ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ UNDERGRADUATE DIPLOMA THESIS. Εμφανίσεις Τάλκη και Αμίαντου σε σερπεντινικά σώματα του Όρους. Υμηττός στην Αττική

Transcript

1 Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος,Τομέας Οικονομικής Γεωλογίας Πανεπιστημιούπολη, Ζωγράφου National and Kapodistrian University of Athens School of Sciences Faculty of Geology and Geoenvironment, Department of Economical Geology Panepistimioupoli, Zografou, Athens 15784, Greece ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ UNDERGRADUATE DIPLOMA THESIS Εμφανίσεις Τάλκη και Αμίαντου σε σερπεντινικά σώματα του Όρους Υμηττός στην Αττική Occurrences of Talc and Asbestos in serpentine mass of Mt. Hymettus, Attica, Greece Παντελής Νικόλαος Α.Μ Σεπτέμβριος 2016 PADELIS NIKOLAOS Α.Μ September 2016 ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΣ ΥΠΕΥΘΥΝΟΣ Επίκουρος Καθηγητής κ. Μήτσης Ιωάννης 1

2 Thesis Supervisor: Assistant Professor Dr. Mitsis Iohannis Περιεχόμενα Σελίδα... Περίληψη...3 Abstract...3 Σκοπός της εργασίας...3 Ανασκόπηση της βιβλιογραφίας για τον Υμηττό...4 Λιθοστρωματογραφία...8 Υπερβασικά μεταμορφωμένα πετρώματα Τάλκης...17 Αμίαντος...21 Εργασία υπαίθρου...28 Μέθοδος ακτινοσκόπησης...38 Αποτελέσματα αναλύσεων XRD...42 Συγκεντρωτικός πίνακας δειγμάτων...61 Συμπεράσματα και συζήτηση...62 Βιβλιογραφία

3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το όρος Υμηττός βρίσκεται στην ανατολική πλευρά του λεκανοπεδίου της Αθήνας. Η υψηλότερη κορυφή του φτάνει τα 1.026μ. Σύμφωνα με τη διεθνή βιβλιογραφία, όπως αναφέρεται αναλυτικότερα παρακάτω, ανήκει γεωλογικά στην αττικοκυκλαδική ζώνη. Αναφέρεται λεπτομερώς η λιθοστρωματογραφία αυτού. Στη συνέχεια, δίνονται γενικές πληροφορίες για την περιοχή μελέτης και των ορυκτών που αναμένουμε να εντοπίσουμε βάσει βιβλιογραφίας. Ύστερα, γίνεται μία ενδελεχής αναφορά στην εργασία υπαίθρου και στην εργαστηριακή δουλειά που ακολούθησε. Παρατηρούμε ότι στους σερπεντινίτες της περιοχής μελέτης υπάρχουν εμφανίσεις τάλκη και αμιάντου. Μετά τη δειγματοληψία γίνεται επεξεργασία των δειγμάτων αυτών με τη μέθοδο της ακτινοσκόπησης και πραγματοποιούνται οι αποτιμήσεις των ακτινοδιαγραμμάτων. Με βάση τη μελέτη της περιοχής μακροσκοπικά στο ύπαιθρο αλλά και αναλυτικότερα στο εργαστήριο των χαρακτηριστικών των ορυκτών που εμφανίζονται, καταλήγω στα συμπεράσματα που σχετίζονται με την εκμετάλλευση της περιοχής, αλλά και προσωπική άποψη για τον περιβαλλοντικό κίνδυνο στην περιοχή αυτή σε περίπτωση εκμετάλλευσης. Τέλος, βγαίνουν τα ανάλογα συμπεράσματα από τη συσχέτιση των αποτελεσμάτων από την περιθλασιμετρία ακτίνων Χ με τα δεδομένα της βιβλιογραφίας. ABSTRACT The Mt. Hymettus located in the east side of basin of Athens. The highest ape is 1.026m. According to national bibliography, it belongs to the Atticocycladic Zone. Mentioned below the stratigraphy of Hymettus and general information about the study area and the minerals they epected be found according to national bibliography. Subsequently, is described all of the fieldwork and the lab work. Is observed that in the serpentines of the study area there are occurrences of talc and asbestos. After the sampling, are processed the samples with X-ray diffraction method. Based on the fieldwork and the lab work, we came to a conclusion about the eploitation of the area. At the end, are correlated the results from X-ray diffraction with the national bibliography. ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Η παρούσα εργασία έχει ως σκοπό την ανάλυση και επεξεργασία των δειγμάτων και στοιχείων σχετικά με την εμφάνιση τάλκη και αμιάντου σε σερπεντινικά σώματα στην περιοχή του Υμηττού, έτσι ώστε να απαντηθεί το ερώτημα εάν είναι απλά μία εμφάνιση αυτών των ορυκτών ή μπορεί να εξελιχθεί σε ένα οικονομικά εκμεταλλεύσιμο κοίτασμα, και αν ναι τότε ποιες είναι οι προδιαγραφές του. Επίσης, σε περίπτωση που πληρούνται όλες οι προϋποθέσεις για να χαρακτηριστούν οι εμφανίσεις ως εκμεταλλεύσιμες, αναφέρονται και μερικά στοιχεία σχετικά με τον περιβαλλοντικό κίνδυνο, εάν αυτός υπάρχει, ώστε να γίνει μία πιο ενδελεχή περιβαλλοντική μελέτη. 3

4 Εικόνα 1 ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΤΗΣ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΥΜΗΤΤΟ Γενικά, το όρος Υμηττός στη ΒΑ Αττική ανήκει στην Αττικοκυκλαδική ενότητα που με τη σειρά της ανήκει στις <<Εσωτερικές Ελληνίδες>>. Η Αττικοκυκλαδική μάζα υπόκειται της Πελαγονικής ζώνης και αποτελείται από ένα σύστημα καλυμμάτων που τεκτονοστρωματογραφικά, από τα ανώτερα προς τα κατώτερα, περιλαμβάνει την ανώτερη ενότητα των Κυκλάδων, την Κυανοσχιστολιθική ενότητα, και τις ενότητες βάσης και χώρας (εικόνα 1). Η Ανώτερη ενότητα αποτελείται από μία mélange στη βάση και μία οφιολιθική υποενότητα στην οροφή. Η mélange αποτελείται από Περμιο-Τριαδικούς ασβεστόλιθους, πρασινοσχιστόλιθους καθώς και μεταμορφίτες υψηλής θερμοκρασίας/ χαμηλής πίεσης με γρανιτικές διεισδύσεις (DURR ET AL., 1978). Η οφιολιθική υποενότητα αποτελείται από μετα-σερπεντινίτες και μεταγάββρους επί των οποίων επικάθονται ασύμφωνα Κρητιδικοί ασβεστόλιθοι (OKRUSCH & BROCKER, 1990). Τα πετρώματα της Ανώτερης ενότητας δεν επηρεάστηκαν από την Ηωκαινική μεταμόρφωση υψηλής πίεσης (π.χ. KATZIR ET AL., 1996). Η Κυανοσχιστολιθική ενότητα περιλαμβάνει εναλλαγές κυανοσχιστολίθων, πρασινοσχιστολίθων και μαρμάρων με ενδιαστρώσεις αμφιβολιτών κυρίως στη βάση. Στα ανώτερα τμήματά της υπάρχουν εκλογίτες και γλαυκοφανίτες που προέρχονται από οφιόλιθους. Η Αττικοκυκλαδική μάζα τοποθετείται παλαιογεωγραφικά από πολλούς ερευνητές ανάμεσα στην Πελαγονική και την Απούλια μικροπλάκα (DURR ET AL., 1978; BLAKE ET AL., 1981; BONNEAU, 1984; GESSNER ET AL., 2001) ενώ άλλοι ερευνητές την τοποθετούν πιο εσωτερικά μεταξύ της Πελαγονικής και του ωκεανού του Βαρδάρη (π.χ. JACOBSHAGEN ET AL., 1978b). Οι DOUTSOS ET AL., 1993 και XYPOLIAS ET AL., 2003 τοποθετούν τη λεκάνη της ενότητας των Κυανοσχιστολίθων στον παλαιογεωγραφικό χώρο μεταξύ της Πελαγονικής και της μικροπλάκας Ολύμπου- Όσσας/Αλμυροπόταμου. Ο Υμηττός αποτελείται γενικά από μεταμορφωμένα και από αμεταμόρφωτα καλύμματα ιζηματογενών και υπερβασικών πετρωμάτων. Η σημερινή επικρατούσα άποψη είναι πως ο Υμηττός αποτελείται από δύο ενότητες, την ενότητα 4

5 Βάρης-Κύρου Πύρα, η οποία θεωρείται η κατώτερη, και την ενότητα του Υμηττού(ΛΕΚΚΑΣ, ΛΟΖΙΟΣ 2000). Αναλυτικότερα, ο LEPSIUS(1893) περιγράφει για πρώτη φορά την τεκτονική δομή των μεταμορφωμένων πετρωμάτων της Αττικής και διακρίνει τρεις παραμορφωτικές φάσεις με άξονες πτυχών από τους αρχαιότερους στους νεότερους ΒΑ-ΝΔ, ΒΔ-ΝΑ, ΒΒΔ-ΝΝΑ. Αναφορικά με τα ρήγματα, ερμηνεύει με ρήγμα διεύθυνσης ΒΑ-ΝΔ την επαφή μεταξύ των σχιστολίθων της Καισαριανής και του κατώτερου μαρμάρου. Ο KOBER(1929) για πρώτη φορά αναφέρει την ύπαρξη τεκτονικών καλυμμάτων στην Αττική με φορά κινήσεως αυτών προς Νότο. Η κατεύθυνση Β-Ν του τεκτονικού παραθύρου της Αττικής και των καλυμμάτων της είναι δευτερογενής, δείχνει τη γενική κλίση των αξόνων προς δυσμάς και συμπίπτει με τη νέα αναθόλωση του παραθύρου της Αττικής. Οι δυτικές κινήσεις παρατηρούνται στο φλύσχη των Αθηνών, στο Λυκαβηττό, στα Τουρκοβούνια και στην κορυφή του Υμηττού. Οι καλυμματικές κινήσεις θεωρεί ότι έλαβαν χώρα μεταξύ του Κατωτέρου και του Ανωτέρου Κρητιδικού. Οι ΜΑΡΙΝΟΣ και PETRASCHECK(1956) συμφωνούν με την άποψη του KOBER για κίνηση των καλυμμάτων από Βορρά προς Νότο και βασίζονται στα τεκτονικά στοιχεία που εντοπίζουν κυρίως για την περιοχή του Λαυρίου. Στην αυτόχθονη ενότητα περιγράφουν πτυχές με διεύθυνση Β-Ν έως ΒΑ-ΝΔ και ΔΒΔ-ΑΝΑ έως Α-Δ καθώς και ορυκτολογική γράμμωση ΒΒΑ-ΝΝΔ διεύθυνσης, όμοια με αυτή που διακρίνουν οι LISTER ET AL. (1984) στις Κυκλάδες. Για το φυλλιτικό σύστημα περιγράφουν διεύθυνση αξόνων πτυχών Α-Δ έως ΒΒΔ-ΝΝΑ και ορυκτολογική γράμμωση Α-Δ. Θεωρούν δε, ότι η κύρια τεκτονική κίνηση εντοπίζεται περίπου στο κατωτριτογενές. Ο ΜΑΡΙΟΛΑΚΟΣ(1971) διαπίστωσε ότι τα στρώματα του Β. Υμηττού έχουν υποστεί την επίδραση πολλών παραμορφωτικών φάσεων. Στην πρώτη εντάσσονται ορισμένες πηγματικές πτυχές. Στη δεύτερη φάση λαμβάνει χώρα πτύχωση και μεταμόρφωση με αποτέλεσμα τη δημιουργία σχιστότητας κατά αξονικό επίπεδο και γραμμώσεως. Στο τέλος της πτυχώσεως δημιουργήθηκαν και εφελκυστικές διακλάσεις. Κατά την τρίτη παραμορφωτική φάση δημιουργήθηκαν πτυχές ποικίλου σχήματος και δευτερογενής γράμμωση. Κατά την τέταρτη φάση έλαβαν χώρα διαρρήξεις και ολισθήσεις του τύπου επακόλουθων εφιππεύσεων που είχαν σαν συνέπεια τη δημιουργία εφελκυστικών πτεροειδών διακλάσεων και τέσσερα συστήματα διακλάσεων με διευθύνσεις Β-Ν, Α-Δ, ΒΑ-ΝΔ, ΝΑ-ΒΔ. Ο NIEDERMAYER(1971) στους σχιστόλιθους Αθηνών διακρίνει δύο φάσεις πτυχώσεων με πιθανή Τριτογενή ηλικία. Η κύρια πτύχωση έχει διεύθυνση ΒΑ-ΝΔ και έλαβε χώρα κατά το Μειόκαινο. Μία νεότερη ρηξιγενής τεκτονική έδωσε ρήγματα με διεύθυνση Β-Ν στο Τεταρτογενές. Οι POLL & THEODOROPOULOS(1971) για τους σχιστόλιθους Αθηνών διέκριναν δύο άξονες πτυχώσεων, ΒΑ-ΝΔ και ΝΑ-ΒΔ, ο πρώτος από τους δύο εντοπίστηκε και στον ανώτερο ασβεστόλιθο. Έτσι συμπέραναν ότι η αρχαιότερη φάση (ΝΑ-ΒΔ) πτύχωσε μόνο τους σχιστόλιθους και η νεότερη, ΒΑ-ΝΔ, πτύχωσε και τους δύο σχηματισμούς. 5

6 Οι ΜΑΡΙΟΛΑΚΟΣ & ΠΑΠΑΝΙΚΟΛΑΟΥ(1973) για την περιοχή του Πεντελικού διέκριναν τρεις φάσεις πτυχών με διεύθυνση ΒΑ-ΝΔ (αρχαιότερη φάση), ΒΔ-ΝΑ, Β- Ν. Ο δεύτερος άξονας συνοδεύεται από ανοικτές πτυχές. Επίσης, περιέγραψαν δύο γραμμώσεις, από την αρχαιότερη στη νεότερη, με διεύθυνση ΒΑ-ΝΔ και ΔΝΔ-ΑΒΑ. Ταξινόμησαν τις διακλάσεις, απλές και πτεροειδείς, σε τέσσερα συστήματα με διευθύνσεις ΒΔ-ΝΑ, ΒΑ-ΝΔ, Α-Δ, Β-Ν. Ο JACOBSHAGEN(1986) υποστηρίζει ένα εφελκυσμό διεύθυνσης ΒΒΑ-ΝΝΔ στην περιοχή του Αιγαίου κατά το Μειόκαινο. Στο κατώτερο Μειόκαινο η πλαστική παραμόρφωση εκφράστηκε μέσω επιφανειών διάτμησης με φορά διάτμησης προς Νότο ενώ στη συνέχεια τα κατακλαστικά φαινόμενα συνοδεύτηκαν με κινήσεις με φορά προς Βορρά. Οι ΠΑΠΑΝΙΚΟΛΑΟΥ & ΣΥΣΚΑΚΗΣ(1991) πιστοποιούν αντιστοιχία μεταξύ της παραμόρφωσης των γρανιτικών σωμάτων του Λαυρίου, με σχιστότητα διεύθυνσης ΒΔ-ΝΑ και ορυκτολογική γράμμωση ΒΑ-ΝΔ, και αυτής των γειτονικών πετρωμάτων. Η ταύτιση αυτή οδήγησε σε χρονολόγηση των τελευταίων παραμορφωτικών παραμορφώσεων της Νότιας Αττικής είτε σε επίπεδο επωθητικών κινήσεων είτε σε επίπεδο ανάπτυξης διαμπερούς μικροτεκτονικού ιστού στο Μέσο Μειόκαινο. Ο ΛΟΖΙΟΣ(1993) για την περιοχή της ΒΑ Αττικής περιγράφει τρεις παραμορφωτικές φάσεις των μεταμορφωμένων πετρωμάτων. Η αρχαιότερη έχει ορυκτολογική γράμμωση με διεύθυνση ΒΑ-ΝΔ που χαρακτηρίζεται από κατακεκλιμένες ισοκλινείς πτυχές με άξονες ΒΑ-ΝΔ. Η δεύτερη φάση χαρακτηρίζεται από ανοικτές παράλληλες πτυχές αλλά και kink-bands με διεύθυνση άξονα ΒΔ-ΝΑ. Η Τρίτη φάση χαρακτηρίζεται από θραυσιγενείς δομές. Συστηματική έρευνα για την περιοχή του Υμηττού και για την γεωτεκτονική του δομή έχουν διερευνήσει οι ΛΕΚΚΑΣ και ΛΟΖΙΟΣ(2000), οι οποίοι περιγράφουν ότι η τεκτονική επαφή ανάμεσα στη ενότητα Βάρης-Κύρου Πήρα και την ενότητα Υμηττού παρουσιάζει μία ελαφρά αναθολωμένη οριζόντια επιφάνεια (ένα είδος κωνικής μακρο-πτυχής) η οποία βυθίζεται συμμετρικά με πολύ μικρές κλίσεις και με τον κατακόρυφο άξονα συμμετρίας να βρίσκεται στο χαμηλότερο διάσελο του Κεντρικού Υμηττού, που βρίσκεται ανάμεσα στις κορυφές του Προφήτη Ηλία και του Μαυροβουνίου. Είναι ευδιάκριτος ένας κύριος οριζόντιος άξονας συμμετρίας διερχόμενος από το παραπάνω διάσελο με διεύθυνση περίπου Α-Δ, με αποτέλεσμα η τεκτονική επαφή να βυθίζεται στα βόρεια προς Β και στα νότια προς Ν, αλλά και ένας δευτερεύων, επίσης οριζόντιος, με διεύθυνση περίπου Β-Ν κατά μήκος της κεντρικής κορυφογραμμής του Υμηττού, ο οποίος έχει ως αποτέλεσμα η τεκτονική επαφή να βυθίζεται στα ανατολικά προς Α και στα δυτικά προς Δ. Κατά τους ίδιους συγγραφείς, στο βόρειο Υμηττό, οι σχιστόλιθοι της Καισαριανής αλλά και ο υπερκείμενος σχηματισμός (μάρμαρα και σχιστόλιθοι της ενότητας του Υμηττού) <<κάθονται>>, πότε με σχεδόν οριζόντια τεκτονική επαφή και πότε με ρήγμα, πάνω στους δολομίτες της ενότητας Βάρης-Κύρου Πήρα. Πιο συγκεκριμένα, στα βόρεια πρανή της κοιλάδας της Καισαριανής, αλλά και δυτικότερα στα νότια πρανή του μικρού λόφου Κουταλάδες, εντοπίζεται το όριο ανάμεσα στους σχιστόλιθους και τους δολομίτες και αντιστοιχεί σε ένα μεγάλο ρήγμα με διεύθυνση 6

7 ΒΑ-ΝΔ και μεγάλες κλίσεις προς τα ΝΑ. Το όριο αυτό είναι πολύ απότομο, χωρίς ίχνος μεταβατικών στρωμάτων, με τους σχιστόλιθους (κατερχόμενο ρηξιτέμαχος) να υπέρκεινται των δολομιτών (ανερχόμενο ρηξιτέμαχος), ενώ κατά θέσεις παρατηρούνται και τεκτονικά πετρώματα που αντιπροσωπεύονται συνήθως από χαλαρά και ασύνδετα τεκτονικά λατυποπαγή. Αντίθετα στα ΒΑ και νότια από την κοιλάδα της Καισαριανής διακρίνονται τόσο οι σχιστόλιθοι Καισαριανής (δρόμο προς ΟΤΕ, περιοχή Μονής Καισαριανής) όσο και ο υπερκείμενος σχηματισμός από εναλλαγές μαρμάρων και σχιστόλιθων (νεκροταφείο Παπάγου) να επικάθονται με μικρής κλίσης (σχεδόν οριζόντια) τεκτονική επαφή στους δολομίτες της Κύρου Πήρα. Το γεγονός αυτό έχει ως αποτέλεσμα οι δολομίτες να εμφανίζονται κάτω από τους σχιστόλιθους Καισαριανής με τη μορφή τεκτονικών παραθύρων κλίμακας από μερικές δεκάδες μέχρι μερικές εκατοντάδες τετραγωνικά μέτρα. Οι SHAKED ET AL. (2000) εστιάζουν την προσοχή τους στην περιοχή της νότιας Εύβοιας. Για την ενότητα των Στύρων Όχης (Νότιες Κυκλάδες) περιγράφουν τρία συστήματα αξόνων πτυχών με διευθύνσεις (από την αρχαιότερη στη νεότερη φάση) Δ-Α έως ΝΔ-ΒΑ, Β-Ν και ΒΑ-ΝΔ. Στους σχηματισμούς Όχη περιγράφουν σ-κλάστες στην ανάδρομη φάση, και μία νεότερη πτυχωσιγενή φάση Α-Δ με κλειστές έως ανοικτές πτυχές, που δείχνουν φορά διάτμησης προς ΝΑ ή ΝΝΔ. Στην ενότητα Αλμυροπόταμου περιγράφεται η τελευταία μόνο πτυχωσιγενής φάση Α-Δ καθώς επίσης σ-κλάστες που οφείλονται καθαρά στη διάτμηση προς Νότο και σπανιότερα προς Δύση που προκύπτει από την κίνηση των Νότιων Κυκλάδων πάνω στον Αλμυροπόταμο. Κατά τους AVIGAD ET AL.(2001) ο εφελκυσμός στις Κυκλάδες (Κ. Μειόκαινο) διεύθυνσης ΒΒΑ-ΝΝΔ εκφράζεται μέσω πλαστικού και θραυσιγενούς τύπου δομές και μέσω επιφανειών διάτμησης και συνοδεύεται από ενδιάμεσα επεισόδια συμπίεσης. Γενικώς επικρατεί μία ΒΒΑ-ΝΝΑ ορυκτολογική γράμμωση που συμπίπτει με τους άξονες των πτυχών, διαφόρων φάσεων. Για την Τήνο συγκεκριμένα, περιγράφουν ένα σύστημα κατακεκλιμένων πτυχών πλαστικής παραμόρφωσης που έχει διεύθυνση ΒΒΑ-ΝΝΔ ( 20 ) και μία νεότερη παραμορφωτική φάση που αποτυπώνεται σε C-S δομές (shear bands) και ανοικτές ορθές μεγαπτυχές (κλίμακας χιλιομέτρων και διεύθυνσης ΒΑ-ΝΔ, 45 ). Η φάση αυτή χαρακτηρίζει ημιθραυσιγενή παραμόρφωση και δημιουργήθηκε σε πολύ μικρά βάθη σε σχέση με την προηγούμενη. Το πέρασμα από τη μία φάση στην άλλη γίνεται σταδιακά και προοδευτικά. Καταλήγουν ότι οι τεκτονικές δομές (συμπεριλαμβανομένων των πτυχών) και συνοδεύουν τις διατμητικές επιφάνειες που έχουν δημιουργηθεί στην μεταβατική πλαστικοθραυσιγενή ζώνη είτε σε μικρότερα ακόμα βάθη. 7

8 Εικόνα 2: Οι στρωματογραφικές κολώνες που προτείνουν οι διάφοροι ερευνητές διαχρονικά. Από ΛΕΚΚΑΣ & ΛΟΖΙΟΣ (2000). ΛΙΘΟΣΤΡΩΜΑΤΟΓΡΑΦΙΑ Η λιθοστρωματογραφική διάρθρωση του μεταμορφωμένου συστήματος του Υμηττού συνεχίζει μέχρι σήμερα να παραμένει εν πολλοίς αδιευκρίνιστη. Πρώτος ασχολήθηκε συστηματικά ο LEPSIUS (1893), ο οποίος παρουσιάζει την πρώτη ολοκληρωμένη εικόνα της λιθοστρωματογραφικής διάρθρωσης των μεταμορφωμένων πετρωμάτων της Αττικής, η οποία αποτελεί τη βάση για όλους τους μεταγενέστερους ερευνητές μέχρι σήμερα, και διακρίνει: Κατώτερη σειρά: Πρόκειται κυρίως για μία μεταμορφωμένη ακολουθία πετρωμάτων που περιλαμβάνει τους ακόλουθους σχηματισμούς από τον κατώτερο προς τον ανώτερο, τους σχιστόλιθους Βάρης, τους δολομίτες Πιρναρής, το Κατώτερο μάρμαρο, τους σχιστόλιθους Καισαριανής, και το Ανώτερο μάρμαρο. Ανώτερη σειρά: Πρόκειται για μία λιγότερο μεταμορφωμένη σειρά που αποτελείται από τους κατώτερους προς τους ανώτερους σχηματισμούς από την Κατώτερη ασβεστολιθική βαθμίδα, τους Αθηναϊκούς σχιστόλιθους, και την Ανώτερη ασβεστολιθική βαθμίδα που αποτελεί μετάβαση των σχιστόλιθων. Επίσης, τονίζει τις ομοιότητες των σχιστολίθων Βάρης και Καισαριανής και των μαρμάρων μεταξύ τους. Ο KOBER (1929) διακρίνει την ανώτερη Αττική ακολουθία και την κατώτερη Αττική ακολουθία. Το ιδιαίτερα σημαντικό είναι ότι αναφέρεται πρώτος στην επανάληψη ίδιων στρωμάτων λόγω τεκτονικών καλυμμάτων και επωθητικών κινήσεων στην Αττική, και θεωρεί ότι το Ανώτερο και το Κατώτερο μάρμαρο αποτελούν τον ίδιο σχηματισμό εξαιτίας τεκτονικών επαφών. Οι ΜΑΡΙΝΟΣ & PETRASCHECK(1956) διακρίνουν δύο τουλάχιστον συστήματα, ενός σχετικά αυτόχθονου και ενός αλλόχθονου καλύμματος και αποδεικνύουν την αλπική ηλικία όλων των μεταμορφωμένων πετρωμάτων της Νότιας Αττικής. Στο 8

9 σχετικά αυτόχθονο, ενοποιούν τους σχιστόλιθους Βάρης, τους δολομίτες Πιρναρής και το Κατώτερο μάρμαρο κατά LEPSIUS σε ένα σχηματισμό και θεωρούν όλα αυτά μαζί σαν Κατώτερο μάρμαρο, πάνω από το οποίο βρίσκονται οι σχιστόλιθοι Καισαριανής και το Ανώτερο μάρμαρο και αποτελούν το σχετικά αυτόχθονο. Το αλλόχθονο κάλυμμα αποτελείται από ένα φυλλιτικό σύστημα με χαλαζίτες, πρασινίτες και λεπτά μάρμαρα. Δέχονται την Κατώτερη ασβεστολιθική βαθμίδα την οποία και μετονομάζουν σε ασβεστόλιθους του Αλεποβουνίου διότι θεωρούν ότι οι τελευταίοι μαζί με τους Αθηναϊκούς σχιστόλιθους έχουν σημαντικές διαφορές μεταξύ τους στην ευρύτερη περιοχή των Αθηνών. Στην περιοχή της Αττικής ο ΠΑΠΑΝΙΚΟΛΑΟΥ (1984, 1986) διακρίνει τρεις μεταμορφωμένες γεωτεκτονικές ενότητες. Η σχετικά αυτόχθονη ενότητα Αττικής εντάσσεται στις Εσωτερικές Ελληνίδες διότι στρωματογραφικά δεν υπερβαίνει το Κ.Ιουρασικό, ενώ τεκτονικά αυτής υπέρκειται το αλλόχθονο κάλυμμα (ενότητα Λαυρίου) που πρόκειται για το φυλλιτικό κάλυμμα Λαυρίου και τους σχηματισμούς του λεκανοπεδίου Αθηνών. Η ενότητα Λαυρίου ουσιαστικά αποτελεί ένα τεκτονικό μίγμα (mélange) που περιλαμβάνει πετρώματα διαφορετικής λιθολογίας, διαφορετικού βαθμού μεταμόρφωσης και διαφορετικής ηλικίας. Οι KATSIKATSOS ET AL., 1986 και ΚΑΤΣΙΚΑΤΣΟΣ1990, θεωρούν ότι οι σχετικά αυτόχθονη ενότητα της παλαιότερα ορισθείσας ζώνης Αττικής και η ζώνη του Αλμυροποτάμου συνιστούν αντίστοιχες ενότητες με τις Εξωτερικές Ελληνίδες και είναι ομόλογες με την πλατφόρμα Γαβρόβου-Τρίπολης. Η αλλόχθονη ενότητα αντιστοιχεί με την ενότητα Στύρων της Νότιας Εύβοιας, ουσιαστικά με τους κυανοσχιστόλιθους, και των Κυκλάδων (Νεοελληνικό κάλυμμα). Επίσης, θεωρούν ότι αποτελεί την προς Νότο εμφάνιση ενός τεκτονικού παραθύρου αντίστοιχου με αυτά του Ολύμπου-Όσσας και Κρανιάς-Ελασσόνας βορειότερα. Ο CLEMENT (1983) διακρίνει τις ενότητες Υμηττού, Πεντέλης, Εκάλης Μαραθώνα και Αυλώνας-Κοτρώνι. Ο ΛΟΖΙΟΣ (1993) για τον χώρο της βόρειας Αττικής διακρίνει τη σχετικά αυτόχθονη ενότητα ΒΑ Αττικής (Τριαδικό-Ηώκαινο) η οποία αποτελείται από μία μετα-ηφαιστειοϊζηματογενή ακολουθία, μάρμαρα και στη συνέχεια ένα μεταφλύσχη (φλύσχης Αλμυροπόταμου) που είναι αντίστοιχη με τις ενότητες Αλμυροπόταμου και Ολύμπου-Όσσας και την αλλόχθονη ενότητα Αγίου Γεωργίου που είναι ομόλογη των κυανοσχιστολίθων Νότιας Εύβοιας-Κυκλάδων- Αμπελακίων ή του αλλόχθονου καλύμματος της Νότιας Αττικής. Τέλος, οι ΛΕΚΚΑΣ & ΛΟΖΙΟΣ (2000) συγκρίνουν τα δεδομένα των προηγούμενων ερευνητών, ομαδοποιούν και απλοποιούν στην ουσία τα μεταμορφωμένα της Αττικής, και για τον ορεινό όγκο του Υμηττού διακρίνουν τρεις ενότητες, την ενότητα Βάρης- Κύρου Πήρα, την ενότητα του Υμηττού και την αλλόχθονη ενότητα του Λαυρίου- Αθηνών από την κατώτερη προς την ανώτερη αντίστοιχα. Η κατώτερη ενότητα Βάρης-Κύρου Πήρα αποτελείται από τους σχιστόλιθους της Βάρης, δολομιτικά μάρμαρα και λευκούς άστρωτους δολομίτες (τριαδικής ηλικίας ;) από τον υποκείμενο προς τον ανώτερο. Η ενότητα του Υμηττού αποτελείται από το κατώτερο μάρμαρο (τριαδικής ηλικίας ;), τους σχιστόλιθους Καισαριανής, εναλλαγές μαρμάρων και σχιστολίθων, σιπολινομάρμαρα και μάρμαρα. Η αλλόχθονη ενότητα ουσιαστικά αποτελεί ένα τεκτονικό σύμπλεγμα διαφόρων λιθολογιών. Στην εργασία αυτή χρησιμοποιείται η ταξινόμηση των τεκτονικών ενοτήτων των ΛΕΚΚΑ & ΛΟΖΙΟΥ 9

10 (2000), για το λόγο αυτό παρακάτω παρατίθενται κάποια στοιχεία των παραπάνω σχηματισμών και ενοτήτων. ΕΝΟΤΗΤΑ ΒΑΡΗΣ-ΚΥΡΟΥ ΠΗΡΑ Αποτελεί την κατώτερη και σχετικά αυτόχθονη ενότητα για την περιοχή του Υμηττού και αντιστοιχεί στους σχιστόλιθους Βάρης και δολομίτες Πιρναρής του LEPSIUS (1893), περιλαμβάνοντας ταυτόχρονα και ένα μεγάλο τμήμα από το ανώτερο μάρμαρο του ίδιου συγγραφέα. Εντοπίζεται κυρίως στον κεντρικό και νότιο Υμηττό και σε μικρότερες εμφανίσεις βορειότερα. Η στρωματογραφική διάρθρωση της ενότητας είναι σχετικά περίπλοκη εξαιτίας της ύπαρξης μεγάλης κλίμακας ισοκλινών κατακεκλιμένων πτυχών που καταλήγουν σε διαδοχικές επαναλήψεις των ίδιων οριζόντων. Στη βάση της στρωματογραφικής στήλης εμφανίζεται ένας μονότονος σχηματισμός από ασβεστιτικούς και μαρμαρυγιακούς σχιστόλιθους (αντιστοιχούν στους σχιστόλιθους Βάρης του LEPSIUS) που εντοπίζονται αποκλειστικά στο νότιο Υμηττό και κυρίως στην περιοχή της Βάρης αλλά και λίγο βορειότερα στην περιοχή του Κρεμαστού Λαγού. Κατά θέσεις και ιδίως προς τα ανώτερα τμήματα, ανάμεσα στους σχιστόλιθους παρεμβάλλεται συνήθως ένας ορίζοντας μαρμάρων, πάχους όχι μεγαλύτερου από 5-10 m, που επαναλαμβάνεται εξαιτίας της ύπαρξης ισοκλινών πτυχών. Ακολουθεί ένας σχηματισμός ο οποίος αποτελείται από τεφρού ή μελανού χρώματος, λεπτοπλακώδη ταινιωτά δολομιτικά ή ακάθαρτα μάρμαρα που χαρακτηρίζονται από πολύ λεπτές ενστρώσεις (της τάξης του 1 mm) από φυλλοπυριτικά ορυκτά (κυρίως λευκοί μαρμαρυγίες). Μαζί με τον επόμενο σχηματισμό αντιστοιχούν στους δολομίτες Πιρναρής του LEPSIUS (1893). Εμφανίζονται κυρίως στο νότιο και δυτικό Υμηττό (περιοχές Βάρης και Πιρναρής) όπου εξαπλώνονται σε μεγάλη έκταση, σε αντίθεση με το βόρειο Υμηττό (περιοχή Κύρου Πήρα) όπου εντοπίζονται σε πολύ λίγες θέσεις. Το πραγματικό πάχος του σχηματισμού (όπως άλλωστε και των υπόλοιπων σχηματισμών) είναι πολύ δύσκολο να υπολογισθεί λόγω ισοκλινούς πτύχωσης. Η μετάβαση από τους σχιστόλιθους στα δολομιτικά μάρμαρα είναι συνήθως τυπική χαρακτηριζόμενη από διαδοχικές λεπτές εναλλαγές (της τάξης των μερικών cm ή dm) δολομιτικών μαρμάρων και σχιστολίθων σε μία ζώνη της τάξης των μερικών μέτρων. Σε ορισμένες θέσεις όμως (όπως π.χ. στην περιοχή του Κρεμαστού Λαγού) η επαφή ανάμεσα στους δύο παραπάνω σχηματισμούς έχει τεκτονικό χαρακτήρα, αντιπροσωπεύοντας μία μικρής κλίμακας ολίσθηση που μπορεί να συνοδεύεται ή όχι από τη δημιουργία τεκτονικού πετρώματος (κυρίως τεκτονικά λατυποπαγή). Και στην περίπτωση αυτή όμως τα πετρώματα διατηρούν τις περισσότερες φορές το μεταβατικό τους χαρακτήρα εκατέρωθεν της τεκτονικής επαφής, η οποία σημειωτέον χωρίζει πάντα τους ίδιους στρωματογραφικούς ορίζοντες. Σταδιακά ο προηγούμενος σχηματισμός μεταβαίνει σε λευκού χρώματος άστρωτους δολομίτες που εμφανίζονται κυρίως στον κεντρικό Υμηττό (περιοχές ρέμα Χαλιδούς, Σέσι και Στεφάνια), αλλά και βορειότερα στην περιοχή του λόφου Κύρου Πήρα ανατολικά της Πανεπιστημιούπολης. Η τελευταία αυτή εμφάνιση στις βόρειες απολήξεις του Υμηττού, είχε ενταχθεί από τον Lepsius (1893) στο Ανώτερο μάρμαρο. ΕΝΟΤΗΤΑ ΥΜΗΤΤΟΥ 10

11 Η ενότητα αυτή υπέρκειται τεκτονικά της ενότητας Βάρης-Κύρου Πήρα και από την αρχική λιθοστρωματογραφική διάρθρωση του LEPSIUS (1893) περιλαμβάνει το Κατώτερο μάρμαρο, τους σχιστόλιθους Καισαριανής και τμήμα από το Ανώτερο μάρμαρο. Στη βάση της κολώνας απαντάται ένας σχετικά παχύς σχηματισμός από παχυπλακώδη ή μεσοπλακώδη κρυσταλλικά μάρμαρα με λευκό συνήθως ή ελαφρά κυανό ή τεφρό χρώμα. Εμφανίζονται κυρίως στο κεντρικό και βόρειο τμήμα του Υμηττού (από το Κορωπί μέχρι πάνω από το μοναστήρι της Καισαριανής), αλλά και σε μικρότερες εμφανίσεις νοτιότερα κυρίως εκατέρωθεν του όρμου της Βάρης και αντιστοιχούν στο Κατώτερο μάρμαρο του LEPSIUS, πιθανής τριαδικής ηλικίας. Πάνω από το σχηματισμό αυτό ακολουθεί μία σειρά από σχιστόλιθους, η οποία αντιστοιχεί στους σχιστόλιθους Καισαριανής του LEPSIUS. Παρουσιάζει μεγαλύτερη λιθολογική ποικιλία σε σχέση με τους σχιστόλιθους της Βάρης και αποτελείται από μαρμαρυγιακούς, ασβεστιτικούς, χλωριτικούς, επιδοτικούς, ακτινολιθικούς σχιστόλιθους και χαλαζίτες που εναλλάσσονται με ορίζοντες από ακάθαρτα μάρμαρα και σιπολίνες με πάχος από μερικά cm μέχρι και ορισμένα m (γνωστά στη βιβλιογραφία ως Ενδιάμεσα μάρμαρα). Μέσα στη ζώνη αυτή των σχιστολίθων και σε αρκετές θέσεις, εμφανίζονται με τη μορφή τεκτονικών σφηνών, μάζες από υπερβασικά και βασικά πετρώματα που αντιπροσωπεύονται κυρίως από σερπεντινίτες και μεταβασίτες. Ο χαρακτήρας της επαφής ανάμεσα στο Κατώτερο μάρμαρο και στους σχιστόλιθους Καισαριανής είναι σε αρκετές θέσεις μεταβατικός (όπως π.χ. στα παλαιά λατομεία στην περιοχή του Αγίου Ιωάννη του Καρέα ή νοτιότερα στην Ηλιούπολη αλλά και στις ΒΑ παρυφές του Υμηττού ανάμεσα στα Γλυκά Νερά και την Παιανία) και πραγματοποιείται μέσα από μία ζώνη πάχους μερικών μέτρων, όπου τα λευκά κρυσταλλικά μάρμαρα σταδιακά μεταπίπτουν σε ακάθαρτα κυανά σιπολινομάρμαρα ή εναλλαγές μαρμάρων/σχιστολίθων που με τη σειρά τους μεταβαίνουν στους τυπικούς σχιστόλιθους Καισαριανής. Σημειώνεται ότι στην περιοχή των λατομείων εντοπίστηκαν ελάχιστες περιπτώσεις όπου το Κατώτερο μάρμαρο υπέρκειται τεκτονικά των σχιστολίθων Καισαριανής. Το φαινόμενο αυτό εντοπίζεται σε τοπική κλίμακα και οφείλεται είτε σε εφιππεύσεις που συνήθως δημιουργούνται παράλληλα με τα ανεστραμμένα σκέλη της μεγάλης κλίμακας ισοκλινών πτυχών, είτε σε δευτερογενείς βαρυτικές ολισθήσεις, όπως φανερώνει ο μυλωνιτικός χαρακτήρας των πετρωμάτων εκατέρωθεν της επαφής. Παρόλα αυτά όμως το μεγαλύτερο τμήμα της επαφής ανάμεσα στο Κατώτερο μάρμαρο και τους σχιστόλιθους Καισαριανής παρουσιάζει μία ιδιαιτερότητα, αφού χαρακτηρίζεται από ένα ευθύγραμμο όριο στο χάρτη που αντιπροσωπεύει ένα μεγάλο λιστρικό ρήγμα που με διεύθυνση ΒΑ-ΝΔ και κλίση προς τα ΒΔ φέρνει σε επαφή τους σχιστόλιθους Καισαριανής (κατερχόμενο ρηξιτέμαχος) με το Κατώτερο μάρμαρο (ανερχόμενο ρηξιτέμαχος). Πάνω από τους σχιστόλιθους Καισαριανής και με τυπική μετάβαση ακολουθεί ένας ανώτερος σχηματισμός ο οποίος εντοπίζεται μόνο στις βορειότατες απολήξεις του Υμηττού και αντιπροσωπεύει ένα τμήμα από το Ανώτερο μάρμαρο του LEPSIUS. Αποτελείται από διαδοχικές εναλλαγές κυανών ή λευκών μαρμάρων, ακάθαρτων μαρμάρων και ασβεστιτικών-μαρμαρυγιακών σχιστολίθων, με το πάχος των οριζόντων να κυμαίνεται κατά περίπτωση από 1 m μέχρι μερικές δεκάδες m. Αν και πολλές από τις διαδοχικές αυτές εναλλαγές είναι το αποτέλεσμα ισοκλινών κατακεκλιμένων μακρο-πτυχών, όπως διαπιστώθηκε από τις παρατηρήσεις στο ύπαιθρο, ο σχηματισμός αυτός φαίνεται να έχει πρωτογενώς ένα χαρακτήρα μεγάλου σχετικά πάχους μεταβασικών στρωμάτων. Μόνο προς τα ανώτερα τμήματα του σχηματισμού φαίνεται η μετάβαση σε μία καθαρά ανθρακική ακολουθία που 11

12 αντιπροσωπεύεται από κυανά, τεφρά ή λευκά μεσοπλακώδη μάρμαρα, όπως φαίνεται στην περιοχή του μοναστηριού του Αγίου Ιωάννη του κυνηγού. ΑΛΛΟΧΘΟΝΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΛΑΥΡΙΟΥ-ΑΘΗΝΩΝ Η ανώτερη αλλόχθονη ενότητα Λαυρίου-Αθηνών (ΠΑΠΑΝΙΚΟΛΑΟΥ 1986) εμφανίζεται περιμετρικά στους πρόποδες του ορεινού όγκου του Υμηττού. Η αλλόχθονη αυτή ενότητα κάθεται με σημαντική τεκτονική επαφή πάνω στο σύνολο σχεδόν των σχηματισμών τόσο της ενότητας Υμηττού όσο και της ενότητας Βάρης- Κύρου Πήρα και είναι πολύ καλά διακριτή κυρίως στις ΒΔ παρυφές του Υμηττού, ενώ στο υπόλοιπο τμήμα καλύπτεται τις περισσότερες φορές από μεταλπικούς σχηματισμούς. Αντιπροσωπεύει μία σημαντική ζώνη πάχους από 1 m μέχρι δεκάδες m που χαρακτηρίζεται από διάφορες κατηγορίες τεκτονικών λατυποπαγών, γραουβάκες, κρούστες, οξείδια και αγκεριτιωμένους και έντονα θρυμματισμένους σχηματισμούς. Το αλλόχθονο σύστημα (ενότητα Λαυρίου-Αθηνών) φαίνεται να αποτελεί ένα είδος τεκτονικού μίγματος (mélange) στο οποίο συμμετέχουν πετρώματα διαφορετικής προέλευσης, ηλικίας και βαθμού μεταμόρφωσης (ΠΑΠΑΝΙΚΟΛΑΟΥ 1986). Από τους ίδιους συγγραφείς γίνεται αναφορά στα τεκτονικά πετρώματα που απαντώνται κατά μήκος της τεκτονικής επαφής της ενότητας Υμηττού πάνω στην ενότητα Βάρης-Κύρου Πήρα. Αναφέρουν πως αναπτύσσονται σε μία ζώνη πλάτους από λίγα cm μέχρι μερικά m και αντιπροσωπεύονται από ερυθρωπά τεκτονικά λατυποπαγή (με λατύπες κυρίως από τα μάρμαρα και σπανιότερα από τους δολομίτες) αλλά και γραουβάκες που χαρακτηρίζουν τα κατώτερα τμήματα των μαρμάρων που αποκτούν τη χαρακτηριστική κυψελώδη δομή. ΕΝΟΤΗΤΑ ΥΜΗΤΤΟΥ Κατώτερο μάρμαρο: Το κατώτερο μάρμαρο είναι κρυσταλλικό, μεσοπλακώδες έως παχυπλακώδες ή άστρωτο, λευκό με λεπτές της τάξεως των εκατοστών ανοικτές τεφρές ενστρώσεις (πιο ανοιχτόχρωμες από δολομιτικό μάρμαρο), μικροκρυσταλλικό με κογχώδη θραυσμό και πιο συμπαγές από το δολομιτικό μάρμαρο. Το Κατώτερο μάρμαρο κοντά στις τεκτονικές επαφές μετατρέπεται σε τεκτονικό λατυποπαγές στις περισσότερες των περιπτώσεων. Προς τα πάνω γίνεται πιο υελώδεςμικροκρυσταλλικό και αποκτά ροδόχροα απόχρωση από οξείδια του σιδήρου και σταδιακά εξελίσσεται σε υγιές πέτρωμα. Σχιστόλιθοι Καισαριανής: Πρόκειται για διαμαρμαρυγιακούς, ασβεστιτικούς, αργιλικούς, χλωριτικούς φαιού-ελαιοπράσινου χρώματος σχιστόλιθους, λαμπυρίζοντες λόγω της έντονης παρουσίας των μαρμαρυγιών. Είναι έντονα σχιστοποιημένοι με φυλλάρια που διαχωρίζονται πολύ εύκολα. Οι σχιστόλιθοι αυτοί φέρουν κυανές-τεφρές ανθρακικές ενδιαστρώσεις (της τάξεως των εκατοστών έως μέτρα), είναι λεπτοπλακώδεις έως παχυπλακώδεις με μεγάλο πλάτος εμφάνισης. Περιέχουν σερπεντινίτες και μεταβασίτες έντονου πράσινου χρώματος, οι οποίοι είναι συχνά εξαλλοιωμένοι. Επίσης, φέρουν λεπτοστρωματώδεις συμπαγείς ανθρακικέςπυριτικές ενδιαστρώσεις. 12

13 Ανώτερο μάρμαρο: Πρόκειται για πλακώδη κρυσταλλικά μάρμαρα με λευκές-τεφρές εναλλαγές. ΑΛΛΟΧΘΟΝΗ ΕΝΟΤΗΤΑ ΛΑΥΡΙΟΥ-ΑΤΤΙΚΗΣ Αποτελείται κυρίως από σχιστόλιθους τεφρού, πράσινου, καστανού και τοπικά ερυθρού χρώματος, καστανόφαιους σχίστες και τοπικά ενστρώσεις πηλιτών που εναλλάσσονται με γραουβάκες. Ο βαθμός της μεταμόρφωσης διαφέρει σημαντικά από περιοχή σε περιοχή. Κοντά στην επαφή με την αυτόχθονη σειρά είναι έντονα σχιστοποιημένοι και χαρακτηρίζονται από μαρμαρυγίες. Των σχιστολίθων υπέρκεινται συνήθως με τεκτονική (;) επαφή κρυσταλλικά ανθρακικά, γνωστά ως ανωκρητιδικά, τα οποία είναι τεφρά συμπαγή μέσο έως παχυπλακώδη, τοπικά δολομιτιωμένα. Πρόκειται για ένα είδος τεκτονικού μίγματος (mélange) στο οποίο συμμετέχουν πετρώματα διαφορετικής προέλευσης, ηλικίας και βαθμού μεταμόρφωσης (ΠΑΠΑΝΙΚΟΛΑΟΥ 1986). 13

14 Εικόνα 3: Σχηματική στρωματογραφική κολώνα των τεκτονικών ενοτήτων του Υμηττού. Από ΛΕΚΚΑΣ & ΛΟΖΙΟΣ (2000). ΕΞΑΛΛΟΙΩΜΕΝΑ ΥΠΕΡΒΑΣΙΚΑ ΠΕΤΡΩΜΑΤΑ Αυτά είναι αποτέλεσμα της σερπεντινίωσης των περιδοτιτών, δουνιτών, και πυροξενιτών. Τα βασικά ορυκτολογικά συστατικά των σερπεντινιτών είναι η ομάδα του σερπεντίνη(αντιγορίτης, λιζαρδίτης, χρυσοτίλης), βρουσίτης, τάλκης, καθώς και άλλα δευτερογενή ορυκτά(μαγνητίτης, ανθρακικά ορυκτά). Τα περισσότερα σερπεντινιωμένα αλπικά υπερβασικά πετρώματα(οφιόλιθοι) αποτελούνται από χρυσοτίλη, λιζαρδίτη, βρουσίτη, και μαγνητίτη. (Άλλα ορυκτά που μπορεί να εμπεριέχονται είναι ο ανθοφυλλίτης, με κύριους αντιπροσώπους τον ακτινόλιθο και τον τρεμολίτη, αλλά και χλωρίτης με κύριο αντιπρόσωπο το κλινόχλωρο). 14

15 ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΜΕΝΑ ΥΠΕΡΒΑΣΙΚΑ(ΥΠΕΡΜΑΦΙΚΑ): Είναι πετρώματα πλούσια σε σερπεντίνη, τάλκη, ολιβίνη, ανθοφυλλίτη, κουμινγκτονίτη, ενστατίτη. Πρωτόλιθοι είναι υπερβασικά πυριγενή πετρώματα, και συχνά σερπεντινιωμένα πριν από τη μεταμόρφωση. Τα ορυκτά βρουσίτης, αυγίτης και χρωμίτης προέρχονται από πυριγενή υπολείμματα. Αντίθετα, τα ορυκτά πλαγιόκλαστο, ολιβίνης, σπινέλιος, γρανάτης και μαγνητίτης είναι εκρηξιγενούς ή μεταμορφικούς προελεύσεως. Επίσης, ίσως περιέχονται σε αυτά τα πετρώματα και τα ορυκτά μαγνησίτης, βρουσίτης, χλωρίτης, διοψίδιος, τρεμολίτης, και φλογοπίτης, (ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ Γ. ΜΠΑΛΤΑΤΖΗ, 2008). ΒΑΘΜΟΣ ΜΕΤΑΜΟΡΦΩΣΗΣ: Οι σερπεντινίτες είναι πολύ χαμηλού βαθμού(vlg) ή χαμηλού βαθμού(lg). Οι περιδοτίτες είναι μέσου βαθμού(mg), υψηλού βαθμού(hg) ή πολύ υψηλού βαθμού(vhg). Ο τάλκης σε αφθονία αποτελεί ένδειξη μέσου βαθμού μεταμόρφωσης(mg). Αφθονία σε ανθοφυλλίτη, κουμινγκτονίτη ή ενστατίτη δηλώνει υψηλού βαθμού μεταμόρφωσης(hg), (ΕΜΜΑΝΟΥΗΛ Γ. ΜΠΑΛΤΑΤΖΗ, 2008). Ομάδα σερπεντινικών ορυκτών (φυλλοπυριτικά ορυκτά), γενικός ορυκτολογικός τύπος: [Mg3Si2O5(OH)4 ]: Πολύμορφα ορυκτά:-χρυσοτίλης(κυλινδρικές εύκαμπτες ίνες) -μονοκλινές σύστημα κρυσταλλώσεως -χρώμα λευκό, γκρίζο, πράσινο -σκληρότητα 2,5-3 -σχισμός τέλειος κατά {001} -πυκνότητα 2,53 gr/cm^3 -θραυσμός ανώμαλος -λάμψη μαργαριτώδης, στεατώδης -γραμμή σκόνης λευκή -οπτικές ιδιότητες, άχρους, διάξων αρνητικός, 2V 42 -Λιζαρδίτης -τρικλινές σύστημα κρυσταλλώσεως -χρώμα υποπράσινο έως γκρίζο -σκληρότητα 2-3 -σχισμός τέλειος κατά {001} -πυκνότητα 2,55 gr/cm^3 -θραυσμός ανώμαλος -λάμψη λιπαρή -γραμμή σκόνης λευκή -οπτικές ιδιότητες, άχρους, διάξων αρνητικός, 2V= Αντιγορίτης -μονοκλινές σύστημα κρυσταλλώσεως -χρώμα υποπράσινο -σκληρότητα 2,5-3,5 -σχισμός τέλειος κατά {001} 15

16 -πυκνότητα 2,6 gr/cm^3 -θραυσμός ανώμαλος -λάμψη λιπαρή έως κηρώδης -γραμμή σκόνης λευκή -οπτικές ιδιότητες, άχρους ή ελαφρά πλεοχρωικός, διάξων αρνητικός, 2V=0-42 Σχηματίζεται από ενυδάτωση ολιβίνη και πυρόξενου σε υπομαγματικές θερμοκρασίες. Γενικά, εμφανίζεται σε εξαλλοιωμένα υπερβασικά πετρώματα(περιδοτίτες, δουνίτες, πυροξενίτες). Τάλκης [Mg3Si4O10(OH)2 ]: -Μονοκλινές σύστημα κρυσταλλώσεως -Χρώμα (άσπρο έως ελαφρά πράσινο, άχρους σε λεπτές τομές) -Σκληρότητα 1 -Σχισμός τέλειος κατά {001}, αλλά δύσκολα φαίνεται λόγω του λεπτόκοκκου μεγέθους του -Ανάγλυφο χαμηλό έως μέτριο -Χρώματα πόλωσης δεύτερης και τρίτης τάξης -Λάμψη μαργαριταρώδης -Λιπαρό στην υφή -Μορφή φυλλαρίων -Το μέγεθος ενός φυλλαρίου τάλκη μπορεί να εκτείνεται από <1μm έως και >100μm ανάλογα με την απόθεση. Στον τάλκη παρατηρείται περιορισμένη υποκατάσταση του Al από το Si και του Fe από το Mg. Ο τάλκης είναι το χαμηλής θερμοκρασίας ενυδατωμένο προϊόν των ολιβινών και των πυροξένων και επίσης απαντά σε χαμηλού βαθμού μεταμορφωθέντες πυριτικούς δολομίτες. Ομάδα αμφιβόλων (πετρογενετικά ορυκτά): -αμοσίτης[fe7si8o22(oh)2] -κροκιδόλιθος[na2(fe2+3fe3+2)si8o22(oh)2] -ανθοφυλλίτης[mg7si8o22(oh)2] -τρεμολίτης[ca2mg5(si8o22)(oh)2] -ακτινόλιθος[ca2(mg,fe+2)5si8o22(oh)2] Ομάδα χλωριτών: -αμεσίτης[mg2al2sio5(oh)4] -σαμοσίτης[fe2+3mg1.5alfe3+0.5si3alo12(oh)6] -ορθοσαμοσίτης[(fe+2,mg,fe+3)5al(si3al)o10(oh,o)8] -κλινόχλωρο[(mg,fe+2)5al(si3al)o10(oh)8] -πεννινίτης[(mg,fe,al)6(alsi)4o10(oh)8] -ριπιδόλιθος[(mg,fe,al)6(alsi)4o10(oh)8] -θουρινγκίτης[(fe+2,fe+3,mg)6(alsi)4o10(o,oh)8] -νιμίτης[(ni,mg,fe+2)5al(si3al)o10(oh)8] 16

17 ΤΑΛΚΗΣ Είναι το φυλλοπυριτικό ορυκτό με χημικό τύπο 3MgO4SiO, (63,5% Si, 31,7% MgO, 4,8% O). Αποτελείται από επίπεδα πλέγματα τετραέδρων Si τα οποία συνδέονται με ιόντα Mg, που καταλαμβάνουν οκταεδρικές θέσεις. Ο εμπορικός τάλκης σπάνια πλησιάζει τη θεωρητική σύσταση, γιατί απαντά μαζί με διάφορα άλλα ορυκτά. Αντίδραση σχηματισμού του (WINKLER, 1974) είναι: 3δολομίτης + 4χαλαζίας + O τάλκης + 3ασβεστίτης + 3. Άλλες συνθήκες γένεσης του τάλκη είναι: 400 C, 2 Kbar και η αντίδραση: 2(ολιβίνης) + 3O(νερό) MgSi(τάλκης) + Mg(βρουσίτης). Παραγένεση: Σπάνια εντοπίζεται κοίτασμα καθαρού μονό-ορυκτολογικού τάλκη. Ανάλογα με την προέλευσή του είναι η περιεκτικότητα σε ορυκτά όπως ο σερπεντίνης, ο χλωρίτης, ο τρεμολίτης, ο ανθοφυλλίτης, ο μαγνησίτης, ο δολομίτης, ο ασβεστίτης, ο χαλαζίας και θειούχα ορυκτά. Απαντά σε υπερβασικά υδροθερμικώς εξαλλοιωμένα πετρώματα, σε πυριτικούς δολομίτες μεταμορφωμένους σε συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας και πίεσης, αλλά και μέσα σε στρώματα μαγνησίτη. Αποθέματα-Πηγές: Ο τάλκης εντοπίζεται σε όλες τις ηπείρους. Η ποιότητά του άρα και η οικονομική σημασία των αποθεμάτων του προσδιορίζεται από τοπικά φαινόμενα μεταμορφώσεως. Τα εκμεταλλεύσιμα σώματα τάλκη εντοπίζονται αποσαθρωμένα εντός του μητρικού πετρώματος, προκάμβριας ηλικίας. Τα καλύτερα αποθέματα έχουν βρεθεί σε Αυστραλία, Αυστρία, Βραζιλία, Κίνα, Φινλανδία, Γαλλία, Ινδία, Ιταλία, Ιαπωνία, Β. Κορέα, Ν. Κορέα, πρώην Σοβιετική ένωση και ΗΠΑ. Στην 17

18 Ελλάδα υπάρχουν σχετικά μικρά αποθέματα σε Τήνο, Κρήτη, Λάρισα και Θεσσαλονίκη. Ποιότητες: Περιεκτικότητα σε σιδηρούχα ορυκτά(μαγνητίτης, σιδηροπυρίτης, λειμωνίτης) δεν είναι αποδεκτή για βιομηχανικές χρήσεις και απομακρύνονται τα αντίστοιχα ορυκτά. Μεγαλύτερης καθαρότητας είναι ο τάλκης που προέρχεται από ιζηματογενείς δολομίτες. Κατώτερης ποιότητας όταν αυτός προέρχεται από υπερβασικά μαγματικά πετρώματα. Ο εμπορικός τάλκης πρέπει να έχει κοκκομετρία από 74μ. έως λιγότερο από 5μ. Ο όρος σαπωνόλιθος αναφέρεται σε εκμεταλλεύσιμα πετρώματα που περιέχουν τάλκη σε ποσότητες από τη θεωρητική 100% έως την ελάχιστη δυνατή 50%, και χρησιμοποιείται στη γλυπτική, ως λίθος δόμησης και στην παραγωγή πυρίμαχων προϊόντων και τζακιών (σημείο τήξης 1630 C). Αυτός είναι τάλκης με φαιά έως ιώδη χρώματα, με σαπωνώδη αφή και χαράσσεται εύκολα με το νύχι. Αντίθετα ο όρος στεατίτης αναφέρεται σε τάλκη που είναι υλικό υψηλής καθαρότητας, σε σχέση με το σαπωνόλιθο, και χρησιμοποιείται για μονωτικά σωληνώσεων μιας και παρουσιάζει υψηλή ηλεκτρική αντίσταση σε υψηλές θερμοκρασίες. Με τον όρο <<λάβα>> αναφερόμαστε σε ένα μπλοκ τάλκη ή σε ένα τελικό κατεργασμένο προϊόν από μπλοκ τάλκη. Γαλλική κιμωλία ονομάζεται η μαλακή ποικιλία τάλκη που χρησιμοποιείται στο μαρκάρισμα ρούχων. Ο πυροφυλλίτης είναι παρόμοιος με τον τάλκη στα περισσότερα φυσικά χαρακτηριστικά, με χημική σύσταση 4SiO. Οι χρήσεις αυτού είναι παρόμοιες με αυτές του τάλκη. Επίσης, ο πυροφυλλίτης χρησιμοποιείται στην παραγωγή εντομοκτόνων και πυρίμαχων υλικών. Χρήσεις: Ο τάλκης εφαρμόζεται σε πολλές βιομηχανικές χρήσεις λόγω των ιδιοτήτων του. Αυτές είναι η μικρή σκληρότητα, το χρώμα, η στιλπνότητα, το ποσό της υγρασίας, η κοκκομετρία, η ικανότητα διασποράς, η ικανότητα αιωρήσεως μέσα σε υδατικά και λιπαρά διαλύματα, η χαμηλή απορροφητικότητα σε έλαια, η λιπαντική ικανότητα, η χημική αδράνεια, το σημείο τήξης, η χαμηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, η υψηλή διηλεκτρική αντοχή, ο χαμηλός συντελεστής συστολής, η αδιαλυτότητά του στο νερό και στα ασθενή οξέα και αλκάλια και η χαμηλή θερμική αγωγιμότητά του. Επιπροσθέτως, είναι οργανοφιλικός, υδρόφοβος, μη αποξεστικός και ανθεκτικός στην αποσάθρωση και τη διάβρωση. Η μεγαλύτερη κατανάλωση τάλκη γίνεται στην παραγωγή κεραμικών(εύκαμπτα κεραμικά σώματα, είδη υγιεινής, πατώματα, πλακάκια τοίχου, σερβίτσια, γυαλιά, πορσελάνες ηλεκτρικών εφαρμογών), 35%. Ο τάλκης σε αργιλο-πυριτο-αστριούχα υλικά κεραμικής χρησιμοποιείται για τη διευκόλυνση της διαδικασίας φρύξης του προϊόντος. Στην κεραμική χρησιμοποιείται ένα μίγμα τάλκη-τρεμολίτη. Δεύτερη μεγαλύτερη χρήση του τάλκη γίνεται στη βιομηχανία βαφών όπου χρησιμοποιείται ως συστατικό ή/και χρωστική ύλη σε βαφές, 18%. Τρίτη χρήση σε υλικά σκεπών, πισσόχαρτα, ταβανοσανίδες και άσφαλτο. Τέταρτη χρήση στη χαρτοβιομηχανία ως πληρωτικό, 6%. Πέμπτη χρήση στην παραγωγή πλαστικών, 6%. Έκτη χρήση σε καλλυντικά και στην παραγωγή φαρμάκων, 5%. Έβδομη χρήση στην παραγωγή ελαστικών, 5%. Όγδοη χρήση ως μεταφορέας ή/και ως ενυδατικό για εντομοκτόνα(κυρίως χρησιμοποιείται 14% πυροφυλλίτης, και λίγος τάλκης). Ένατη χρήση στην παραγωγή πυρομαχικών, ρητινών και τροφίμων. Στις τελευταίες δύο χρήσεις χρησιμοποιείται το 10% του τάλκη. 18

19 Άλλες χρήσεις: Στην επεξεργασία δημητριακών και ρυζιού, στο γυάλισμα επιφάνειας <<χαλικίων>> ζωοτροφής ή προσθετικό αυτής, σαν απορροφητικό οσμών από φαγητό, ως φίλτρο νερού, ως λευκαντικό, στα κεριά για τα πατώματα, στην κατεργασία δερμάτων, ως γυαλιστικό παπουτσιών, στα μελάνια για τύπωμα και ως πηγή Mg στα λιπάσματα. Προδιαγραφές: Για τις χρήσεις του τάλκη στη βιομηχανία απαιτούνται συγκεκριμένες περιεκτικότητες-συστάσεις αυτού. Αναλυτικότερα, στη χαρτοβιομηχανία είναι επιθυμητές οι ιδιότητες: χημική αδράνεια, μαλακότητα, ικανότητα απορρόφησης μελανιού, λευκότητα, και διασπορά στο νερό και για τον έλεγχο των πισσοειδών συστατικών της χαρτομάζας, ο τάλκης πρέπει να έχει >12 /gr εμβαδό επιφάνειας κόκκων, >78 GE λαμπρότητα, χαμηλή αποξεστικότητα και μέγεθος κόκκων 2-5 μm. Ως πληρωτικό στη χαρτομάζα πρέπει να έχει >78 GE και μέσο μέγεθος κόκκων 8-12 μm. Στη βιομηχανία κεραμικών είναι ανεπιθύμητη η παρουσία Mn και Fe, έτσι πρέπει να περιέχει >30% MgO, >60% SiO2, <1% CaO, <4% Al2O3, <1,5% Fe2O3, <0,4% αλκάλια και μέγεθος κόκκων κατά 95% <45μm. Στη χρωματοβιομηχανία απαιτούνται το λευκό χρώμα και η καθαρότητα(γενικά <<λαμπρότητα>> είναι μέτρο της ανακλαστικότητας σε ποσοστό % σε σχέση με την ανακλαστική ικανότητα του καθαρού MgO, έτσι πρέπει να περιέχει >88% πυριτικές ενώσεις του Mg και του Ca, <1% CaO, <1% υδατοδιαλυτά συστατικά, <1% υγρασία και άλλα πτητικά, <7% απώλεια πύρωσης, μέγεθος κόκκων <45μm, καλή ελαιοαπορροφητικότητα, και λαμπρότητα >90%. Στην παραγωγή ελαστικών είναι επιθυμητή η ανθεκτικότητα του προϊόντος στις μεταβολές λόγω μεταβολής του όγκου του πληρωτικού και του μεγέθους των κόκκων του, έτσι πρέπει το μέγεθος κόκκων να είναι <2μm, για έκδοχα το 95% να είναι <45μm, για συμπληρώματα ζωοτροφών >85% σε περιεχόμενο τάλκη και στεατίτη. Για τα πλαστικά πρέπει να έχει >90% λαμπρότητα και μέγεθος κόκκων συνήθως 20-30μm. Στη φαρμακοβιομηχανία αλλά και στη βιομηχανία καλλυντικών απαιτούνται η υψηλή καθαρότητα, η λευκότητα, η λεπτή κοκκομετρική σύσταση, έτσι πρέπει να έχει <0,1% υδατοδιαλυτά συστατικά, <6% οξυδιαλυτά συστατικά, <6% απώλεια πύρωσης, <1% χαλαζία, <0,1% τρεμολίτη, <40ppm βαρέα μέταλλα, <20ppm Pb, <3ppm As, ουδέτερο ph, μέσο μέγεθος κόκκων 7μm. Στην παραγωγή εντομοκτόνων είναι επιθυμητές οι ιδιότητες: η χημική αδράνεια σε τοξικές ουσίες, η διαλυτότητα σε υδατικά διαλύματα, η ικανοποιητική πυκνότητα. Στα δομικά υλικά ο ακάθαρτος τάλκης είναι αποδεκτός. Υποκατάστατα: Ο τάλκης λόγω των μοναδικών ιδιοτήτων και της οικονομικότητάς του είναι δύσκολο να αντικατασταθεί από άλλα υλικά, και κυρίως στη βιομηχανία κεραμικών και καλλυντικών. Παρά ταύτα, υπάρχουν υποκατάστατα του τάλκη, όπως το αργιλικό και το ανθρακικό ασβέστιο, τα οποία είναι πιο ακριβά και όχι άμεσα διαθέσιμα. Ανταγωνιστικά προϊόντα: Αντιθρομβωτικά διατομίτης, καολίνης πυροεπεξεργασμένος, πυριτία καταβυθιζόμενη. Έκδοχα άργιλοι(αταπουλγίτης/σεπιόλιθος, καολίνης, μπετονίτης), βερμικουλίτης, διατομίτης, ζεόλιθοι, κίσσηρης, πυροφυλλίτης, τύρφη. Καλλυντικά και φαρμακευτικά άμυλο, ζεόλιθοι, καολίνης, μαγνησία, μπετονίτης, CaCO3, CaSO4, TiO2. Λιπαντικά γραφίτης, λίθιο, μαρμαρυγίας, μολυβδαινίτης. Πισσοειδών αφαίρεση διατομίτης, μπετονίτης, χημικοί διασκορπιστές. Πληρωτικά άστριος, βαρύτης, βολλαστονίτης, καολίνης, μαρμαρυγίας, μικροκρυσταλλική ή αλευρομερής πυριτία, νεφελινικός συηνίτης, περλίτης, πυροφυλλίτης, τριϋδρίτης αλουμινίου (ATH),. Συμπληρώματα 19

20 ζωοτροφών ασβεστόλιθος, αταπουλγίτης/σεπιόλιθος, βερμικουλίτης, γύψος, δολομίτης, ζεόλιθοι, μαγνησίτης, μπετονίτης, περλίτης, φωσφορικά. Τιμές: Καλλυντικά /t (Ιταλίας ή Γαλλίας), 420 /t (Ν. Αφρικής). Κεραμικά 90 /t (<75μm), 100 /t (<45μm). Πισσοειδή /t. Χρώματα 110 /t (<75μm), 200 /t (<45μm). Εξόρυξη-Τεχνολογία-Μεταλλουργία: Ο τάλκης εξορύσσεται είτε επιφανειακά είτε υπόγεια. Τα υπόγεια κοιτάσματα είναι πιο πλούσια σε τάλκη όμως είναι πιο δύσκολη η διαδικασία της εξόρυξης λόγω της ολισθητικής ιδιότητας του τάλκη. Οι πιο συνηθισμένες μέθοδοι εξόρυξης είναι η επιλεκτική εξόρυξη και η χειροδιαλογή. Αυτές προτιμώνται σε σχέση με άλλες μεθόδους όπως η χρήση τρυπανιών ή/και εκρηκτικών για να διατηρηθεί η ποιότητα του προϊόντος. Πολλές φορές γίνεται εμπλουτισμός του προϊόντος με τη μέθοδο της επίπλευσης. Πριν τη διαδικασία της επίπλευσης γίνεται κονιοποίηση του τάλκη και στη συνέχεια λειοτρίβηση αυτού. Παραγωγή-Αποθέματα: Τα μεγαλύτερα κοιτάσματα βρίσκονται στις ΗΠΑ, ενώ η χώρα με την μεγαλύτερη παραγωγή σε τάλκη υψηλής καθαρότητας (40% της παγκόσμιας παραγωγής) είναι η Κίνα και ακολουθούν οι Γαλλία, Ιταλία, Αυστρία λόγω του ιδιαίτερου τύπου τάλκη που παράγουν (κυρίως για την εφαρμογή του σε καλλυντικά) και η παραγωγή στεατίτη γίνεται κυρίως από την Ινδία, την Αυστρία και την Ισπανία. Κοιτάσματα τάλκη, όπως προαναφέρθηκε, είναι Α)αυτά που έρχονται σε άμεση επαφή με ανθρακικά και δολομιτικά πετρώματα, Β)αυτά που σχετίζονται με βασικά και υπερβασικά πετρώματα και Γ)αυτά που εντοπίζονται μέσα σε στρώματα μαγνησίτη. Στην τελευταία κατηγορία τα κοιτάσματα είναι αποτέλεσμα της μετασωμάτωσης προϋπαρχόντων πετρωμάτων λόγω της αντίδρασής τους με θερμά υδατικά διαλύματα πλούσια σε μαγνήσιο. Από μετασωμάτωση ανθρακικών πετρωμάτων προκύπτουν δολομίτης και μαγνησίτης, ενώ από μετασωμάτωση πυριτικών ορυκτών, χαλαζιτών, φυλλιτών προκύπτει ο τάλκης και τα ορυκτά του χλωρίτη που συνήθως τον συνοδεύουν. Τάλκης Ελλάδος: Στην Ελλάδα οι εμφανίσεις και τα κοιτάσματα τάλκη εντοπίζονται με τη μορφή φλεβών και φακών μέσα σε σερπεντινίτες και οφιολίθους που έχουν δεχθεί υδροθερμική ή μεταμορφική δράση. Τα ορυκτά που συνοδεύουν τον τάλκη είναι ο χλωρίτης, ο τρεμολίτης, ο μαγνητίτης, ο ασβεστίτης και ο χαλαζίας. Εμφανίσεις τάλκη έχουν εντοπιστεί σε Σίφνο, Σύρο, Εύβοια, Άρνισσα Πέλλας, Δίβουνο Κιλκίς, κ.ά.(μηνοπουλοσ 1990, ΚΡΑΒΒΑΣ 1991), χωρίς οικονομικό ενδιαφέρον. Σημαντικές εμφανίσεις τάλκη με τη μορφή φακών έχουν βρεθεί στα υπερβασικά πετρώματα Οργάνης-Μυρτίσκης-Χλόης της Ροδόπης (MARANTOS 1990). Κοιτάσματα τάλκη που εκμεταλλεύτηκαν στο παρελθόν σε Τήνο, Ιεράπετρα Κρήτης, Λάρισα και Χορτιάτη Θεσσαλονίκης. Ενδιαφέρον παρουσιάζουν τα σερπεντινικά σώματα της σειράς του Βερτίσκου (Σερβομακεδονική Ζώνη) και ιδιαίτερα της περιοχής Ασκού Λαγκαδά που είναι πλούσια σε βερμικουλίτη και τάλκη (ΝΤΑΜΠΙΤΖΙΑΣ & ΚΟΥΓΚΟΥΛΗΣ 1994). 20

21 Η ελληνική αγορά του τάλκη: Μέχρι το 1991 η παραγωγή γινόταν τέσσερις εταιρείες (πηγή Σ.Μ.Ε. 1992): -Εταιρεία Γενικού Εμπορίου και Αντιπροσωπειών (εκμετάλλευση στην Τήνο) -Καραολάνης (Θεσσαλονίκη) -Μεταλλεία Έδεσσας (Πέλλα) -Κολιόπουλος (Λάρισα) Από το 1991 ο μόνος παραγωγός που συνέχισε την παραγωγή τάλκη είναι η Εταιρεία Γενικού Εμπορίου και Αντιπροσωπειών. Η κύριες χώρες εισαγωγής τάλκη υψηλής λευκότητας είναι η Φινλανδία, το Σουδάν και η Αίγυπτος. Στην ελληνική αγορά ο τάλκης είναι μικρής έκτασης και τον ανταγωνίζονται ο καολίνης και ο ασβεστίτης λόγω των χαμηλότερων τιμών. Οι ανάγκες της βιομηχανίας χαρτιού, καλλυντικών, πλαστικών και χρωμάτων καλύπτεται από υλικό εισαγωγής, ενώ το εγχώριο προϊόν διατίθεται στη βιομηχανία επιστρώσεων, γεωργικών φαρμάκων, κεραμικών, ελαστικών, πλαστικών και ένα μικρό μέρος στη χαρτοβιομηχανία. [ΚΑΤΕΡΙΝΟΠΟΥΛΟΣ ΚΑΙ ΣΤΑΜΑΤΑΚΗΣ (2005)], ΑΜΙΑΝΤΟΣ 21

22 Αμίαντος είναι το όνομα μια ομάδας πυριτικών ινωδών ορυκτών που χαρακτηρίζονται από κοινές φυσικές ιδιότητες και παρόμοια χημική σύσταση(ένυδρα πυριτικά άλατα του μαγνησίου, του ασβεστίου και του σιδήρου). Οι ίνες του αμίαντου είναι μακρές, απαλές, άφλεκτες, ευλύγιστες, πολύ ανθεκτικές στον εφελκυσμό, κακοί αγωγοί του ηλεκτρισμού, θερμομονωτική ικανότητα, απορροφητικότητα και σχετικά αδρανείς στην επίδραση οξέων και αλκαλίων. Γενικά ο αμίαντος είναι ανθεκτικός σε θερμοκρασίες έως 1700 C και παρουσιάζει τετραπλάσια αντοχή από το χάλυβα. Η χρήση τους καθορίζεται με βάση τις διαστάσεις τους και την ποιότητά τους. Αυτός χωρίζεται σε δύο κατηγορίες-ομάδες. Η πρώτη αναφέρεται στην ινώδη μορφή των ορυκτών του σερπεντίνη(αμιαντόμορφα ορυκτά), και καλύπτει σχεδόν το 94% της παγκόσμιας παραγωγής αμίαντου. Η δεύτερη αναφέρεται σε έξι ορυκτά της ομάδας των αμφιβόλων(κροκιδόλιθος, αμοσίτης, ανθοφυλλίτης, μοντασίτης, τρεμολίτης, ακτινόλιθος). Γενικά, πρόκειται για ορυκτά εξαλλοίωσης υπερβασικών πετρωμάτων(περιδοτίτες, δουνίτες οφιολιθικών συμπλεγμάτων) όπου εμφανίζεται κυρίως ο χρυσοτίλης. Ο αμοσίτης και ο κροκιδόλιθος εντοπίζονται σε μεταμορφωμένες ιζηματογενείς ακολουθίες, πλούσιες σε σίδηρο και δεν υπερβαίνουν το 5,3% της παγκόσμιας παραγωγής. Ο σχηματισμός των ινωδών συσσωματωμάτων του αμιάντου καθορίζεται από την τεκτονική του μητρικού πετρώματος και αυτά εμφανίζονται στις περιοχές ρηγματώσεως του πετρώματος όπου η εξαλλοίωση είναι πιο έντονη. Συγκεκριμένα, ο αμίαντος εμφανίζεται στις ασυνέχειες των σερπεντινιωμένων πετρωμάτων με τη μορφή φλεβών παράλληλα στις επιφάνειες διάκλασης, ρηγμάτωσης και ολίσθησης των ρηξιτεμαχών. Ανάλογα με τον τρόπο εμφάνισης ο αμίαντος χωρίζεται σε slip-fiber(οι ίνες είναι παράλληλα διατεταγμένες στις επιφάνειες ασυνέχειας), cross-fiber(οι ίνες είναι κάθετα διατεταγμένες στις επιφάνειες ασυνέχειας), και σε mass-fiber(οι ίνες δεν έχουν συγκεκριμένο προσανατολισμό). Ορυκτολογία αμίαντου: Τα ορυκτά που προαναφέρθηκαν ως αμίαντος (π.χ. KLEIN and HURLBUT 1993, DYAR ET AL. 2008) είναι τα εξής: -Ο χρυσοτίλης ή λευκός αμίαντος (chrysotile). Ανήκει στην ομάδα του σερπεντίνη (φυλλοπυριτικά ορυκτά). Τα υπόλοιπα ορυκτά του αμίαντου ανήκουν στην ομάδα των αμφιβόλων και είναι τα εξής: -Ο κροκιδόλιθος ή μπλε αμίαντος (crocidolite) -Ο αμοσίτης ή καφέ αμίαντος (amosite) -Ο τρεμολίτης (tremolite) -Ο ανθοφυλλίτης (anthophyllite) -Ο ακτινόλιθος (actinolite) Τα τρία βασικά πολύμορφα του σερπεντίνη είναι ο χρυσοτίλης, ο λιζαρδίτης και ο αντιγορίτης. Οι κρύσταλλοι του λιζαρδίτη και του αντιγορίτη είναι συνήθως πλακοειδείς, ενώ ο χρυσοτίλης διαφέρει και έχει τη μορφή εύκαμπτων κυλινδρικών ινών. Τα ορυκτά της ομάδας των σερπεντινών προκύπτουν γενικά από υδροθερμική εξαλλοίωση βασικών και υπερβασικών πετρωμάτων η οποία σχετίζεται με την ενυδάτωση (υδροξυλίωση) των ολιβινικών και ορθοπυροξενικών ορυκτών συστατικών τους (ΜΠΑΛΤΑΤΖΗΣ 2006). Συχνά μαζί με το λιζαρδίτη και το χρυσοτίλη συνυπάρχουν μαγνητίτης ± βρουσίτης ± αντιγορίτης (MOODY 1976), ενώ η γενικευμένη αντίδραση της χαμηλής θερμοκρασίας σερπεντινίωσης (εκφρασμένη 22

23 με βάση το φορστερίτη) μπορεί να περιγραφεί ως εξής(moody 1976, ΜΠΑΛΤΑΤΖΗΣ 2006): (φορστερίτης) + O(νερό) (χρυσοτίλης) + (βρουσίτης). Βιβλιογραφικά αναφέρεται, σχετικά με τις αντιδράσεις σερπεντινίωσης, ότι σημαντικοί παράγοντες είναι η θερμοκρασία, το γεωλογικό περιβάλλον, η συμμετοχή (προσφορά από εξωτερικά ρευστά), και (από την αρχική αποικοδόμηση ολιβίνη). Έτσι μαζί με το σερπεντίνη είναι δυνατό να σχηματιστούν μαγνησίτης, κρυσταλλικό και άμορφο αλλά και τάλκης. Σύμφωνα με τους PROSKUROWSKI ET AL. (2008), η υδροθερμική δραστηριότητα στη μεσό-ωκεάνια ράχη του Ατλαντικού συνδέεται με σύγχρονη σερπεντινίωση των υποκείμενων περιδοτιτών (τουλάχιστον τα τελευταία χρόνια) που προκαλεί χημικά αναγωγικό περιβάλλον προς αβιοτική παραγωγή υδρογονανθράκων με βάση την αντίδραση: 6[9Mg1.5Fe0.5(SiO4)] (ολιβίνης) + 7H2O (νερό) 3[Mg3Si2O5(OH)4] (σερπεντίνης) + Fe3O4(μαγνητίτης) + H2 (υδρογόνο). Η σημαντική διαφορά του χρυσοτίλη από τα άλλα πολύμορφα του σερπεντίνη (που σχετίζεται με την ινώδη μορφολογία του) έγκειται στο γεγονός ότι το μήκος κάθε επαναλαμβανόμενης δομικής μονάδας στα φύλλα των οκταέδρων (φύλλα βρουσίτη), κατά μήκος του άξονα b, είναι μεγαλύτερο από το μήκος της υποκείμενης δομικής μονάδας, πάλι κατά μήκος του άξονα b, στα τετραεδρικά πυριτικά φύλλα (9,43 Â και 9,10 Â αντίστοιχα). Το φαινόμενο αυτό έχει ως αποτέλεσμα να υπάρχει δομική ασυμφωνία (misfit) μεταξύ των οκταεδρικών και τετραεδρικών φύλλων και να προκαλείται συστροφή του όλου οικοδομήματος των αλλεπάλληλων φύλλων προς δημιουργία ομόκεντρων κυλίνδρων με σπειροειδή κάτοψη σε νανοκλίμακα, που μακροσκοπικά είναι οι ίνες του χρυσοτίλη. Τα τετραεδρικά-πυριτικά φύλλα τοποθετούνται προς το κέντρο των κυλίνδρων, ενώ τα φύλλα του βρουσίτη στο εξωτερικό μέρος. Αντίθετα, στο λιζαρδίτη τα φύλλα είναι περίπου παράλληλα, ενώ στον αντιγορίτη παρατηρείται μία «κυματοειδής» δομή. Έχει παρατηρηθεί σε ηλεκτρονικό μικροσκόπιο διερχόμενης δέσμης υψηλής ευκρίνειας (HRTEM) ότι ο λιζαρδίτης και ο χρυσοτίλης μπορούν να συνυπάρχουν σε νανοκλίμακα υπό μορφή ιδιόρρυθμων νανοσυμφήσεων οι οποίες ενδέχεται να αναμειγνύονται με τάλκη, χλωρίτη και αμφιβόλους (VEBLEN and BUSECK, 1979). Αυτό ίσως εξηγεί τις μεγάλες διαφοροποιήσεις των τιμών, και τις αποκλίσεις από ιδεατούς χημικούς τύπους, στην περίπτωση μικροαναλύσεων δειγμάτων «καθαρού» (μακροσκοπικά και μικροσκοπικά) χρυσοτίλη διότι η δέσμη των ηλεκτρονίων είναι συνήθως ~1 μm (~1000 nm) με βάθος ~2μm (~2000 nm) με αποτέλεσμα να διεγείρονται ακτίνες Χ από ένα συνονθύλευμα φάσεων που συμφύονται σε νανοκλίμακα. Βιβλιογραφικά αναφέρεται ο πολυγωνικός σερπεντίνης και ο πολυεδρικός σερπεντίνης. Αποτελέσματα από μ-xanes δείχνουν ότι στον πολυεδρικό σερπεντίνη ο σίδηρος είναι κυρίως δισθενής και οκταεδρικά συναρμοσμένος σε δείγματα πλούσια σε αργίλιο. Αυτή η μικροδομή χρησιμοποιείται ως δείκτης οξειδωτικών συνθηκών. Τα υπόλοιπα ορυκτά του αμιάντου συγκαταλέγονται στην ομάδα των αμιαντόμορφων αμφιβόλων και είναι ο κροκιδόλιθος (ινώδης ριβεκίτης-μπλε αμίαντος), ο αμοσίτης (γρουνερίτης-καφέ αμίαντος), ο ανθοφυλλίτης, ο ακτινόλιθος και ο τρεμολίτης. Η γένεση αυτών έχει σχέση με φαινόμενα εξαλλοίωσης βασικών και μεταβασικών πετρωμάτων. Τα μεγαλύτερα κοιτάσματα αμιάντου βρίσκονται στον Καναδά, στη Ρωσία, στην Αυστραλία, στην Κίνα και στη Ν. Αφρική. Στην Ευρώπη εντοπίζονται σε Ιταλία, Ελλάδα και Κύπρο και συνδέονται με οφιολιθικά πετρώματα. Κύρια χώρα παραγωγής παγκοσμίως είναι η Ρωσία με παραγωγή t/y. Οι ίνες του αμίαντου αποσπώνται με σύνθλιψη σε ειδικούς μύλους υπό συνθήκες υγρασίας. Στο τέλος, ο 23

24 αμίαντος έχει τη μορφή συνεστραμμένων εύκαμπτων ινών. Οι ίνες χωρίζονται, ανάλογα με το μήκος τους, σε: α)crude No1(μήκος >3/4 ίντσας), β)crude No2(μήκος 3/4 3/8 ίντσας), γ)mil fibers, δ)shorts. Ιδιότητες: Με τη σταδιακή αύξηση της θερμοκρασίας ο αμίαντος χάνει μέρος του όγκου του. Αυτό διαφέρει ανάλογα το είδος του αμιάντου και οφείλεται στο ποσοστό περιεκτικότητας σε ΟΗ. Πάνω από τους 650 C ακόμη και ο πιο ανθεκτικός τύπος αμιάντου αρχίζει να αποσταθεροποιείται και να αλλάζει το χημισμό του. Ο αμίαντος παρουσιάζει αντοχή σε χημικές αντιδράσεις. Αναλυτικότερα, ο χρυσοτίλης αντέχει σε δράση NaOH έως 25%, ενώ μπορεί να προσβληθεί από πυκνά οξέα(οι αμφιβολικοί τύποι αμιάντου παρουσιάζουν μεγαλύτερη αντοχή, αλλά αυτή μειώνεται κατά τη δράση οξέων σε υψηλές θερμοκρασίες). Οι αμιαντικές ίνες εμφανίζουν υψηλή αντοχή στον εφελκυσμό και μεγάλο λόγο διαστάσεων. Χρήσεις: Ο αμίαντος χρησιμοποιείται σε ποσοστό 90% στην παραγωγή προϊόντων αμιαντοτσιμέντου (σωλήνες, πλάκες στέγασης, πλάκες επιπέδων για χωρίσματα τοίχων και αεραγωγών). Συνηθέστερες χρήσεις αυτού είναι στο αμιαντοτσιμέντο, ως ψεκασμένος αμίαντος, στη μόνωση (μόνωση από αμίαντο, μονωτικές αμιαντόπλακες), στην ύφανση(στολές πυροσβεστών, γάντια ηλεκτρολόγων), ως βελτιωτικό υλικό στην κατασκευή χαρτιού ή/και χαρτονιού τα οποία θα χρησιμοποιηθούν στη συνέχεια ως υλικά μονώσεως, ως υλικά τριβής(σαν επικάλυψη σε συμπλέκτες αυτοκινήτων, σε τακάκια φρένων και στα δισκόφρενα), ως ασφαλτικό υλικό, και ως προσθετικό σε τσιμέντα και μπογιές. Επίσης, χρησιμοποιούνται στην κατασκευή σκληρών και ανθεκτικών στις υψηλές θερμοκρασίες πλαστικών, με μίξη αμίαντου, γυαλιού και διάφορων ρητινών(εφαρμογή σε αυτοκίνητα, αεροπλάνα, πυραύλους και ιστιοφόρα). Ποιότητα: Στην παραγωγή αμιαντοτσιμέντου απαιτείται μέγεθος ινών 1/8 3/8 ίντσας, και το μίγμα συνήθως περιέχει 10 12% χρυσοτίλη. Αγορές-Προοπτικές: Κατά τη δεκαετία η κατανάλωση αμιάντου αυξήθηκε. Οι χώρες με την περισσότερη κατανάλωση αυτού είναι οι ΗΠΑ, η Ευρώπη και η Ιαπωνία. Η παγκόσμια κατανάλωση είναι περίπου 610^6 ton. Αναλυτικότερα, οι χώρες της πρώην Σοβιετικής Ένωσης παράγουν ton/y(50%), στον Καναδά αντιστοιχεί το 28% της παγκόσμιας ζήτησης και το 40% αυτού καταναλώνεται από τη Δ. Ευρώπη. Τα τελευταία χρόνια έχει σημειώσει σημαντική μείωση η κατανάλωση του αμιάντου. Διαχείριση-Αποκατάσταση: Η διαχείρηση του αμιάντου στα δομικά υλικά, όπως και η αποκατάστασή του(κάλυψη ή αφαίρεση) είναι δύσκολη και πολυδάπανη. Ο αμίαντος πρέπεινα αφαιρείται από ειδικά εκπαιδευμένους και εξοπλισμένους εργάτες, έτσι ώστε και οι ίδιοι να μην εκτίθενται στον αμίαντο αλλά και να μην ελευθερώνονται ίνες αυτού στο περιβάλλον. Τα υλικά από αμίαντο πρέπει να αφαιρούνται προσεκτικά χωρίς να καταστρέφονται(κάνοντας τρύπες σε αυτά ή κονιορτοποιώντας τα). Στην Ελλάδα: Ο χρυσοτιλικός αμίαντος απαντάται κυρίως στη Δ. Μακεδονία και Ήπειρο και συνδέεται με οφιολιθικά πετρώματα. Το μεγαλύτερο κοίτασμα είναι αυτό στο Ζιδάνι του νομού Κοζάνης(SKARPELIS & DABITZIAS 1987, ΚΑΡΚΑΝΑΣ 1994, KARKANAS 1995). Αυτό ανακαλύφθηκε το 1950 και υπολογίστηκε σε 3510^6 ton. Το 1977 η ΕΤΒΑ ίδρυσε τη θυγατρική ΜΑΒΕ(Μεταλλεία Αμιάντου Βόρειας Ελλάδας) για την εκμετάλλευσή του. Στόχος ήταν η συνολική παραγωγή 4,510^6 ton ορυκτού με μέση απόληψη ινών περίπου 2,6%. Το μεταλλείο είναι σήμερα εγκαταλελειμμένο και έχουν γίνει προτάσεις για την αποκατάστασή του (ΜΩΥΣΙΔΗΣ 2003, ANASTASIADOU & GIDARAKOS 2007, GIDARAKOS ET AL. 2008). Η εξόρυξη γινόταν από το 1981 έως το Η Ελλάδα υπήρξε μία από 24

25 τις πιο σημαντικές χώρες εξόρυξης και παραγωγής προϊόντων αμιάντου. Το 1995 βρισκόταν στην 7η θέση ανάμεσα στις χώρες παραγωγής αμιάντου, με την παραγωγή να ανέρχεται σε 10^5 ton/y. Η ΜΑΒΕ το 1990 είχε έσοδα περίπου 910^6 και το 90% αυτών προερχόταν από εξαγωγές, ενώ εγχώρια προμήθευε τις εταιρείες ΕΛΛΕΝΙΤ, ΑΜΙΑΝΤΙΤ και ΕΒΠΑ. Στην Ευρώπη από '80 έγινε αντιληπτό το πρόβλημα των αποβλήτων του αμιάντου και της επικινδυνότητάς του και έτσι ελήφθησαν νομοθετικά μέτρα για την απαγόρευση της χρήσης και εμπορίας του αλλά και των προϊόντων αυτού. Στην Ελλάδα δεν έγινε ακόμη αντιληπτή η σοβαρότητά του. Παράδειγμα αποτελεί το γεγονός ότι το 75% των εργαζομένων της ΕΛΛΕΝΙΤ Α.Ε. απεβίωσε εξαιτίας προβλημάτων υγείας που οφείλονταν στην έκθεση και εισπνοή ινών αμιάντου μιας και υπήρχε έλλειψη των μέτρων προστασίας των εργαζομένων(ελευθεροτυπια 22/01/2005). Σήμερα είναι γνωστό στην Ελλάδα ότι πολλές κατασκευές(κυρίως παλαιές όπως σχολεία, νοσοκομεία, στρατιωτικές εγκαταστάσεις, δίκτυα ύδρευσης, κ.ά.) περιέχουν αμίαντο. Η Ε.Ε για να αντιμετωπίσει το πρόβλημα χρήσης του αμιάντου επέβαλε την απαγόρευση αυτού και των προϊόντων αυτού μετά την 01/01/2005. Επιπτώσεις στην υγεία: Οι ίνες του αμιάντου δεν καταστρέφονται αλλά προσβάλλουν το περιβάλλον με την είσοδό τους στο νερό και την αιώρησή τους στον αέρα. Αυτά είναι αποτελέσματα της διαδικασίας της διάβρωσης σε κοιτάσματα αμιάντου αλλά και της φθοράς των προϊόντων αυτού που παράγονται από τον άνθρωπο. Από το 1960 έχει αναγνωριστεί ο αμίαντος ως καρκινιγόνο υλικό[υπουργείο Υγείας των ΗΠΑ-Department of Health and Human Services(DHHS), Υπηρεσία Προστασίας Περιβάλλοντος-Environmental Protection Agency(EPA), International Agency for Research on Cancer(IARC)]. Οι ίνες του αμιάντου εισέρχονται στο ανθρώπινο σώμα κυρίως μέσω της αναπνοής και εγκαθίστανται στους πνεύμονες και σε άλλους ιστούς. Σύμφωνα με το Υπουργείο Εργασίας και Κοινωνικών Ασφαλίσεων 2003, τέσσερα είναι τα είδη των παθήσεων που προκαλούνται από την εισπνοή των ινών του αμιάντου: Α) Πνευμονική ίνωση (αμιάντωση-asbestosis, COOKE 1927), Β) Καρκίνο του πνεύμονα (WOOD & GLOYNER, 1934), Γ) Μεσοθηλίωμα (CONSTANTOPOULOS ET AL., 1985), Δ) Καλοήθεις αλλοιώσεις του υπεζωκότα (LEUNG ET AL., 1993). Ο αμίαντος ενδέχεται να συνδέεται και με άλλα είδη καρκίνων. Οι παθήσεις αυτές εκδηλώνονται μετά από χρόνια έκθεση. Ευρωπαϊκή νομοθεσία: Η Ευρωπαϊκή νομοθεσία περιλαμβάνει τις εξής οδηγίες: -Οδηγία 83/478/ΕΟΚ, η οποία αναφέρεται στην απαγόρευση της κυκλοφορίας και της χρήσης των ινών αμιάντου (χρυσοτίλης, κροκιδόλιθος, αμοσίτης, ανθοφυλλίτης, ακτινόλιθος και τρεμολίτης). -Οδηγία 85/610/ΕΟΚ, που σχετίζεται με την απαγόρευση της κυκλοφορίας στην αγορά και χρήσης του αμιάντου σε παιχνίδια, υλικά ή παρασκευάσματα που προορίζονται να χρησιμοποιηθούν υπό μορφή ψεκασμένων νιφάδων, τελικά προϊόντα υπό μορφή σκόνης, είδη καπνιστού, καταλυτικά πλέγματα και διατάξεις μόνωσης που προορίζονται για/ή είναι ενσωματωμένες στις συσκευές θέρμανσης που χρησιμοποιούν υγραέριο, βαφές και βερνίκια. -Οδηγία 1999/77/EC Ευρωπαϊκής Ένωσης, που ορίζει ότι η εμπορία και η χρήση όλων των τύπων αμιάντου θα σταματήσει οριστικά την 01/01/2005 στις χώρες μέλη. -Οδηγία 2003/18/ΕΚ Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου, που τροποποιεί την οδηγία 83/477/ΕΟΚ του Συμβουλίου για την προστασία των εργαζομένων από τους 25

26 κινδύνους που οφείλονται στην έκθεσή τους στον αμίαντο κατά τη διάρκεια της εργασίας. Ο Οργανισμός Εργασιακής Ασφάλειας και Υγιεινής (Occupational Safety and Health Administration-OSHA) θέτει ως επιτρεπτό όριο έκθεσης(permissible Eposure Limit- PEL) τις 0,1 ίνες/cm^3 αέρα για οκτάωρη έκθεση ενός μέσου βάρους ενηλίκου.το αντίστοιχο όριο που δίνεται από τον παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας είναι 0,2 ίνες/cm^3 αέρα που αφορά σε οκτάωρη έκθεση ενός ενηλίκου στο χώρο εργασίας. Στην Ευρώπη σύμφωνα με την οδηγία 83/477 καθορίζεται το όριο έκθεσης των 0,2 ινών/cm^3 επί μία οκτάωρη περίοδο αναφοράς των εργαζομένων σε σκόνη που προέρχεται από αμίαντο ή από υλικά που περιέχουν αμίαντο, και ειδικότερα χρυσοτιλικό αμίαντο. Έτσι, η οριακή συγκέντρωση είναι 0,6 ίνες/cm^3 για το χρυσοτιλικό αμίαντο και 0,3 ίνες/cm^3 για οποιαδήποτε άλλη μορφή αμιάντου, πάντα για περίοδο αναφοράς 8 ωρών. Στις ΗΠΑ: Η Αμερικανική Υπηρεσία Προστασίας Περιβάλλοντος(EPA- Environmental Protection Agency) έχει καθορίσει όρια για την παρουσία του αμιάντου σε εσωτερικούς χώρους και στην ατμόσφαιρα, στηριζόμενη σε ποσοτική εκτίμηση του κινδύνου για την ανθρώπινη υγεία. Το όριο-στόχος της ΕΡΑ είναι 0,410^-5 ίνες/cm^3 αέρα. Αυτή αναφέρει ότι αν η συγκέντρωση του αμιάντου ανέρχεται σε 0,410^-3 ίνες/cm^3 αέρα τότε θα πρέπει να ληφθούν μέτρα αντιμετώπισης του προβλήματος. Στην ύπαιθρο η συνήθης συγκέντρωση αμιάντου μπορεί να είναι (0,03-3)10^-6 ίνες/cm^3. Σε αστικές περιοχές το όριο ανέρχεται σε ίνες m^3. Το πόσιμο νερό περιέχει 0,2-2 εκατ. ίνες/lt. Νομοθεσία στην Ελλάδα: Το νομοθετικό πλαίσιο στην Ελλάδα, για τον αμίαντο, συνίσταται από τα εξής Προεδρικά Διατάγματα και Υπουργικές Αποφάσεις: -Το Π.Δ. 70α/1988 αναφέρεται στην προστασία των εργαζομένων που εκτίθενται σε αμίαντο κατά την εργασία (ΦΕΚ 31/Α/ ) και προσδιορίζει τις εργοδοτικές υποχρεώσεις, τη μεθοδολογία για τον έλεγχο του εργασιακού περιβάλλοντος και την ιατρική παρακολούθηση των εργαζομένων. Ως επικίνδυνα χαρακτηρίζονται ο χρυσοτίλης, ο κροκιδόλιθος, ο αμοσίτης, ο ανθοφυλλίτης, ο ακτινόλιθος και ο τρεμολίτης όταν βρίσκονται υπό ινώδη μορφή (με λόγο μήκους προς πλάτος κρυστάλλων >3:1 και διαστάσεις μήκους τουλάχιστον 5μm και πλάτους <3μm). -Την Υπουργική Απόφαση 8243/1113/91 των Υπουργείων Εσωτερικών, Εθνικής Οικονομίας, Υγείας και Κοινωνικών Ασφαλίσεων, Περιβάλλοντος Χωροταξίας και Δημοσίων Έργων και Βιομηχανίας, Ενέργειας και Τεχνολογίας καθορίζει μέτρα και μεθόδους για την πρόληψη και μείωση της ρύπανσης του περιβάλλοντος από εκπομπές αμίαντου (ΦΕΚ 138/Β/ ). -Την Υπουργική Απόφαση 1154/93 του Υπουργείου Εθνικής Οικονομίας και Οικονομικών και την απόφαση του Ανωτάτου Χημικού Συμβουλίου (ΦΕΚ 93/Β/ ) που σύμφωνα με αυτά απαγορεύεται η εμπορία και η χρήση του κροκιδόλιθου. -Την Υπουργική Απόφαση Υ1/2990/93 του Υπουργείου Υγείας Πρόνοιας και Κοινωνικών Ασφαλίσεων που σχετίζεται με την απαγόρευση της χρήσης πλακών ή άλλων υλικών που περιέχουν αμίαντο στους κλιβάνους έψησης άρτου κ.λπ. τροφίμων (ΦΕΚ 328/Β/6.5.93). -Το Π.Δ. 175/1997 (ΦΕΚ 150/Α/ ) καθορίζει στο Άρθρο 12 τις οριακές τιμές έκθεσης για τους επαγγελματικά εκτεθειμένους: Η χρονικά σταθμισμένη μέση τιμή συγκέντρωσης ινών χρυσοτίλη στον αέρα του χώρου εργασίας στην οποία εκτίθενται οι εργαζόμενοι κατά τη διάρκεια οποιασδήποτε οκτάωρης ημερήσιας εργασίας μιας σαραντάωρης εβδομαδιαίας εργασίας δεν πρέπει να ξεπερνά τις 0,6 ίνες/cm^3 αέρα. 26

27 Για όλους του υπόλοιπους τύπους αμιάντου, είτε μεμονωμένους είτε σε μίγματα, συμπεριλαμβανομένων και των μιγμάτων που περιέχουν χρυσοτίλη, η χρονικά σταθμισμένη μέση τιμή συγκέντρωσης ινών στον αέρα του χώρου εργασίας στην οποία εκτίθενται οι εργαζόμενοι κατά τη διάρκεια οποιασδήποτε οκτάωρης ημερήσιας εργασίας μιας σαραντάωρης εβδομαδιαίας εργασίας δεν πρέπει να ξεπερνά τις 0,3 ίνες/cm^3 αέρα. -Τους νόμους περί αμιάντου (Ασφάλεια και Υγεία Προσώπων στην εργασία) 1993 [Ν.23(Ι)/93] και 2000 [Ν.47(Ι)/2000], και τους σχετικούς κανονισμούς (Κ.Δ.Π.272/93) και (Κ.Δ.Π.104/2000) που εφαρμόζονται σε όλους τους χώρους εργασίας όπου γίνεται χρήση αμιάντου και καθορίζουν τις διαδικασίες και τα μέτρα που πρέπει να ληφθούν για την προστασία των εργαζομένων από τον αμίαντο. Η νομοθεσία αυτή περιέχει όλες τις διατάξεις της οδηγίας της Ε.Ε.83/377/ΕΟΚ που τροποποιήθηκε από την οδηγία 91/328/ΕΟΚ και της σχετικής με τον αμίαντο σύμβασης με αριθμό 162 της διεθνούς οργάνωσης εργασίας. Η τελευταία προβλέπει μεταξύ άλλων την έκδοση ειδικών αδειών για ορισμένες εργασίες με αμίαντο, την ειδοποίηση της Αρμόδιας Αρχής, την ετοιμασία ειδικού σχεδίου εργασίας, τη σήμανση του χώρου όπου θα διεξαχθούν οι εργασίες με αμίαντο και τα μέτρα προστασίας για την αποτροπή κινδύνων που ελλοχεύουν από την ύπαρξη αμιάντου στο σπίτι ή στο χώρο εργασίας. -Την τροποποίηση του Π.Δ. 445/1983(ΦΕΚ 166/Α/ ) η οποία αναφέρεται στο ΦΕΚ 1045/Β/ και απαγορεύει τη διάθεση στην αγορά και τη χρήση των ινών αμιάντου και των προϊόντων που τις περιέχουν κατόπιν εκούσιας προσθήκης. -Το Π.Δ. 212/06 αναφέρεται στην προστασία των εργαζομένων που εκτίθενται σε αμίαντο κατά την εργασία, σε συμμόρφωση με την οδηγία 83/477/ΕΟΚ του Συμβουλίου, όπως αυτή τροποποιήθηκε με την οδηγία 91/382/ΕΟΚ του Συμβουλίου με την οδηγία 2003/18/ΕΚ του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και Συμβουλίου. Για τις εργασίες αυτές, όμως, που αφορούν την αποξήλωση υλικών που περιέχουν αμίαντο η ευρωπαϊκή και η ελληνική νομοθεσία (Π.Δ. 212/2006) για την προστασία του κοινού και των εργαζομένων μεταξύ άλλων προβλέπει: α)μελέτη και συγκεκριμένο σχεδιασμό πριν την απεγκατάσταση ώστε να μην απελευθερώνεται σκόνη αμιάντου στην ατμόσφαιρα ή αν αυτό δεν είναι εφικτό να δεσμεύεται η σκόνη όσο το δυνατόν πλησιέστερα στο σημείο εκπομπής. β)διεξαγωγή μετρήσεων για τον ποιοτικό και ποσοτικό προσδιορισμό του βλαπτικού παράγοντα. γ)ο αμίαντος αποθηκεύεται και μεταφέρεται σε κατάλληλες κλειστές συσκευασίες με εμφανή ειδική σήμανση. δ)τα απορρίμματα που περιέχουν αμίαντο πρέπει να συλλέγονται από το χώρο εργασίας το συντομότερο δυνατό σε κατάλληλες κλειστές συσκευασίες με ειδική σήμανση. ε)υγρές διαδικασίες επεξεργασίας. ζ)η αφαίρεση αμιάντου πρέπει να γίνεται σε κατάλληλα κλειστά τμήματα με ισχυρό τοπικό εξαερισμό. η)η σκόνη αμιάντου που δεσμεύεται στα συστήματα εξαερισμού πρέπει να συλλέγεται στα κλειστά συστήματα φίλτρων και να μην διαχέονται στο ευρύτερο περιβάλλον. θ) Ο εργοδότης είναι υποχρεωμένος ανά τακτά χρονικά διαστήματα να ενημερώνει γραπτά και προφορικά τους εργαζόμενους για τους πιθανούς κινδύνους από τον αμίαντο, τα μέτρα υγιεινής που πρέπει να τηρούνται και τη χρήση κατάλληλου ατομικού προστατευτικού εξοπλισμού(ειδικές μάσκες) και ενδύματος. [ΚΑΤΕΡΙΝΟΠΟΥΛΟΣ ΚΑΙ ΣΤΑΜΑΤΑΚΗΣ (2005)], 27

28 ΕΡΓΑΣΙΑ ΥΠΑΙΘΡΟΥ Θέση 1η: Σε αυτό το σημείο εντοπίζονται αμιαντόμορφα ορυκτά με φυλλώδη και ινώδη μορφή, σε επαφή με σερπεντινίτη, χρώματος υποπράσινου έως γκριυπόλευκου. Επίσης, σε μεγαλύτερο ποσοστό εμφανίζεται τάλκης υποπράσινου έως λευκού χρώματος. Εικόνα 4: Y1 δείγμα από τη θέση 1. Θέση 2η: Στη θέση αυτή παρατηρούμε μία <<μείξη>> σερπεντίνη με τάλκη και ίσως και αμιάντου. Τα ορυκτά έχουν έντονη φυλλώδη μορφή, αλλά και ινώδη σε ορισμένα σημεία. Από την πρώτη θέση δειγματοληψίας έως την κυρίως εμφάνιση τάλκη και αμιάντου βλέπουμε μία σταδιακή μετατροπή του σερπεντίνη σε αυτά τα ορυκτά. Ο σερπεντινίτης είναι αρκετά συμπαγής σε μερικά σημεία περιέχοντας εντός του ίσως και λίγο γρανάτη(αριστερό πρανές της εξόρυξης). 28

29 Εικόνα 5: Y2 δείγμα από τη θέση 2. Θέση 3η: Αυτή είναι η σημαντικότερη θέση μιας και εδώ εντοπίζεται η κυρίως εμφάνιση τάλκη και αμίαντου. Αναλυτικότερα, κατά το παρελθόν έγινε προσπάθεια εξόρυξης με σκοπό την εκμετάλλευση του αμιάντου. Ο αμίαντος είναι σε μερικά σημεία πολύ καθαρός(σε μεγάλο ποσοστό σε σχέση με τον τάλκη) με ινώδη μορφή, λευκού χρώματος. Μία πρώτη μακροσκοπική εκτίμηση είναι ότι ο αμίαντος είναι τρεμολιτικός. Ο σερπεντινίτης που εντοπίζεται στο δεξί πρανές της εκσκαφής καθώς απομακρυνόμαστε από αυτή έχει χρώμα υποπράσινο και είναι σε επαφή με πετρώματα μάλλον βασικής σύστασης. Ανάμεσά τους παρεμβάλλεται μία μικρή ζώνη τεφρού χρώματος που ίσως είναι οργανικής σύστασης. 29

30 Εικόνα 6: Y3A_1 δείγμα από τη θέση 3. 30

31 Εικόνα 7: Y3A_2 δείγμα από τη θέση 3. Θέση 4η: Προχωρώντας, περίπου 10m από την εκσκαφή, παρατηρούμε μία αλλαγή όμοια με αυτή στη 2η στάση όπου εμφανίζονται αμίαντος-τάλκης-σερπεντινίτης (φακοειδής δομή). 31

32 Εικόνα 8: Y4 δείγμα από τη θέση 4. Θέση 5η: Περπατώντας στο μονοπάτι, κοντά στην 4η θέση, συναντούμε αμίαντο μάλλον τρεμολιτικό(υποπράσινου-υπόλευκου χρώματος) μέσα σε σερπεντινίτη. Ο τελευταίος είναι σχετικά εύθραυστος και πράσινου χρώματος. 32

33 Εικόνα 9: Y5_1 δείγμα από τη θέση 5. 33

34 Εικόνα 10: Y5_2 δείγμα από τη θέση 5. Θέση 6η: Βρισκόμαστε ακριβώς από πάνω από την εκσκαφή που προαναφέρθηκε, ακολουθώντας το μονοπάτι, και παρατηρούμε αμίαντο λευκό(σε μικρή ποσότητα), όμοιο με αυτό της εκσκαφής, εντός του σερπεντινίτη που είναι πράσινος έως κίτρινος και σχετικά συμπαγής. 34

35 Εικόνα 11: Y6_1 δείγμα από τη θέση 6. 35

36 Εικόνα 12: Y6_2 δείγμα από τη θέση 6. Θέση 7η:Ακριβώς κάτω από την εξόρυξη εντοπίζεται αμίαντος ινώδης(μάλλον τρεμολιτικός), όμοιο με αυτό που συναντούμε στη θέση 5. Σύμφωνα με την εικόνα 13(google earth), παρατηρούμε ότι η εμφάνιση τάλκηαμίαντου βρίσκεται εντός της χαραγμένης πορείας με άγνωστο το συνολικό του όγκο. 36

37 Εικόνα 13 37

38 ΜΕΘΟΔΟΣ ΠΕΡΙΘΛΑΣΙΜΕΤΡΊΑΣ ΑΚΤΊΝΩΝ Χ Η μέθοδος της περιθλασιμετρίας ακτίνων Χ σε κρυσταλλική σκόνη είναι μία από τις πλέον χρήσιμες και συχνά χρησιμοποιούμενες για την ορυκτολογική ταυτοποίηση είτε τον προσδιορισμό της ορυκτολογικής σύστασης διαφόρων υλικών. Οι ακτίνες Χ παρουσιάζουν τρεις διαφορετικές ιδιότητες που πρακτικά εφαρμόζονται με σκοπό την ανάλυση των υλικών. Αυτές είναι η απορρόφηση, ο φθορισμός και η περίθλαση. Η περίθλαση, που είναι η ιδιότητα που μας ενδιαφέρει στην παρούσα εργασία, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για: -ποιοτική ανάλυση, -ποσοτική ανάλυση, -ανάλυση δομής, -προσδιορισμό τάσης στα μέταλλα, -προσδιορισμό μεγέθους κόκκων, -αναγνώριση και αξιολόγηση πρώτων υλών, -τη σύνθεση και τη δοµή των ενώσεων, µε έµφαση στα υλικά νέων τεχνολογιών, -την ανάλυση της σύστασης και δοµής κεραµικών και άλλων σύνθετων υλικών, κρυσταλλικών και άµορφων, µεµεγάλο τεχνολογικό και βιοµηχανικό ενδιαφέρον, -την ανάλυση δείγματος φυσικού ή συνθετικού, στην πρωτογενή μορφή του είτε επεξεργασμένο (μηχανικά, θερμικά είτε χημικά), και -ορισμένα υλικά (π.χ. άργιλοι) που είναι και η κύρια και μέθοδος ανάλυσης. Το φαινόμενο αυτό παρατηρείται όταν το εμπόδιο ή η οπή έχουν διαστάσεις της ίδιας τάξης μεγέθους προς το μήκος κύματος των διαδιδομένων κυμάτων. Ο WILLIAM L. BRAGG έδειξε ότι οι ακτίνες Χ συμπεριφέρονται σαν δημιουργοί της απεικόνισης της κρυσταλλικής δομής όταν αυτές περιθλώνται σε ένα κρύσταλλο. Έτσι, αν οι ακτίνες Χ πέσουν σε ένα επίπεδο ατόμων με γωνία πρόσπτωσης θ, οι ακτίνες θα διαπεράσουν τα στρώματα των ατόμων και θα δώσουν την απεικόνισή τους (Εικόνα 14). Νόμος του Bragg: nλ=2dsinθ. 38

39 Εικόνα 14 Η αρχή λειτουργίας της διάταξης, της περίθλασης των ακτίνων Χ, βασίζεται στην ανάκλαση μίας δέσμης ακτίνων Χ από διάφορα πλεγματικά επίπεδα(hkl) που συμβάλλουν ενισχυτικά για συγκεκριμένη γωνία πρόσπτωσης θ. Δείκτες Miller: Η γενικευμένη τους μορφή είναι (hkl) όπου h>=0, k>=0, l>=0. Οι δείκτες Miller μπορούν να πάρουν και αρνητικές τιμές αν τέμνουν το αρνητικό μέρος των αξόνων. Ένα τυπικό περιθλασίμετρο αποτελείται από (Εικόνα 15): -ηλεκτρονικό σύστημα υψηλής τάσης για την παραγωγή ακτίνων Χ, -λυχνία ακτίνων Χ (λεπτής γραμμικής εστίασης), -γωνιόμετρο δύο κύκλων θ και 2θ, με κοινό άξονα περιστροφής, -κινητήρα κύκλων, -μετρητική διάταξη, -σύστημα μετατροπής ηλεκτρικού σήματος σε ψηφιακό (interface) και -ηλεκτρονικό σύστημα με ηλεκτρονικό υπολογιστή. 39

40 Εικόνα 15: Διάταξη περιθλασίμετρου. Εικόνα 16: Συνήθης γεωμετρία περίθλασης ακτίνων Χ από επίπεδο δείγμα. Μέθοδος κόνεως: Στη μέθοδο αυτή, που χρησιμοποιήθηκε κατά την επεξεργασία των δειγμάτων στην παρούσα εργασία, ο κρύσταλλος αλέθεται σε σκόνη έτσι ώστε η κοκκομετρία να είναι της τάξης μερικών μm με τυχαίους προσανατολισμούς. Η άλεση 40

41 σε αυτή την εργασία έγινε σε σπαστήρα σε αρχικό στάδιο για τα πιο σκληρά δείγματα, και στη συνέχεια στο γουδί για να αποκτήσουν τα δείγματα την επιθυμητή κοκκομετρία. Με τον τρόπο αυτό, για μία μονοχρωματική ακτινοβολία κάθε κόκκος θα δώσει σύμφωνη σκέδαση για συγκεκριμένες γωνίες. Ως σημείο αναφοράς για τις γωνίες πρόσπτωσης θ λαμβάνεται η εξωτερική επιφάνεια του δείγματος. Έτσι, όταν οι ακτίνες Χ προσπίπτουν στο δείγμα με συγκεκριμένη γωνία τότε μόνο οι κόκκοι θα δώσουν σήμα (ανάκλαση). Καθώς το δείγμα θα περιστρέφεται θα έλθουν άλλες ομάδες επιπέδων (άλλοι κόκκοι) σε θέση ώστε τα νέα επίπεδα να δώσουν ανάκλαση. Η ανακλώμενη από το δείγμα ακτινοβολία, αφού περάσει από διαφράγματα, καταλήγει στον ανιχνευτή και καταγράφεται από το ειδικό υπολογιστικό σύστημα. Το διάγραμμα περίθλασης ακτίνων Χ αποτελεί την καταγραφή της γωνίας και του αντίστοιχου αριθμού ακτίνων Χ που ανιχνεύθηκαν στη συγκεκριμένη γωνία περίθλασης. Αυτό ονομάζεται και ως ακτινοδιάγραμμα. Στη συνέχεια, γίνεται αποτίμηση της ορυκτολογικής ταυτοποίησης με τη βοήθεια του λογισμικού προγράμματος EVA. Τα εμφανιζόμενα μέγιστα (peaks), στην περίπτωση ακτινοβόλησης ενός υλικού, σε ένα ακτινοδιάγραμμα διακρίνονται: α)από τη μορφή τους, β)από τη θέση τους, γ)από το εύρος τους και δ)από την έντασή τους. Καθένα από τα χαρακτηριστικά αυτά προσφέρει μία ή περισσότερες πληροφορίες με βάση τις οποίες προχωρεί η ανάλυση και ο χαρακτηρισμός των διαγραμμάτων. Εικόνα 17: Το περιθλασίμετρο στο οποίο έγινε η μέθοδος της ακτινοσκόπησης των δειγμάτων στην παρούσα εργασία. EVA: Το πρόγραμμα περιέχει βάση δεδομένων (PDF-2 of International Center for Diffraction Data) στην οποία περιέχονται στοιχεία όλων των γνωστών ενώσεων που έχουν μελετηθεί. Σφάλματα λόγω οργάνου:α)απευθυγράμμιση του οργάνου, β)μετατόπιση δείγματος, γ)προβλήματα εξαιτίας κακής επιλογής διαφραγμάτων, δ)εμφάνιση θορύβων ή και 41