title: Προσδιορισμός μεταφερμένων υλικών σε εδαφικούς ορίζοντες του Νομού Ηρακλείου
Creators: name: Πομαρες-Ντι-Τζερονιμο Ιωαννα
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2022

description: Η παρούσα διπλωματική εκπονήθηκε στο εργαστήριο της Ανόργανης και Οργανικής Γεωχημείας και Οργανικής Πετρογραφίας της σχολής Μηχανικών Ορυκτών Πόρων του Πολυτεχνείου Κρήτης. Σκοπός της είναι μέσω των αποτελεσμάτων που δόθηκαν από τον ποσοτικό και ποιοτικό προσδιορισμό των εδαφικών δειγμάτων να γίνει ορυκτολογική και χημική αξιολόγηση ως προς τα γηγενή και τα μεταφερμένα υλικά. Η αξιολόγηση του ποσοτικού προσδιορισμού έγινε με τη χρήση του λογισμικού EVA (DIFFRACplus Evaluation) ενώ η αξιολόγηση του ποιοτικού έγινε με την σύγκριση ποσοστών των χημικών στοιχείων που βρέθηκαν στα δείγματα. Τέλος, συγκρίθηκαν τα αποτελέσματα των δειγμάτων του ποσοτικού και ποιοτικού προσδιορισμού με σκοπό να μελετηθεί η επιρροή των μεταφερμένων ορυκτών στις κλιματικές επιδράσεις.
Σε πρώτο στάδιο πραγματοποιήθηκε γεωχημική ανάλυση των εδαφών με σκοπό τον ποιοτικό προσδιορισμό των αργιλικών ορυκτών που απαντούν σε εδάφη του νομού Ηρακλείου Κρήτης και πιο συγκεκριμένα στις περιοχές Λέντας, Τσούτσουρας, Καλαμάκι, Χερσόνησος, Μίλατος και Καζάνι. Παρασκευάστηκαν αργιλικά αιωρήματα και στη συνέχεια ξηράθηκαν, τοποθετήθηκαν σε περιβάλλον εθυλαινογλυκόλης και χαρακτηρίστηκαν με περιθλασιμετρία ακτίνων-Χ (XRD). Ακολούθησε κορεσμός KCl και θέρμανση σε θερμοκρασίες 350οC και 550οC για 1 ώρα. Τα δείγματα των 550οC τοποθετήθηκαν στην γλυκόλη στους 60οC για 24 ώρες. Έπειτα πραγματοποιήθηκε νέος κορεσμός MgCl όπου τα δείγματα τοποθετήθηκαν στην γλυκερόλη στους 105οC για τουλάχιστον 24 ώρες. Κάθε φορά τα δείγματα ακτινογραφήθηκαν εκ νέου με την μέθοδο XRD. Σε δεύτερο στάδιο έγινε προσδιορισμός της χημικής σύστασης των δειγμάτων με την μέθοδο φασματοσκοπίας φθορισμού ακτίνων Χ (ΧRF). Τα δείγματα που αναλύθηκαν, ήταν δισκία, τα οποία παρασκευάστηκαν μέσω σύντηξης. Η ανάλυση πραγματοποιήθηκε στο φασματόμετρο S2 Ranger (Bruker AXS).
Η ποσοτική ορυκτολογική ανάλυση των δειγμάτων έδειξε πως στην περιοχή της Χερσονήσου επικρατεί ο ασβεστίτης 49%, o χαλαζίας 14% και ο σμεκτίτης / βερμικουλίτης 12%. Στην περιοχή Λέντα τα ορυκτά χαλαζίας, αλβίτης και σμεκτίτης / βερμικουλίτης βρέθηκαν σε ποσοστό 18%.Επίσης, στον Τσούτσουρα επικρατούν χαλαζίας 31%, ιλλίτης / μαρμαρυγίας 24% , σμεκτίτης / βερμικουλίτης 18%. Στο Μίλατο βρέθηκε 40% χαλαζίας, 30% σμεκτίτης / βερμικουλίτης και 16% ιλλίτης/μαρμαρυγίας. Στην περιοχή Καζάνι επικρατούν επίσης τα ορυκτά 45% χαλαζία, 12% σμεκτίτη / βερμικουλίτη και 20% ιλλίτης/μαρμαρυυγίας. Τέλος, στο Καλαμάκι υψηλότερα ποσοστά έχουν ο χαλαζίας 62% και ο αλβίτης 15%. Σε όλες τις προαναφερόμενες περιοχές παρατηρήθηκε το ορυκτό καολινίτης σε ποσοστά 4-5%. Εξαίρεση αποτέλεσε το δείγμα της περιοχής Μίλατος στο οποίο δεν βρέθηκαν ίχνη του ορυκτού αυτού. Έπειτα, από τα διαγράμματα διασποράς των ποσοστών των χημικών στοιχείων παρατηρήθηκε πως η συσχέτιση των οξειδίων Fe2O3/SiO2 είναι μέτρια. Αφαιρώντας τα δείγματα Kr 21-7, Kr 21-8 και Kr 21-19 γίνεται πολύ ισχυρή και αυτό συμβαίνει διότι τα τρία αυτά δείγματα περιέχουν πολύ υψηλά ποσοστά χαλαζία και έχουν αλβίτη ο οποίος δεν περιέχει Fe2O3. Επίσης, η θετική συσχέτιση των οξειδίων Fe2O3/Al2O3 είναι ισχυρή και αυτό συμβαίνει γιατί τα οξείδια Fe2O3 και Al2O3 συνδέονται με τα αργιλικά ορυκτά. Επιπροσθέτως, η μέτρια συσχέτιση του Al2O3/ SiO2 γίνεται ισχυρή με την αφαίρεση του δείγματος Kr 21-19. Αυτό συμβαίνει διότι το δείγμα αυτό έχει ασβεστίτη ο οποίος περιέχει το οξείδιο CaO το οποίο δρα ανταγωνιστικά με το SiO2. Αυτό επιβεβαιώνεται με την συσχέτιση των CaO/ SiO2 η οποία είναι αρνητική και αυτό συμβαίνει καθώς τα στοιχεία αυτά απευθύνονται σε ανθρακικά και πυριτικά ορυκτά τα οποία είναι όντως από την φύση τους ανταγωνιστικά.
Η σύγκριση των αποτελεσμάτων της ορυκτολογικής με την χημική ανάλυση σε συνδυασμό με τα μετεωρολογικά στοιχεία των περιοχών επιβεβαιώνει το γεγονός ότι ο καολινίτης, που υπάρχει στα δείγματα δεν ευνοείται στις περιοχές αυτές της Κρήτης συνεπώς συμπεραίνεται πως έχει μεταφερθεί μέσω αφρικανικής σκόνης. Το ορυκτό αυτό ευνοείται σε περιοχές με υψηλό ποσοστό βροχόπτωσης και οι περιοχές αυτές της Κρήτης δεν εμφανίζουν τέτοιου είδους υγρό περιβάλλον για να δικαιολογηθούν τα ποσοστά Al2O3.