζηση του εδάφους κατά την παραγωγή υδρογονανθράκων βασιζόμενοι στη θεωρία της ελαστικότητας. Συγκεκριμένα το πεδίο παραγωγής βρίσκεται στον Ελλαδικό χώρο, στο θαλάσσιο τμήμα μεταξύ του νησιού της Θάσος και της μάζας Ροδόπης. Η παραγωγή υδρογονανθράκων έγινε από ψαμμιτικό ταμιευτήρα που βρίσκεται κάτω από τρείς εβαποριτικές σειρές υπερκειμένων πετρωμάτων. Η ανάλυση έγινε σε δυο συνθήκες, για συνθήκες κανονικού ρήγματος και για συνθήκες ανάστροφου ρήγματος. Για κάθε συνθήκη εφαρμόστηκαν τρεις διαφορετικές παραδοχές ανάλογα με τον όγκο παραγωγής ρευστού, η κάθε μια αναλύθηκε για διαφορετικούς λόγους ανισοτροπίας, από ισότροπο έως πολύ ανίσοτροπο. A finite element geomechanical model was created using ABAQUS software to analyze the compaction over a hydrocarbon reservoir at Prinos field. The model simulated the subsidence of the rocks as a result of hydrocarbon production. Specifically, the production field is located in Greece, in the sea area between the island of Thasos and the well-known Rhodope mass. Hydrocarbon production was simulated from a sandstone reservoir and three overburden evaporite series. The analysis was performed for two cases, for normal fault and for reverse fault stress conditions. For each case, three different assumptions were applied depending on the volume of fluid production, each one analyzed for different anisotropy ratios, from isotropic to very anisotropic.
Επικοινωνία και ανάδειξη της γεωλογικής κληρονομιά του γεωπάρκου Κεφαλονιας - Ιθάκης μέσω δύο θεματικών γεωδιαδρομών: α0 οι γεωμορφολογικές θέσεις του γεωπάρκου Κεφαλονιάς - Ιθάκης β) τα καρστικά συστήματα του γεωπάρκου Κεφαλονιάς - Ιθάκης.
Η παρούσα διπλωματική εργασία στοχεύει στην επικοινωνία και την ανάδειξη της μοναδικής γεωλογικής κληρονομιάς του Γεωπάρκου Κεφαλονιάς- Ιθάκης μέσα απο δύο θεματικές γεωδιαδρομές. Σε πρώτο στάδιο, αναδεικνύεται η πλούσια ποικιλία γεωλογικών σχηματισμών που χαρακτηρίζουν την περιοχή σε συνδιασμό με την ανάλυση των παραγόντων που δημιούργησαν τις συγκεκριμένες γεωμορφές. Σε δεύτερο στάδιο γίνεται ανάλυση των καρστικών συστημάτων του Γεωπάρκου Κεφαλονιάς και Ιθάκης. Τα καρστικά συστήματα θα μπορούσαμε να πούμε ότι αποτελούν «υποκατηγορία» των γεωμορφολογικών θέσεων. Έτσι λοιπόν αναλύεται η διαδικασία της καρστικοποίησης καθώς και κάθε στάδιο διαμόρφωσης του επιφανειακού αναγλύφου της περιοχής και παραμόρφωσής του. Σε τρίτο στάδιο έγινε η χαρτογράφηση γεωδιαδρομών οπού έχουν επιλεχθεί οι πιο αντιπροσωπευτικές θέσεις γεωτόπων σε κάθε χάρτη. Πρώτα επιλέχθηκαν οι γέωτοποι που αφορούν τα γεωμορφολογικά φαινόμενα του Γεωπάρκου Κεφαλονιάς και Ιθάκης. Δεύτερον επιλέχθηκαν οι γεώτοποι με βάση τα καρστικά συστήματα του Γεωπάρκου Κεφαλονιάς και Ιθάκης. Αυτός ο διαχωρισμός βοηθάει στην καλύτερη ανάδειξη και επικοινωνία κάθε γεωλογικού φαινομένου με βάση τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του. Εν κατακλείδι σχεδιάστηκαν τρείς χάρτες, δύο για την Κεφαλονιά και ένας για την Ιθάκη που περιέχει και τους γεωμορφολογικούς και τους καρστικούς σχηματισμούς σε μία γεωδιαδρομή. This thesis aims to communicate and promote the unique geological heritage of the Geopark of Kefalonia-Ithaca through two thematic geopaths. In the first stage, the rich variety of geological formations that characterize the area is highlighted in combination with the analysis of the factors that created the specific geomorphs. In a second stage, the karst systems of the Geopark of Kefalonia and Ithaca are analysed. The karst systems could be said to be a 'subcategory' of the geomorphological sites. Thus, the process of karstification is analysed as well as each stage of formation of the surface relief of the area and its deformation. In a third stage, geo-mapping has been carried out where the most representative geotope locations on each map have been selected. First, the geotopes related to the geomorphological phenomena of the Geopark of Kefalonia and Ithaca were selected. Second, the geotopes based on the karst systems of the Geopark of Kefalonia and Ithaca were selected. This separation helps to better highlight and communicate each geological phenomenon based on its specific characteristics. In conclusion, three maps were drawn, two for Kefalonia and one for Ithaca, containing both the geomorphological and karstic formations in one geopath.
Επικοινωνία και ανάδειξη της Γεωλογικής Κληρονομιάς του Γεωπάρκου Κεφαλονιάς-Ιθάκης μέσω δύο θεματικών Γεωδιαδρομών Α) Η τεκτονική του Γεωπάρκου Κεφαλονιάς- Ιθάκης Β) Οι Παλαιοντολογικές Θέσεις του Γεωπάρκου Κεφαλονιάς- Ιθάκης.
Η παρούσα διπλωματική εργασία αποσκοπεί τόσο στην έρευνα των στρωματογραφικών και τεκτονικών χαρακτηριστικών των νήσων Κεφαλονιάς και Ιθάκης, όσο και στην ανάδειξη του ομώνυμου γεωλογικού πάρκου, το οποίο αποτελεί και τον κεντρικό άξονα της εργασίας. Με εργαλείο την έρευνα που πραγματοποιήθηκε στους γεώτοπους των δύο νησιών, γίνεται ανάλυση της ιδιόμορφης γεωλογικής ταυτότητας της Κεφαλονιάς και της Ιθάκης, η οποία στοχεύει στην γνωστοποίηση των γεωλογικών τους μορφών αλλά και στην προβολή της πολιτισμικής της κληρονομιάς. The aim of this dissertation is to investigate the stratigraphic and tectonic features of the islands of Kefalonia and Ithaca and to highlight as well the homonymous geological park, which is the main subject of the mission. The survey carried out on the geological sites of the two islands, comes with the discovery and the analysis of the peculiar geological identity of Kefalonia and Ithaca , which aims to make their geological forms known and to promote their cultural heritage.
Επιπτώσεις της Κλιματικής Αλλαγής στον Χειμερινό Ορεινό Τουρισμό: Ανάλυση μέσω Κλιματολογικών και Χιονομετρικών Δεικτών σε Έξι Ευρωπαϊκές Περιοχές = Impacts of Climate Change on Winter Mountain Tourism: Analysis Using Climatological and Snow Indicators in Six European Regions.
Σκοπός της διατριβής ήταν η ανάλυση και η πορεία 5 κλιματολογικών δεικτών που σχετίζονται με την κλιματική αλλαγή και πως αυτοί οι δείκτες θα επηρεάσουν τον ορεινό τουρισμό και τις επιχειρήσεις που σχετίζονται με αυτόν κατά τη διάρκεια του 21ου αιώνα. Έγινε επιλογή 6 Ευρωπαϊκών σταθμών με όσο το δυνατόν καλύτερη γεωγραφική κάλυψη της ηπείρου με στοιχεία και προβλέψεις για 4 χρονικές περιόδους ξεκινώντας από την ιστορική περίοδο 1986-2005 και φθάνοντας έως και το 2100. Μελετήθηκαν 4 υψομετρικά επίπεδα και 2 κλιματολογικά μοντέλα για κάθε σταθμό. Αρχικά, έγινε μια εισαγωγή στις έννοιες τις κλιματικής αλλαγής και τη σχέση της με τις ορεινές περιοχές και κατ’ επέκταση τον ορεινό τουρισμό. Έπειτα, στο κομμάτι της μεθοδολογίας παρουσιάστηκαν οι σταθμοί μελέτης, οι δείκτες που μελετήθηκαν και η παραμετροποίηση που χρησιμοποιήθηκε όπως και ένα επεξηγηματικό κομμάτι όρων και λέξεων που χρησιμοποιήθηκαν στην εργασία. Το κομμάτι της ανάλυσης κατηγοριοποιήθηκε με βάση τους 5 δείκτες «Θερμοκρασία», «Υετός», «Χιονόπτωση», «Ύψος χιονιού πάνω από το όριο των 30 εκατοστών», «Διάρκεια χειμερινής τουριστικής Περιόδου σε ημέρες». Σε κάθε δείκτη έγινε περαιτέρω διαχωρισμός σε υποενότητες, ανάλογα με το υψομετρικό επίπεδο και το κλιματολογικό μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε. Σε κάθε υποενότητα της ανάλυσης εισήχθησαν χάρτες, διαγράμματα και πίνακες που αφορούσαν την κάθε περίπτωση που μελετάται. Μετά το τέλος της ενότητας της χιονόπτωσης, με τη βοήθεια διαγραμμάτων έγινε συσχέτιση της πορείας του συνολικού υετού με το ποσοστό αυτού που κατακρημνίζεται ως χιόνι κατά τη διάρκεια του 21ου αιώνα. Στο κομμάτι των συμπερασμάτων παρουσιάστηκαν τα άμεσα αποτελέσματα της πορείας των 5 κλιματολογικών δεικτών για κάθε σταθμό ξεχωριστά. Η διατριβή ολοκληρώθηκε με τα γενικά συμπεράσματα της έρευνας όπου αναφέρονται οι περιοχές που εμφανίζουν τη μεγαλύτερη ευαισθησία στις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής, και κατ’ επέκταση οι σταθμοί εκείνοι που παρουσιάζουν τις μεγαλύτερες απώλειες στη διάρκεια της χειμερινής τουριστικής δραστηριότητας. Τέλος έγινε επίκληση στους αρμόδιους φορείς για τη λήψη μέτρων σχετικά με το μετριασμό της ζημιάς που πιθανόν θα εμφανίσουν οι εμπλεκόμενες επιχειρήσεις από την αναπόφευκτη επίδραση των φαινομένων την κλιματικής αλλαγής. The purpose of the thesis was to analyze the trends of 5 climatic indicators related to climate change and how these indicators will affect mountain tourism and associated businesses during the 21st century. A selection of 6 European stations was made with as optimal geographic coverage of the continent as possible, utilizing data and forecasts for 4 time periods, starting from the historical period of 1986-2005 and extending to 2100. Four elevation levels and 2 climatic models were studied for each station. Initially, an introduction was provided regarding the concepts of climate change and its relationship with mountainous regions and, consequently, mountain tourism. Then, in the methodology section, the study stations, the indicators analyzed, and the parameterization used were presented, along with an explanatory section of terms and words used in the work. The analysis portion was categorized based on the 5 indicators: "Temperature," "Precipitation," "Snowfall," "Snow Depth above 30 centimeters," and "Duration of the Winter Tourist Season in Days." Each indicator was further divided into subcategories, depending on the elevation level and climatic model used. In each subcategory of the analysis, maps, diagrams, and tables related to the specific case studied were included. After the section on snowfall, the correlation between the trend of total precipitation and the proportion of precipitation that falls as snow during the 21st century was made with the help of diagrams. In the conclusion section, the immediate results of the trends of the 5 climatic indicators for each station were presented separately. The thesis concluded with the general findings of the research, indicating the areas that show the highest sensitivity to the effects of climate change, and consequently, the stations that present the greatest losses in the duration of winter tourism activity. Finally, a call was made to the relevant authorities to take measures regarding the mitigation of the damage that the involved businesses may incur from the inevitable effects of climate change phenomena.
Επιπτώσεις του αρσενικού και του σεληνίου στο περιβάλλον και στην ανθρώπινη υγεία = Effects of arsenic and selenium on the environment and human health.
Η περιβαλλοντική ορυκτολογία αποτελεί τον διεπιστημονικό κλάδο της ορυκτολογίας που εστιάζει, μεταξύ άλλων, στις επιπτώσεις των ορυκτών και χημικών στοιχείων στην ανθρώπινη υγεία και γενικότερα τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ της γεώσφαιρας, της βιόσφαιρας, της υδρόσφαιρας και της ατμόσφαιρας. Ασχολείται επιπλέον με τις μεθόδους πρόληψης ή μετριασμού της εξάπλωσης των ρύπων που παράγονται από την ανθρωπογενή εκμετάλλευση των πόρων της Γης, με την κατανόηση των καθαρών συστημάτων και αυτών που ρυπαίνονται από ανθρώπινες δραστηριότητες, καθώς και διάφορα άλλα περιβαλλοντολογικά ή υγειονομικά θέματα. Ως εργαλεία για την επίτευξη των στόχων της περιβαλλοντικής ορυκτολογίας χρησιμοποιούνται: η γεωχημεία, η γεωμικροβιολογία, οι σύγχρονες αναλυτικές και θεωρητικές μέθοδοι μοριακής κλίμακας, καθώς και οι τεχνικές φασματοσκοπικής και υπολογιστικής μοντελοποίησης. Η περιβαλλοντική ορυκτολογία είναι ένας ιδιαίτερα πολύπλευρος, γεωεπιστημονικός κλάδος που συνδυάζει τις περιβαλλοντικές επιστήμες, την φυσική, την χημεία, και την βιολογία και μια πλήρης ανασκόπηση όλων των πτυχών της δεν είναι δυνατή σε αυτή την εργασία. Αντιθέτως, σκοπός αυτής της εργασίας είναι η εστίαση στις περιβαλλοντικές και υγειονομικές επιπτώσεις του σεληνίου και του αρσενικού, με έμφαση στις δυσμενείς βλάβες που προκαλούν τα δύο αυτά στοιχεία στον ανθρώπινο οργανισμό. Environmental mineralogy is an interdisciplinary branch of mineralogy which focuses, inter alia, on the effects of minerals and chemical elements on human health and, more generally, the interactions between the geosphere, the biosphere, the hydrosphere and the atmosphere. Additionally, it deals with methods of preventing or reducing the spread of pollutants produced by anthropogenic exploitation of the Earth's resources, understanding of both pure systems and those contaminated by human activities, as well as various other environmental or health issues. Geochemistry, geomicrobiology, modern analytical and theoretical methods of molecular scale, as well as spectroscopic and computational modeling techniques are used as tools to achieve the goals of environmental mineralogy. It is a highly multifaceted, geoscientific discipline that combines environmental sciences, physics, chemistry, and biology and a complete review of all its aspects is not possible in this work. Instead, the aim of this work is to focus on the environmental and health effects of selenium and arsenic, with an emphasis on the adverse effects that these two elements have on the human body.
Εφαρμογή γεωηλεκτρικής μεθόδου στην διερεύνηση ύπαρξης υπόγειων στοών = Application of geoelectrical method to the detection of possible void.
Η συγκεκριμένη εργασία εστιάζει στην εύρεση πιθανής στοάς, στην περιοχή Αδάμ με τη χρήση της μεθόδου της ηλεκτρικής τομογραφίας. Αρχικά αναφέρονται διάφορες μέθοδοι γεωφυσικής διασκόπησης και πιο συγκεκριμένα της ηλεκτρικής αντίστασης, της ηλεκτρικής τομογραφίας καθώς και διάφορες διατάξεις ηλεκτροδίων. Έπειτα, αναλύονται περισσότερες πληροφορίες για τις στοές και τα έγκοιλα, μαζί με τις μεθόδους οι οποίες χρησιμοποιούνται για την εύρεση τους. Ύστερα, ακολουθεί η έρευνα για την περιοχή μελέτης και τη λιθολογία της. Εκεί με τη βοήθεια εξοπλισμού έγιναν δύο παράλληλες διατάξεις με απόσταση 10 μέτρα μεταξύ τους και τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν και για τις δύο Διπόλου-Διπόλου, ενώ μόνο για την πρώτη έγινε χρήση και του πρωτοκόλλου Multi Gradient. Ακόμη, πάρθηκαν μετρήσεις με GPS για την γεωαναφορά των δεδομένων. Στη συνέχεια, με τη χρήση του λογισμικού DC_2DPRO έγινε αντιστροφή των δεδομένων και δημιουργήθηκαν εικόνες που παρουσιάζουν τη δομή του υπεδάφους. Τέλος, έγινε η ανάλυση και η σύγκριση των εικόνων αυτών και η ερμηνεία- αντιστοιχία των αντιστάσεων σε σχηματισμούς. Αποφασίστηκε πως το πρωτόκολλο Multi Gradient δεν βοηθάει την σωστή ερμηνεία και έτσι χρησιμοποιήθηκαν και για τις δύο τομογραφίες μόνο τα δεδομένα των διατάξεων Διπόλου- Διπόλου. Ως αποτέλεσμα, δεν εντοπίστηκε η ύπαρξη στοάς ή κάποιου εγκοίλου, αλλά σε βάθος περίπου 10 μέτρων εντοπίστηκε μόνο μια πλευρική αλλαγή στις αντιστάσεις που μπορεί να οφείλεται στην ύπαρξη ρήγματος. This thesis focuses on finding a possible cavity in the Adam area using the electrical tomography method. Initially, various methods of geophysical analysis are mentioned, more specifically electrical resistivity, electrical tomography as well as various electrode arrangements. Then, more information about the cavities and hollows, along with the methods used to find them, is discussed. Then, the research on the study area and its lithology follows. There, with the help of equipment, two parallel arrangements were measured with a inner distance of 10 meters between electrodes and the protocols used were for both Dipole-Dipole, while only for the first one the Multi Gradient protocol was used. Furthermore, GPS measurements were taken for the georeferencing of the data. Then using the DC_2DPRO software the data was inverted and images were cre-ated showing the subsoil structure. Finally, the analysis and comparison of these images and the interpretation-correspondence of the resistances in formations were made. It was decided that the Multi Gradient protocol does not help the correct interpretation and so only the data from the Dipole-Dipole arrangements were used for both scans. As a re-sult, no cavity was detected, but at a depth of about 10 meters only a lateral change in resistivities was detected which may be due to the existence of a fault.
Copyright (c) 2025 Προ/Μεταπτυχιακές Διατριβές στη Βιβλιοθήκη Θεόφραστος του Τμήματος Γεωλογίας του Α.Π.Θ.
Τα Ηφαιστειογενή κοιτάσματα συμπαγών σουλφιδίων στην Ελλάδα = The Volcanogenic massive sulfide deposit in Greece.
Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο την μελέτη των εντοπισμένων ηφαιστειογενών συμπαγών σουλφιδίων στην Ελλάδα.Τα κοιτάσματα συμπαγών σουλφιδίων που συνδέονται με την ηφαιστειότητα, αλλιώς και ηφαιστειογενή (VMS), αποτελούν κατηγορία των κοιτασμάτων "συμπαγών σουλφιδίων". Τα κύρια πετρογραφικά τους χαρακτηριστικά είναι ο σιδηροπυρίτης, χαλκοπυρίτης, σφαλερίτης, γαληνίτης και σε μικρότερες ποσότητες μαγνητίτης, τετραεδρίτης-τενναντίτης, βορνίτης, χαλκός ή/και άργυρος. Ακόμα παρατηρούνται τα σύνδρομα ορυκτά : χαλαζίας, ασβεστίτης, δολομίτης, ανκερίτης, ενώ μπορεί να υπάρχουν και ποσότητες χλωρίτη, σερικίτη, βαρύτη και ανυδρίτη. Ανάλογα με τη χημική τους σύσταση και το γεωτεκτονικό περιβάλλον σχηματισμού, διακρίνονται τέσσερις κύριοι τύποι κοιτασμάτων: τύπος Κύπρου (Cu-σιδηροπυρίτη) με χρυσό, τύπος Besshi (Cu-Zn-Ag), τύπος Kuroko (Zn-Pb-Ag) και τύπος Fe-Cu-Ni-Co. Τα ηφαιστειογενή κοιτάσματα συμπαγών σουλφιδίων στον Ελληνικό χώρο συνδέονται με την υποθαλάσσια ηφαιστειότητα σε οφιολιθικά συμπλέγματα και σημαντικές μεταλλοφορίες εντοπίζονται σε περιοχές όπως στο Βέρμιο μεταξύ Βέροιας-Νάουσας, στην Ερμιόνη Αργολίδας, στο Μεταλλικό του Νομού Κιλκίς, στην περιοχή των Μολάων, στη νέα Πέτρα Ξυλαγανής, στο όρος Όθρυς, στην Πίνδο και στο Σκρα-Πολύκαστρο του Πάικου . The present thesis aims to study the localized volcanic compact sulphides in Greece. Compact sulphide deposits associated with volcanism, also known as volcanogenic sulphides (VMS), are a category of "compact sulphide" deposits. Their main petrographic characteristics are iron pyrite, chalcopyrite, sphalerite, galena and, to a lesser extent, magnetite, tetrahedrite-tennantite, boronite, copper and/or silver. Also observed are the complex minerals: quartz, calcite, dolomite, ankerite, and there may be quantities of chlorite, sericite, barite and anhydrite. Depending on their chemical composition and the geotectonic environment of formation, four main types of deposits can be distinguished: the Cyprus type (Cu-silica) with gold, the Besshi type (Cu-Zn-Ag), the Kuroko type (Zn-Pb-Ag) and the Fe-Cu-Ni-Co type. The volcanogenic compact sulphide deposits in Greece are associated with submarine volcanism in ophiolitic complexes and important mineralisation is found in areas such as Vermio between Veroia-Naoussa, in Ermioni of Argolida, in Metaliko of Kilkis Prefecture, in the area of Molaoi, in the new Petra Xylagani, in Agioi Theodoroi of Mount Othrys, in Pindos and in Skra-Polykastro of Pikos.
Ιζηματολογική ανάλυση των αποθέσεων του κατώτερου Πλειόκαινου της λεκάνης των Σερρών (περιοχή Μετόχι) = Sedimentological analysis of the lower pleiocene deposits in Serres basin (Metochi region).
Εκτεταμένη μελέτη πάνω στην ιζηματολογία έλαβε χώρα στον σχηματισμό των ψαμμιτών του Γεωργίου, στην περιοχή του Μετοχίου της λεκάνης Σερρών. Συγκεκριμένα, με την μέθοδο της φασικής ανάλυσης αποδείχθηκε ότι πρόκειται για ένα μεταβατικό περιβάλλον ιζηματογένεσης ,πιθανότερα μιας δελταϊκής πλατφόρμας. Η έρευνα έδειξε ότι κυριαρχούν επτά είδη ιζηματογενών φάσεων, οι οποίες συγκροτούν έναν συσχετισμό φάσεων, δηλαδή το μεταβατικό περιβάλλον ιζηματογένεσης. Πρόκειται για ένα αρκετά ενεργό και δυναμικό σύστημα, καθώς φαίνεται ότι επηρεάζεται από την παλιρροϊκή δράση μέσα από συγκεκριμένες δομές που παρατηρούνται στο ύπαιθρο. Η απόδειξη ότι επηρεάζεται το σύστημα από παλίρροιες φαίνεται μέσα στους ψαμμίτες που είναι πλούσιοι σε άμμο, περιέχουν αργιλικές δομές που ανάλογα το σχήμα και την κλίση τους δείχνουν την διεύθυνση της μετατόπιση των θινών. Η λεκάνη των Σερρών ηλικιακά θεωρείται ως νέα καθώς αποτελείται από Νεογενή και Τεταρτογενή ιζήματα, ενώ παλαιότερα δεν υπήρξε ιζηματογένεση. A detailed study took place upon the sedimentology of the Georgios sandstone formation, in the region Metochi of the Serres basin. Specifically, using the method of facies analysis it was proved that the formation used to be marginal marine deposit environment, probably a delta plain. The study showed that there are seven facies combined into one facies association, which is the marginal marine deposit environment. It has to do with an active and dynamic flow system, based on the tidal influence that is indicated through observation of specific structures in the field. The proof that the system is tidally influenced comes up from the sandstones, rich in sand, that contain mud structures with specific architecture and dip that interpret the migration of the sand dunes. The Serres basin is recently created because the sediments it contains were created and deposited in the Neogene and Quaternary, therefore sedimentation never existed before.
Κοιτάσματα βορειοδυτικής Χαλκιδικής = Ore-deposts of northen-easter Chalkidiki.
Η συγκεκριμένη πτυχιακή εργασία αναφέρεται στα κοιτάσματα της βορειοανατολικής Χαλκιδικής. Η βορειοανατολική Χαλκιδική αποτελείται από τις ζώνες Αξιού, τη Σέρβο μακεδονική μάζα και τη μάζα Ροδόπης. Πιο συγκεκριμένα, στο πρώτο κεφάλαιο αναφέρονται τα κύρια ορυκτά που συναντώνται στην περιοχή. Έπειτα το δεύτερο κεφάλαιο διακρίνει τα πολυμεταλλικά κοιτάσματα αντικατάστασης στις περιοχές Πιάβιστα, Μαύρες Πέτρες, Μαντέμ Λάκκο και Σκουριές. Στο τρίτο κεφάλαιο αναφέρεται στο ορυχείο του Μαντέμ Λάκκο και τέλος, στο τέταρτο κεφάλαιο αναφέρονται οι επιπτώσεις από την εξορυκτική δραστηριότητα. This thesis refers to the deposits of northeastern Chalkidiki. More specifically, Northeastern Chalkidiki consists of three zones, Axios, Serbo-Macedonian and Rhodope mass. The first chapter refers to the main minerals found in the area. The second chapter examines the polymetallic replacement deposits in the areas of Piavista, Mavres Petres, Madem Lakkos and Skouries. Similarly, in the third chapter we talk about the mine of Madem Lakkos andfinally, in the fourth chapter, the effects of mining activity are mentioned
Κοιτάσματα που συνδέονται με υπερβασικά πετρώματα: παραδείγματα από το Πανόραμα Θεσσαλονίκης = Ore Deposits Associated with Ultramafic Rocks: Examples from the area Panorama of Thessaloniki.
Κοιτάσματα που συνδέονται με υπερβασικά πετρώματα: παραδείγματα από το Πανόραμα Θεσσαλονίκης Τα υπερβασικά πετρώματα συναντώνται σε όλο τον κόσμο και η μελέτη τους θεωρείται σημαντική, καθώς συχνά, φιλοξενούν κοιτάσματα χρήσιμων και απαραίτητων ορυκτών. Στην παρούσα διπλωματική αναλύονται οι διεργασίες σχηματισμού των κοιτασμάτων χρωμίτη, μαγνησίτη, αμίαντου και τάλκη διότι αυτά απαντώνται στην ευρύτερη περιοχή του Πανοράματος Θεσσαλονίκης. Κάθε ένα από αυτά τα ορυκτά διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη βιομηχανία και την οικονομία λόγω των μοναδικών τους ιδιοτήτων και των πολλαπλών τους εφαρμογών. Επιπρόσθετα, αναφέρονται χώρες του κόσμου με σημαντικές ποσότητες των προαναφερόμενων ορυκτών, με έμφαση σε περιοχές της Ελλάδας. Ore Deposits Associated with Ultramafic Rocks: Examples from the area Panorama of Thessaloniki Ultramafic rocks are found all around the world, and their study is important, as they often host ore deposits of useful and necessary minerals. This diploma thesis focuses on the ore formation processes of chromite, magnesite, asbestos and talc because these are found in the wider area of Panorama Thessaloniki. Each one of these minerals plays a crucial role in industries and in the economy due to their unique properties and many uses. Furthermore, countries that have large quantities of these minerals are described in this thesis, with an on the deposits of Greece.
Τα κοιτάσματα των μετάλλων για την αποθήκευση ενέργειας στις μπαταρίες = The deposits of metals for energy storage in batteries.
Ο πλανήτης σήμερα βιώνει τεράστιες τεχνολογικές αλλαγές. Η ενεργειακή μετάβαση με χαμηλές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα τίθεται σε προτεραιότητα και καθίσταται σπουδαία κινητήρια δύναμη της παγκόσμιας ζήτησης για μέταλλα μπαταριών. Λόγω της στροφής αυτής σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, τα μέταλλα μπαταριών αποκτούν όλο και μεγαλύτερη αξία, σε βαθμό που πλέον αποτελούν αιτία πυροδότησης γεωπολιτικών εντάσεων μεταξύ χωρών. Στην παρούσα διπλωματική, θα αναλυθεί το λίθιο, το νικέλιο και το κοβάλτιο, τρία απ’ τα σημαντικότερα μέταλλα μπαταριών, ως προς τις χρήσεις, την οικονομική τους εξέλιξη, τις μεγαλύτερες χώρες παραγωγούς και φυσικά, θα γίνει ενδελεχής μελέτη των σημαντικότερων κοιτασμάτων των μετάλλων αυτών. Άλλωστε, λαμβάνοντας υπόψη την όλο και αυξανόμενη ζήτηση τους, μια πιο βαθιά και κριτική ματιά στα κύρια κοιτάσματα των στοιχείων κρίνεται απαραίτητη. The planet today is experiencing huge technological changes. The low-carbon energy transition is becoming a priority and is a major contributor to the global demand for battery metals. Due to this shift to renewable energy sources, battery metals are becoming increasingly important, to the extent that they are now triggering geopolitical tensions between countries. In this thesis, lithium, nickel and cobalt, three of the most important battery metals, will be analyzed in regard to their uses, their economic evolution, the major producing countries and, of course, there will be a thorough report on the most important deposits of these metals. Besides, considering their steadily increasing demand, a deeper and more critical look at the major deposits of the elements is considered necessary.
Τα κοιτάσματα των ορυκτών και των πετρωμάτων που χρησιμοποιούνται στα καλλυντικά = The deposits of rocks and minerals that are used in cosmetics.
Τα κοιτάσματα των ορυκτών και των πετρωμάτων που χρησιμοποιούνται στα καλλυντικά Η συγκεκριμένη διπλωματική ερευνά τον πολυδιάστατο κόσμο του μακιγιάζ και τη συσχέτισή του με τον κόσμο της επιστήμης, συγκεκριμένα αυτής της Ορυκτολογίας. Ξεκινώντας από την αρχαιότητα παρατηρεί κανείς πως ο άνθρωπος αξιοποιούσε τις ορυκτές πρώτες ύλες για καλλωπιστικούς, θεραπευτικούς και τελετουργικούς σκοπούς. Με την πάροδο των χρόνων και με περισσότερες επιστημονικές γνώσεις, φτάσαμε στο σύγχρονο μακιγιάζ στο οποίο ορυκτά όπως το διοξείδιο του τιτανίου και οι μαρμαρυγίες έχουν πολλές χρήσεις. Είναι όμως σημαντικό να εξεταστούν οι υγειονομικές επιπτώσεις που σχετίζονται με τη χρήση ορυκτών πρώτων υλών και ιδιαίτερα με τη παρουσία βαρέων μετάλλων, όπως ο μόλυβδος, σε αυτά. Για αυτό γίνεται και αναφορά στα νομικά πλαίσια που αφορούν τα ανώτατα όρια διαφόρων ουσιών στη παρασκευή των καλλυντικών προϊόντων. Τέλος, γίνεται αξιολόγηση και κατάκριση της ανήθικης πρακτικής της παιδικής εργασίας στα ορυχεία εξόρυξης μαρμαρυγία. The deposits of rocks and minerals that are used in cosmetics This diploma thesis focuses on the multidimensional world of makeup and its relations to the world of science, specifically that of Mineralogy. Starting from antiquity, one notices that man used raw mineral materials for cosmetic, therapeutic and ritual purposes. Over the years and with scientific knowledge expanding, we reached modern makeup in which minerals such as titanium dioxide and mica have several uses. However, it is important to consider the health effects associated with the use of raw mineral materials and especially with the presence of heavy metals in them such as lead. For this reason, the legal frameworks concerning the limits of various substances in the manufacture of makeup products are referred. Finally, the unethical practice of child labor in mica mines is evaluated and criticized.
Τα κοιτάσματα των Σπανίων Γαιών και η ενεργειακή μετάβαση = The Rare Earth deposits and the energy transition.
Σε αυτήν τη διπλωματική εργασία εξετάζεται εκτενώς η χρήση των μετάλλων σπάνιων γαιών στις πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις και τις πηγές ανανεώσιμης ενέργειας. Ο στόχος είναι να παρουσιαστούν αυτά τα "εργαλεία" της τεχνολογίας και να αναδειχθούν οι ξεχωριστές τους ιδιότητες που τα καθιστούν αναπόσπαστα μέρη των περισσότερων τεχνολογιών. Αρχικά, παρουσιάζονται στατιστικά και οικονομικά στοιχεία που αναδεικνύουν την έκταση της αυξανόμενης χρήσης αυτών των σπάνιων μετάλλων. Ταυτόχρονα, γίνεται αναφορά στα σημαντικότερα κοιτάσματα Σπάνιων Γαιών παγκοσμίως αλλά και στον Ελληνικό χώρο. Έπειτα περιγράφονται οι διαδικασίες εξόρυξης και επεξεργασίας των ορυκτών που περιέχουν αυτά τα μέταλλα. Τέλος, δίνεται έμφαση στις εφαρμογές αυτών των στοιχείων σε σύγχρονες και περιβαλλοντικά φιλικές τεχνολογίες για την ενεργειακή αξιοποίηση. In this thesis, the extensive use of rare earth metals in recent technological advancements and renewable energy sources is thoroughly examined. The goal is to present these technological "metals" and highlight their unique properties that render them integral components of most modern technologies. Initially, statistical and economic data illustrating the extent of the increased utilization of these rare metals is presented. Also, reference is made to the most significant deposits and occurrences of rare earth metals worldwide and in Greece. Following this, the processes involved in the extraction and processing of minerals containing these metals are described. Lastly, emphasis is placed on the applications of these elements in contemporary and environmentally friendly technologies for energy utilization.
Τα κρίσιμα μέταλλα ή μέταλλα υψηλής τεχνολογίας στην παγκόσμια οικονομία = The critical metals or high-tech metals in the global economy.
Η παρούσα εργασία έχει ως στόχο την ανάλυση των κρίσιμων μετάλλων ή μετάλλων υψηλής τεχνολογίας όσο αναφορά την παραγωγή τους, τόσο την πρωτογενή όσο και την δευτερογενή, τις διάφορες εφαρμογές τους, το κόστος στην αγορά καθώς και διάφορα υποκατάστατα αυτών. Τα μέταλλα αυτά έχουν χαρακτηριστεί ως κρίσιμα λόγω της οικονομικής τους σημασίας καθώς και της έλλειψης εφοδιασμού τους και είναι απαραίτητα για τη λειτουργία και την ακεραιότητα ενός ευρέος φάσματος βιομηχανικών οικοσυστημάτων. Αναλύονται 30 κρίσιμα μέταλλα τα οποία συγκαταλέγονται στον κατάλογο των κρίσιμων μετάλλων της ΕΕ για το έτος 2020. This diploma thesis aims to analyze the critical or high-tech metals, in terms of their production, both primary and secondary, their various applications, market costs and various substitutes. These metals have been identified as critical due to their economic importance as well as their supply shortage and are essential for the functioning and integrity of a wide range of industrial ecosystems. 30 critical metals are analyzed which are included in the EU's list of critical metals for the year 2020.
Κρίσιμες ορυκτές πρώτες ύλες στις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες: Κοιτάσματα κοβαλτίου, νικελίου, λιθίου = Critical mineral raw materials in rechargeable batteries: Cobalt, Nickel, Lithium deposits
Στη σύγχρονη βιομηχανική κοινωνία όλες οι ανθρώπινες δραστηριότητες στηρίζονται στην κατανάλωση ενέργειας (οικιακές συσκευές, μεταφορές, βιομηχανία). Είναι τόσο σημαντική που η αύξηση της κατανάλωσής της αποτελεί δείκτη ευημερίας των νοικοκυριών και της κοινωνίας. Η μεγάλη ζήτηση σε ενέργεια οδήγησε σε μαζική χρήση των ορυκτών καυσίμων με αποτέλεσμα την αύξηση των αερίων του θερμοκηπίου και ιδιαίτερα του CO2. H λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου, οδηγεί την κοινωνία στην αναζήτηση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (αιολική, ηλιακή). Αυτό απαιτεί την ανάπτυξη συσκευών αποθήκευσης της παραγόμενης ενέργειας ώστε η παραγωγή και η ζήτηση να μπορούν να συγχρονίζονται. Στην αυτοκινητοβιομηχανία, η τάση προς την ηλεκτροκίνηση, απαιτεί την κατασκευή συσκευών με μεγάλη χωρητικότητα και ισχύ που να έχουν όσο το δυνατόν μικρότερο όγκο και βάρος. Σημαντικό ρόλο σε αυτή την κατεύθυνση παίζουν οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Κάθε μπαταρία αποτελείται από τα ηλεκτρόδια της ανόδου και της καθόδου, από τον ηλεκτρολύτη και τον διαχωριστή. Από όλα τα μέταλλα που έχουν χρησιμοποιηθεί ως υλικά για την κατασκευή των ηλεκτροδίων είτε με τη μορφή οξειδίων είτε με τη μορφή κραμάτων τα σημαντικότερα είναι το νικέλιο (Ni), το κοβάλτιο (Co) και το λίθιο (LI). Σταδιακά οι μπαταρίες ιόντων λιθίου επικρατούν, όμως το νικέλιο και το κοβάλτιο συνεχίζουν να χρησιμοποιούνται σε αυτές τις μπαταρίες ως ενώσεις ή ως κράματα μαζί με το λίθιο, γι’ αυτό η ζήτηση και η τιμή των τριών αυτών μετάλλων έχει αυξηθεί πολύ, ιδιαίτερα μετά το 2010. Η εξόρυξη κοβαλτίου ξεπερνά τους 150.000 τόνους. Το 63% της παγκόσμιας παραγωγής εξορύσσετε από στρωματόμορφα βασικά - υπερβασικά πετρώματα Cu-Co. τα μεγαλύτερα και πλουσιότερα κοιτάσματα σε Cu-Co να βρίσκονται στην κεντρική Αφρική με τη Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό (DRC) να συμμετέχει σε ποσοστό περίπου 60% της παγκόσμιας παραγωγής. Η μεγαλύτερη παραγωγή λιθίου (περίπου 60%) προέρχεται από άλμη, με τις μεγαλύτερες ποσότητές της να εντοπίζονται μεταξύ της Χιλής, της Βολιβίας και της Αργεντινής (τρίγωνο του λιθίου). Το νικέλιο, εντοπίζεται σε πυριγενή βασικά και υπερβασικά πετρώματα και συνήθως συνυπάρχει με (Cu) και (Co). Μέχρι το 2009 η Ρωσία και ο Καναδάς είχαν τη μεγαλύτερη παραγωγή Ni προερχόμενο από σουλφίδια. Μετά το 2010 η Ινδονησία πλησιάζει 50% της παγκόσμιας παραγωγής που προέρχεται από λατερίτες. In modern industrial society, all human activities rely on energy consumption (household appliances, transport, industry). It is so important, that an increase in its consumption is an indicator of the well-being of households and society. The high demand for energy has led to the massive use of fossil fuels resulting in an increase in greenhouse gases and especially CO2. The solution to the greenhouse effect leads society to search for renewable energy sources (wind, solar). This requires the development of storage devices for the generated energy so that production and demand can be synchronized. The trend towards electrical cars requires the construction of devices with high capacity and power with as much minimum volume and weight as possible. Rechargeable batteries play an important role in this direction. Each battery consists of the anode and cathode electrodes, the electrolyte and the separator. Of all the metals that have been used as materials for the construction of electrodes either in the form of oxides or in the form of alloys, the most important ones are Ni, Co and Li. Lithium-ion batteries tend to replace all the rest rechargeable batteries, but Ni and Co continue to be used as compounds or alloys along with lithium, so the demand and price of these three metals has increased greatly, especially after 2010. Cobalt mining exceeds 150,000 tons. Almost 63% of global production is mined from stratiform basic - ultrabasic Cu-Co rocks. The largest and richest Cu-Co deposits are in central Africa with the Democratic Republic of Congo (DRC) accounting for approximately 60% of global cobalt production. Most lithium production (about 60%) comes from brine, larger quantities, most of which are located between Chile, Bolivia and Argentina (lithium triangle). Nickel is found in igneous basic and ultrabasic rocks and usually coexists with (Cu) and (Co). Until 2009 Russia and Canada had the largest production of Ni from sulfides. After 2010 Indonesia approaches 50% of the world's nickel production from laterites.
Λίθιο : ιδιότητες, χρήσεις, κοιτάσματα και παγκόσμια παραγωγή = Lithium : properties, uses, deposits and world production.
Κύριο στόχο της διπλωματικής εργασίας αποτελεί η μελέτη των ιδιοτήτων του λιθίου, η χρήσεις, τα κοιτάσματα και η παγκόσμια παραγωγή του. Το λίθιο αποτελεί χημικό στοιχείο, με σύμβολο «Li» και ανήκει στα αλκάλια. Αποτελεί ένα από τα ελαφρύτερα μέταλλα και έχει σχετικά χαμηλές τιμές σημείου τήξης και βρασμού, σε σχέση με τα υπόλοιπα μέταλλα. Εξορύσσεται από κοιτάσματα πηγματίτη, από άλατα και από αργίλους που περιέχουν λίθιο. Οι κύριες πηγές λιθίου βρίσκονται στην Αυστραλία, την Χιλή, την Κίνα και την Αργεντινή. Χρησιμοποιείται κυρίως στην παραγωγή μπαταριών ιόντων λιθίου. Επίσης, είχε εφαρμογή στη βιομηχανία γυαλιού και κεραμικών, σε φαρμακευτικά προϊόντα και στην αεροδιαστημική. The main aim of this bachelor thesis is the study of lithium's properties, its uses, deposits and global production. Lithium is a chemical element, with symbol “Li” and belongs to the alkalis. It is one of the lightest metals and has relatively low melting and boiling point values compared to other metals. It is extracted from deposits of pigmatite, salts and clays containing lithium. The main sources of lithium are found in Australia, Chile, China and Argentina. It is mainly used in the production of lithium-ion batteries. It was also applied in the glass and ceramics industry, pharmaceuticals and aerospace.
Μαρμαρυγίες: ιδιότητες, χρήσεις, κοιτάσματα και παγκόσμια παραγωγή = Micas : propertiew, uses, deposits and world production.
Η παρούσα πτυχιακή εργασία με τίτλο «Μαρμαρυγίες: Ιδιότητες, Χρήσεις, Κοιτάσματα και Παγκόσμια Παραγωγή» αποτελείται από έξι (6) Κεφάλαια. Το πρώτο κεφάλαιο αναφέρεται στα βασικά είδη ορυκτών της ομάδας των μαρμαρυγιών. Συγκεκριμένα δίνεται μία μικρή εισαγωγή και περιγραφή για κάθε ορυκτό και για τις βασικές τους ορυκτολογικές και χημικές ιδιότητες. Στην συνέχεια στο δεύτερο κεφάλαιο δίνεται αναλυτική περιγραφή των τύπων των μαρμαρυγιών που χρησιμοποιούνται σε ποικίλους κλάδους βιομηχανιών όπως επίσης και αναλυτική περιγραφή των χρήσεων και των εφαρμογών. Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφονται οι βασικές πηγές και τα περιβάλλοντα που φιλοξενούν σημαντικές ποσότητες μαρμαρυγιών. Επιπρόσθετα, αναφέρονται οι βασικές και περισσότερο διαδεδομένες μέθοδοι έρευνας και εξόρυξης για τους κυριότερους τύπους μαρμαρυγιών. Αναφέρονται τα πιο γνωστά και μεγάλα παγκόσμια κοιτάσματα μαρμαρυγιών και γίνεται αναφορά για ελληνικά δεδομένα, όχι για κοιτάσματα εξ ολοκλήρου μαρμαρυγιών αλλά για τις εμφανίσεις ως δευτερεύοντα ορυκτά στα μεταλλεύματα. Στο τέταρτο κεφάλαιο της παρούσας πτυχιακής γίνεται αναφορά στο ιστορικό της μεταλλευτικής δραστηριότητας των μαρμαρυγιών και παρουσίαση των δεδομένων της παγκόσμιας παραγωγής των τελευταίων ετών, με συγκρίσεις μεταξύ μεγάλων χωρών παραγωγών σε διαγράμματα και ιστογράμματα. Αφού έχουν παρουσιασθεί τα δεδομένα των τελευταίων ετών, γίνεται αναφορά στη μελλοντική ζήτηση και παραγωγή. Τέλος, στο πέμπτο και έκτο κεφάλαιο δίνονται τα συμπεράσματα και η βιβλιογραφία που χρησιμοποιήθηκε, αντιστοίχως. This bachelor thesis with title «Micas: Properties, Uses, Deposits and Word Production» consists of (6) six chapters. The first chapter refers to the main types of minerals in the mica group. A brief introduction and description of each mineral and their basic mineralogical and chemical properties are given. Afterwards, in the second chapter, a detailed description of the types of mica minerals used in a variety of industries is given as well as a detailed description of their uses and applications. Then, in chapter three is referring to the main sources and environments that host significant quantities of mica. In addition, the main and most widely used exploration and mining methods for the main types of mica are described. The most well-known and large global mica deposits are mentioned, and a reference is made for Greece, not for deposits of mica entirely but for occurrences as secondary minerals in the ores. In the fourth chapter of this thesis, a reference is made to the history of mica mining activity and presentations of global production data for the last few years, comparing between major producing countries in charts and histograms. After the data of the last few years have been presented, the future demand and production is discussed. Finally, chapters five and six provide the conclusions and the bibliography used, respectively.
Μελέτη της αλλαγής του κλίματος στα νησιά των Κυκλάδων θερμοκρασίες και βροχοπτώσεις = Study of climate change in Cyclades islands temperatures and precipitation.
Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην ανάλυση της αλλαγής του κλίματος στα νησιά των Κυκλάδων, με εστίαση στις θερμοκρασίες και τις βροχοπτώσεις. Η ανάλυση των δεδομένων πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του περιοχικού κλιματικού μοντέλου RegCM4, διαχωρίζοντας το χρονικό διάστημα σε τρεις περιόδους: την πρώτη (1981-2000), τη δεύτερη (2041-2060) και την τρίτη (2081-2099). Η εστίαση επεκτάθηκε σε ετήσια και εποχιακά δεδομένα ελάχιστης, μέσης και μέγιστης θερμοκρασίας, καθώς και στη μέση ετήσια και εποχιακή βροχόπτωση. Όσον αφορά τις θερμοκρασίες, τα αποτελέσματα καταδεικνύουν αύξηση από 1,5 έως 2 βαθμούς Κελσίου κατά τη δεύτερη χρονική περίοδο και έως 3 βαθμούς μέχρι το πέρας της τρίτης περιόδου, σε όλα τα νησιά των Κυκλάδων. Όσον αφορά τη βροχόπτωση, παρατηρείται μεταβαλλόμενη τάση, με ορισμένα νησιά να προβλέπεται αύξηση και άλλα μείωση. The present thesis focuses on analyzing climate change in the islands of the Cyclades, with a specific emphasis on temperatures and precipitation. Data analysis was conducted using the regional climate model RegCM4, dividing the timeframe into three periods: the first (1981-2000), the second (2041-2060), and the third (2081-2099). The study encompasses annual and seasonal data for minimum, average, and maximum temperatures, as well as mean annual and seasonal precipitation. Concerning temperatures, the results indicate an increase ranging from 1.5 to 2 degrees Celsius during the second temporal period and up to 3 degrees by the end of the third period, across all Cycladic islands. Regarding precipitation, a variable trend is observed, with some islands projecting an increase while others show a decrease.
Μελέτη της δυναμικής κλιματολογίας των βροχοφόρων συνοπτικών συστημάτων καιρού κατά την ψυχρή περίοδο του έτους στην Κεντρική και βόρεια Ελλάδα = Dynamic climatology of short scale rainfall weather systems of central-northernGreece during the cold period.
Ο στόχος της διατριβής είναι να εξετάσει τη συμβολή των συνοπτικών βροχοφόρων συστημάτων καιρού στη συνολική βροχόπτωση στην Κεντρική – Βόρεια Ελλάδα, καθώς και να μελετήσει τις διακυμάνσεις της έντασης των συνοπτικών συστημάτων βροχής, κατά τη διάρκεια του ψυχρού τετράμηνου (Νοέμβριος – Φεβρουάριος). Χρησιμοποιήθηκαν δύο τύποι δεδομένων, η κλιματική παράμετρος της βροχόπτωσης και ατμοσφαιρικοί/δυναμικοί παράμετροι που συνδέονται με την εμφάνιση της βροχόπτωσης στη συνοπτική κλίμακα. Πιο συγκεκριμένα, μελετώνται τα κλιματολογικά χαρακτηριστικά, τόσο της συχνότητας των περιπτώσεων αυτών ανά μήνα και έτος, όσο και των δυναμικών χαρακτηριστικών των αντίστοιχων καιρικών συστημάτων. Οι ατμοσφαιρικές παράμετροι που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα εργασία είναι οι δυναμικές παράμετροι της κατώτερης τροπόσφαιρας (μέγιστη τιμή της οριζόντιας θερμοβαθμίδας και της θερμής μεταφοράς) και τα κυκλογενετικά χαρακτηριστικά της ανώτερης τροπόσφαιρας (θετική μεταφορά δυνητικού στροβιλισμού, ψυχρή μεταφορά και ο κυκλωνικός στροβιλισμός κ.α.), εντός ή πλησίον της περιοχής που ορίζουν οι πέντε διαθέσιμοι σταθμοί, κατά την ημέρα της παρατηρούμενης σύγχρονης βροχόπτωσης. The aim of the present thesis is to examine the contribution of synoptic rainy weather systems to the total precipitation in Central – Northern Greece, as well as to study the variations in the intensity of synoptic rain systems, during the cold four-month period (November – February). Two types of data were used, the climatic parameter of precipitation and atmospheric/dynamic parameters associated with the occurrence of precipitation at the synoptic scale. More specifically, the climatological characteristics of both the frequency of these cases per month and year, as well as the dynamic characteristics of the corresponding weather systems are studied. The atmospheric parameters used in this work are the dynamic parameters of the lower troposphere (maximum value of the horizontal temperature gradient and warm convection) and the cyclogenic characteristics of the upper troposphere (positive potential vorticity transfer, cold convection and cyclonic vorticity, etc.), within or near the area defined by the five available stations, on the day of the observed precipitation.
﻿Μελέτη της σεισμικής ακολουθίας του 2022–2023 στην Αμφίκλεια (Ιανουάριος 2022 – Νοέμβριος 2023) = Study of the 2022–2023 seismic sequence in Amfikleia (January 2022 – November 2023).
Στις 08/06/2023 ένας σεισμός μεγέθους Μ=4.8 εμφανίστηκε στην περιοχή της Αμφίκλειας, στην Κεντρική Ελλάδα, δημιουργώντας μια σεισμική ακολουθία. Το επίκεντρο του κύριου σεισμού βρίσκεται νοτιοδυτικά της κύριας ρηξιγενούς δομής της περιοχής που είναι το ρήγμα μετασχηματισμού της Αταλάντης και είναι ένα κανονικό ρήγμα. Η περιοχή μελέτης αποτελεί τμήμα της περιοχής του Ελληνικού τόξου και τοποθετείται μεταξύ του βουνού του Καλλιδρόμου, της λεκάνης της Λοκρίδας όπως επίσης και της λεκάνης του Βοιωτικού Κηφησού. Γενικά, η περιοχή ενδιαφέροντος είναι σεισμικά ενεργή και αποτελείται από κανονικά ρήγματα εφελκυστικού χαρακτήρα. Η χρονική διάρκεια καταγραφής της σεισμικής δραστηριότητας ήταν περίπου μισό έτος από την εκδήλωση του κύριου σεισμού. Σε αυτό το χρονικό διάστημα 872 μετασεισμοί ανιχνεύθηκαν. Η χωροχρονική εξέλιξη έδειξε ένα μοτίβο ενεργοποίησης των τεμαχών του ρήγματος προς τα Νοτιοδυτικά. Ο ισχυρότερος προσεισμός πραγματοποιήθηκε στις 22/01/2023 με μέγεθος Μw=4.2. Η χωρική κατανομή των μετασεισμών της συγκεκριμένης ακολουθίας παρέχει σημαντικές πληροφορίες για την παράταξη του ρήγματος, καθώς τα επίκεντρα των μετασεισμών συγκεντρώνονται κατά μήκος του ενεργού τμήματος του ρήγματος, που προκάλεσε τους σεισμούς αυτούς. On 08/06/2023 an earthquake of magnitude M=4.8 occurred around Amfiklia, in Central Greece, creating an earthquake sequence. The epicenter of the main earthquake is located southwest of the main fault structure of the region which is the Atalanti transform fault and is a normal fault. The study area is part of the Greek arc region and is located between the Kallidromos mountain, the Locris basin and the Boeotian Kepissos basin. In general, the area of interest is seismically active and consists of normal faults of tensile character. The period of seismic activity recorded was about half a year after the main earthquake. During this period 872 aftershocks were detected. The spatio-temporal evolution showed a pattern of activation of the fault blocks towards the southwest. The strongest foreshock occurred on 22/01/2023 with magnitude Mw=4.2. The spatial distribution of the aftershocks of this sequence provides important information about the fault alignment, as the aftershock epicentres are concentrated along the active part of the fault, which caused these earthquakes.
Μελέτη χαρακτηριστικών των κυττάρων καταιγίδων για την περιοχή της Κεντρικής Μακεδονίας με τη χρήση μετεωρολογικού ραντάρ = Study of storm cell characteristics for the region of Central Macedonia using meteorological radar.
Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά τα μετεωρολογικά ραντάρ, καθώς και την μελέτη κυττάρων καταιγίδων στην Κεντρική Μακεδονία. Στο εισαγωγικό κομμάτι αναφέρονται κάποια γενικά στοιχεία τα οποία σχετίζονται με τη σημασία της μετεωρολογίας στη ζωή του ανθρώπου. Έπειτα, αποσαφηνίζεται η έννοια της καταιγίδας και ο τρόπος εξέλιξης της, προκειμένου να γίνει κατανοητό το περιεχόμενο της εργασίας. Ξεκινώντας με το πρώτο μέρος, παρατίθενται κάποια ιστορικά στοιχεία για τον τρόπο δημιουργίας των ραντάρ και τη χρήση τους, ενώ έπειτα εξηγήθηκαν αναλυτικά, η αρχή της λειτουργίας τους, τα είδη και τα χαρακτηριστικά τους, οι μέθοδοι σάρωσης, η εξίσωση του ραντάρ και το σύστημα ΤΙΤΑΝ. Αναφέρθηκε, ακόμη, το δίκτυο των μετεωρολογικών ραντάρ στον ελληνικό χώρο και η εξέλιξή του με την πάροδο των χρόνων. Στη συνέχεια έγινε παρουσίαση του Εθνικού Προγράμματος Χαλαζιακής Προστασίας του ΕΛΓΑ, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στην ιστορία του προγράμματος, στις περιοχές που εφαρμόζεται αλλά και στη μεθοδολογία που ακολουθεί. Περνώντας στο δεύτερο μέρος, περιγράφονται τα χαρακτηριστικά ενός κυττάρου καταιγίδας, χρονικά, κινηματικά, χωρικά και δυναμικά. Ακολούθησε η διευκρίνηση της μεθοδολογίας της μελέτης και της φύσης των δεδομένων που χρησιμοποιήθηκαν, η οποία συνοδεύτηκε από μία επίδειξη του τρόπου επεξεργασίας αυτών. Τα εν λόγω δεδομένα προέρχονται από μετεωρολογικό ραντάρ, αφορούν την περιοχή της Κεντρικής Μακεδονίας, την περίοδο μεταξύ 2011 με 2020 και παρέχονται από το Κέντρο Μετεωρολογικών Εφαρμογών. Η στατιστική ανάλυση πραγματοποιείται σε έξι βασικά χαρακτηριστικά, την ταχύτητα, τον όγκο, την μάζα, την επιφάνεια, το ύψος της κορυφής και τέλος τον παράγοντα ανακλαστικότητας. Η εργασία ολοκληρώνεται με την ερμηνεία των αποτελεσμάτων και τη διάκριση συγκεκριμένων καταιγίδων, οι οποίες αντιπροσωπεύουν τις «μέσες» καταιγίδες για κάθε μήνα. This thesis deals with meteorological radar and studies storm cells in the region of Central Macedonia. In the introductory section, a few general points are made about the significance of meteorology in human life. Then, the concept of a storm and its development are explained in order to provide a clearer understanding of what follows. In the first part, there is some historical data on the creation of radars and their use. This is followed by a detailed explanation of how they work, their types and characteristics, scanning methods, the radar equation and the TITAN system. In addition, there was also a reference to the meteorological radar network in Greece and its evolution over the years. Next, there is a presentation of the Greek National Hail Control Program of ELGA, focusing on the history of the project, the areas where it is applied and the methodology used. The second part of the thesis describes the characteristics of a storm cell, which are classified into four categories: temporal, kinematic, spatial and dynamic. The methodology of the study and the nature of the data used were then elucidated. The data in question were obtained from a meteorological radar, covering the region of Central Macedonia, for the period between 2011 and 2020 and provided by the Centre for Meteorological Applications. The statistical analysis is performed on six main characteristics: speed, volume, mass, envelope area, top and finally radar reflectivity dBz. The paper concludes by interpreting the results and distinguishing specific storms that represent the average storm for each month.
Μελίλιθος: χαρακτηριστικά και ιδιότητες = Melilite: characteristics and properties.
Αυτή η βιβλιογραφική ανασκόπηση εμβαθύνει στη μελέτη του μελίλιθου, ενός ορυκτού σημαντικό για την κατανόηση της γεωλογικής ιστορίας της γης και των εφαρμογών του σε διάφορες βιομηχανίες. Εξετάζει τον σχηματισμό του μελίλιθου, το γεωλογικό πλαίσιο και τη χρήση του σε τεχνολογικά και περιβαλλοντικά πλαίσια. Μέσω της αξιολόγησης των πρόσφατων ερευνητικών ευρημάτων και των τεχνολογικών προόδων, η ανασκόπηση υπογραμμίζει τη σημασία του μελίλιθου σε γεωλογικές μελέτες, βιομηχανικές διεργασίες και περιβαλλοντική διαχείριση. Συζητούνται επίσης οι προκλήσεις που σχετίζονται με την εξόρυξή του και οι περιβαλλοντικές ανησυχίες. Η ανασκόπηση στοχεύει να διευρύνει το εύρος της έρευνας για μελίλιθο, ενθαρρύνοντας την περαιτέρω εξερεύνηση των εφαρμογών του. This review deals with the study of melilite, an important mineral for the understanding of the geological history of the earth and its applications in the industry. It examines the formation of melilite, the geological context and the uses of melilite in different technological and environmental frameworks. Based on recent research this review underlines the importance of melilite in geological studies, industrial applications and environmental management. Issues concerning mining and environmental concerns are also discussed. This review hopes to broaden the research for melilite and its applications.
Τα μέταλλα που χρησιμοποιούνται στις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες και τα κοιτάσματά τους = Metals used in researchable batteriew and their deposits.
Η διπλωματική εργασία εξετάζει τα κύρια μέταλλα που χρησιμοποιούνται στις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες, συγκεκριμένα το λίθιο, το νικέλιο και το κοβάλτιο, καθώς και τα κοιτάσματά τους παγκοσμίως. Η εργασία εστιάζει στη σημασία αυτών των μετάλλων για την ενεργειακή αποθήκευση και τη μελλοντική ανάπτυξη της ηλεκτροκίνησης,λαμβάνοντας υπόψη τη σπανιότητα και τη στρατηγική τους σημασία για την παγκόσμια αγορά. Αναλύεται η εξόρυξη και η διάθεση των συγκεκριμένων μετάλλων, ενώ δίνεται έμφαση στην ανακύκλωση των επαναφορτιζόμενων μπαταριών ως μέσο για τη μείωση της εξάρτησης από τα πρωτογενή κοιτάσματα και τη βιωσιμότητα του κλάδου. Η εργασία καταλήγει ότι η αυξανόμενη ζήτηση για μπαταρίες θα απαιτήσει νέες στρατηγικές για τη διαχείριση των πόρων και την ανακύκλωση, προκειμένου να επιτευχθούν οι στόχοι της βιώσιμης ανάπτυξης. This thesis examines the main metals used in rechargeable batteries, specifically lithium, nickel, and cobalt, and their major global deposits. It highlights the importance of these metals for energy storage and the increasing demand from the electric vehicle industry, because of their limited availability and strategic importance. The study discusses the mining methods and the supply of these metals, emphasizing the role of recycling as a key solution to reduce reliance on raw materials and support sustainability. In conclusion, the growing demand for batteries calls for improved resource management strategies and increased recycling efforts to ensure sustainable development and minimize environmental impact.
Τα μέταλλα της μπαταρίας στην ενεργειακή μετάβαση: νικέλιο και τα κοιτάσματά του = The battery metals in energy transmission. Nickel and its deposits.
Η υπερθέρμανση του πλανήτη έχει ως αποτέλεσμα την αναζήτηση εναλλακτικών ενεργειακών λύσεων κυρίως όσο αφορά τη χρήση ορυκτών καυσίμων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα τόσο στην κίνηση όσο και στη βιομηχανία αλλά και την οικιακή χρήση το πέρασμα σε ήπιες ανανεώσιμες μορφές ενέργειας όπως η ηλιακή και η αιολική. Σε αυτή την περίπτωση ή παραγόμενη ενέργεια δεν μπορεί να ρυθμιστεί ανάλογα με τις καταναλωτικές απαιτήσεις αφού εξαρτάται από τα καιρικά φαινόμενα (φως, άνεμος). Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την αναζήτηση τρόπων αποθήκευσής της σε ώρες που η ζήτηση είναι μικρή και την απόδοσή της όταν υπάρχει αύξηση της κατανάλωσης. Οι μπαταρίες διαδραματίζουν πολύ σημαντικό όλο σε αυτό το κύκλο (παραγωγή - αποθήκευση - κατανάλωση). Η μπαταρία είναι μια συσκευή που μπορεί να μετατρέπει, μέσα από οξειδοαναγωγικές διεργασίες, την χημική ενέργεια σε ηλεκτρική (εκφόρτιση), ενώ οι επαναφορτιζόμενές μπορούν να μετατρέψουν την ηλεκτρική σε χημική (φόρτιση) και να την αποθηκεύσουν με τον τρόπο αυτό, για μελλοντική χρήση. Για την κατασκευή τους χρησιμοποιούνται μια σειρά από μέταλλα που πρέπει να πληρούν βασικές προϋποθέσεις όπως μικρό βάρος και κόστος και να είναι όσο δυνατόν πιο φιλικά προς το περιβάλλον μειώνοντας το αποτύπωμα σε CO2 σε όλα τα στάδια (εξόρυξη, χρήση, ανακύκλωση). Από τα μέταλλα που βρίσκουν βιομηχανική εφαρμογή σε την παραγωγή μπαταριών είναι το νικέλιο (Ni). Η πρώτη μπαταρία Ni / Fe κατασκευάστηκε από τον Σουηδό Jungner το 1897 και το 1901 αντικατέστησε το σίδηρο (Fe) από κάδμιο (Cd), ενώ η μαζική χρήση των μπαταριών NiCd εμφανίστηκε από τα μέσα του 20ου αιώνα. Το νικέλιο εντοπίζεται σε βασικά - υπερβασικά πετρώματα και εξάγεται από λατερίτες και σουλφίδια. Στην παρούσα εργασία πραγματοποιείται μια γενική επισκόπηση της αρχής λειτουργίας των μασταριών, ως μέσων αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, με έμφαση στις μπαταρίες: Νικελίου Καδμίου, Νικελίου Υδριδίων μετάλλων και Νατρίου - Χλωριούχου Νικελίου. Ενώ περιγράφονται κοιτάσματα νικελίου σε τρεις από τις χώρες με τα μεγαλύτερα αποθέματα. Α) Ινδονησία: σε λατερίτες από τα νησιά Sulawesi και Halmahera. Β) Καναδά: σε θειούχα μαγματικά κοιτάσματα από την περιοχή Sudbury, Οντάριο. Γ) Ρωσική Ομοσπονδία: σε θειούχα μαγματικά κοιτάσματα από τις περιοχές Norilsk (Σιβηρία) και στη Χερσόνησο Kola (στα βόρεια σύνορα με Φιλανδία) Global warming results in the research for alternative energy solutions as an alternative of fossil fuels. This results in both cars and industry as well as in domestic use switching to renewable energy such as solar and wind. In this case, the produced energy cannot be regulated according to consumption requirements since it depends on availability of sun and wind. This results in the search for ways to store produced power, at times when demand is low and its performance when there is an increase in consumption. Batteries play a very important role in this cycle (production - storage - consumption). A battery is a device that can convert, through redox processes, chemical energy into electrical energy (discharge), while rechargeable batteries can convert electrical energy into chemical (charge) and store it for future use. For their construction, a series of metals are used that must fulfill basic requirements such as light weight and low cost and be as environmentally friendly as possible by reducing CO2 emissions at all stages (extraction, use, recycling). Among the metals that find industrial application in the production of batteries is nickel (Ni). The first Ni / Fe battery was manufactured by the Swede Jungner in 1897 and in 1901 he replaced iron (Fe) with cadmium (Cd), while the mass use of NiCd batteries appeared from the middle of the 20th century. Nickel is found in mafic and ultramafic rocks and is extracted from laterites and sulfides. In this paper, description on batteries construction and operation is presented a general, especially in batteries: Nickel Cadmium, Nickel Metal Hydride and Sodium - Nickel Chloride. Furthermore, nickel deposits are described in three of the countries with the largest reserves: A) Indonesia: in laterites from Sulawesi and Halmahera islands. B) Canada: in sulfide magmatic deposits from the Sudbury area, Ontario. C) Russian Federation: in sulfide magmatic deposits from Norilsk (Siberia) and the Kola Peninsula (on the northern border with Finland).
Τα Μέταλλα Ga, Ge, In στην ενεργειακή μετάβαση = The Metals Ga, Ge, In at the energy transition.
Στη σημερινή εποχή, με τη ραγδαία αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού και κατά συνέπεια των αναγκών του, η ζήτηση και η χρησιμότητα των μετάλλων και των ενεργειακών πόρων αυξάνονται συνεχώς. Με την αύξηση αυτή προκύπτει το πρόβλημα της εξάντλησης των αποθεμάτων των πόρων. Για τον λόγο αυτό πραγματοποιείται κάθε 3 χρόνια από την Ευρωπαϊκή Ένωση καταγραφή των πιο κρίσιμων ορυκτών πρώτων υλών (Critical Raw Materials), οι οποίες θεωρούνται απαραίτητες στην καθημερινότητα και τις τεχνολογικές ανάγκες των χωρών, καθώς και στην οικονομία της Ε.Ε. Μέσα στα κρίσιμα μέταλλα συμπεριλαμβάνονται τα μέταλλα Ga, Ge και In, τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως σε φωτοβολταϊκά πάνελ, οπτικές ίνες και στην κατασκευή κινητών τηλεφώνων. Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα γίνει αναφορά στις ιδιότητες και τη χρησιμότητα των μετάλλων αυτών, καθώς και στον ρόλο τους στην ενεργειακή μετάβαση παγκοσμίως αλλά και στον ελληνικό χώρο. In the present era, with the rapid growth of the world’s population and consequently its needs, the demand and utility of metals and energy resources are constantly increasing. With this increase comes the problem of the depletion of the resources’ reserves. For this reason, every 3 years the European Union draws up an inventory of the most critical raw materials, which are considered essential to the everyday life and technological needs of countries and the EU economy. The critical metals include Ga, Ge and In, which are mainly used in photovoltaic panels, optical fibers and in the manufacture of cell phones. In the present thesis, we will refer to the properties and the usefulness of these metals, as well as their role in the energy transition worldwide and in Greece.
Μεταλλογένεση κοιτασμάτων πορφυριτικού τύπου = Metallogenesis of porphyry type ore deposits
Η διπλωματική αυτή εργασία εξετάζει τη μεταλλογένεση πορφυριτικών κοιτασμάτων, τα οποία αποτελούν σημαντικές πηγές χαλκού, χρυσού και μολυβδαινίου παγκοσμίως. Τα πορφυριτικά κοιτάσματα σχηματίζονται μέσω υδροθερμικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα σε περιοχές με έντονη μαγματική δραστηριότητα, συνήθως σε συνθήκες σύγκλισης τεκτονικών πλακών. Η εργασία αναλύει τη δομή των κοιτασμάτων, η οποία επηρεάζεται από τη θερμοκρασία και τη σύσταση των υδροθερμικών ρευστών, και εξετάζει τις κύριες ζώνες υδροθερμικής εξαλλοίωσης: ποτασσική, προπυλιτική, σερικιτική και αργιλική. Επίσης, αναλύεται η κατανομή των μετάλλων σε αυτές τις ζώνες και η σημασία τους για την εξορυκτική δραστηριότητα. Επιπλέον, η εργασία παρουσιάζει τα κυριότερα παγκόσμια πορφυριτικά κοιτάσματα, καθώς και τα σημαντικότερα ελληνικά κοιτάσματα και εμφανίσεις, όπως των Σκουριών και της Μαρώνειας. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην περιβαλλοντική διάσταση της εξόρυξης, καθώς και στην κοινωνική αποδοχή των εξορυκτικών δραστηριοτήτων. Η κατανόηση του μηχανισμού σχηματισμού αυτών των κοιτασμάτων και η βιώσιμη διαχείριση των πόρων τους είναι ζωτικής σημασίας για την οικονομία και το περιβάλλον. This thesis examines the metallogenesis of porphyry ore deposits, which are significant sources of copper, gold, and molybdenum worldwide. Porphyry deposits form through hydrothermal processes occurring in areas with intense magmatic activity, typically in tectonic plate convergence zones. The thesis analyzes the zonation of these deposits, influenced by temperature and the composition of hydrothermal fluids, and explores the main hydrothermal alteration zones: potassic, propylitic, sericitic, and argillic. The distribution of metals within these zones and their importance for mining activities are also discussed. Additionally, the thesis presents major global porphyry deposits as well as significant Greek deposits, such as Skouries and Maronia. Special emphasis is placed on the environmental impact of mining, along with the social impact of the mining activities. Understanding the formation mechanisms of these deposits and the sustainable management of their resources is crucial for both the economy and the environment.
Μετρήσεις Ηλεκτρικής Τομογραφίας στο Περιβαλλοντικό Πάρκο Θέρμης = Electrical Resistivity Tomography Measurements at the Environmental Park of Thermi.
Στην εργασία αυτή πραγματοποιήθηκαν γεωηλεκτρικές μετρήσεις στην περιοχή που γειτονεύει με το περιβαλλοντικό πάρκο Θέρμης το οποίο αποτελεί ένα αναπλασμένο πρώην χώρο ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριμμάτων (ΧΑΔΑ). Η έρευνα επικεντρώθηκε στο ΒΔ πρανές του πάρκου, δίπλα στην όχθη του ρέματος του Βαθύλακου και λίγα μέτρα από την περιοχή στην οποία συλλέγονται τα διασταλάζονα του πρώην ΧΑΔΑ για να απομακρυνθούν. Στόχος της γεωφυσικής έρευνας ήταν να χαρτογραφήσει τις ιδιότητες του υπεδάφους σα βάθη λίγων μέτρων στην προσπάθεια να εντοπίσει ενδείξεις διαρροής των χαμηλής ηλεκτρικής αντίστασης στραγγιδίων (διασταλαζόντων) στα βαθύτερα στρώματα. Εκτελέστηκαν τέσσερεις τομές ηλεκτρικής τομογραφίας και μετά από επεξεργασία παράχθηκαν εικόνες ηλεκτρικής αντίστασης του υπεδάφους που ερμηνεύτηκαν σε σχέση με την εμφάνιση πιθανής ρύπανσης. Τα αποτελέσματα της εργασίας έδειξαν πιθανή ρύπανση από διαρροή διασταλαζόντων από τον χώρο ταφής τους στο υπέδαφος κοντά στο ρέμα του Βαθύλακου. In this work, geoelectric measurements were carried out in the area adjacent to the environmental park of Thermi, which is a reclaimed municipal waste are. The research focused on the NW slope of the park, next to the bank of the Vathylakos stream and a few meters from the area where the liquid waste of the former landfill is being collected to be removed. The aim of the geophysical survey was to map the properties of the subsoil up to depths of a few meters in an effort to identify evidence of leakage of low electrical resistance leachate into the deeper layers. Four electrical tomography sections were performed and after processing the electrical resistance images of the subsoil were produced which were interpreted in relation to the occurrence of possible pollution. The results of the work showed possible pollution from leakage of leachate from the waste site into the subsoil near the Vathylakos stream.
Οδηγός ξενάγησης σε σπήλαια = A guide for cave tours.
Η παρούσα εργασία αποτελεί έναν ξεναγητικό οδηγό σε περιβάλλοντα σπηλαίων. Αρχικά, στο θεωρητικό της τμήμα αναλύονται βασικές έννοιες του εναλλακτικού τουρισμου στον οποίον κατατάσσεται ο γεωτουρισμός με κέντρο ενδιαφέροντος τη γεωλογική κληρονομιά ενός τόπου και συνεπώς ο σπηλαιοτουρισμός. Έπειτα, πραγματοποιείται μια πολύπλευρη προσέγγιση των σπηλαίων σε γεωλογικό καθώς και ανθρωπολογικό επίπεδο, καταγράφοντας παράλληλα τα τουριστικά αξιοποιημένα σπήλαια της Ελλάδος και επισημαίνοντας τα πλεονεκτήματα των επισκέψεων στα σπήλαια. Επιπροσθέτως, στην προσπάθεια μιας πολυπαραγοντικής προσέγγισης της ειδιότητας ενός καταρτισμένου ξεναγού εξετάστηκαν τα χαρακτηριστικά των εν δυνάμει συμμετεχόντων σπηλαιοτουριστικών δραστηριοτήτων,οι προϋποθέσεις μαζί με τις απαιτήσεις του επαγγέλματος, χωρίς να εξαιρούνται τα Άτομα Με Ειδικές Ανάγκες και τα παιδιά. Ακολούθως, αναφέρεται η επίδραση της τεχνολογίας στον τομέα των σπηλαίων και του τουρισμου σε παγκόσμιο αλλά και εθνικό επίπεδο με χαρακτηριστικό παράδειγμα το σπήλαιο της Αλιστράτης. Στο δεύτερο σκέλος, το ερευνητικό τμήμα της εργασίας αφορά μερικούς από τους καρστικούς γεώτοπους του γεωπάρκου Γρεβενών-Κοζάνης, συνοδευόμενοι με την γεωλογική τους ερμηνεία. Τέλος, παρατίθεται ένα γεωλογικό γλωσσάριο για την κατανόηση των γεωλογικών όρων. This paper serves as a guided tour manual for cave environments. Initially, the theoretical section analyzes key concepts of alternative tourism, under which geotourism is classified, focusing on the geological heritage of a place, and consequently, cave tourism. Then, a multifaceted approach to caves is undertaken from both a geological and anthropological perspective, while also documenting the touristically developed caves of Greece and highlighting the advantages of visiting caves. Additionally, in an effort to provide a multifactorial approach to the skills of a qualified tour guide, the characteristics of potential participants in cave tourism activities are examined, along with the prerequisites and demands of the profession, without excluding People with Special Needs and children. Subsequently, the impact of technology on caves and tourism is discussed on both a global and national level, with the cave of Alistrati serving as a key example. The second part of the paper, the research section, focuses on some of the karst geosites of the Grevena-Kozani Geopark, accompanied by their geological interpretation. Finally, a geological glossary is provided to aid in the understanding of geological terms
Ο ορυκτός πλούτος της Λήμνου και η σχέση του με την εξέλιξη του Ελληνικού πολιτισμού στο Αιγαίο = The Mineral Resources of Lemnos and their relation to the evolution of Greek Culture in the Aegean Sea.
Η Λήμνος αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα νησιά του Αιγαίου Πελάγους και από την αρχαιότητα είχε σημαντική στρατηγική θέση, αλλά και εμπορική. Το ιζηματογενές και ηφαιστειοϊζηματογενές περιβάλλον, με την παρουσία πυριγενών πετρωμάτων και τις διάφορες ζώνες ρηγμάτων που διατρέχουν το νησί, συνέβαλαν στην διαμόρφωση της μορφολογίας του. Το νησί αποτελείται από μολασσικά ιζήματα Ανώτερου Ηωκαίνου – Κατώτερου Ολιγοκαίνου, πιθανώς μέρος της Μολασσικής Αύλακας του Έβρου, στα οποία διεισδύουν πυριγενή πετρώματα και εντοπίζονται εκχύσεις λάβας, ηλικίας Κάτω-Μέσου Μειοκαίνου, σωσσονιτικού και ασβεσταλκαλικού χαρακτήρα. Ήδη από την νεολιθική εποχή, οι οικισμοί και οι πόλεις που αναπτύχθηκαν στον χώρο της Λήμνου, γνώρισαν μεγάλη πρόοδο. Οι κύριες ασχολίες των κατοίκων ήταν η γεωργία, η αμπελουργία, η ναυτιλία, η αλιεία, η μεταλλουργία και το εμπόριο. Η Λήμνος αποτελούσε ένα μεγάλο εμπορικό κέντρο και λόγω της γεωγραφικής της θέσης, διατηρούσε εμπορικές σχέσεις με άλλες πόλεις του χώρου του Αιγαίου Πελάγους, του Εύξεινου Πόντου και της Ανατολικής Μεσογείου. Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία έχει στόχο να γίνει μια παρουσίαση της γεωλογίας του νησιού και μια ιστορική αναφορά των πολύ σπουδαίων αρχαίων πόλεων που δημιουργήθηκαν στο νησί. Lemnos is one of the largest islands in the Aegean Sea and since the ancient times it was an important strategic but also trading location. The molassic and volcanosedimentary basement, with the igneous rocks and the zones of faults that occur on the island, affected the morphology of the island. Lemnos island consists of molassic deposits of Upper Eocene – Lower Oligocene, most likely part of the Molassic Trough of Evros, that were intruded by igneous rocks of Early-Mid Miocene, with shoshonitic and potassium-rich rocks. Volcanic rocks also occur on the island. Since the Neolithic era, the cities on the island, faced significant economic progress. The main activities of the inhabitants were agriculture, winemaking, navigation, fishing, metallurgy, and trading. Lemnos was a big trading center and because of its geographic position, it had trading relationships with other cities of the Aegean Sea, the Black Sea, and the Eastern Mediterranean Sea. This diploma thesis aims to provide data about the geology of the island and a historical reference of the especially important ancient cities that were created on the island.
Οι πανίδες θηλαστικών του Δυτικού Πέλλας: ανασκόπηση, καταγραφή – καταλογοποίηση, ταξινόμηση νέων δειγμάτων, ενημέρωση πανιδικών καταλόγων και σύγκριση πανίδων = The mammal faunas of Dytiko Pella: review, recording – cataloguing, classification of new samples, update of faunal lists and comparison of faunas.
Σκοπός της διατριβής ήταν η μελέτη των νέων απολιθωμένων πανίδων θηλαστικών, που συλλέχθηκαν από την κοιλάδα του Αξιού, στο Σχηματισμό Δυτικού. Αρχικά αναφέρεται το ιστορικό των ανασκαφών στην κοιλάδα του Αξιού, ξεκινώντας με μια τυχαία ανακάλυψη στις αρχές του 20 αιώνα η οποία οδήγησε σε μετέπειτα οργανωμένες ανασκαφές που συνεχίζονται μέχρι και σήμερα. Έπειτα αναλύεται η γεωλογία, στρωματογραφία και παλαιοντολογία της Κοιλάδας του Αξιού μέσα στην οποία εντάσσεται ο σχηματισμός του Δυτικού, έτσι ώστε να είναι πιο εύκολος ο προσδιορισμός και η συσχέτιση του με τις γύρω περιοχές και σχηματισμούς. Στο δεύτερο, πρακτικό-ερευνητικό μέρος της διπλωματικής τα νέα δείγματα από τις ανασκαφές των τελευταίων ετών συλλέχθηκαν και οργανώθηκαν. Με βάση την οστεολογία τους έγινε ο προσδιορισμός τους σε επίπεδο οικογένειας και γένους και διαχωρίστηκαν αναλόγως. Στη συνέχεια καταγράφηκαν στο Βιβλίο Καταγραφής, των απολιθωμάτων για την κοιλάδα του Αξιού, και ακολούθως σε ψηφιακή μορφή στο excel. Ακολούθησε η ενημέρωση των παλαιότερων πανιδικών καταλόγων του Δυτικού με την προσθήκη νέων δειγμάτων ή και τη διόρθωση των παλαιότερων. Με βάση αυτό έγινε η κατανομή των πανίδων στις τρεις απολιθωματοφόρες θέσεις του Δυτικού και εφαρμόστηκαν δείκτες προκειμένου να διαπιστωθεί η πανιδική ποικιλομορφία ανά θέση και η πανιδική ομοιότητα μεταξύ των θέσεων. The aim of the present thesis was the study of the new fossil mammalian fauna collected from Dytiko Formation in Axios valley. Initially, the history of excavations in Axios valley is given, starting from an accidental discovery at the beginning of the 20th century and leading to the subsequent organized excavations until today. Then the geology, stratigraphy and paleontology of the Axios valley, in which the Dytiko Formation is included, was analyzed, to help identify and correlate it with the surrounding areas and formations. Moving on to the second-practical-part of the thesis the new fossil samples from the Dytiko excavations during the last years were collected and organized. Based on their osteology, the specimensy were identified at family and genus level and separated accordingly. Then they were recorded in the Record Book of fossils for the Axios valley, and in digital format in excel. Next part was the updating of the earlier faunal lists of Dytiko by the addition of new samples or the correction the older ones. Based on this, the distribution of the fauna was made in the three fossil-bearing sites of the Dytiko and faunal indices were applied in order to establish the faunal diversity per site and the faunal similarity between the sites.
Παρακολούθηση της εξέλιξης κατολισθητικών φαινομένων με τη χρήση νέων τεχνολογιών περιοχή: Πυρρά Τρικάλων = Monitoring the evolution of landslife phenomena using new tehnologies locatiom: Pyrra Trikala.
Τον Σεπτέμβριο του 2023 η κακοκαιρία Daniel έπληξε τον Ελληνικό χώρο με μεγάλης έντασης βροχοπτώσεις για αρκετές ημέρες. Η περιοχή της Θεσσαλίας ήταν η περιοχή με τις περισσότερες και μεγαλύτερες φυσικές καταστροφές όπως κατολισθήσεις και πλημμύρες. Πιο συγκεκριμένα στο χωριό Πύρρα Τρικάλων εκδηλώθηκε μία μεγάλη σε έκταση κατολίσθηση εξαιτίας των τεράστιων όγκου βροχόπτωσης στη περιοχή. Χρησιμοποιώντας νέες μεθόδους αποτύπωσης, μη επανδρωμένο αερόχημα (UAV), η κατολίσθηση αποτυπώθηκε δύο φορές από τον Οκτώβριο του 2023 μέχρι τον Ιούνιο του 2024. Σκοπός της αποτύπωσης είναι η παρακολούθηση του φαινομένου με την πάροδο του χρόνου. Με τη χρήση του λογισμικού CloudCompare πραγματοποιήθηκε αυτή η παρακολούθηση αποτυπώνοντας σε τρισδιάστατα μοντέλα την ποσότητα υλικού που μετακινήθηκε εξαιτίας του φαινομένου της κατολίσθησης. Λέξεις κλειδιά:Κατολίσθηση, Daniel, UAV, αποτύπωση, παρακολούθηση In September 2023, the severe weather event known as Daniel impacted Greece, particularly causing intense rainfall over several days. The region of Thessaly experienced the most significant natural disasters, including landslides and floods. Notably, in the village of Pyrra in Trikala, a large-scale landslide occurred due to the excessive rainfall. To monitor this phenomenon over time, advanced methods were employed, including the use of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). The landslide was documented twice between October 2023 and June 2024. The aim of this monitoring was to observe changes in the landscape resulting from the landslide. Using CloudCompare software, three-dimensional models were created to quantify the volume of material displaced by the landslide. Keywords: Landslide, Daniel, UAV, documentation, monitoring.
Παρουσίαση του κλάδου των υδρογονανθράκων στην Ελλάδα: Κανόνες δημοσίου συμφέροντος, θεσμική δομή και νομικό και κανονιστικό πλαίσιο = Presentation of the hydrocarbons sector in Greece: policy, institutional structure and legal and regulatory framework.
Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με την μελέτη των υδρογονανθράκων, τα πλαίσια που επικρατούν, νομικά και θεσμικά, αλλά και τους κανόνες δημοσίου συμφέροντος της Ελλάδας. Στην παρούσα εργασία θα αναπτυχθούν οι τρόποι με τους οποίους γίνονται οι διαγωνισμοί στην Ελλάδα αλλά και η νομοθεσία που επικρατεί καθώς και τα σημεία ανταγωνισμού στους τρόπους αυτούς. Θα συγκριθεί η οικονομική προσφορά στην Ελλάδα και στην Κύπρο με βάση το σύστημα που ακολουθεί η κάθε χώρα. Τέλος θα γίνει μία αναφορά στην περιβαλλοντική νομοθεσία και στην περιβαλλοντική αδειοδότηση. Το πωςξεκίνησε και συνεχίστηκε με την πάροδο του χρόνου. Θα αναφερθούν αναλυτικά οι νόμοι για όλες τις παραπάνω διαδικασίες αλλά και το πως αυτοί δημιουργήθηκαν από τις Ευρωπαϊκές οδηγίες που επικρατούσαν εκείνη την περίοδο. This thesis deals with the study of hydrocarbons, the prevailing legal and institutional frameworks, as well as the rules of republic interest in Greece. In this work, the methods by which tenders are conducted in Greece will be developed, along with the legislation in force and the points of competition in these methods. The economic offer in Greece will be compared with that of Cyprus based on the system followed by each country. Finally, there will be a reference to environmental legislation and environmental licensing, discussing how they originated and evolved over time. The laws governing all of the aforementioned procedures will be described in detail, as well as how they were created by the European directives prevailing during that period.
Πετρελαϊκά Συστήματα της Δυτικής Ελλάδας = Petroleum Systems of Western Greece.
Η παρούσα πτυχιακή εργασία αφορά τη βιβλιογραφική μελέτη των πετρελαϊκών συστημάτων της Δυτικής Ελλάδας. Η Προ-Απούλια, η Ιόνιος και η ζώνη Γαβρόβου αποτελούν τις εξωτερικές Ελληνίδες ζώνες που διαμορφώνουν τη Δυτική Ελλάδα, μαζί με το ορογενές της Πίνδου. Φέρουν δομές Μεσοζωικής ηλικίας που σχετίζονται με τη διάνοιξη του ωκεανού της Νέο-Τηθύος, με το συνολικό σύστημα να έχει υποστεί συμπίεση από τις δύο νεότερες παραμορφωτικές περιόδους του Κρητιδικού και του Ηωκαίνου-Ολιγοκαίνου κατά την Αλπική Ορογένεση. Στη Δυτική Ελλάδα εντοπίζεται πλήθος πιθανών μητρικών και ταμιευτήριων πετρωμάτων, που σε συνδυασμό με τις κατάλληλες τεκτονικές δομές της πτύχο-εφφιπευτικής ζώνης, δίνουν ενεργά πετρελαϊκά συστήματα. Όσες μελέτες πραγματοποιήθηκαν έως τώρα δεν έχουν αποδώσει καρπούς, με μοναδική εξαίρεση τη περιοχή του Κατάκολου Πελοποννήσου, αλλά η εύρεση πολλαπλών κοιτασμάτων στην Αλβανία έχει δημιουργήσει ένα ελπιδοφόρο κλίμα, λόγω της παρόμοιας γεωλογίας και γεωτεκτονικής εξέλιξης με τις εξωτερικές Ελληνίδες ζώνες, για τα μελλοντικά ερευνητικά προγράμματα. This diploma thesis focuses on the bibliographic study of the petroleum systems of Western Greece. The Pre-Apulian, Ionian and Gavrovo zones constitute the External Hellenides that shape Western Greece together with the Pindos orogen. They consist of Mesozoic structures originating from the creation of the Neo-Tethys ocean, with the entire system being subjected to compression during the two newer Cretaceous and Eocene-Oligocene deformational periods of the Alpine Orogeny. In Western Greece, a number of potential source and reservoir rocks can be found, which combined with the appropriate fold and thrust belt tectonic structures, give rise to active petroleum systems. All of the studies carried out so far have not given great results, with the sole exception of the Katakolo field in Peloponnesus, but the multiple findings of hydrocarbon accumulations in Albania have created high hopes, due to the similar geology and geotectonic evolution with the external Hellenides zones, for future exploration programs.
Πετρογραφία και Ορυκτολογία του πλουτωνίτη του Κενταύρου = Petrology and Mineralogy of the Kentavros plutonite.
H παρούσα εργασία πραγματεύεται την πετρογραφία, τη γεωχημεία και την πετρογένεση του πλουτωνίτη του Κενταύρου, καθώς και τη σύγκρισή του με τον αντίστοιχο της Ξάνθης. Η ηλικία του πλουτωνίτη υπολογίζεται με τη μέθοδο K/Ar σε Hb στα 38 ± 1 Ma. Οι πετρογραφικόι τύποι του πλουτωνίτη είναι οι εξής: Σωρρειτικά πετρώματα (Cum), Γάββροι (Gb), Διορίτες και Χαλαζιακοί μονζοδιορίτες (Dr, Qz-MzDr), Τοναλίτες (Ton) και Πηγματίτες (Pgm). Η μικροσκοπική παρατήρηση έδειξε ότι η ορυκτολογική σύσταση του πλουτωνίτη περιλαμβάνει: χαλαζία, πλαγιόκλαστο, ορθόκλαστο, μικροκλινή, κεροστίλβη, πυρόξενο, βιοτίτη, τιτανίτη, χλωρίτη, αλλανίτη, επίδοτο, ζιρκόνιο, κλινοζοϊσίτη και μεταλλικά ορυκτά. Η γεωχημική ανάλυση έδειξε ότι ο πλουτωνίτης ανήκει στην ασβεσταλκαλική έως την υψηλού Κ ασβεσταλκαλική σειρά και χαρακτηρίζεται ως μεταργιλικός I-τύπου. Το γεωτεκτονικό περιβάλλον με το οποίο συνδέεται είναι ενεργό ηπειρωτικό περιθώριο (VAG). Ο πλουτωνίτης του Κενταύρου συγκρίνεται με τον αντίστοιχο της Ξάνθης, δίοτι παρουσιάζουν ομοιότητες. Τα κοινά τους χαρακτηριστικά είναι η ηλικία, ορισμένοι πετρογραφικοί τύποι, οι τιμές κάποιων χημικών στοιχείων, το γεωτεκτονικό περιβάλλον και ο τύπος μάγματος. This thesis deals with the petrography, geochemistry and petrogenesis of the Kentavros plutonite, as well as its comparison with Xanthi’s plutonite. The age of the plutonite is estimated by K/Ar method in Hb at 38 ± 1 Ma. The petrographic types of the plutonite are: Cumulate rocks (Cum), Gabbros (Gb), Diorites and Quartz Monzodiorites (Dr, Qz-MzDr), Tonalites (Ton) and Pegmatites (Pgm). The mineralogical composition of the plutonite includes: quartz, plagioclase, orthoclast, microcline, hornblende, pyroxene, biotite, titanite, chlorite, allanite, epidote, zircon, clinozoisite and opaques. Geochemical analysis showed that the plutonite belongs to the calc-alkaline to high-K calc-alkaline series and is characterized as metaluminous I-type. The associated geotectonic setting is an active continental margin (VAG). The plutonite of Kentavros is compared to the plutonite of Xanthi, because they show similarities. Their common characteristics are age, certain petrographic types, values of some chemical elements, geotectonic setting and magma type.
Η πλημμυρική λειτουργία της κοπής του ποταμού Πάμισου της Θεσσαλίας στο ακραίο φαινόμενο Damiel (Σεπτέμβριος 2023) = The flood function to Thessaly's Pamisos; river during extrme weather event Daniel (September 2023).
Στην παρούσα διπλωματική εργασία, θα αναλυθούν οι συνέπειες των κακοκαιριών των τελευταίων ετών της ευρύτερης περιοχής της Θεσσαλίας, και κυρίως αυτή του Daniel, στις περιοχές κατά μήκος και εντός της κοίτης του Πάμισου ποταμού. Ο Πάμισος ποταμός πηγάζει από την ορεινή Πίνδο και αποτελεί παραπόταμο του Πηνειού. Συνεπώς διέρχεται από τη δυτική Θεσσαλία, περνώντας από το Μουζάκι Καρδίτσας, εκτρέπεται στο ύψος της Μαγούλας και ακολουθεί την πορεία του για την εκβολή στον Πηνειό. Για τις ανάγκες της εργασίας, λήφθηκαν δείγματα από 5 σημεία εντός της κοίτης του, τα οποία αναλύθηκαν ιζηματολογικά στο εργαστήριο. Στο πρώτο σκέλος της εργασίας παρατίθενται γενικά στοιχεία της περιοχής και εξηγείται το τι συνέβη κατά τη διάρκεια των κακοκαιριών και κυρίως του Daniel. Έπειτα αναλύεται η μεθοδολογία που ακολουθήθηκε κατά τη διάρκεια της δειγματοληψίας αλλά και κατά τη διάρκεια της εργαστηριακής ανάλυσης. Για την ανάλυση στο εργαστήριο λοιπόν, χρησιμοποιήθηκαν τόσο μέθοδοι διαχωρισμού των δειγμάτων όσο και κόσκινα, ενώ στο τέλος έγινε και χρήση του προγράμματος ιζηματολογικής ανάλυσης Gradistat, μέσω του οποίου υπολογίστηκαν χρήσιμες ιζηματολογικές παράμετροι και σχεδιάστηκαν σημαντικά διαγράμματα. Στη συνέχεια παρουσιάζονται οι παρατηρήσεις που έλαβαν χώρα στην ύπαιθρο, τα αποτελέσματα από τις αναλύσεις του εργαστηρίου και τα αποτελέσματα που έβγαλε το Gradistat. Τέλος, διατυπώνονται συμπεράσματα για την εξέλιξη της πλημμυρικής λειτουργίας του ποταμού Πάμισου καθώς και για την πορεία που ακολούθησε η πλημμύρα που προκάλεσε μεγάλες καταστροφές. The present thesis analyzes the consequences of storms throughout recent years in the wider area of Thessaly, mainly of the storm Daniel, within Pamisos’ riverbed. Pamisos river begins from the highlands of Pindos and is a tributary of Pinios River. The river flows through western Thessaly, passing by Mouzaki Karditsa, diverts near Magoula and follows its course to Pinios main channel. For the study, samples were taken from 5 points within its riverbed, and underwent sedimentological analysis in the laboratory. The first part of the study presents general facts about the area and explains the fluvial processes mainly during Daniel storm. Subsequently, the methodology employed in both sampling and laboratory analysis is examined. Sample separation methods, sieves, and the Gradistat sedimentological analysis program were utilized in the laboratory analysis, yielding essential sedimentological parameters and diagrams. The study then presents field observations, laboratory analysis results, and Gradistat outcomes. In conclusion, significant insights are drawn regarding the evolution of the river's flood function and the path of the flood, which led to significant disasters.
Ποιοτικά χαρακτηριστικά υδροφορέα στην περιοχή Αμπελώνα Λάρισα = Aquifer quality characteristics in the Ampelona Larissa.
Η παρούσα πτυχιακή εργασία εξετάζει τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του υδροφορέα στη περιοχή του Αμπελώνα Λάρισας. Η περιοχή μελέτης καλύπτει περίπου 52 και βρίσκεται βορειοδυτικά της πόλης της Λάρισας. Στο βορειοδυτικό του τμήμα διέρχεται ο Τιταρήσιος ποταμός, ο οποίος στη συνέχεια καταλήγει στον Πηνειό ποταμό. Γεωτεκτονικά η περιοχή ανήκει στην Πελαγονική ζώνη και αποτελείται από κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα που τα καλύπτουν τα Μεσοζωικά ιζήματα. Το μεγαλύτερο τμήμα της περιοχής αποτελείται από τεταρτογενείς αποθέσεις και τα κυριότερα ρήγματα που υπάρχουν είναι του Τυρνάβου, της Γυρτώνης, της Ροδιάς και της Λάρισας. Σύμφωνα με τα μετεωρολογικά στοιχεία της περιοχής το κλίμα χαρακτηρίζεται ως ηπειρωτικό με ήπιους και υγρούς χειμώνες και θερμά καλοκαίρια. Στη παρούσα εργασία πραγματοποιήθηκε δειγματοληψία στη περιοχή του Αμπελώνα, όπου στη συνέχεια τα δείγματα που συλλέχθηκαν, σε δύο περιόδους, μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο Τεχνικής Γεωλογίας και Υδρογεωλογίας του Α.Π.Θ για ανάλυση. Στο εργαστήριο πραγματοποιήθηκε χημική ανάλυση νιτρικών () και θειικών () ιόντων. Στα αποτελέσματα των αναλύσεων βρέθηκαν υψηλές τιμές και στα δύο ιόντα, με κύριους παράγοντες δημιουργίας, η αλόγιστη χρήση λιπασμάτων, οι δραστηριότητες των κτηνοτροφικών μονάδων και τα λύματα των αποχετεύσεων. This thesis examines the qualitative characteristics of the aquifer in the area of Ampelona Larissa. The study area covers about 52 and is located northwest of the city of Larissa. In its north-western part the Titarisios river passes through, which then flows into the Pinios river. Geographically, the area belongs to the Pelagonian zone and consists of crystalline schistose rocks overlain by Mesozoic sediments. Most of the area consists of quaternary deposits and the main faults are those of Tirnavos, Girtoni, Rodia and Larissa. According to the meteorological data of the area, the climate is characterised as continental with mild and wet winters and hot summers. In the present study, sampling was carried out in the area of Ampelonas, where the samples collected, in two periods, were transferred to the Laboratory of Technical Geology and Hydrogeology of the Aristotle University of Thessaloniki for analysis. Chemical analysis of nitrate ( ) and sulphate ( ) ions was carried out at the laboratory. The results of the analyses showed high values for both ions, with the main factors of generation being the indiscriminate use of fertilizers, livestock activities and sewage effluents.
Οι πολύτιμες ποικιλίες του κορουνδίου. Εμφανίσεις στην Ελλάδα και στο εξωτερικό = Gem varieties of corundum. Occurrences in Greece and globally..
Οι πολύτιμες ποικιλίες του κορουνδίου, το ρουμπίνι και το ζαφείρι, με την ομορφιά και τις ιδιότητές τους ασκούν εδώ και αιώνες γοητεία στους ανθρώπους καθιστώντας τα διαχρονικά περιζήτητα. Εκτός όμως από τις διακοσμητικές ιδιότητές τους, η χρήση τους σε εφαρμογές επιστημονικών ανακαλύψεων είναι σημαντική. Η παρούσα διπλωματική εργασία ασχολείται με τις πολύτιμες ποικιλίες του κορουνδίου, τις ιδιότητές τους, τις συνθήκες και το χρόνο σχηματισμού τους, τις χρήσεις, τις εμφανίσεις τους στην Ελλάδα και στο εξωτερικό, την εμπορική τους αξία και τις τεχνικές βελτίωσης του χρώματός τους. The gem varieties of corundum, ruby and sapphire, with their beauty and properties have been fascinating people for centuries, making them timelessly sought after. But apart from their decorative properties, their use in applications of scientific discoveries is important. This thesis focuses on the gem varieties of corundum, their properties, the conditions and the time of their formation, their uses, their appearances in Greece and globally, their commercial value and the techniques for improving their color.
Πολύχρωμες ποικιλίες διαμαντιών- Ιδιότητες και κοπές = Colored gem diamonds – Properties and cuts.
Η παρούσα πτυχιακή εργασία πραγματεύεται τις διάφορες ποικιλίες πολύχρωμων διαμαντιών που υπάρχουν, καθώς πραγματοποιείται και μια λεπτομερή ανάλυση των στοιχείων των διαμαντιών που προσδίδουν το εκάστοτε ξεχωριστό χρώμα. Παρουσιάζονται επιπλέον οι κύριες ιδιότητες και κοπές των διαμαντιών και τα βασικά χαρακτηριστικά τους, μέσω μιας περιληπτικής επεξήγησης της φύσης, της χημείας και της κρυσταλλικής δομής των διαμαντιών. This diploma thesis deals with the many color varieties of diamonds that exist, while a detailed analysis of the diamond elements and characteristics that give each individual color is presented. In addition, the main diamond qualities, cuts and their basic characteristics are explored, through a detailed explanation of their nature, chemistry and crystal structure.
Η ποτασσική εξαλλοίωση του πορφυριτικού κοιτάσματος της Μαρώνειας, Ν. Ροδόπης = Potassic alteration in the Maronia porphyry deposit, Rodopi District.
Τα πορφυριτικά κοιτάσματα σχηματίζονται, τυπικά, σε περιβάλλοντα υποβύθισης ωκεάνιου φλοιού κάτω από ηπειρωτικό (subduction zone). ΄Ως αποτέλεσμα μαγματισμού, το μάγμα που ανέρχεται προς την επιφάνεια της Γης, δημιουργεί όξινης έως ενδιάμεσης σύστασης πετρώματα. Πιο συγκεκριμένα, καθώς μειώνεται η πίεση και η θερμοκρασία του μικρογρανίτη της Μαρώνειας, τα υδροθερμικά ρευστά του συστήματος σχηματίζουν εξαλλοιώσεις, μια εκ των οποίων είναι η ποτασσική ή καλιούχος εξαλλοίωση. Άμεσα συνυφασμένο με την ποτασσική εξαλλοίωση είναι το πλέγμα (stockwork) χαλαζιακών φλεβών που εμφανίζεται στο πορφυριτικό σύστημα της Μαρώνειας που περιέχει υδροθερμικό καλιούχο άστριο και βιοτίτη. Συναντώνται κυρίως Α- και Β-τύπου φλέβες. Η μεταλλοφορία συνίσταται από σιδηροπυρίτη, μαγνητίτη, χαλκοπυρίτη, και μολυβδαινίτη, μέσα στον οποίο βρέθηκαν σημαντικές σε παγκόσμιο επίπεδο περιεκτικότητες ρηνίου (Re). Porphyry type deposits are typically formed in subduction environments of oceanic under continental crust (subduction zone). As a result of magmatism, the magma that rises to the Earth's surface creates acidic to intermediate rocks. As the pressure and temperature of the microgranite in Maronia decreases, the hydrothermal fluids of the system form alterations, including potassic alteration. Associated with this alteration are the stockwork A- and B-type veins, which contain quartz, hydrothermal K-feldspar and biotite The ore mineralogy consists of pyrite, magnetite, chalcopyrite, and molybdenite, with globally significant rhenium (Re) content.
Ρουμπίνι και Ζαφείρι: Ιδιότητες και εμφανίσεις σε Ελλάδα και εξωτερικό = Ruby and Sapphire: Properties and occurrences in Greece and abroad.
Η παρούσα εργασία μελετά τις ιδιότητες και τις εμφανίσεις των ρουμπινιών και των ζαφειριών, με ιδιαίτερη έμφαση στη σημασία τους στην Ελλάδα και παγκοσμίως. Οι πολύτιμοι αυτοί λίθοι, που αποτελούν τις ευγενείς ποικιλίες του ορυκτού κορούνδιο, εντυπωσιάζουν με τα ιδιαίτερα έντονα χρώματα και την ανθεκτικότητά τους. Η έρευνα συνδυάζει την ιστορική ανάλυση, τη γεωλογική έρευνα και το πολιτιστικό πλαίσιο προκειμένου να παράσχει μια συνολική κατανόηση αυτών των πολύτιμων λίθων. Με τη χρήση πρωτογενών και δευτερογενών πηγών, η έρευνα καλύπτει τα ορυκτολογικά χαρακτηριστικά των ρουμπινιών και των ζαφειριών, όπως η χημική τους σύσταση, οι διαδικασίες σχηματισμού και οι φυσικές τους ιδιότητες. Η εργασία αναλύει λεπτομερώς τις εμφανίσεις στην Ελλάδα και τις πρακτικές εξόρυξης σε άλλες εξέχουσες τοποθεσίες, όπως η Μιανμάρ, η Σρι Λάνκα και η Μαδαγασκάρη, τονίζοντας τις τεχνικές και περιβαλλοντικές επιπτώσεις της εξόρυξης πολύτιμων λίθων. Επίσης, αξιολογείται ο οικονομικός αντίκτυπος της βιομηχανίας ρουμπινιών και ζαφειριών, με έμφαση στην απασχόληση, το εμπορικό ισοζύγιο και τη συμβολή στις τοπικές οικονομίες. Η σημασία του πολιτισμού και του συμβολισμού είναι μια σημαντική εστίαση, παρακολουθώντας το ρόλο των ρουμπινιών και των ζαφειριών στην ελληνική μυθολογία, την τέχνη και τα κοσμήματα και συγκρίνοντας τη σπουδαιότητά τους σε διάφορους άλλους πολιτισμούς ανά τον κόσμο. Τα σχετικά συμπεράσματα τονίζουν τη διαχρονική γοητεία των ρουμπινιών και των ζαφειριών, προβάλλοντας την πολύπλευρη σημασία τους από γεωλογική, οικονομική και πολιτιστική άποψη. This thesis examines the properties and occurrences of rubies and sapphires, with emphasis on their importance in Greece and globally. These gemstones, both varieties of corundum, captivate with their intense colors and exceptional hardness. The study integrates historical analysis, geological examination, and cultural context to provide a comprehensive understanding of these gemstones. Using primary and secondary sources, the research covers the mineralogical characteristics of rubies and sapphires, including their chemical composition, formation processes, and physical properties. The thesis discusses the occurrences in Greece and mining practices in other prominent locations such as Myanmar, Sri Lanka, and Madagascar, highlighting the technical and environmental implications of gemstone mining. The economic impact of the ruby and sapphire industry is assessed, focusing on employment, trade balances, and contributions to local economies. Cultural and symbolic significance is a major focus, tracing the roles of rubies and sapphires in Greek mythology, art, and jewelry, and comparing their significance in other cultures around the world. The conclusions underscore the enduring allure of rubies and sapphires, highlighting their multifaceted significance from geological, economic, and cultural perspectives.
Σπάνιες γαίες: Κοιτάσματα και Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις = Rare-Earth Elements: Ore Deposits and Environmental Impact.
Λόγω της τεχνολογικής έκρηξης που σημειώνεται παγκοσμίως, ο 21ος αιώνας έχει γίνει γνωστός για την άνευ προηγουμένου ζήτηση ορυκτών πόρων. Μεταξύ αυτών των πόρων, οι σπάνιες γαίες, μια ομάδα χημικών στοιχείων με εξαιρετικές ιδιότητες, παίζουν καθοριστικό ρόλο στις σύγχρονες τεχνολογίες. Η σημασία αυτών των στοιχείων φάνηκε κατά τη διάρκεια μιας γεωπολιτικής διαμάχης, μεταξύ Ιαπωνίας και Κίνας το 2010, όπου οι σπάνιες γαίες χρησιμοποιήθηκαν ως εργαλείο πολιτικής πίεσης. Αυτό το γεγονός προκάλεσε ανησυχίες σε διάφορα έθνη, οδηγώντας σε ένα αυξανόμενο ενδιαφέρον για την έρευνα για τις σπάνιες γαίες. Η παρούσα πτυχιακή εργασία επικεντρώνεται στη σημασία, από την άποψη της παγκόσμιας πολιτικής, των σπάνιων γαιών, τις συνέπειες της κρίσης τους, τη σημασία της ανακύκλωσης για την πρόληψη παρόμοιων κρίσεων στο μέλλον και τις δυνατότητες των παγκόσμιων κοιτασμάτων σπάνιων γαιών. Μια υπόδειξη, από την ανασκόπηση των βιβλιογραφικών αναφορών, είναι ότι οι σπάνιες γαίες πρόκειται να αποκτήσουν σημαντική θέση στο μέλλον, καθώς η χρήση τους σε διαφορετικές τεχνολογικές εφαρμογές διευρύνεται συνεχώς. Ωστόσο, περιβαλλοντικά ζητήματα υπάρχουν και πρέπει να αντιμετωπιστούν άμεσα μέσω της κατάλληλης τεχνολογίας. The 21st century has earned a reputation as the age of mineral resource demand escalation due to global technological advancements and not without merit. Within these sought-after minerals lie rare earths, a group of chemical elements possessing peculiar properties but paramount in modern technologies. The significance of these elements came under the spotlight during a geopolitical standoff between Japan and China in 2010, where rare earths found utility as a leverage tool. This tale sent shivers down the spines of many nations and sparked interest across several countries toward rare earth research, as this paper delineates. In vivid detail, we will paint the geopolitical importance that splashes over rare earth: what ripples are felt from the rare earth crisis waves? We shall see ways recycling can act as a fence to barricade future crises similarly stoked, topped off by an exploration into the global REEs deposits.
Σπάνιες γαίες: Ορυκτά, ιδιότητες, χρήσεις, κοιτάσματα και παγκόσμια παραγωγή = Rare earth elements: Minerals, properties, uses, deposits and world production.
Οι σπάνιες γαίες (REE) είναι ένα σύνολο δεκαεπτά μεταλλικών στοιχείων, τα οποία περιλαμβάνουν τις δεκαπέντε λανθανίδες του περιοδικού πίνακα, καθώς και το σκάνδιο και το ύττριο. Κατηγοριοποιούνται σε ελαφρές σπάνιες γαίες (από λανθάνιο έως σαμάριο) και σε βαριές σπάνιες γαίες (από ευρώπιο έως λουτέτιο). Έχουν αναγνωριστεί συνολικά 160 ορυκτά, τα οποία περιέχουν σπάνιες γαίες και από τα οποία σήμερα, τέσσερα από αυτά εξορύσσονται προς εκμετάλλευση αυτών, ο μπαστνασίτης, ο ξενότιμος, ο μοναζίτης και ο λοπαρίτης. Τα στοιχεία των σπάνιων γαιών είναι σχετικά άφθονα στον φλοιό της γης, ωστόσο, λόγω των γεωχημικών ιδιοτήτων τους, είναι συνήθως διασκορπισμένα. Αυτό σημαίνει ότι δεν βρίσκονται συχνά σε συγκέντρωση που να καθιστά βιώσιμη την εξόρυξή τους. Επίσης, αντιδρούν με άλλα χημικά στοιχεία για να σχηματίσουν ενώσεις, καθεμία από τις οποίες έχει συγκεκριμένη χημική συμπεριφορά. Οι σπάνιες γαίες είναι απαραίτητες και αναντικατάστατες σε πολλές ηλεκτρικές, οπτικές, μαγνητικές και καταλυτικές εφαρμογές. Επιπλέον, αποτελούν βασικούς παράγοντες για τεχνολογίες που επιδιώκουν τη μείωση των εκπομπών, τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας, καθώς και τη βελτίωση της αποδοτικότητας, των επιδόσεων, της ταχύτητας, της ανθεκτικότητας και της θερμικής σταθερότητας. Τέλος, τα κοιτάσματα μεταλλευμάτων των σπάνιων γαιών βρίσκονται σε όλο τον κόσμο. Τα κυριότερα κοιτάσματα βρίσκονται στην Κίνα, τις Ηνωμένες Πολιτείες, την Αυστραλία και τη Ρωσία, ενώ άλλα βρίσκονται στον Καναδά, την Ινδία και τη Νότια Αφρική Rare earth elements (REEs) are a set of seventeen metallic elements, which include the fifteen lanthanides of the periodic table as well as scandium and yttrium. They are classified into light rare earths (from lanthanum to samarium) and heavy rare earths (from europium to lutetium). A total of 160 minerals containing rare earths have been identified, of which four are currently being exiled for exploitation, namely bastnasite, xenotime, monazite and loparite. Rare earth elements are relatively abundant in the earth's crust, but due to their geochemical properties they are usually dispersed. This means that they are often not found in concentrations that make their extraction viable. They also react with other chemical elements to form compounds, each of which has a specific chemical behaviour. Rare earths are essential and irreplaceable in many electrical, optical, magnetic and catalytic applications. In addition, they are key enablers for technologies that seek to reduce emissions, reduce energy consumption, and improve efficiency, performance, speed, durability and thermal stability. Finally, rare earth ore deposits are found all over the world. The main ores are found in China, the United States, Australia and Russia, while other are found in Canada, India and South Africa.
Σπάνιες γαίες στην Ελλάδα = Rare Earth Elements in Greece.
Οι σπάνιες γαίες έχουν χαρακτηρισθεί ως κρίσιμες ορυκτές πρώτες ύλες λόγω των σημαντικών τους ιδιοτήτων και τη συνεισφορά τους στην πράσινη ενέργεια. Με την αύξηση του εύρους χρήσης τους αυξάνεται και η ζήτηση. Με την συνεχόμενη αύξηση της ζήτησης των σπάνιων γαιών στην αγορά, αυξάνονται και οι έρευνες αναζήτησης νέων αποθεμάτων. Η Ελλάδα με την πολύπλοκη γεωλογία της δεν αποτελεί εξαίρεση. Η παρούσα διπλωματική έχει σκοπό την αναζήτηση των περιοχών που έχουν ερευνηθεί ως τώρα, την αναφορά των αποτελεσμάτων δημιουργώντας τελικά έναν χάρτη αναφοράς Rare earth elements are considered as critical mineral raw materials for their important properties and their contribution to green energy. With the expansion of their usage range the demand also rises. With the rising of the demand on the market more research for supplies is being conducted. Greece with its complicated geology is no exception. The purpose of the current diploma thesis is the research of the already studied aeras of Greece resulting into a reference map
Στοιχεία ενδοωκεάνιας υποβύθισης στο Ελληνικό ορογενές και αναφορές σε διαδικασίες ενδοωκεάνιας υποβύθισης στην Αλπική αλυσίδα και στην ενεργό παγκόσμια γεωδυναμική = Elements of intraoceanic subduction in the Hellenic orogen and references to intraoceanic subduction processes in the Alpine orogenic belt and in the active worldwide geodynamics.
Στο σύστημα της Τηθύος εξελίχθηκε μια από τις σημαντικότερες ορογενετικές διαδικασίες του πλανήτη, πολύπλοκη και με επιμέρους στάδια, που έδωσε τελικά την Αλπική αλυσίδα, που δομείται από μια σειρά από βουνά. Ξεκινώντας δυτικά από τα όρη του Άτλαντα στην Β. Αφρική, τα Πυρηναία και τις Άλπεις στην Ευρώπη, όπου συνεχίζεται διασπώμενη σε κλάδους στα Απέννινα στην Ιταλία, τις Καρπαθίδες και Διναρίδες στον χώρο της Βαλκανικής, στην οροσειρά της Πίνδου στον κύριο κορμό του Ελληνικού χώρου και σε όλα τα Ελληνικά βουνά, περνώντας στον χώρο της Ασίας στις Ταυρίδες στην Τουρκία, στην Συρία, στο Oman, στα όρη Zagros στο Ιράν, καταλήγει στα Ιμαλάϊα και στα νότια τεμάχη της Κίνας στα ανατολικά. Στην προσπάθεια να μελετηθούν οι γεωτεκτονικές διαδικασίες που έλαβαν χώρα στο σύστημα αυτό, οι επιστήμονες που ασχολήθηκαν, προσπάθησαν να εντοπίσουν σημεία που δίνουν σημαντικά στοιχεία για την εξέλιξή του. Μέσα σ’αυτά εντάσσονται και οι θέσεις ενδοωκεάνιας υποβύθισης, που φανερώνουν την διαδικασία έναρξης καταστροφής ωκεάνιου χώρου και συνοδεύονται κυρίως από την δημιουργία μεταμορφικής σόλας. Στην παρούσα εργασία, αναφέρονται οι σημαντικές αυτές θέσεις που εντοπίστηκαν και μελετήθηκαν στο Ελληνικό ορογενές, αλλά και οι σημαντικότερες ανάλογες θέσεις στην Αλπική αλυσίδα. Επίσης, αναφέρονται σημεία όπου σήμερα εξελίσσονται ενδοωκεάνιες υποβυθίσεις στην ενεργό παγκόσμια γεωδυναμική, αφού αποτελούν σημαντικά στοιχεία για να κατανοήσουμε αυτές τις διαδικασίες, καθώς οι γεωτεκτονικές διαδκασίες που εξελίσσονται σήμερα, είναι αυτές που επαναλαμβανόμενες στο γεωλογικό παρελθόν έδωσαν την δημιουργία των ήδη διαμορφωμένων ορογενετικών λωρίδων του πλανήτη. In the Tethys orogenic system took place one of the most important orogenic processes on the planet, complex and with individual stages, which finally gave rise to the Alpine orogenic belt, structured by a series of mountains. Starting west from the Atlas mountains in N. Africa, the Pyrenees and the Alps in Europe, where it continues splitting into branches in the Apennines in Italy, the Carpathians and Dinarides in the Balkan area, the Pindos mountain range in the main trunk of the Greek area and in all the Greek mountains, passing through Asia in the Taurides in Turkey, in Syria, in Oman, in the Zagros mountains in Iran, ending in the Himalayas and the southern part of China in the east. In the effort to study the geotectonic processes that took place in this system, the scientists tried to identify sites that provide important evidence for its evolution. Among them are included the positions of intra-oceanic subduction, which reveal the process of initial destruction of oceanic space and are mainly accompanied by the creation of a metamorphic sole. In this study, these important positions identified and studied in the Hellenic orogene, as well as the most important positions in the Alpine chain, are mentioned. Also, intra-ocean subduction processes which are currently developing in the active global geodynamics are described, since they are important elements to understand these processes, as the geotectonic processes that are evolving today are those that repeatedly in the geological past gave rise to the already formed orogenic belts of the planet.
Συγκριτική μελέτη ισοτοπικών δεδομένων των πλουτωνιτών Ξάνθης, Καβάλας και Σιθωνίας = Comparative study of the isotopic data of the Xanthi, Kavala and Sithonia plutons.
Η παρούσα πτυχιακή εργασία αφορά τη μελέτη των πλουτωνιτών στην περιοχή της Ξάνθης, της Καβάλας και της Σιθωνίας και συγκεκριμένα στη σύγκριση γεωλογικών στοιχείων αυτών των περιοχών, καθώς και των ισοτοπικών δεδομένων των πλουτωνιτών. Αναλύονται ορισμένα χαρακτηριστικά: η γεωλογία κάθε περιοχής, η πετρολογία – ορυκτολογία, η γεωχημεία, η ηλικία των πλουτωνιτών και το γεωτεκτονικό περιβάλλον. Ακόμα, γίνεται αναφορά στις μεθόδους γεωχρονολόγησης, οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με τη γεωχρονολόγηση και τέλος η σύγκριση των ισοτοπικών δεδομένων και του γεωτεκτονικού πλαισίου των περιοχών μελέτης. This thesis deals with the study of the plutons in the region of Xanthi, Kavala and Sithonia and specifically the comparison of geological data of these areas, as well as the isotopic data of the plutons. Some characteristics are analysed: the geology of each area, the petrology - mineralogy, the geochemistry, the age of the plutons and the geotectonic environment. Furthermore, the methods used to draw conclusions about the geochronology are discussed and finally, the comparison of the isotopic data and the geotectonic context of the study areas is presented.
Συνδυασμός γεωφυσικής χαρτογράφησης και ορυκτολογικών αναλύσεων στην ποσοτική και ποιοτική αξιολόγηση των αργιλικών αποθέσεων στις Μαργαρίτες, Κρήτης = Combined interpretation of geophysical and mineralogical data to the qualitative and quantitative evaluation of clay deposits in Margarites in Crete island.
Η παρούσα διπλωματική εργασία αφορά την ορυκτολογική και γεωφυσική μελέτη των αργίλων του χωριού Μαργαριτών, Κρήτης. Παρουσιάζονται οι ηλεκτρικές μέθοδοι γεωφυσικής διασκόπησης και πιο συγκεκριμένα αυτή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης και της επαγόμενης πόλωσης. Αναφέρονται, επίσης, οι διατάξεις ηλεκτροδίων που χρησιμοποιήθηκαν κατά την εφαρμογή των μεθόδων και οι σχέσεις υπολογισμού της φαινόμενης αντίστασης που σχετίζεται με την κάθε διάταξη. Στη συνέχεια, προσδιορίζεται η περιοχή μελέτης και τα γεωλογικά της χαρακτηριστικά με παρουσίαση χαρτών. Τέλος, παρουσιάζονται και ερμηνεύονται τα αποτελέσματα της ορυκτολογικής ανάλυσης δειγμάτων που είχαν συλλεχθεί καθώς και τα δεδομένα από τις τομογραφίες που πραγματοποιήθηκαν στην περιοχής μελέτης. The present thesis focuses on the mineralogical and geophysical study of clays from the village of Margarites, Crete. Electrical geophysical methods are presented, especially those of electrical resistivity and induced polarization techniques. The electrode configurations used in applying these methods are also discussed, as well as the calculation formulas for the apparent resistivity related to each configuration. In addition, the study area and its geological characteristics are defined, accompanied by map presentations. Finally, the results of the mineralogical analysis of collected samples and data from tomographies conducted in the study area are presented and interpreted.
Συνθήκες σχηματισμού, χρήσεις και παραγωγή ελληνικών λευκόλιθων = Condotions of formation, uses and production of Greek white stones.
White stone or magnesite has the chemical formula MgCO3 and appears in two forms, cryptocrystalline and crystalline. It is one of the most important minerals of magnesium and the products of its processing include caustic and bifired magnesia which are used in many fields such as agriculture and glassmaking. At the global level, the countries China, Turkey, Brazil and Russia show the largest production of white stones, while the innovation of the USA in the production of magnesite from sea water is noteworthy. On the other hand, the Greek white stone deposits are vein-shaped and are usually found in ophiolite complexes with three horizons, one lower, one intermediate and one upper. Large deposits in the Greek land are placed mainly in Chalkidiki with its homonymous ophiolite complex as well as in Evia. Greece has significantly developed the production of white stones in recent years, a decisive factor in this development has been the continuous progress and development of the Greek company GRECIAN MAGNESITE which holds the monopoly in the production of magnesite in the country and is the largest in exports pan-European. Finally, it is worth mentioning that Greece has great prospects for increasing magnesite production in the coming decade. white stones
Συνθήκες ύδρευσης Δήμου Σιντικής Περιφερειακής Ενότητας Σερρών = Water supply conditions of the Municipality of Sintiki Regional Unit of Serres.
Η συγκεκριμένη διπλωματική εργασία εστιάζει την μελέτη της για την περιοχή του Δήμου Σιντικής, ο οποίος αποτελεί έναν από τους εφτά δήμους της Περιφερειακής Ενότητας Σερρών στην Κεντρική Μακεδονία. Βρίσκεται στο βορειότερο τμήμα του Νομού και συνορεύει με την Βουλγαρία και τη Βόρεια Μακεδονία. Η μελέτη των υδρογεωλογικών συνθηκών της περιοχής καθώς και η ανάλυση των συνθηκών ύδρευσης αποτελούν τον κύριο σκοπό της παρούσας εργασίας. Μέσω των πληροφοριών που συλλέχτηκαν από τις γεωτρήσεις των οικισμών της περιοχής μελέτης, ο συνολικός αριθμός των οποίων είναι δεκαέξι (16), σχεδιάστηκαν γεωλογικές τομές για την βαθύτερη κατανόηση του γεωλογικού υποβάθρου. Παράλληλα, προκειμένου να επιτευχθεί αυτή η κατηγοριοποίηση, συγκεντρώθηκαν στοιχεία για την γεωτεκτονική εξέλιξη της γεωγραφικής έκτασης τα οποία αφορούν τους γεωλογικούς σχηματισμούς και τα πετρώματα της αλλά και μετεωρολογικά και κλιματικά δεδομένα από το έτος 2015 έως το 2022 με τις μετρήσεις του Μετεωρολογικού Σταθμού Κερκίνης, τα οποία εξετάστηκαν και αναλύθηκαν. Επιπρόσθετα, η χρήση πληροφοριών απογραφής για τα τελευταία σαράντα (40) έτη, από την Ελληνική Στατιστική Υπηρεσία, συνέβαλε στην πρόβλεψη μέσω υπολογισμών, τόσο για τους μελλοντικούς πληθυσμούς του Δήμου Σιντικής για τα έτη 2040 και 2050, όσο και για τις υδατικές ανάγκες και τις καταναλώσεις των κατοίκων σε καθημερινή και ετήσια βάση ενισχύοντας την εν λόγω εργασία. Τέλος, τονίζονται τα κυριότερα συμπεράσματα από την επεξεργασία των δεδομένων της περιοχής μελέτης και περιλαμβάνουν την συσχέτιση της γεωλογίας με τους υδατικούς πόρους. The senior thesis project focuses on the area of the municipality of Sintiki, one of the seven municipalities in the administrative district of Serres in Central Macedonia. It is located in the northernmost part of the district and borders Bulgaria and North Macedonia. The study of the hydrogeologic conditions of the area as well as the analysis of the conditions of the area’s water supply comprise the main goals of this project. Through the information collected from the boreholes of the settlements of the study area, the total number of which is sixteen (16), geological sections were designed for a deeper understanding of the geological background. At the same time, in order to achieve this categorization, data on the geotectonic evolution of the geographical area concerning its geological formations and rocks were collected, as well as meteorological and climatic data from the year 2015 to 2022 with the measurements of the Kerkini Meteorological Station, which were examined and analyzed. In addition, the use of census information for the last forty (40) years, from the Hellenic Statistical Service, contributed to the prediction through calculations, both of the future populations of the Municipality of Sintiki for the years 2040 and 2050, as well as of the water needs and consumption of the inhabitants on a daily and annual basis enhancing this work. Finally, the main conclusions from the data processing of the study area are highlighted and include the correlation between geology and water resources. 5 key words: Δήμος Σιντικής, Συνθήκες Ύδρευσης, Γεωτρήσεις
Συνοπτική μελέτη ενός βαρομετρικού χαμηλού με χαρακτηριστικά τροπικού κυκλώνα στην Μεσόγειο το 2023 = Synoptic analysis of a barometric low with tropical cyclone characteristics in the Mediterranean in 2023.
Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η συνοπτική ανάλυση ενός βαρομετρικού χαμηλού που εμφάνισε χαρακτηριστικά τροπικού κυκλώνα στην Αδριατική θάλασσα τον Ιανουάριο του 2023. Για τον σκοπό αυτό αξιοποιήθηκαν πλεγματικά δεδομένα επιχειρησιακών αναλύσεων και προγνώσεων του Ευρωπαϊκού Κέντρου Μεσοπρόθεσμων Προγνώσεων Καιρού (ECMWF) και δορυφορικά δεδομένα. Το βαρομετρικό χαμηλό σχηματίσθηκε στον Ατλαντικό ωκεανό και εισήλθε στην Ιβηρική θάλασσα στις 20 Ιανουαρίου υπό την παρουσία ενός αυλώνα στη μέση τροπόσφαιρα. Στη συνέχεια, κατευθυνόμενο ανατολικά διέσχισε το νότιο τμήμα της Ιταλικής χερσονήσου στις 21 Ιανουαρίου. Εκεί φαίνεται να ενισχύθηκε από την παρουσία μιας ανωμαλίας της δυναμικής τροπόπαυσης και τις επιφανειακές ροές ενέργειας καθώς, λίγες ώρες αργότερα, εμφάνισε χαρακτηριστικά τροπικού κυκλώνα. Τέλος, κινούμενο κατά μήκος της Αδριατικής θάλασσας, το σύστημα κατέληξε στην περιοχή της πόλης Ανκόνα όπου και διαλύθηκε τις πρώτες ώρες της 22ης Ιανουαρίου. Από τη συνοπτική και δυναμική μελέτη έγινε εμφανές πως παρόλο που το σύστημα παρουσίασε ορισμένα χαρακτηριστικά τροπικών κυκλώνων, όπως ανέφελο ‘μάτι’ και θερμό πυρήνα, η κατηγοριοποίηση του ως Μεσογειακό κυκλώνα δεν είναι τόσο ξεκάθαρη. The aim of this thesis is the synoptic analysis of a barometric low that exhibited characteristics of a tropical cyclone in the Adriatic Sea in January 2023. For this purpose, gridded operational analyses and forecast data from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) and satellite data were utilized. The barometric low initially formed in the Atlantic Ocean and entered the Iberian Sea on January 20 under the presence of a trough in the mid-troposphere. Afterwards, it moved eastward, crossing the southern part of the Italian Peninsula on 21 January. In this region, it appears to have been strengthened by the presence of an anomaly in the dynamic tropopause and the surface fluxes of latent and sensible heat, as a few hours later it exhibited characteristics of a tropical cyclone. Finally, moving along the Adriatic Sea, the system reached the area of the city of Ancona where it dissipated in the early hours of January 22. The synoptic and dynamic study made it evident that although the system exhibited some characteristics of tropical cyclones, such as a cloud-free ‘eye’ and a warm-core, its classification as a Mediterranean tropical-like cyclone is not entirely clear.
Συνοπτική μελέτη της κακοκαιρίας Διομήδης στην Ελλάδα τον Ιανουάριο του 2022 = Synoptic Study of the storm Diomidis in Greece in January 2022.
Κύριος στόχος της διπλωματικής εργασίας αποτελεί η περιγραφή και ανάλυση του βαρομετρικού χαμηλού που προκάλεσε την κακοκαιρία Διομήδης στην Ελλάδα τον Ιανουάριο του 2022. Για τον σκοπό αυτό, συνδυάστηκαν δεδομένα μετεωρολογικών σταθμών, δορυφορικές εικόνες, χάρτες καιρού επιφανείας και αναδρομικές αναλύσεις ERA5. Μελετήθηκε η εξέλιξη του βαρομετρικού χαμηλού και η επίδρασή του στις βροχοπτώσεις, τον άνεμο και τη θερμοκρασία, εστιάζοντας ιδιαίτερα στην Ελλάδα. Αναλύθηκαν οι κύριες ατμοσφαιρικές συνθήκες που συνέβαλαν στην ένταση της κακοκαιρίας, εστιάζοντας στη δημιουργία των ισχυρών βροχοπτώσεων και ανέμων. Μεγάλες τιμές βροχόπτωσης καταγράφηκαν από τους μετεωρολογικούς σταθμούς, όπως στο αεροδρόμιο Λάρισας όπου η βροχόπτωση έφτασε τα 41.0 mm στις 11 Ιανουαρίου. Επιπλέον, τα δορυφορικά δεδομένα IMERG-GPM έδειξαν υψηλές εκτιμήσεις υετού που έφτασαν έως και τα 166 mm σε θαλάσσιες περιοχές του Αιγαίου, επιβεβαιώνοντας την ένταση του φαινομένου. The main aim of this thesis is the description and analysis of the barometric low that caused the Diomidis storm in Greece in January 2022. For this purpose, data from meteorological stations, satellite images, surface weather chart, and ERA5 reanalysis data were combined. The evolution of the low-pressure system and its associated rainfall, wind, and temperature were studied, with particular focus in Greece. The main atmospheric conditions that contributed to the storm’s intensity were analyzed, focusing on the creation of heavy rainfall and strong winds. High rainfall amounts were recorded by the meteorological stations, such as at Larissa Airport where precipitation reached 41.0 mm on January 11. Additionally, satellite data from IMERG-GPM showed high precipitation estimates reaching up to 166 mm over the Aegean Sea, confirming the intensity of the phenomenon.
Συστηματική ταξινόμηση του Protrgelaphus από την απολιθωματοφόρο θέση Δυτικό - 3, DKO (Κοιλάδα Αξιού) = Systematic study of Protragelaphus from the fossiliferous site Dytiko - 3, DKO (Axios valley).
Η παρούσα διπλωματική εργασία αποσκοπεί στην συστηματική μελέτη, τόσο ποιοτικά όσο και ποσοτικά, του δείγματος DKO 217X, ενός τμήματος κρανίου βοοειδούς της απολιθωματοφόρου θέσης Dytiko - 3 (DKO) της Κοιλάδας του Αξιού. Σε εισαγωγικό επίπεδο, παρουσιάζονται κάποιες βασικές πληροφορίες της περιοχής μελέτης καθώς και η περιγραφή του γένους Protragelaphus, γένος το οποίο φέρει αρκετές ομοιότητες με το δείγμα DKO 217X. Στο ερευνητικό μέρος της εργασίας, παράλληλα με την μελέτη του μη ταξινομημένου ευρήματος πραγματοποιήθηκαν κρανιακές μετρήσεις εννέα απολιθωμάτων του είδους Protragelaphus theodori της θέσης Dytiko - 1 (DTK) (Συλλογή Μουσείου Γεωλογίας – Παλαιοντολογίας - Παλαιοανθρωπολογίας Α.Π.Θ.) προκειμένου να συμβάλλουν στην καλύτερη σύγκριση. Η ανάλυση των μετρήσεων με τη χρήση διαγραμμάτων διασποράς και η περιγραφή των μορφολογικών χαρακτηριστικών, οδήγησαν στο συμπέρασμα ότι το δείγμα DKO 217X που ταξινομείται στο γένος Protragelaphus, συνδέεται στενότερα με το είδος P. theodori. The present thesis aims to the systematic study, both qualitatively and quantitatively, of the DKO 217X specimen, a bovid skull fragment from the fossiliferous site Dytiko - 3 (DKO) in the Axios Valley region. At an introductory level, some basic information about the study area is presented, as well as a description of the genus Protragelaphus, with which the specimen DKO 217X shares several similarities. In the research part of the thesis, alongside the study of the unclassified find, cranial measurements of nine fossils of the species Protragelaphus theodori from the Dytiko - 1 (DTK) site (Collection of the Museum of Geology – Paleontology - Paleoanthropology, AUTh) were conducted to aid in better comparison. The analysis of the measurements using scatter plots and the description of morphological characteristics led to the conclusion that the DKO 217X specimen which is classified within the genus Protragelaphus, it is more closely related to the species P. theodori.
Συσταδοποπίηση και περιοδικότητα των μεγάλων σεισμών στο ελληνικό χώρο = Clustering and perodocoty of the big earthquakes on Greece.
Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην σεισμικότητα στις περιοχές Κεντρικών Ιονίων Νήσων, Κορινθιακού κόλπου, Βόρειου και Νότιου Αιγαίου πελάγους για σεισμούς που έγιναν από το 1600 μέχρι σήμερα και μεγέθους Μ?6.0. Σκοπός είναι η χρονική μελέτη καθώς και η πιθανότητα σύνδεσης των σεισμών σε κάθε μια από τις περιοχές ξεχωριστά. Στο πρώτο κεφάλαιο, περιγράφονται οι σεισμοτεκτονικές ιδιότητες των περιοχών μελέτης και γίνεται μια σύντομη αναφορά σε παλαιότερες μελέτες αντίστοιχες με το αντικείμενο μελέτης της παρούσας εργασίας. Στο δεύτερο κεφάλαιο, γίνεται παρουσίαση και (χωρική και χρονική) ανάλυση των δεδομένων για κάθε μια από τις περιοχές ξεχωριστά. Στο τρίτο κεφάλαιο, γίνεται στατιστική ανάλυση των δεδομένων που παρουσιάστηκαν στο δεύτερο κεφάλαιο περιγραφή των παραμέτρων που χρησιμοποιούνται για τους σκοπούς της εργασίας και εξαγωγή αποτελεσμάτων. Τέλος, στο τέταρτο κεφάλαιο αναλύονται τα συμπεράσματα που προκύπτουν και η ερμηνεία που δίνεται από τα αποτελέσματα που βγήκαν από το τρίτο κεφάλαιο. This diploma thesis concentrates on the seismicity in the Central Ionian Islands, Gulf of Corinth, North and South Aegean seas for earthquakes that occurred from 1600 to the present and of magnitude M?6.0. The purpose is the temporal study as well as the possibility of connecting the earthquakes in each of regions separately. In the first chapter, the seismotectonic properties of the study areas are described and a brief reference is made to earlier studies corresponding to the subject of the present thesis. In the second chapter, there is a presentation and (spatial and temporal) analysis of the data for each of regions separately. In the third chapter, a statistical analysis of the data presented in the second chapter is made, along with a description of the parameters used for the purpose of this study and the extraction of the results. Finally, the fourth chapter discusses the conclusions and the interpretation given by the results obtained from the third chapter.
Σχέσεις Μεταξύ Κλιμάκων Μεγεθών Σεισμών Ενδιαμέσου Βάθους του Ελληνικού Χώρου = Relationships Between Magnitude Scales of Intermediate Depth Earthquakes in Greece.
Το πόσο μεγάλος ή μικρός είναι ένας σεισμός καθορίζεται από το ποσό της ενέργειας που απελευθερώνεται κατά την εκδήλωσή του και εκφράζεται με μια ποσότητα που ονομάζεται μέγεθος του σεισμού. Στην πορεία του χρόνου προτάθηκαν διάφορες κλίμακες μεγεθών οι τιμές των όποιων προκύπτουν από καταγραφές σε διάφορα σεισμολογικά όργανα σεισμών που προέρχονται από διαφορετικές επικεντρικές αποστάσεις, και οι οποίες συνέβαλαν ώστε να είναι εφικτή η σύνταξη ομογενών (ως προς το μέγεθος) καταλόγων σεισμών για περεταίρω μελέτη. Οι πλέον διαδεδομένες κλίμακες μεγεθών που χρησιμοποιούνται παγκοσμίως για την περιγραφή της «ισχύος» των σεισμών είναι η κλίμακα τοπικού μεγέθους, ML, η κλίμακα επιφανειακού μεγέθους, MS και η κλίμακα μεγέθους σεισμικής ροπής, Mw. Στον Ελλαδικό χώρο, για τον υπολογισμό του τοπικού μεγέθους σεισμού ML χρησιμοποιείται η σχέση των Hutton and Boore (1987) για την εφαρμογή της οποίας χρησιμοποιούνται οι καταγραφές του Ενιαίου Εθνικού Δικτύου Σεισμογράφων (ΕΕΔΣ). Η σχέση αυτή, προήλθε από την προϋπάρχουσα σχέση των Bacun and Joyner (1984), οι τιμές των παραμέτρων της οποίας προέκυψαν από δεδομένα σεισμών της Νότιας Καλιφόρνιας. Ωστόσο, για τον υπολογισμό του τοπικού μεγέθους, ML, οι σχέσεις αυτές είναι βασισμένες στους επιφανειακούς σεισμούς και δε μπορούν να εφαρμοστούν με αξιοπιστία για σεισμούς ενδιάμεσου βάθους, καθώς οι σεισμοί αυτοί παρουσιάζουν σημαντικές ιδιαιτερότητες. Στην εργασία αυτή, χρησιμοποιούνται τα δεδομένα 1460 σεισμών ενδιαμέσου βάθους που εκδηλώθηκαν στην ευρύτερη περιοχή του Ελληνικού Τόξου η οποία οριοθετείται από τις συντεταγμένες 33° - 40° Βόρειο γεωγραφικό πλάτος και 19° - 30° Ανατολικό γεωγραφικό μήκος, από το Μάρτιο του 1965 μέχρι και το Σεπτέμβρη του 2021. Οι κλίμακες μεγέθους που χρησιμοποιούνται είναι: i) το μέγεθος σεισμικής ροπής MW, από το Global entroid Moment Tensor (GCMT, https://www.globalcmt.org) και National Earthquake Information Center (NEIC/NEIS, https://www.usgs.gov), ii) το χωρικό mb και επιφανειακό MS, μέγεθος από το International Seismological Center (ISC, http://www.isc.ac.uk) και το NEIC και iii) το τοπικό μέγεθος ML, από τους καταλόγους του Σεισμολογικού Σταθμού του Εργαστηρίου Γεωφυσικής του ΑΠΘ (THE/AUTH, https://seismo.auth.gr) και του Γεωδυναμικού Ινστιτούτου του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών (ΑΤΗ/ΝΟΑ, https://bbnet.gein.noa.gr). The size of an earthquake is determined by the amount of energy released during its occurrence and is expressed by a quantity called earthquake magnitude. In the course of time, various earthquake magnitude scales have been proposed, for the estimation of which recordings on various seismological instruments are used, so that they can be categorized in seismic catalogues for further study. The most common magnitude scales used worldwide to describe the “size” of earthquakes are the local magnitude scale, ML, the surface wave magnitude, Μsand the moment magnitude scale, Mw. In Greece, the recordings of the Hellenic Unified Seismological Network (HUSN) and the relation proposed by Hutton and Boore (1987) are used to calculate earthquake’s local magnitude ML. This relation derives from the pre-existing relation of Bacun and Joyner (1984), whose parameter values were derived from Southern California earthquake data. However, for the calculation of the local magnitude, ML, these relationships are based on shallow earthquakes and cannot be reliably applied to earthquakes of intermediate depth, as these earthquakes present significant peculiarities. This paper uses the data of 1460 intermediate depth earthquakes that occurred in the wider area of the Hellenic Arc, which is bounded by the coordinates 33° - 40° North latitude and 19° - 30° East longitude, from March 1965 until September of 2021. The magnitudes of these earthquakes are: i)Moment Magnitude, Mw, from the on-line catalogues of Global Centroid Moment Tensor (GCMT, https://www.globalcmt.org) and National Earthquake Information Center(NEIC/NEIS https://www.usgs.gov), ii)Body Wave Magnitude mb, and Surface wave Magnitude MS, from the on-line catalogues of International Seismological Center (ISC, http://www.isc.ac.uk) and NEIC/NEIS andfinally iii) Local Magnitude, ML from Seismological Station of the Geophysical Laboratory of Aristotle University of Thessaloniki (THE/AUTH, https://seismo.auth.gr) and Geodynamic Institute of the National Observatory of Athens (ΑΤΗ/ΝΟΑ, https://bbnet.gein.noa.gr).
Σχέση χαρακτηριστικών κυττάρων καταιγίδας και δεικτών αστάθειας για την περιοχή της Κεντρικής Μακεδονίας = Storm Cell Characteristics and Instability indices for the Region of Central Macedonia Greece.
Η συστηματική παρατήρηση της ατμόσφαιρας βοηθά τους μετεωρολόγους στην πρόγνωση του καιρού παγκοσμίως. Τα μετεωρολογικά ραντάρ είναι ένα σύστημα τηλεπισκόπισης το οποίο χρησιμοποιείται για την παρακολούθηση φαινομένων στην ατμόσφαιρα σε πραγματικό χρόνο. Πιο συγκεκριμένα, με τη σωστή χρήση των μετεωρολογικών ραντάρ λαμβάνουμε σημαντικές πληροφορίες για την ατμόσφαιρα και τις συνθήκες που συμβαίνουν σε αυτή. Ένα επίσης χρήσιμο εργαλείο στη μετεωρολογία αποτελούν, εδώ και δεκαετίες οι ραδιοβολίσεις. Στην παρούσα εργασία πραγματοποιείται συσχέτιση των δεδομένων κυττάρων καταιγίδων από το μετεωρολογικό ραντάρ και των δεικτών αστάθειας που προκύπτουν από τη ραδιοβόλιση για την περιοχή της Κεντρικής Μακεδονίας. Ειδικότερα μελετάται ο συντελεστής συσχέτισης των χαρακτηριστικών των κυττάρων και των δεικτών αστάθειας με σκοπό τον εντοπισμό εκείνων των δεικτών αστάθειας που σχετίζονται καλύτερα με τα χαρακτηριστικά των καταιγίδων. Τα δεδομένα περιλαμβάνουν την περίοδο Απριλίου - Σεπτεμβρίου από το 2011 έως και το 2020. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι υπάρχει συσχέτιση μεταξύ των κυττάρων καταιγίδων και συγκεκριμένων δεικτών αστάθειας γεγονός το οποίο θα μπορούσε να συμβάλλει σε μία καλύτερη εκτίμηση του δυναμικού των καταιγίδων για την περιοχή. Systematic observation of the atmosphere helps meteorologists forecast the weather worldwide. Meteorological radars are a remote sensing system used to monitor atmospheric phenomena in real time. More specifically, with the correct use of meteorological radars we obtain important information about the atmosphere and the conditions that occur in it. Radio broadcasts have also been a useful tool in meteorology for decades. In the present work, a correlation is made between storm cell data from meteorological radar and instability indices derived from radio polling for the region of Central Macedonia. In particular, the correlation coefficient of cell characteristics and instability indices is studied in order to identify those instability indices that are best related to storm characteristics. The data covers the period April - September from 2011 to 2020. The results showed that there is a correlation between storm cells and specific instability indices which could contribute to a better assessment of storm potential for the region.
Τεχνολογικές Εφαρμογές Κρίσιμων Μετάλλων, Μετάλλων Υψηλής Τεχνολογίας, και η Ευρωπαϊκή Πολιτική για Ορυκτές Πρώτες Ύλες Καλιαμπός Δημήτριος = Technological Applications of Critical Metals, High Technology Metals, and the European Policy on Mineral Raw Materials.
Η γρήγορη τεχνολογική πρόοδος και η ανάπτυξη στις υψηλής τεχνολογίας βιομηχανίες έχουν οδηγήσει σε αυξημένη ζήτηση για κρίσιμα μέταλλα και μέταλλα υψηλής τεχνολογίας. Αυτά τα μέταλλα είναι απαραίτητα συστατικά στην κατασκευή διάφορων υψηλής τεχνολογίας προϊόντων, συμπεριλαμβανομένων ηλεκτρονικών, ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και τεχνολογιών άμυνας. Ωστόσο, η προμήθειά τους είναι περιορισμένη, και πολλά από αυτά τα μέταλλα συγκεντρώνονται γεωγραφικά σε λίγες χώρες, καθιστώντας τα ευάλωτα σε διακοπές προμήθειας και τις αλλαγές των τιμών. Η Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ) αναγνωρίζει τη σημασία αυτών των μετάλλων και έχει εφαρμόσει πολιτικές για να διασφαλίσει την ασφαλή και βιώσιμη προμήθειά τους. Η παρούσα πτυχιακή εργασία αναλύει την τρέχουσα κατάσταση των κρίσιμων μετάλλων και μετάλλων υψηλής τεχνολογίας στην Ευρώπη, τη σημασία τους για την οικονομία της ΕΕ, την κατάσταση της αλυσίδας εφοδιασμού τους και τα μέτρα πολιτικής που μπορεί να λάβει η ΕΕ για την βιώσιμη προμήθειά τους. The rapid technological advancement and growth in high-tech industries have led to an increased demand for critical metals and high technology metals. These metals are essential components in the manufacturing of various high-tech products, including electronics, renewable energy, and defense technologies. However, their supply is limited, and many of these metals are geographically concentrated in a few countries, making them vulnerable to supply disruptions and price fluctuations. The European Union (EU) recognizes the importance of these metals and has implemented policies to ensure their secure and sustainable supply. This thesis analyzes the current status of critical metals and high technology metals in Europe, their importance to the EU economy, their current condition of their supply chains, and the EU's policy measures for their sustainable supply.
Υδρογεωλογική έρευνα της λεκάνης του κάτω ρού του Ευρώτα ποταμού και συνθήκες ύδρευσης της δημοτικής ενότητας Σπαρτιατών = Hydrogeological survey of the lower Eurota river basin and irrigation conditions of the municipal unit of Spartans.
Σκοπός τον οποίον συγγράφηκε η πτυχιακή αυτή εργασία είναι η κατανόηση των υδρογεωλογικών συνθηκών της περιοχής των γεωτρήσεων της δημοτικής ενότητας Σπαρτιατών καθώς και την μελέτη της λεκάνης απορροής του Ευρώτα ποταμού κυρίως για τον κάτω ρου του. Διερευνώνται οι υδρευτικές ανάγκες των κατοίκων με τους υπάρχοντες υδρολήπτες (γεωτρήσεις, πηγές). Ουσιαστικά υδρεύεται από 8 γεωτρήσεις και 4 πηγές. Σημαντικός τροφοδότης νερού για την πόλη είναι η πηγή της Τρύπης συνεισφέροντας το 42% της ετήσιας παροχής χρήσης. Το υπόγειο υδατικό σύστημα Σύστημα Ανατολικού Ταϋγέτου – Αγίας Μαρίνας GR0300220 αναπτύσσεται σε ασβεστόλιθους της Ιονίου και Τρίπολης με μέση ετήσια τροφοδοσία 120 εκατομμύρια κυβικά μέτρα (120.000.000 m3) και είναι αυτό που χρησιμοποιεί η περιοχή για την άντληση νερού είτε για άρδευση είτε για ύδρευση. Όσον αφορά την εκπόνηση της εργασίας λήφθηκαν υπόψη ορισμένα δεδομένα στοιχεία για την περιοχή όπως η γεωλογία, η υδρολιθολογία, το κλίμα, τα περιβαλλοντικά προβλήματα, η μορφολογία – τοπογραφία. Όπου κρινόταν εύλογο, προσθέτονταν στοιχεία από γεωφυσικές έρευνες στην περιοχή για ενίσχυση της εκάστοτε αναφοράς. Εφαρμόστηκαν ακόμα και προβλέψεις πληθυσμού για τις ακόλουθες δύο δεκαετίες με στοιχεία από προηγούμενες απογραφές. Αυτό για τον λόγο ότι έπρεπε να υπολογιστούν οι υδρευτικές ανάγκες της περιοχής που βασικός παράγοντας είναι ο αριθμός των κατοίκων. Όλα τα δεδομένα που στάθηκαν αρωγοί στην περάτωση της εργασίας αντλήθηκαν από προηγούμενες έρευνες στην περιοχή και κυρίως σε αυτές από το ΙΓΜΕ. Προφανώς και ιδιαίτερο ζήλο για βοήθεια έδειξαν η Δ.Ε.Υ.Α. Σπάρτης, η ΕΛΣΤΑΤ και η τοπική Εφορεία Αρχαιοτήτωνα. Η συγκρότηση και κατανόηση των όσων λέγουντο στην βιβλιογραφία όμως συνέβαλε καθοριστικά η προσωπική μου υπαίθρια έρευνα. Τέλος, παρατίθονται και προτάσεις για την ορθή διαχείριση των υδάτινων πόρων για την περιοχή. The purpose for which this thesis was written is to understand the hydrogeological conditions of the drilling area of the municipal unit of Spartiaton as well as the study of the Evrotas river basin mainly for its lower reaches. The water needs of the residents with the existing water intakes (boreholes, springs) are investigated. It is essentially watered by 8 boreholes and 4 springs. An important water supplier for the city is the source of the Trypi contributing 42% of the annual usage supply. The underground water system Eastern Taygetus - Agia Marina GR0300220 is developed in limestones of Ionian and Tripoli with an average annual supply of 120 million cubic meters (120,000,000 m3) and is what the area uses to pump water for either irrigation or water supply. Regarding the preparation of the work, certain facts about the area were taken into account such as geology, hydrolithology, climate, environmental problems, morphology - topography. Where it was deemed reasonable, evidence from geophysical surveys in the area was proposed to support each reference. Population projections for the next two decades were even applied using data from previous censuses. This is because the water needs of the area had to be calculated, the main factor being the number of inhabitants. All the data that helped in the completion of the work were drawn from previous surveys in the area and mainly from those by the IGME. Obviously, D.E.Y.A. Sparta, ELSTAT and the local Ephorate of Antiquities showed a special zeal for help. However, my personal outdoor research made a decisive contribution to the construction and understanding of what was said in the literature. Finally, suggestions for the proper management of water resources for the region are also presented.
Υδροχημικές συνθήκες του υπόγειου νερού στην περιοχή Λητής του δήμου Ωραιοκάστρου = Hydrochemical conditions of the groundwater in the Liti area of Oreokastro municipality.
Κύριος στόχος της παρούσας Διπλωματικής εργασίας αποτελεί η αξιολόγηση των υδροχημικών συνθηκών και της διαφοροποίησης της ποιότητας του υπόγειου νερού με το βάθος, στην περιοχή της Λητής του Δήμου Ωραιοκάστρου, που ανήκει στη Δημοτική Ενότητα Μυγδονίας. Η έρευνα επικεντρώνεται στη μελέτη των υδροχημικών παραμέτρων και των κυριότερων ιόντων που περιέχονται στο υπόγειο νερό της περιοχής. Η ραγδαία οικιστική και πληθυσμιακή ανάπτυξη της περιοχής τα τελευταία χρόνια έχει αυξήσει τις ανάγκες σε υδάτινους πόρους, καθιστώντας αναγκαίες τέτοιου είδους έρευνες. Στην παρούσα εργασία αναλύονται γενικά χαρακτηριστικά της περιοχής όπως γεωγραφικά, κλιματολογικά και κοινωνικά, καθώς και τα γεωλογικά και υδρογεωλογικά της χαρακτηριστικά, με έμφαση στη σχέση τους με την υδροφορία. Η περιοχή ανήκει γεωλογικά στην Περιροδοπική ζώνη, με πετρώματα Περμοτριαδικής και Ιουρασικής ηλικίας, ενώ η υδρογεωλογική ανάλυση αποκαλύπτει μια ποικιλία υδροφορέων, που περιλαμβάνουν κοκκώδεις υδροφορείς σε νεογενείς και τεταρτογενείς σχηματισμούς, καρστικούς υδροφορείς σε ανθρακικά πετρώματα και υδροφορείς διερρηγμένων πετρωμάτων σε Μεσοζωικούς και Παλαιοζωικούς σχηματισμούς. Οι φυσικοχημικές παράμετροι που μελετήθηκαν με το βάθος περιλαμβάνουν την ηλεκτρική αγωγιμότητα, το pH, τη θερμοκρασία, το διαλυμένο οξυγόνο και την ολική σκληρότητα του νερού. Επίσης, αναλύθηκαν οι συγκεντρώσεις βασικών ιόντων όπως το ασβέστιο, το μαγνήσιο, το κάλιο, το νάτριο, τα νιτρικά, τα θειικά, τα χλωριούχα και τα όξινα ανθρακικά ιόντα. Η έρευνα αποκάλυψε μεταβολές με το βάθος στις περισσότερες υδροχημικές παραμέτρους και μια σαφή συσχέτιση με τα χαρακτηριστικά της περιοχής. Τα συμπεράσματα αυτής της ανάλυσης χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση της καταλληλόλητας του νερού για διάφορες χρήσεις και έγιναν προτάσεις για τη βέλτιστη διαχείριση των υδατικών πόρων της περιοχής. The main objective of this thesis is to evaluate the hydrochemical conditions and the variation in groundwater quality with depth in the Lithia area of the Municipality of Oreokastro, within the Municipal Unit of Mygdonia. The research focuses on studying the hydrochemical parameters and the major ions present in the groundwater of the area. The rapid residential and population growth in recent years has increased the demand for water resources, making such studies necessary. This work analyzes the general characteristics of the area, including geographical, climatic, and social aspects, as well as its geological and hydrogeological features, with an emphasis on their relationship to the area's aquifers. Geologically, the area belongs to the Peri-Rhodope zone, with rocks dating from the Permo-Triassic and Jurassic periods. The hydrogeological analysis reveals a variety of aquifers, including granular aquifers in Neogene and Quaternary formations, karstic aquifers in carbonate rocks, and fractured rock aquifers in Mesozoic and Paleozoic formations. The physicochemical parameters studied with depth include electrical conductivity, pH, temperature, dissolved oxygen, and total water hardness. Additionally, the concentrations of key ions such as calcium, magnesium, potassium, sodium, nitrates, sulfates, chlorides, and bicarbonate ions were analyzed. The research revealed variations with depth in most hydrochemical parameters and a clear correlation with the area's characteristics. The conclusions of this analysis were used to assess the water's suitability for various uses and to propose recommendations for the optimal management of the area's water resources.
Μαρία - Ελισσάβετ Νικόλαος - Αλέςξανδρος Δημοπούλου
υπόγεια ποτάμια στην Ελλάδα : καταγραφή, γεωλογία, σπηλαιογενεση = Underground rivers in GreeceQ documentation, geology, speleogenesis.
Τα υπόγεια ποτάμια αποτελούν σημαντικούς γεωλογικούς και υδρογεωλογικούς σχηματισμούς. Παρά τη σημασία τους, οι γνώσεις για την γεωγραφική κατανομή τους στην Ελλάδα είναι περιορισμένες. Η παρούσα εργασία έχει σκοπό, με βάση την υπάρχουσα βιβλιογραφία, να καταγράψει τους υπόγειους ποταμούς της Ελλάδας και να παρουσιάσει τα χαρακτηριστικά τους που σχετίζονται με τη γεωγραφική θέση, τη γεωλογία, τη λιθολογία, τη μορφολογία και την υδρολογική κατάσταση. Εξετάζει τη γεωγραφική τους συγκέντρωσή και διερευνά τους παράγοντες που επηρεάζουν τη δημιουργία και την κατανομή τους. Η μεγαλύτερη συγκέντρωση υπόγειων ποταμών εντοπίζεται στην περιφέρεια Στερεάς Ελλάδας, ενώ σε επίπεδο περιφερειακών ενοτήτων η μεγαλύτερη συγκέντρωση βρίσκεται στων Ιωαννίνων. Με την απεικόνιση των υπόγειων ποταμών στον χάρτη της Ελλάδας συμπεραίνεται ότι η πλειοψηφία των υπόγειων ποταμών συγκεντρώνεται κυρίως στο χώρο των Εξωτερικών Ελληνίδων και πιο συγκεκριμένα κατά μήκος της οροσειράς της Πίνδου και της προέκτασης της προς τα νότια στην Πελοπόννησο και στην Κρήτη. Η ταξινόμηση των σπηλαίων σε σχέση με το υψόμετρο καταδεικνύει ότι η πλειοψηφία τους εντοπίζεται κυρίως σε ορεινές περιοχές, σε υψόμετρα άνω των 900 μέτρων. Τα περισσότερα σπήλαια διανοίγονται εντός ασβεστόλιθων, όπου ευνοείται η διάλυση για την ανάπτυξη καρστικών σχηματισμών. Η ανάπτυξή τους παρουσιάζει κατά κύριο λόγο δενδριτική μορφή, ακολουθεί οριζόντιες είτε μικρής κλίσης διαδρομές κατά μήκος ασυνεχειών και συνδέεται με φρεατική και βασικού επιπέδου σπηλαιογένεση. Η μελέτη καταλήγει ότι η θέση και η ανάπτυξη των υπόγειων ποταμών δεν συμβαίνει τυχαία, αλλά εξαρτάται από πλήθος παραγόντων και χρειάζονται επιπλέον μελέτες για την καλύτερη κατανόηση τους. Underground rivers are significant geological and hydrogeological formations. Despite their importance, knowledge about their geographical distribution in Greece remains limited. This paper aims, based on existing literature, to compile a list of underground rivers in Greece and to present their characteristics in relation to their geographical location, geology, lithology, morphology, and hydrological status. Ιt examines their geographical distribution and explores the factors influencing their formation and spatial patterns. The highest concentration of underground rivers is observed in the region of Sterea Ellada, with the regional unit of Ioannina showing the greatest density. Mapping these underground rivers across Greece reveals that most are concentrated in the region of the External Hellenides, particularly along the Pindos mountain range and its extension to the south, including the Peloponnese and Crete. The classification of caves by altitude indicates that the majority are located in mountainous areas, primarily at elevations above 900 meters. Most caves develop within limestone, where dissolution processes promote the formation of karstic systems. Their development predominantly follows a dendritic pattern, with underground rivers flowing horizontally or along gently sloping paths, often associated with phreatic and watertable cave systems. The study concludes that the distribution and development of underground rivers are not random but influenced by a complex set of factors. Further research is necessary to gain a deeper understanding of these systems.
Υποθαλάσσια ριπίδια: τύποι ροών και υπό-περιβάλλοντα ιζηματογένεσης = Submarine fans: flow types and depositional sub-environmants.
Η παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζει μια βιβλιογραφική ανασκόπηση των διαφορετικών τύπων ροών που ευθύνονται για την απόθεση του ιζήματος στα βαθιά αποθετικά περιβάλλοντα, καθώς και μια ανασκόπηση των πιο συχνών υποπεριβαλλόντων ιζηματογένεσης που συναντώνται στα συστήματα των υποθαλάσσιων ριπιδίων. η ανασκόπηση περιγράφει και ερμηνεύει δέκα διαφορετικές ιζηματογενείς φάσεις (κροκαλοπαγή πλούσιο σε συνδετικό υλικό και κροκάλες, συμπαγή ψαμμίτη, ψαμμίτης με παράλληλη ελασμάτωση από ροές σύρσης, ψαμμίτης με παράλληλη ελασμάτωση, ψαμμίτης με αναρριχώμενη διασταυρούμενη ελασμάτωση, ψαμμίτης με ελικοειδής ελασμάτωση, συμπαγής ιλυόλιθος, ιλυόλιθος με διασταυρούμενη ελασμάτωση και ιλυόλιθος με παράλληλη ελασμάτωση). επιπλέον, η ανασκόπηση περιγράφει και ερμηνεύει οχτώ διαφορετικά υποπεριβαλλόντα ιζηματογένεσης (στον άξονα των λοβών, παραπλεύρως του άξονα των λοβών, στα περιθώρια των λοβών, στα απομακρυσμένα περιθώρια των λοβών,ενδότερων και εξώτερων εσωτερικών αναχωμάτων, ενδότερων και εξώτερων εξωτερικών αναχωμάτων). This honours thesis offers a literature review on the most common flow types that are responsible for the sediment deposition in deep water settings, along with a review on the most common depositional sub-environments that occur in deep-water submarine fan deposits. the review describes and interprets ten different sedimentary facies (matrix- and clast-supported conglomerate, structureless sandstone, spaced planar-laminated sandstone, parallel-laminated sandstone, climbing ripple-cross laminated sandstone, convolute cross-laminated sandstone, sandstone, structureless mudstone, ripple cross-laminated mudstone and parallel laminated mudstone). further, the review describes and interprets eight depositional sub-environments (lobe axis, lobe off axis, 8 lobe fringe, distal lobe fringe, inner- and outer internal levee, inner and outer external levee).Η
Υποθαλάσσιες ροές βαρύτητας και η επίδρασή τους στις ανθρώπινες δραστηριότητες = Submarine gravity flows and their effect on human activities.
Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την επίδραση των υποθαλάσσιων ροών βαρύτητας στις ανθρώπινες δραστηριότητες, εστιάζοντας στις γεωλογικές διαδικασίες που τις προκαλούν και στις συνέπειες για τις ανθρώπινες υποδομές και εγκαταστάσεις. Στο πρώτο κεφάλαιο, παρέχεται ένα ολοκληρωμένο θεωρητικό πλαίσιο για τις υποθαλάσσιες ροές βαρύτητας. Ορίζονται οι βασικές έννοιες και τα χαρακτηριστικά των υποθαλάσσιων ροών βαρύτητας. Το κεφάλαιο συνεχίζει με την ανάλυση των ροών υψηλής και χαμηλής πυκνότητας, την εφαρμογή του μοντέλου Buma για την κατανόηση των ροών και τα αίτια δημιουργίας αυτών των φαινομένων. Το δεύτερο κεφάλαιο αναλύει τις επιπτώσεις των υποθαλάσσιων ροών βαρύτητας στις ανθρώπινες δραστηριότητες. Εξετάζονται οι επιπτώσεις στις υποθαλάσσιες ανθρώπινες εγκαταστάσεις, όπως οι πλατφόρμες εξόρυξης και τα υποθαλάσσια δίκτυα. Στο τρίτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται παραδείγματα που αναδεικνύουν τη σημασία της κατανόησης των υποθαλάσσιων ροών βαρύτητας και των επιπτώσεών τους. Εξετάζονται τέσσερις περιοχές με έντονα γεωλογικά χαρακτηριστικά και σημαντικές επιπτώσεις στις ανθρώπινες δραστηριότητες: ο Κορινθιακός Κόλπος, το δέλτα του Ροδανού, το Capbreton Canyon και το δέλτα του Στενού της Ταϊβάν. Κάθε παράδειγμα αναλύει τις διαδικασίες εναπόθεσης ιζημάτων, τις γεωμορφολογικές μεταβολές και τις επιπτώσεις στις υποδομές. Μέσα από τη παρούσα εργασία, αναδεικνύεται η ανάγκη για συνεχή παρακολούθηση και βελτίωση των στρατηγικών προστασίας των υποδομών από τις υποθαλάσσιες ροές, καθώς και η σημασία της κατανόησης των γεωλογικών διαδικασιών για την πρόβλεψη και την αποφυγή καταστροφών με στόχο την ενίσχυση της ασφάλειας και της ανθεκτικότητας των ανθρωπίνων υποδομών στις θαλάσσιες περιοχές. The present thesis examines the impact of submarine gravity flows on human activities, focusing on the geological processes that drive them and their consequences for human infrastructure and facilities. The First chapter provides a comprehensive theoretical framework for submarine gravity flows. It defines the fundamental concepts and characteristics of submarine gravity flows and explores their types, such as turbidity currents, debris flows, and slumps. The chapter continues with an analysis of high-density and low-density flows, the application of the Buma model for understanding these flows, and the causes of these phenomena. The second chapter analyzes the effects of submarine gravity flows on human activities. It investigates the impacts on underwater human installations, such as extraction platforms and subsea networks. The study focuses on the damage that submarine gravity flows can inflict on infrastructure and the strategies for preventing and minimizing these risks. The third chapter presents examples highlighting the importance of understanding submarine gravity flows and their impacts. It examines four areas with significant geological features and notable impacts on human activities: the Corinth Gulf, the Rhône Delta, Capbreton Canyon, and the Taiwan Strait Delta. Each example analyzes sediment deposition processes, geomorphological changes, and impacts on infrastructure. Through this thesis, the need for ongoing monitoring and improvement of infrastructure protection strategies against submarine flows is highlighted, as well as the importance of understanding geological processes to predict and avoid disasters, with the aim of enhancing the safety and resilience of human infrastructure in marine areas.
Υπολογισμός και ανάλυση των τιμών του ERF για μια ομάδα ρύπων (CH₄, GHGs, HC, N₂O, O₃) σε σχέση με τα προβιομηχανικά επίπεδα με βάση το μοντέλο UKESM1 = calculation and analysis of the ERF valus for a group of pollutants (CH₄, GHGs, HC, N₂O, O₃) in relation to the pre-industrial levels based on the UKESM1 model.
Στην παρακάτω εργασία εξετάζεται η μεταβλητή ERF (Effective Radiative Forcing) που αφορά την μεταβολή του ισοζυγίου ακτινοβολίας της Γης σε σχέση με την αύξηση ή μείωση ενός ρύπου ή μιας ομάδας ρύπων με αποτέλεσμα να προκληθεί θέρμανση ή ψύξη. Οι εξεταζόμενοι ρύποι είναι το μεθάνιο που είναι ένας αέριος υδρογονάνθρακας, το σύνολο των αερίων του θερμοκηπίου που αποτελούν βασική ομάδα ρύπων για την θερμοκρασία του πλανήτη μιας και σε αυτούς οφείλεται το φαινόμενο του θερμοκηπίου, τους αλογονάνθρακες στους οποίους συμπεριλαμβάνονται οι πολυσυζητημένοι χλωροφθοράνθρακες, το υποξείδιο του αζώτου που παράγεται κατά κύριο λόγο στο έδαφος και το όζον που αποτελεί ευεργετικό ρύπο στην στρατόσφαιρα και βλαβερό στην τροπόσφαιρα. Τα δεδομένα προέρχονται από το κλιματικό μοντέλο UKESM1 του προγράμματος CMIP6 (Coupled Model Interpolation Project 6) . Η ανάλυση των δεδομένων για την εξαγωγή των αποτελεσμάτων γίνεται με τη χρήση της γλώσσας προγραμματισμού R στο RStudio ενώ μέσω αυτού παράγονται και χάρτες που δείχνουν την κατάσταση του ERF σε σχέση με κάθε ρύπο ή ομάδα ρύπων κάνοντας ξεκάθαρη την ύπαρξη θέρμανσης ή ψύξης. Τέλος, παρουσιάζεται και μία σύγκριση με άλλα μοντέλα και εργασίες. Όπως αποκαλύπτεται από τα αποτελέσματα και από τη σύγκριση υπάρχουν τιμές του ERF που συμφωνούν με άλλα μοντέλα και εργασίες αλλά και κάποιες που αποκλίνουν. In the following project, the variable ERF (Effective Radiative Forcing) is examined. ERF is a variable which concerns the change in the Earth's radiation balance in relation to the increase or decrease of a pollutant or a group of pollutants, resulting in warming or cooling. The pollutants examined are methane which is a gaseous hydrocarbon, greenhouse gases which are a basic group of pollutants for the temperature of the planet since they are responsible for the greenhouse effect, halocarbons which include the much-discussed chlorofluorocarbons, nitrous oxide which is mainly produced in the soil and ozone which is a beneficial pollutant in the stratosphere and a harmful one in the troposphere. The data stem from the UKESM1 climatic model of the CMIP6 (Coupled Model Interpolation Project 6). The analysis of the data, to extract the results is done using the R programming language in RStudio, while through it maps are also produced that show the state of the ERF in relation to each pollutant or group of pollutants making clear the existence of heating or cooling. In the end a comparison with other models and projects is being presented. As it is revealed by the results and the comparison there are some ERF values that agree with other models and projects and some others that diverge.
Χρήση παλυγορσκίτη για την παρασκευή ελαφροβαρών κονιαμάτων = Use of palygorskite for the preparation of lightweight mortars.
Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο την μελέτη της μερικής αντικατάστασης άμμου με παλυγορσκίτη αλλά και της επίδρασης της προσθήκης αυτού του μίγματος αδρανών στην δημιουργία ελαφροβαρών κονιαμάτων. Σκοπός της εργασίας είναι η δημιουργία κονιαμάτων με εφάμιλλες ιδιότητες με αυτές των ελαφροβαρών μέσω της χρήσης μιγμάτων αδρανών αλλά και η σύγκριση τους με δύο πρότυπα δείγματα, τα S1 (συμβατικό κονίαμα με άμμο & τσιμέντο) αλλά και S2 (κονίαμα με αντικατάσταση ποσοστού της άμμου με ζεόλιθο σε αντίστοιχες αναλογίες με αυτές που χρησιμοποιούνται και για την συγκεκριμένη έρευνα). Για τον λόγο αυτό έγινε αντικατάσταση ενός μέρους της άμμου, που διαχρονικά χρησιμοποιείται, με ένα μαγνησιούχο αργιλοπυριτικό ορυκτό με μεγάλη ειδική επιφάνεια και πορώδες, τον παλυγορσκίτη. Στόχος η ‘’εκμετάλλευση’’ της δομής του έτσι ώστε να προκύψει δυνατότητα δημιουργίας κονιάματος εφάμιλλων ιδιοτήτων με τα συμβατικά, που χρησιμοποιούν κατά κύριο λόγο άμμο, χαμηλού φαινόμενου βάρους αλλά και υψηλού πορώδους έτσι ώστε το τελικό αποτέλεσμα να εντάσσεται στην κατηγορία των ελαφροβαρών κονιαμάτων. Για το εργαστηριακό κομμάτι της έρευνας έγινε κονιοποίηση συγκεκριμένης ποσότητας παλυγορσκίτη που στάλθηκε από το λατομείο Χαραμή της εταιρείας ΓΕΩΕΛΛΑΣ έτσι ώστε η κοκκομετρία του να είναι ανάλογη της απαιτούμενης. Έπειτα έγινε η ανάμειξη των υλικών που χρησιμοποιήθηκαν, δηλαδή της άμμου, του παλυγορσκίτη και του τσιμέντου με προσθήκη νερού, με αποτέλεσμα την δημιουργία κονιάματος που τοποθετήθηκε σε μήτρες και αφέθηκε να συμπαγοποιηθεί. Οι μετρήσεις έγιναν ανά συγκεκριμένο διάστημα ημερών που προβλέπεται για την μελέτη των κονιαμάτων. Για κάθε μέρα μετρήσεων τα δοκίμια εξετάστηκαν στο φαινόμενο βάρος τους, στο πορώδες τους, στην μοναξονική τους αντοχή αλλά και στην ορυκτολογική και χημική τους σύσταση. Επιπλέον έγινε και έκπλυση των δειγμάτων με σκοπό την εύρεση βαρέων μετάλλων. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν δείχνουν πως η χρήση του συγκεκριμένου ορυκτού μπορεί να δώσει κονιάματα τα οποία έχουν ιδιότητες ανάλογες αυτών που αναφέρονται στα πρότυπα ΕΛΟΤ και συνεπώς οδηγούν στην κατάταξη του συγκεκριμένου κονιάματος στην κατηγορία των ελαφροβαρών. The present thesis focuses on the study of partial sand replacement with palygorskite and the effect of adding this aggregate mixture on the production of lightweight mortars. The aim of the study is to create mortars with comparable properties to lightweight ones through the use of aggregate mixtures, and to compare them with two standard samples: S1 (conventional mortar with sand and cement) and S2 (mortar with partial sand replacement by zeolite in the same proportions as those used in this research). For this purpose, a portion of the sand, which is traditionally used, was replaced with a magnesium-rich clay mineral with a high specific surface area and porosity, palygorskite. The goal was to "exploit" its structure in order to create a mortar with properties equivalent to conventional mortars that primarily use sand, but with lower bulk density and higher porosity, so that the final result falls into the category of lightweight mortars. For the laboratory part of the research, a specific quantity of palygorskite was pulverized, which was provided by the Charami quarry of the company GEOELLAS, to ensure that its granulometry matched the required specifications. Then, the materials used—sand, palygorskite, and cement—were mixed with water, resulting in the creation of a mortar, which was placed in molds and left to solidify. Measurements were taken at specific time intervals as dictated by the study of mortars. For each measurement day, the specimens were examined for their bulk density, porosity, uniaxial compressive strength, and mineralogical and chemical composition. Additionally, the samples were leached in order to detect the presence of heavy metals. The results indicate that the use of this particular mineral can produce mortars with properties similar to those mentioned in the ELOT standards, thus leading to the classification of the mortar in question as a lightweight mortar.