ΕΛΕΓΧΟΣ ΟΜΟΙΟΓΕΝΕΙΑΣ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ΑΡΠΑΓΗΣ ΚΑΙ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΜΥΤΙΛΗΝΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΟΜΟΙΟΓΕΝΕΙΑΣ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ΑΡΠΑΓΗΣ ΚΑΙ ΛΟΓΙΣΜΙΚΩΝ ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΥ ΚΟΚΚΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΠΑΡΑΚΤΙΑ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΗΣ ΜΥΤΙΛΗΝΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΓΓΕΛΙΔΗΣ ΓΡΗΓΟΡΗΣ & ΖΑΧΟΠΟΥΛΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΘΩΜΑΣ ΧΑΣΙΩΤΗΣ ΜΥΤΙΛΗΝΗ, 2012

Περιεχόμενα ΠΕΡΙΛΗΨΗ... 1 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 2 1.1. Γενικά περί υφαλοκρηπίδας... 2 1.2. Σκοπός της εργασίας... 5 2. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ... 6 2.1. Γεωγραφική τοποθέτηση... 6 2.2. Γεωλογία και τεκτονική... 6 3. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ... 8 3.1. Δειγματοληψία... 9 3.2. Κοκκομετρική ανάλυση ιζημάτων... 13 3.3. Επεξεργασία αποτελεσμάτων κοκκομετρικής ανάλυσης... 14 3.3.1. Προσδιορισμός λιθολογικών τύπων δειγμάτων... 14 3.3.2. Προσδιορισμός στατιστικών παραμέτρων... 14 3.4. Προσδιορισμός οργανικού άνθρακα σε ιζήματα... 17 3.4.1. Αρχή της μεθόδου.... 18 3.4.2. Μεθοδολογία προσδιορισμού οργανικού άνθρακα... 18 4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ... 20 4.1. Κοκκομετρική σύσταση των ιζημάτων... 20 4.1.1. Ψηφίδες.... 21 4.1.2. Άμμος.... 22 4.1.3. Πηλός.....22 4.1.4. Άργιλος.....22 4.2. Έλεγχος ορίου βάρους ιζήματος για τη μέθοδο της πιπέτας... 23 4.3. Σύγκριση συγκεντρώσεων Οργανικού Άνθρακα στα υποδείγματα... 24 4.4. Κοκκομετρικές (στατιστικές) παράμετροι... 27 4.5. Έλεγχος ομοιογένειας δειγμάτων... 34 4.6. Συσχέτιση αποτελεσμάτων λογισμικών... 35 5. ΣΥΖΗΤΗΣΗ - ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... 39 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ... 42 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 1... 44 1.1. SEDPLOT Tutorial... 44 1.2. EXCEL Tutorial... 46 1.3. GRADISTAT - Tutorial... 48 1.4. GSSTAT - Tutorial... 51 1.5. Parcum - Tutorial... 53 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 2... 57 ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΑΙ ΚΑΤΑΝΟΜΕΣ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ... 57

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα πτυχιακή εργασία ασχολείται με την ομοιογένεια του πολύ επιφανειακού ιζήματος (1-2cm από την επιφάνεια του βυθού) στην ευρύτερη παράκτια ζώνη της ΝΑ Λέσβου, όπου ο πυθμένας χαρακτηρίζεται γενικά ως ομαλός. Από τα δεδομένα που συλλεχτήκαν έγινε ανάλυση και εξαγωγή αποτελεσμάτων για τα κοκκομετρικά χαρακτηριστικά των ιζημάτων, καθώς και για το περιεχόμενο σε οργανικό άνθρακα. Για την κοκκομετρική ανάλυση των δειγμάτων εκτελέστηκε κοσκίνισμα για τα αδρομερή και η μέθοδος τα πιπέτας/σιφωνίου για τα λεπτομερή ιζήματα. Η μέθοδος της πιπέτας εφαρμόστηκε σε δείγματα με πολύ μικρή ποσότητα λεπτόκοκκων ιζημάτων (μικρότερης των 5gr που συνιστάται από τον Folk 1980) και κατόπιν πραγματοποιήθηκε έλεγχος για την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων, από όπου προέκυψε ότι η μεθοδολογία μπορεί να τελικά να πραγματοποιηθεί και για βάρος υλικού έως 1gr. Ο έλεγχος της ομοιογένειας του δείγματος έγινε μέσω του δείκτη συντελεστή μεταβολής (CV%) και φάνηκε ότι τα ιζήματα από αρπάγη με άνοιγμα 0.12m 2 στη συγκεκριμένη περιοχή έρευνας μπορεί να παρουσιάσουν τοπικά σημαντική επιφανειακή ανομοιογένεια. Η εξαγωγή των κοκκομετρικών δεδομένων και ο υπολογισμός των σχετικών στατιστικών παραμέτρων έγινε με τη γραφική μέθοδο και τη μέθοδο των ροπών (μέσω του Excel), καθώς και με τη χρήση των λογισμικών PARCUM, GSSTAT, GRADISTAT. Ο λιθολογικός τύπος των δειγμάτων ορίστηκε από τα τριγωνικά διαγράμματα κατά Folk και από το λογισμικό SEDPLOT. Τα προγράμματα αυτά δοκιμάστηκαν για την χρηστικότητα τους, την ακρίβεια τους και την φιλικότητα τους προς το χρήστη, έτσι ώστε να οριστούν τα καταλληλότερα για μελλοντική χρήση. Η συσχέτιση των αποτελεσμάτων έδειξε ότι το Parcum δίνει τα καλύτερα συγκρίσιμα αποτελέσματα σε σχέση με το Excel για τη γραφική μέθοδο, το GSSTAT καλύτερα αποτελέσματα για τη μέθοδο των ροπών, ενώ το GRADISTAT αν και συγκριτικά δίνει πιο μέτριας συσχέτισης αποτελέσματα εξασφαλίζει τιμές για όλα τα δείγματα που αναλύονται (σε αντίθεση με τα προηγούμενα λογισμικά). Ακόμα, έγινε συγγραφή καθοδηγητών (step by step tutorials) για κάθε πρόγραμμα. 1

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1. Γενικά περί υφαλοκρηπίδας Ως υφαλοκρηπίδα ορίζεται η περιοχή του ηπειρωτικού περιθωρίου που βρίσκεται πλησιέστερα στις ακτές. Εσωτερικά οριοθετείται από την ακτή και εξωτερικά από το υφαλοόριο και έχει μικρό εύρος σε σχέση με τα υπόλοιπα θαλάσσια περιβάλλοντα. Η υφαλοκρηπίδα καλύπτει το 5% της επιφάνειας της γης και αποτελεί σημαντική αποθήκη χερσογενών ιζημάτων στο θαλάσσιο περιβάλλον. Χαρακτηριστικά, αναφέρεται ότι λιγότερο από το 5% του ιζήματος που φτάνει στις υφαλοκρηπίδες από ποτάμια συστήματα διαφεύγει προς τη βαθιά θάλασσα (Καρδιτσά, 2010). Η υφαλοκρηπίδα είναι η προς τη θάλασσα φυσική προέκταση της χέρσου έχοντας συνήθως κλίσεις μικρότερες από 1º και μεγάλο πλάτος (Εικ. 1). Το υφαλόριο χαρακτηρίζεται από απότομη αλλαγή κλίσης και μπορεί να βρίσκεται από 20-550m βάθος. Σε σημαντικό βαθμό το βάθος όπου αναπτύσσεται η υφαλοκρηπίδα ελέγχεται και από την τεκτονική. Η μικρή κλίση των υφαλοκρηπίδων οφείλεται στη μεγάλη συγκέντρωση ιζημάτων. Εικ. 1.: Σχηματική παράσταση της υφαλοκρηπίδας σε σχέση με τις άλλες φυσιογραφικές ενότητες Επειδή βρίσκονται μεταξύ της ξηράς (πηγή ιζημάτων) και των βαθύτερων θαλάσσιων περιβαλλόντων είναι ατραποί αλλά και σημαντικές παγίδες ιζημάτων. Οι υφαλοκρηπίδες έχουν ενδιάμεσο πάχος ιζημάτων σε σχέση με τις ηπειρωτικές κατωφέρειες και ανυψώσεις, αφού αν και αποτελούν παγίδες ιζημάτων το υπόβαθρο βρίσκεται (συνήθως) αρκετά υψηλά σε σχέση με τις γειτονικές κατωφέρειες και πολλά ιζήματα διαφεύγουν στις γειτονικές βαθύτερες περιοχές. Γεωλογικά, αποτελεί τμήμα της χέρσου το οποίο καλύφτηκε από την τελευταία άνοδο της στάθμης της θάλασσας. Η ιζηματογένεση των υφαλοκρηπίδων 2

ΕΙΣΑΓΩΓΗ δεν είναι μια συνεχής γεωλογικά διαδικασία, αφού οι υφαλοκρηπίδες έχουν επηρεαστεί άμεσα από τις παγκόσμιες ευστατικές (αλλά και τοπικές τεκτονικές) κινήσεις. Οι μεταβολές της στάθμης της θάλασσας επηρέασε την ιζηματογένεση κατά τη διάρκεια των διαφόρων περιόδων. Κατά τη διάρκεια των περιόδων χαμηλής στάθμης θάλασσας το μεγαλύτερο μέρος της υφαλοκρηπίδας χέρσευσαν και τα ηπειρωτικά περιθώρια μεταφέρθηκαν σε βαθύτερα σημεία. Με την υποχώρηση των παγετώνων η στάθμη της θάλασσας άρχισε να ανεβαίνει και ειδικά στις επίπεδες περιοχές των πλατώ η ταχύτητα μετατόπισης της ακτογραμμής ήταν μεγάλη ακόμη και σε περιόδους χαμηλής ταχύτητας επίκλυσης. Οι υφαλοκρηπίδες αποτελούν παγίδες ιζημάτων για τους περισσότερους τύπους αιωρούμενου υλικού. Η γρήγορη ιζηματογένεση τους οφείλεται στις μεγάλες παροχές ιζημάτων από τη γειτονική χέρσο (χερσογενή ιζήματα), αλλά και στην μεγάλη απόθεση σκελετικών στοιχείων των οργανισμών, γεγονός που οφείλεται στην μεγάλη βιολογική παραγωγή των υφαλοκρηπίδων (βιογενή ιζήματα). Ακόμη, ιζήματα υφαλοκρηπίδας μπορεί να είναι υδρογενή (ή αυθιγενή) και κοσμογενή (σε πολύ μικρή ποσότητα). Το μεγαλύτερο μέρος των χερσογενών ιζημάτων προέρχεται από τη διάβρωση των χερσαίων πετρωμάτων και μεταφέρεται κυρίως μέσω της δράσης του νερού στο παράκτιο περιβάλλον και στη συνέχεια αποτίθεται στην υφαλοκρηπίδα. Εκτός των ανόργανων υλικών, τα νερά των ποταμών μεταφέρουν επιπλέον υλικά οργανικής προέλευσης. Η κατανομή των χερσογενών ιζημάτων στην ηπειρωτική υφαλοκρηπίδα εξαρτάται κατά κύριο λόγο από το μέγεθος των κόκκων τους. Η ιζηματολογία είναι, γενικά, πιο χονδρόκοκκη κοντά στην ακτή και λεπτόκοκκη προς την ανοιχτή θάλασσα, αναπτύσσοντας μια χαρακτηριστική ζώνωση παράλληλα προς την ακτογραμμή. Σε μια τομή κάθετη στην ακτογραμμή, η μετάβαση από την εσωτερική στην εξωτερική υφαλοκρηπίδα, γίνεται με μείωση του κοκκομετρικού μεγέθους από άμμο σε ιλύ και σε άργιλο, ενώ οι ρυθμοί ιζηματογένεσης μπορεί να μειώνονται απότομα ή σταδιακά. Επιπλέον, η κατανομή των χερσογενών ιζημάτων επηρεάζεται από την υδροδυναμική με συνέπεια η κατανομή του κοκκομετρικού μεγέθους να υποδηλώνει και τις ενεργειακές συνθήκες του περιβάλλοντος. Έτσι χονδρόκοκκα ιζήματα συναντώνται σε περιοχές με υψηλό ενεργειακό καθεστώς ενώ λεπτόκοκκα ιζήματα βρίσκονται σε περιοχές με χαμηλό ενεργειακό επίπεδο και μικρή ταχύτητα ρευμάτων. Μια χαρακτηριστική απόθεση στο χώρο της υφαλοκρηπίδας είναι τα υπολειμματικά ιζήματα (relict sediments), που οφείλονται στις παγκόσμιες 3

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ευστατικές (αλλά και τοπικές ισοστατικό/τεκτονικές) κινήσεις, λόγω των οποίων χερσεύουν για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Κατά συνέπεια τα ιζήματα της υφαλοκρηπίδας αποτελούν είτε σύγχρονα ιζήματα τα οποία έχουν αποτεθεί κατά την τελευταία επίκλυση της στάθμης της θάλασσας, είτε υπολειμματικά ιζήματα (κυρίως άμμοι) που σχηματίστηκαν σε ρηχότερο ή ακόμη και χερσαίο περιβάλλον, υψηλής ενέργειας, κατά τη διάρκεια της τελευταίας παγετώδους περιόδου, όταν η στάθμη της θάλασσας βρισκόταν περίπου 120m χαμηλότερα. Τα ιζήματα αυτά αναγνωρίζονται κυρίως από τα πετρογραφικά τους χαρακτηριστικά: (α) είναι χονδρόκοκκα, (β) περιέχουν κελύφη απολιθωμάτων ή θραύσματα κελυφών και (γ) από τα διαφορετικά ορυκτολογικά συστατικά τους από αυτά της παρακείμενης χέρσου ή ποτάμιας στερεοπαροχής. Σημαντικό ρόλο στην ταυτοποίησή τους παίζει και η τοπογραφία της περιοχής στην οποία βρίσκονται. Οι περιοχές αυτές θεωρούνταν μέχρι σήμερα ιζηματολογικά ανενεργές που δεν επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από σύγχρονες διεργασίες. Νεότερες μελέτες (πχ. Swift et al. 1971), όμως, έδειξαν πως τα περιβάλλοντα αυτά είναι δυναμικά περιβάλλοντα που υπόκεινται σε τροποποιήσεις κάτω από την επίδραση των σύγχρονων ενεργειακών συνθηκών μέχρις ότου επέλθει ισορροπία στο σύστημα. Έτσι, ιζήματα που φέρνουν πάνω τους στοιχεία και δομές τόσο από παλαιότερη φάση ιζηματογένεσης όσο και από σύγχρονες υδραυλικές και ιζηματολογικές διεργασίες αποτελούν ξαναδουλεμένα υπολειμματικά ιζήματα και γι αυτό έχει προταθεί ο όρος παλίμψηστα (palimpsest sediments) (Swift et al. 1971). Οι κύριοι παράγοντες που ελέγχουν την μορφολογία και ιζηματολογία υφαλοκρηπίδων είναι: (i) η προϋπάρχουσα μορφολογία και γεωλογική ιστορία, (ii) το είδος και ποσότητα της ιζηματοπαροχής και (iii) η υδροδυναμική. Οι υφαλοκρηπίδες αποτελούν τα πλέον μελετημένα θαλάσσια περιβάλλοντα αφού: (α) χαρακτηρίζονται από την παρουσία αξιόλογων και οικονομικά εκμεταλλεύσιμων ορυκτών και βιολογικών πόρων, (β) λόγω της γειτνίασης τους με τις ακτές τις επηρεάζουν και επηρεάζονται από τις φυσικές και ανθρωπογενείς παράκτιες διεργασίες, (γ) συναντώνται και αλληλεπιδρούν τα τρία φυσικά περιβάλλοντα (η στεριά, η θάλασσα και η ατμόσφαιρα) και (δ) αποτελούν το κυριότερο τμήμα στο οποίο λαμβάνουν χώρα δυναμικά οι διεργασίες του κύκλου του άνθρακα (Βελεγράκης, 2009). 4

ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.2. Σκοπός της εργασίας Μέχρι τώρα, οι περισσότερες μελέτες κατανομής ιζημάτων στην περιοχή της Λέσβου έχουν επικεντρωθεί στους κόλπους Καλλονής και Γέρας, ανοιχτά του λιμένα της Μυτιλήνης καθώς και στον παράκτιο χώρο διαφόρων παραλιών του νησιού. Στην παρούσα εργασία εξετάζονται και γίνεται μια προσπάθεια: μελέτης της κατανομής των ιζημάτων και συσχέτισης τους με την κατανομή του οργανικού άνθρακα (TOC), στο νότιο τμήμα του στενού της Μυτιλήνης, ελέγχου της ομοιογένειας ή της μικρής σε έκταση χωρικής διαφοροποίησης των επιφανειακών ιζημάτων (τουλάχιστον στο εύρος ανοίγματος της αρπάγης που χρησιμοποιήθηκε), ελέγχου του απαραίτητου βάρους ιζήματος που απαιτείται για την κοκκομετρική ανάλυση λεπτόκοκκου υλικού (< 63μm) με τη μέθοδο του σιφωνίου (πιπέτας), συσχέτισης του με τα όρια που αναφέρονται στη βιβλιογραφία και άρα ελέγχου της αξιοπιστίας της μεθόδου ως προς συγκεκριμένα όρια ποσότητας ιζήματος, και τέλος της χρήσης διαφορετικών λογισμικών για τον υπολογισμό κοκκομετρικών παραμέτρων και τη σύγκριση αυτών, μελετώντας την αποτελεσματικότητα του καθενός. Επίσης, στο πλαίσιο αυτό, προσφέρονται κείμενα (Tutorial) και βίντεο για μια γρήγορη επεξήγηση και χρήση των προγραμμάτων αυτών από άλλους χρήστες. 5

ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ 2. ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ 2.1. Γεωγραφική τοποθέτηση Η περιοχή μελέτης βρίσκεται στο νότιο τμήμα του στενού της Μυτιλήνης, ανοιχτά της Θερμής έως περίπου το ΝΑ άκρο του νησιού (Εικ. 2). Εικ. 2.: Περιοχή μελέτης (αριστερά) και βυθομετρικός χάρτης (δεξιά). Σύμφωνα με τους υδρογραφικούς χάρτες της περιοχής, ο πυθμένας στην περιοχή μελέτης είναι ομαλός, χωρίς ιδιαίτερα γεωμορφολογικά χαρακτηριστικά, με εξαίρεση ένα επίμηκες αλλά ομαλό βύθισμα στο βορειότερο τμήμα (ανοιχτά των Παμφίλων). Τα βάθη δεν ξεπερνούν τα 60m και οι κλίσεις κυμαίνονται από 0-5% με μέση τιμή 1.1%. Σχετικά απότομες κλίσεις παρατηρούνται τοπικά σε παράκτιες περιοχές (Πάμφιλα, Μυτιλήνη κλπ) και ιδιαίτερα στην περιοχή του ακρωτηρίου Αγριλιά, όπου παρατηρείται απότομη αύξηση του βάθους και πιο απότομο ανάγλυφο με κλίσεις της τάξης του 20%. 2.2. Γεωλογία και τεκτονική Η γεωλογική δομή της περιοχής μελέτης αποτελείται, από κάτω προς τα πάνω, από τις ακόλουθες ενότητες γεωλογικών σχηματισμών (Εικ. 3) (Κατσικάτσος κ.ά., 1982): 1) αυτόχθονη σειρά αλπικών και προαλπικών σχηματισμών, 2) τεκτονικό κάλυμμα ηφαιστειοϊζηματογενούς σειράς, 3) τεκτονικό κάλυμμα οφιολιθικών πετρωμάτων, που βρίσκεται επωθημένο επάνω στο κάλυμμα των ηφαιστειϊζηματογενών σχηματισμών, 4) ενότητα των μεταλπικών σχηματισμών. Η αυτόχθονη σειρά αποτελείται κυρίως από σχιστόλιθους με παρουσία φακών και ενστρώσεων κρυσταλλικών ασβεστόλιθων και δολομιτών. Το τεκτονικό κάλυμμα της ηφαιστειοϊζηματογενούς σειράς καταλαμβάνει σημαντική έκταση στο βόρειο τμήμα της περιοχής έρευνας, με πάχος που υπερβαίνει κατά θέσεις τα 1000m. Συνίσταται από διάφορους τύπους μεταμορφωμένων βασικών εκρηξιγενών (μεταβασιτών) και ιζηματογενών πετρωμάτων Τριαδικής ηλικίας, που εναλλάσσονται 6

ΠΕΡΙΟΧΗ ΜΕΛΕΤΗΣ τόσο κατά την κατακόρυφο όσο και κατά την οριζόντια ανάπτυξή τους, δημιουργώντας έτσι μία σαφή λιθολογική επαλληλία. Το τεκτονικό κάλυμμα των οφιολιθικών πετρωμάτων διακρίνεται σε δύο ομάδες: (α) την ανώτερη ομάδα που αποτελείται από υπερβασικά οφιολιθικά πετρώματα (πυροξενικούς περιδοτίτες, δουνίτες, σερπεντινιωμένους περιδοτίτες, σερπεντινίτες) και (β) την κατώτερη ομάδα, που απαντάται στη βάση της ανώτερης, και συνίσταται κυρίως από αμφιβολίτες και αμφιβολιτικούς σχιστόλιθους. Οι μεταλπικοί σχηματισμοί της περιοχής μελέτης διακρίνονται σε Νεογενείς και Τεταρτογενείς. Οι Νεογενείς σχηματισμοί αντιπροσωπεύονται από διάφορα είδη λαβών, κυρίως βασαλτικές, που έχουν προέλθει από πολλές επάλληλες ηφαιστειακές δραστηριότητες του νησιού καθώς και από λιμναίες ιζηματογενείς αποθέσεις. Οι Κατσικάτσος κ.ά. (1982) αναφέρουν ότι οι βασάλτες της ευρύτερης περιοχής της Μυτιλήνης υπόκεινται των Πλειοκαινικών ιζημάτων και δεν συνοδεύονται από πυροκλαστικά υλικά. Μικρές εμφανίσεις εντοπίζονται νοτίως του Περάματος-Γέρας. Οι Πλειοκαινικές ιζηματογενείς αποθέσεις υπέρκεινται των βασαλτών και αποτελούνται από μάργες και μαργαϊκούς ασβεστόλιθους με παρεμβολές μικρού πάχους ψαμμιτών και κροκαλοπαγών. Τέλος, οι Τεταρτογενείς αποθέσεις διακρίνονται σε νέα και παλαιά κορήματα, κώνους κορημάτων και σε αλλουβιακές αποθέσεις. Πρόκειται για προσχώσεις από ασύνδετα αργιλοαμμώδη υλικά με διάσπαρτες κροκαλο-λατύπες που απαντούν κυρίως στις πεδινές περιοχές, ασύνδετα υλικά στις κοίτες των χειμάρρων και αποθέσεις χειμαρρωδών αναβαθμίδων μικρού ύψους. Η ρηγματογόνος τεκτονική έχει διαδραματίσει καθοριστικό ρόλο στη γεωλογική δομή και τη γεωμορφολογία της περιοχής. Επικρατούν τρία κύρια συστήματα ρηγμάτων με διευθύνσεις ΒΑ-ΝΔ, ΒΔ-ΝΑ και Α-Δ. Το τρίτο σύστημα είναι το νεώτερο και τέμνει τα δύο προηγούμενα (Ματαράγκας, 2003). Εικ. 3.: Γεωλογικός Τεκτονικός χάρτης περιοχής. 7

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 3. ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Η δειγματοληψία επιφανειακών ιζημάτων με αρπάγη είναι γενικά εύκολη και με μικρό κόστος. Η αρπάγη χρησιμοποιείται για τη μελέτη της κοκκομετρίας, της γεωχημείας, κλπ, καθώς επίσης δίνει τη δυνατότητα μελέτης ειδών, της αφθονίας τους και της ποικιλότητας τους. Σημαντικό πλεονέκτημα αποτελεί η λήψη ιζημάτων από υπόστρωμα με αδρομερή ιζήματα, εκεί όπου τα άλλα όργανα δειγματοληψίας υστερούν ή αδυνατούν να συλλέξουν ίζημα. Τα μειονεκτήματα της αρπάγης σχετίζονται με το γεγονός ότι τα δείγματα είναι γενικώς διαταραγμένα (σχετικά αδιατάραχτο δείγμα θεωρείται αυτό πλησίον του κεντρικού τμήματος μεγάλων αρπαγών, κυρίως σε συνεκτικά ιζήματα), το περιορισμένο βάθος διείσδυσης και ο μικρός όγκος του συλλεχθέντος ιζήματος, η πιθανή απώλεια δείγματος κατά την ανάκτηση και η δυσκολία χρήσης από μικρά σκάφη σε περίπτωση κυματισμού ή όταν υπάρχουν έντονα ρεύματα στην περιοχή μελέτης (Χασιώτης, 2007 και 2009). Η διατάραξη του ιζήματος προκαλείται από: 1. την αποσυμπίεση, όταν το δείγμα αφαιρείται από το έδαφος, 2. τη μηχανική διατάραξη που προκαλείται από το όργανο δειγματοληψίας, 3. τις τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την ανάκτηση του δείγματος στο κατάστρωμα του σκάφους, 4. την εξώθηση του δείγματος, 5. τη μεταφορά, 6. το περιβάλλον αποθήκευσης του δείγματος και 7. την προετοιμασία δείγματος για εργαστηριακή ανάλυση. Οι αρπάγες είναι διαμορφωμένες έτσι ώστε να εισέρχονται στο ίζημα καθέτως κατά την πρόσκρουση. Επιπλέον, σε ιδανικές συνθήκες, κατά το κλείσιμο της αρπάγης ο μηχανισμός παγίδευσης του δείγματος δεν πρέπει να ανασηκώνει το δείγμα διαταράσσοντας έτσι τη στρωμάτωση του. Έρευνες και πειραματικές ενδείξεις στο προφίλ του ''κοψίματος'' διαφόρων ειδών αρπάγων (Ponar, Smith-McIntyre, Day) έδειξαν ότι υπάρχει σημαντική πιθανότητα σφάλματος κατά τη δειγματοληψία σε περίπτωση που ο βυθός έχει κλίση ή άλλες μορφολογικές ανωμαλίες (P. A. Henderson. (2003). Η αξιολόγηση των δειγμάτων από αρπάγες γίνεται ακόμα πιο δύσκολη σε περίπτωση σύγκρισης δειγμάτων από σταθμούς με διαφορετικά χαρακτηριστικά βυθού. 8

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 3.1. Δειγματοληψία Η συλλογή των δεδομένων πραγματοποιήθηκε με το σκάφος του τμήματος Επιστημών της Θάλασσας «ΑΜΦΙΤΡΙΤΗ» (Εικ. 4) με τη χρήση της αρπάγης του τμήματος (Εικ. 5). Κατά τη συλλογή των δειγμάτων έγινε μια προσπάθεια για τη λήψη του όσο το δυνατόν πιο επιφανειακού ιζήματος (1-2 εκατοστά), με σκοπό τον έλεγχο της ομοιογένειας του. Όπως φαίνεται και στην παρακάτω εικόνα (Εικ. 6), ο αρχικός σχεδιασμός προέβλεπε τη συλλογή δειγμάτων κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να λαμβάνεται ίζημα σχεδόν (όπου ήταν δυνατόν) από κάθε τεταρτημόριο (καπάκι) της αρπάγης ξεχωριστά (εικόνα 6). Τέλος συλλέχθηκε και ένα μέσο δείγμα από το ευρύτερο κεντρικό τμήμα της αρπάγης. Σύμφωνα με τις διαστάσεις της αρπάγης, η επιφάνεια της δειγματοληψίας είναι περίπου 0.1m 2. Εικ. 4.: Σκάφος ''ΑΜΦΙΤΡΙΤΗ'' και μέθοδος δειγματοληψίας. Εικ. 5.: Η αρπάγη που χρησιμοποιήθηκε στις εργασίες υπαίθρου. Συνολικά έγιναν 15 απόπειρες σε 14 σταθμούς δειγματοληψίας (Εικ. 7), από τους οποίους συλλέχτηκαν τελικά 11 δείγματα και 41 υποδείγματα από διαφορετικά σημεία (Πίνακας 1). Σε σχέση με τον αρχικό σχεδιασμό, τελικά επιτεύχθηκε η 9

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ συλλογή δυο έως τεσσάρων υποδειγμάτων καθώς και ενός μέσου δείγματος σχεδόν από όλη την επιφάνεια της αρπάγης. Αναλυτικότερα, ο αριθμός των υποδειγμάτων από κάθε σταθμό καθώς και οι αρχικές παρατηρήσεις φαίνονται στον πίνακα 2. Εικ. 6.: Τρόπος λήψης δειγμάτων από την αρπάγη. Εικ. 7.: Χάρτης με τους σταθμούς δειγματοληψίας. 10

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Πίνακας 1.: Σημεία δειγματοληψίας. Σημείο Γεωγρ. Πλάτος Γεωγρ. Μήκος Βάθος (m) Ώρα ΑΖ1 39 08 702 26 35 469 44 11:47 ΑΖ2 ΑΖ3 39 06 632 26 35 458 38,5 9:20 ΑΖ4 39 07 690 26 36 682 42 9:45 ΑΖ5 39 08 580 26 38 078 37,3 10:04 ΑΖ6 39 05 620 26 36 687 36,8 11:10 ΑΖ7* 39 06 487 26 38 042 41,5 10:42 ΑΖ7 39 06 531 26 38 035 41,3 10:51 ΑΖ8 39 07 178 26 38 865 36,8 10:22 AZ16 39 04 200 26 37 256 38,7 12:05 AZ17 39 04 671 26 38 871 46,0 11:41 AZ18 39 02 705 26 38 076 48,3 9:40 AZ19 39 01 196 26 38 866 51,5 10:17 AZ20 39 02 793 26 39 986 51,4 10:40 AZ21 39 04 917 26 41 209 42,1 11:10 Η δειγματοληψία έγινε σε 2 μέρες, στις 18 και 23 Νοεμβρίου του 2009. Την πρώτη μέρα λήφθηκαν τα δείγματα των βορειότερων σταθμών (ΑΖ1, ΑΖ3, ΑΖ4, ΑΖ5, ΑΖ6, ΑΖ7, ΑΖ8), ενώ τη δεύτερη μέρα συλλέχθηκαν τα δείγματα από τους νοτιότερους σταθμούς (ΑΖ16, ΑΖ17, ΑΖ18, ΑΖ19, ΑΖ20, ΑΖ21). Τα υπο-δείγματα συσκευάζονταν κατάλληλα (σε αλουμινόχαρτο) και αποθηκεύονταν για τη μεταφορά τους στο εργαστήριο (Εικ. 7) Γενικά, και τις 2 ημέρες η θάλασσα ήταν σχετικά ταραγμένη και ιδιαίτερα κατά τη δεύτερη μέρα δειγματοληψίας, όταν το πρόγραμμα διακόπηκε αναγκαστικά λόγω της έντονης κυματικής δραστηριότητας, καθώς η αστάθεια του σκάφους δεν επέτρεπε την ομαλή και ασφαλή ρήψη και επανάκτηση της αρπάγης από σχετικά μεγάλα βάθη (>50m). Επιπλέον, η ύπαρξη τοπικά Posidonia oceanica, Caulerpa καθώς και άλλων φυκών εμπόδιζε το σωστό κλείσιμο της αρπάγης με αποτέλεσμα τη μερική απώλεια δείγματος. Περισσότερες πληροφορίες παρατίθενται στο παρακάτω πίνακα (πίνακας 2) Εικ. 8.: Δείγματα συσκευασμένα για μεταφορά στο εργαστήριο. 11

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Δείγμα Πίνακας 2.: Αριθμός υπο-δειγμάτων και γενικές παρατηρήσεις για κάθε δείγμα. Αριθμός υποδειγμάτων Παρατηρήσεις ΑΖ1 3 Σχετικά διαταραγμένο δείγμα λόγω απώλειας υλικού κατά της ανύψωση της αρπάγης. Το δείγμα περιείχε Caulepra. ΑΖ2 - Δεν πραγματοποιήθηκε απόπειρα δειγματοληψίας. ΑΖ3 4 ΑΖ4 3 ΑΖ5 3 Αμμοιλύς με βιογενή θραύσματα. Τα επιφανειακά χιλιοστά έχουν καφέ χρώμα, ενώ τα υποεπιφανειακά είναι σκουρόχρωμα. Εμφάνιση Caulerpa. Πιο αδρομερές από το ΑΖ3. Περισσότερα βιογενή κελύφη και παρόμοιο χρώμα με το ΑΖ3. Σχετικά διαταραγμένο δείγμα λόγω απώλειας υλικού κατά της ανύψωση της αρπάγης. Το δείγμα περιείχε Caulepra. ΑΖ6 4 Αρκετά διαταραγμένο δείγμα. Δύο απόπειρες δειγματοληψίας λόγω αποτυχημένης λήψης αντιπροσωπευτικού δείγματος κατά την πρώτη ΑΖ7 5 δειγματοληψία. Λόγω της αδρομερούς σύστασης το νερό που περικλείεται στην αρπάγη ξεπλένει πολύ εύκολα τα λεπτόκοκκα ιζήματα. ΑΖ8 4 Αρκετά διαταραγμένο δείγμα με απώλεια νερού από την αρπάγη. Εμφάνιση Caulerpa και βιογενών κελυφών. ΑΖ16 3 Αρκετά διαταραγμένο δείγμα. ΑΖ17 3 Αρκετά διαταραγμένο δείγμα. Διατάραξη του σκοινιού λόγω καιρικών συνθηκών. ΑΖ18 4 Αρκετά διαταραγμένο δείγμα. Απώλεια υλικού λόγω κυματικής δραστηριότητας. Εμφάνιση τραγάνας και χαλαρά δομημένων φυτικών 3 ΑΖ19 οργανισμών. Ύπαρξη ροδοφύκων στην επιφάνεια του πυθμένα. 3 αποτυχημένες προσπάθειες για δειγματοληψία λόγω ΑΖ20 0 ιδιαιτερότητας του πυθμένα, των κακών καιρικών συνθηκών και των θαλάσσιων ρευμάτων. ΑΖ21 0 3 αποτυχημένες προσπάθειες για δειγματοληψία λόγω ιδιαιτερότητας του πυθμένα, των κακών καιρικών συνθηκών και των θαλάσσιων ρευμάτων. Ένα χρήσιμο χαρακτηριστικό που συνέβαλε στη ορθότερη συλλογή του επιφανειακού στρώματος σχεδόν από κάθε δείγμα ήταν η καφέ απόχρωση των επιφανειακών ιζημάτων σε σχέση με τα πιο σκουρόχρωμα (περισσότερο αναγωγικές συνθήκες) υποεπιφανειακά ιζήματα. Οι κοκκομετρικές αναλύσεις και ο προσδιορισμός του οργανικού άνθρακα πραγματοποιήθηκαν στα εργαστήρια Γεωλογίας και Χημείας του τμήματος. Για την κοκκομετρική ανάλυση χρησιμοποιήθηκε η μεθοδολογία του Folk (1980). 12

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 3.2. Κοκκομετρική ανάλυση ιζημάτων Κοκκομετρία ονομάζεται η διαδικασία μέτρησης του μεγέθους των κόκκων των ιζημάτων. Για τη μέτρηση του μεγέθους των κόκκων θα πρέπει να επιλεγεί ορισμένη κλίμακα. Έχουν προταθεί διάφορες κλίμακες για την ταξινόμηση των κόκκων των ιζημάτων ανάλογα με το μέγεθός τους. Στις πιο σύγχρονες εργασίες χρησιμοποιείται η κλίμακα (Ø) του Krumbein (1934) γιατί με αυτήν οι περισσότεροι μαθηματικοί υπολογισμοί γίνονται πιο απλοί. Σ αυτή την κλίμακα διατηρείται η ονοματολογία μεγεθών της κλίμακας Wentworth (1922) αλλά τα μεγέθη μετατρέπονται σε phi (Ø) με τον τύπο: Ø = - log 2 d, όπου d είναι η διάμετρος. Το κάθε υπο-δείγμα αρχικά ομογενοποιήθηκε με την προσθήκη πολύ μικρής ποσότητας αποσταγμένου νερού και την αργή και προσεκτική ανάδευση του με ύαλο. Στη συνέχεια λήφθηκε κατάλληλη ποσότητα ιζήματος για την κοκκομετρική ανάλυση καθώς και για τον προσδιορισμό του οργανικού άνθρακα. Η κοκκομετρική ανάλυση των χονδρόκοκκων (αδρομερών) ιζημάτων, δηλαδή για κόκκους μέχρι 4 Ø (63μm), έγινε με την μέθοδο των κοσκίνων, ενώ η ανάλυση των λεπτόκοκκων (πηλού-αργίλου) ιζημάτων (> 4 Ø) έγινε με τη μέθοδο της πιπέτας. Για την ανάλυση της κοκκομετρικής σύστασης του ιζήματος ακολουθήθηκε η μέθοδος που περιγράφεται από τον Folk (1980). Ο διαχωρισμός των κλασμάτων πηλού-αργίλου από το κλάσμα της άμμου πραγματοποιήθηκε με υγρό κοσκίνισμα σε κόσκινο 63μm. Η άμμος που συγκρατήθηκε στο κόσκινο, μεταφέρθηκε σε κάψες και τοποθετήθηκε σε κλίβανο στους ~40 0 C για περίπου 24 ώρες μέχρι την πλήρη ξήρανσή της. Στη συνέχεια, ο διαχωρισμός της άμμου σε υποκλάσματα πραγματοποιήθηκε με ξηρό κοσκίνισμα με τη βοήθεια μιας σειράς κόσκινων από -2φ (4mm) έως 4φ (63μm), τα οποία προσαρμόσθηκαν σε μηχανικό αναδευτήρα κόσκινων, αναδεύτηκαν για ~10 λεπτά και στη συνέχεια ζυγίστηκε το υλικό που συγκρατήθηκε σε κάθε κόσκινο. Το λεπτόκοκκο υλικό, που πέρασε από το κόσκινο κατά την υγρή κοσκίνηση, οδηγήθηκε μέσω ενός πλαστικού χωνιού μέσα σε ογκομετρικό κύλινδρο 1lt. Στον κύλινδρο προστέθηκε αντικροκιδωτική ουσία (calgon) και πληρώθηκε ο κύλινδρος με αποσταγμένο νερό. Η διαδικασία επαναλήφθηκε και συμπληρώθηκαν ομάδες 8 υποδειγμάτων που τοποθετήθηκαν σε υδατόλουτρο σταθερής θερμοκρασίας (26ºC). Τα δείγματα παρέμειναν σε ακινησία για 12 ώρες προκειμένου να ελεγχθεί η περίπτωση κροκίδωσης τους (δεν διαπιστώθηκε σε καμία περίπτωση). 13

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Ο προσδιορισμός του λεπτόκοκκου υλικού με τη μέθοδο της πιπέτας βασίζεται στον υπολογισμό της ταχύτητας καθίζησης κόκκων διαφόρων μεγεθών. Η γενική παραδοχή της μεθόδου είναι ότι οι κόκκοι του ίδιου μεγέθους έχουν το ίδιο σχήμα και την ίδια πυκνότητα. Μετά από ανάδευση του κάθε ογκομετρικού κυλίνδρου για 1 λεπτό, δείγματα συγκεκριμένου όγκου λαμβάνονται από το αιώρημα ιζήματος / νερού σε συγκεκριμένο χρόνο και βάθος από την επιφάνεια του αιωρήματος. Το βάρος του εν αιώρηση υλικού που βρίσκεται σε κάθε ένα από τα παραπάνω δείγματα είναι αντιπροσωπευτικό του ποσοστού των κόκκων που βρίσκονται σε αιώρηση πάνω από το συγκεκριμένο χρόνο και αντιστοιχεί σε συγκεκριμένο μέγεθος κόκκων. Τα δείγματα τοποθετούνται σε προ-ζυγισμένα μικρά ποτήρια ζέσεως (50ml) και μπαίνουν σε φούρνο για την ξήρανση τους στους ~110ºC για 24 ώρες. Από τη διαφορά βάρους του διαλύματος και του ξηρού υλικού προκύπτει το βάρος που αντιστοιχεί σε κάθε διάμετρο. Σύμφωνα με τον Folk (1980), η καταλληλότερη ποσότητα δείγματος για ορθή ανάλυση με τη μέθοδο της πιπέτας είναι περίπου 15gr αν και αναλύσεις μπορούν να γίνουν και σε δείγματα από 5-10gr. Με περισσότερο δείγμα οι κόκκοι αλληλεπιδρούν μεταξύ τους κατά την αιώρηση και είναι πιθανό να κροκιδωθούν ευκολότερα. Με λιγότερο δείγμα το πειραματικό λάθος κατά τη ζύγιση γίνεται μεγαλύτερο σε σχέση με το δείγμα. 3.3. Επεξεργασία αποτελεσμάτων κοκκομετρικής ανάλυσης 3.3.1. Προσδιορισμός λιθολογικών τύπων δειγμάτων Για τον προσδιορισμό των λιθολογικών τύπων των ιζημάτων χρησιμοποιούνται τα τριγωνικά συστήματα ταξινόμησης (Εικ. 8) κατά Folk (1980) (α) για χονδρόκοκκα ιζήματα, στα οποία τις κορυφές του τρίγωνου κατέχουν οι τάξεις Ψηφίδων-Άμμου-Ιλύος και (β) για λεπτόκοκκα ιζήματα, στα οποία τις κορυφές του τρίγωνου κατέχουν οι τάξεις Άμμου-Πηλού-Αργίλου. Ο λιθολογικός προσδιορισμός έγινε επίσης και με τη χρήση του προγράμματος SEDPLOT. 3.3.2. Προσδιορισμός στατιστικών παραμέτρων Οι στατιστικές παράμετροι, οι οποίες περιγράφουν ποσοτικά την κοκκομετρική σύσταση ενός δείγματος ιζήματος είναι: 1) το μέσο μέγεθος (mean size) 2) η σταθερά απόκλιση (standard deviation) 3) η λοξότητα (skewness) 14

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 4) και η κύρτωση (kyrtosis). Εικ. 9.: Τριγωνικά διαγράμματα ταξινόμησης χονδρόκοκκων (αριστερά) και λεπτόκοκκων (δεξιά) ιζημάτων. Το μέσο μέγεθος δίνει τη γενική και αντιπροσωπευτική εικόνα του ιζήματος ως προς το μέγεθος των κόκκων, χαρακτηρίζοντας το δείγμα ως λεπτομερέστερο ή αδρομερέστερο σε σχέση με κάποιο άλλο. Η τιμή της, συνεπώς, χαρακτηρίζει το μέγεθος της δύναμης/ενέργειας που δρα για τη μεταφορά του ιζήματος (δύναμη ανέμου ή νερού). Η σταθερά απόκλιση αποτελεί την περισσότερο αξιόπιστη μέτρηση της διαβάθμισης ενός ιζήματος. Ο όρος διαβάθμιση αναφέρεται στην κοκκομετρική ομοιογένεια ή ανομοιογένεια ενός ιζήματος. Η σταθερά απόκλιση σπάνια μπορεί να ξεπεράσει την τιμή 10. Η τιμή της λοξότητας έχει χρησιμοποιηθεί κυρίως σαν δείκτης ανάμιξης δύο πληθυσμών ιζημάτων και σαν δείκτης περιβαλλόντων. Ιζήματα με ομοιότυπες κατανομές (συμμετρική καμπύλη) χαρακτηρίζονται από τιμές λοξότητας σχεδόν μηδενικές. Αντίθετα, ιζήματα που οικοδομούνται από ανάμιξη δύο υποπληθυσμών, παρουσιάζουν ακραίες θετικές τιμές όταν ο λεπτομερέστερος υποπληθυσμός έχει μεγαλύτερο ποσοστό συμμετοχής και ακραίες αρνητικές τιμές όταν αντίστοιχα ο αδρομερέστερος υποπληθυσμός παρουσιάζει μεγαλύτερο ποσοστό. Το εύρος διακύμανσης των τιμών είναι από 1 και +1, ενώ σπάνια ξεπερνούν το 0.8 και το +0.8. Η κύρτωση εκφράζει το λόγο διαβάθμισης (sorting) των άκρων (tails) της κατανομής του μεγέθους των κόκκων προς τη διαβάθμιση του κεντρικού τμήματός της. Η κύρτωση με άλλα λόγια μετρά την αναλογία μεταξύ της διασποράς των τιμών στα άκρα και της διασποράς των τιμών στην κεντρική περιοχή της κατανομής, 15

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ δηλαδή αναφέρεται στο βαθμό συγκέντρωσης των τιμών της μεταβλητής γύρω από το μέσον και τα άκρα της κατανομής. Αν το κεντρικό τμήμα έχει καλύτερη διασπορά τιμών σε σχέση με τα άκρα, η καμπύλη θα είναι υπερβολικά οξύλικτη ή λεπτόκυρτη. Αν τα άκρα έχουν καλύτερη διασπορά τιμών σε σχέση με την κεντρική περιοχή, η καμπύλη θα είναι πεπλατυσμένη και πλατύκυρτη. Εάν δε η καμπύλη είναι έντονα πλατύκυρτη, τότε έχουμε να κάνουμε με δείγμα όπου εμφανίζονται δυο επικρατούσες διάμετροι. Ο υπολογισμός των στατιστικών παραμέτρων είναι δυνατό να γίνει με τη γραφική μέθοδο (graphic method) και με τη μέθοδο των ροπών (moment method). Γραφική μέθοδος: Η γραφική μέθοδος υπολογισμού των στατιστικών παραμέτρων απαιτεί τη γραφική αναπαράσταση του αθροιστικού ποσοστού (%) των τάξεων μεγέθους, συναρτήσει της αντίστοιχης διαμέτρου των κόκκων (Ø) σε χαρτί πιθανότητας (Folk, 1980). Οι τύποι υπολογισμού των στατιστικών παραμέτρων με τη γραφική μέθοδο και οι κλίμακες ταξινόμησης των ιζημάτων βάση των τιμών αυτών παρουσιάζονται στους πίνακες 3 και 4. Πίνακας 3.: Τύποι υπολογισμού στατιστικών παραμέτρων. ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΕΞΙΣΩΣΗ Γραφικό μέσο μέγεθος Mz = ( Ø16 + Ø50 + Ø84 ) / 3 Γραφική σταθερά S D = [(Ø84 - Ø16) / 4 ] + [(Ø95 - Ø5) / 6.6] απόκλιση Γραφική κύρτωση K G = ( Ø95 - Ø5 ) / 2.44(Ø75 - Ø25 ) Γραφική λοξότητα Sk = [(Ø16 + Ø84-2Ø50) / 2(Ø84 - Ø16)] + [(Ø5 + Ø95-2Ø50) / 2(Ø95 - Ø5)] Πίνακας 4.: Κλίμακα ταξινόμησης των ιζημάτων ανάλογα με τις τιμές των στατιστικών παραμέτρων. ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΣ ΟΡΙΑ ΟΝΟΜΑΤΟΛΟΓΙΑ < 0.35 Ø Πολύ καλά διαβαθμισμένα 0.35 0.50 Ø Καλά διαβαθμισμένα ΣΤΑΘΕΡΗ 0.50 0.71 Ø Μετρίως καλά διαβαθμισμένα ΑΠΟΚΛΙΣΗ 0.71 1.00 Ø Μετρίως διαβαθμισμένα 1.00 2.00 Ø Φτωχά διαβαθμισμένα 2.00 4.00 Ø Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα > 4.00 Ø Εξαιρετικά φτωχά διαβαθμισμένα (+1.00) (+0.30) Ισχυρά λεπτο-λοξεμένα (+0.30) (+0.10) Λεπτο-λοξεμένα ΛΟΞΟΤΗΤΑ (+0.10) (-0.10) Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα (-0.10) (-0.30) Αδρο-λοξεμένα (-0.30) (-1.00) Ισχυρά αδρο-λοξεμένα 16

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΚΥΡΤΩΣΗ < 0.67 Πολύ πλατύκυρτα 0.67 0.90 Πλατύκυρτα 0.90 1.11 Μεσόκυρτα 1.11 1.50 Λεπτόκυρτα 1.50 3.00 Πολύ λεπτόκυρτα > 3.00 Εξαιρετικά λεπτόκυρτα Η μέθοδος των ροπών είναι μια καθαρά υπολογιστική μέθοδος και δίνει καλύτερα αποτελέσματα για το μέσο μέγεθος και τη σταθερή απόκλιση, σε σχέση με τη λοξότητα και την ασυμμετρία, σε περιπτώσεις ανοιχτών κοκκομετρικών κατανομών. Μέσο μέγεθος : Λοξότητα Sk M M = W ( M DW W D) M M = 3 Wσ Μ 3 Σταθερή απόκλιση: Κύρτωση σ M = [ W( M W ( M M W Κ = M M 4 Wσ Μ 2 D) ] D) 4 όπου D: το μέσο του κοκκομετρικού κλάσματος και W: το βάρος κάθε κοκκομετρικού κλάσματος Ο υπολογισμός των στατιστικών παραμέτρων πραγματοποιήθηκε αρχικά με την χρήση Excel (γραφική και μέθοδος των ροπών) και έπειτα με τη χρήση των προγραμμάτων Gradistat, GSSTAT και Parcum, τα οποία διατίθενται ελεύθερα στο διαδίκτυο (εκτός από το Parcum). Οι καθοδηγητές (οδηγοί λειτουργίας) των προγραμμάτων (tutorials) αναπτύσσονται αναλυτικά στο Παράρτημα 1, ενώ επιπλέον κάθε πρόγραμμα συνοδεύεται από βίντεο για την ευκολότερη κατανόηση. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν από τα προγράμματα παρουσιάζονται στο παρακάτω κεφάλαιο (Αποτελέσματα). 3.4. Προσδιορισμός οργανικού άνθρακα σε ιζήματα Η περιεκτικότητα ενός ιζήματος σε οργανικό άνθρακα είναι ένα μέτρο του συνολικού περιεχομένου του σε οργανικές ενώσεις, ανεξάρτητα από το είδος των ενώσεων από τις οποίες αποτελείται (Εικ. 9). Αυτές μπορεί να έχουν τόσο φυσική όσο και ανθρωπογενή προέλευση. Μπορεί να προέρχονται από τη βιολογική δραστηριότητα των θαλάσσιων οργανισμών (υπολείμματα νεκρών οργανισμών, προϊόντα μεταβολισμού και αποσύνθεσης τους κτλ.), από φυσικές πηγές (υποθαλάσσιες αναβλύσεις) αλλά και από ανθρώπινες δραστηριότητες (βιομηχανία, 17

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ αποχετεύσεις κτλ.). Συνήθως ο προσδιορισμός του οργανικού άνθρακα αποτελεί το πρώτο στάδιο για έναν πιο αναλυτικό προσδιορισμό των περιεχόμενων στο δείγμα οργανικών ενώσεων. Ο ολικός οργανικός άνθρακας παρέχει σημαντικές πληροφορίες σχετικά με την ποιότητα και το επίπεδο ρύπανσης των ιζημάτων ως προς την παρουσία οργανικών συστατικών. Εικ. 10.: Διάκριση συνολικού άνθρακα στις υποκατηγορίες του ανόργανου και του ολικού οργανικού άνθρακα. 3.4.1. Αρχή της μεθόδου Η μέθοδος προσδιορισμού της περιεκτικότητας των θαλάσσιων ιζημάτων σε οργανικό άνθρακα βασίζεται στην οξείδωση του συνόλου των περιεχόμενων οργανικών ουσιών με διχρωμικό κάλιο και θειϊκό οξύ. Η ποσότητα του διχρωμικού καλίου που καταναλώνεται προσδιορίζεται με οπισθογκομέτρηση της περίσσειας του με διάλυμα δισθενούς σιδήρου. Σαν δείκτης για το τέλος της ογκομέτρησης χρησιμοποιείται η διφαινυλαμίνη (Loring and Rantala, 1992). Η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς προκατεργασία του δείγματος για απομάκρυνση των ανθρακικών αλάτων. Η αντίδραση οξείδωσης του διχρωμικού καλίου σε όξινο περιβάλλον είναι : Cr 2 O 2-7 + 14 H + + 6e - 2 Cr 3+ + 7 H 2 O 3.4.2. Μεθοδολογία προσδιορισμού οργανικού άνθρακα Το μεθοδολογικό σχήμα για τον προσδιορισμό του οργανικού άνθρακα ακολουθεί τα παρακάτω βήματα: 1. Δημιουργία δίσκων με αλουμινόχαρτο στους όποιους αναγράφεται ο κωδικός του δείγματος που πρόκειται να ξηρανθεί. 2. Ζυγίζεται το καθαρό βάρος του δισκίου. 3. Ομογενοποίηση δείγματος. 18

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ 4. Τοποθέτηση 0.5 1.0 gr δείγματος στο δισκίο. 5. Τοποθέτηση των δισκίων στο φούρνο για 48 ώρες στους 104 ο C. 6. Μετά από την εξαγωγή τους από το φούρνο τα δισκία τοποθετούνται αμέσως σε ξηραντήρα για 20 λεπτά. 7. Zύγιση 0.5gr ξηρού ιζήματος το οποίο τοποθετείται σε αριθμημένη κωνική φιάλη. 8. Προσθήκη μέσω σιφωνίου 10ml K 2 Cr 2 O 7 στην κωνική φιάλη. 9. Στη συνέχεια λήψη 20ml διαλύματος H 2 SO 4 -AG 2 SO 4. 10. Ανάδευση της κωνικής φιάλης για 1 min. 11. Κατόπιν το διάλυμα παραμένει σε ηρεμία για 30min. 12. Πρόσθεση 200ml υπερκαθαρού νερού. 13. Προσθήκη 10 ml H 3 PO 4 και ανάδευση. 14. Τοποθέτηση του δείγματος σε λεκάνη με νερό και παγοκύστες για να ψυχθεί. 15. Αφού το δείγμα κρυώσει βάζουμε 6 σταγόνες δείκτη διφαινιλαμίνης. 16. Ακολουθεί τιτλοδότηση με διάλυμα εναμμώνιου θειικού σιδήρου (Εικ. 11). 17. Η ογκομέτρηση ολοκληρώνεται όταν η χροιά του διαλύματος είναι ανοικτού πράσινου χρώματος (brilliant green). Εικ. 11.: Σχεδιάγραμμα ογκομέτρησης. 19

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 4. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 4.1. Κοκκομετρική σύσταση των ιζημάτων Από τις κοκκομετρικές αναλύσεις των δειγμάτων προσδιορίστηκε η ποσοστιαία αναλογία των κοκκομετρικών μεγεθών (ψηφίδες, άμμος, πηλός, άργιλος) καθώς και ο λιθολογικός χαρακτηρισμός για κάθε δείγμα. Από τα αποτελέσματα αυτά (Εικ. 12 και Πίνακας 5) φαίνεται πως το κοκκομετρικό μέγεθος με το μεγαλύτερο ποσοστό είναι αυτό της άμμου με μέση τιμή 82.83 % σε σχέση με τα υπόλοιπα κοκκομετρικά κλάσματα. Επιπλέον παρατηρείται ότι οι σταθμοί δειγματοληψίας που βρίσκονται προς την πλευρά της ακτής έχουν γενικά τα μεγαλύτερα ποσοστά λεπτόκοκκου υλικού. Συγκεκριμένα, στους σταθμούς δειγματοληψίας ΑΖ1, ΑΖ3, ΑΖ4, ΑΖ6, ΑΖ18 και ΑΖ19 εμφανίζονται οι μεγαλύτερες τιμές σε πηλό και άργιλο. Εικ. 12.: Γράφημα κοκκομετρικής σύστασης (%) σε κάθε υπόδειγμα. Πίνακας 5.: Πίνακας με τα ποσοστά συμμετοχής κάθε κοκκομετρικού κλάσματος (ψηφίδες, άμμος, πηλός, άργιλος). Δείγμα Ψηφίδες Άμμος Πηλός Άργιλος (%) (%) (%) (%) Λιθολογικός Χαρακτηρισμός ΑΖ1Α 2.41 83.40 6.53 7.67 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ1Β 2.39 83.31 4.76 9.54 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ1Δ 1.65 81.67 5.69 10.99 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ3Α 3.85 72.91 10.93 12.31 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ3Β 1.46 72.91 12.90 12.73 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ3Γ 1.72 77.71 11.82 8.75 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ3Δ 3.89 73.19 12.95 9.97 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ4Α 3.23 81.18 4.82 10.78 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ4Β 3.00 80.59 5.38 11.03 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ4Γ 5.85 76.35 7.68 10.11 Ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ4Δ 2.57 81.49 5.86 10.08 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος 20

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΑΖ5Α 5.04 87.89 7.07 0.00 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ5B 4.87 81.64 4.77 8.73 Ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ5Γ 4.30 90.53 5.17 0.00 Ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ5Δ 5.88 88.42 5.69 0.00 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ6Α 2.81 77.71 6.34 13.13 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ6Β 3.69 73.60 13.15 9.56 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ6Γ 3.20 87.63 4.15 5.02 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ6Δ 2.62 87.02 4.33 6.03 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ7Α 2.34 96.30 1.37 0.00 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ7Β 6.53 92.76 0.72 0.00 Ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ7Γ 5.87 93.06 1.07 0.00 Ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ7Δ 2.04 97.17 0.79 0.00 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ7Ε 3.17 95.12 1.71 0.00 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ8Α 1.87 93.77 1.21 3.15 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ8Β 3.75 94.53 1.72 0.00 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ8Γ 2.21 91.39 6.40 0.00 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ8Δ 3.08 94.95 0.05 1.92 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ16Α 6.17 77.50 6.51 9.81 Ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ16Β 12.20 79.31 3.62 4.87 Ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ16Δ 9.51 80.98 3.91 5.61 Ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ17Α 2.76 92.06 5.17 0.00 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ17Β 3.26 93.56 3.18 0.00 Eλαφριά ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ17Δ 5.11 91.64 3.25 0.00 Ψηφιδούχος άμμος ΑΖ18Α 7.14 72.74 7.53 12.59 Ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ18Β 9.32 76.93 5.31 8.44 Ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ18Γ 18.86 76.47 4.67 0.00 Ψηφιδούχος άμμος ΑΖ18Δ 6.68 85.89 7.43 0.00 Ψηφιδούχος άμμος ΑΖ19Α 7.92 61.84 11.51 18.73 Ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ19Β 12.29 58.31 11.01 18.38 Ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος ΑΖ19Δ 11.87 60.64 10.62 16.87 Ψηφιδούχος ιλυούχος άμμος Μέση τιμή 5.08 82.83 5.82 6.26 Μέγιστο 18.86 97.17 13.15 18.73 Ελάχιστο 1.46 58.31 0.05 0.00 4.1.1. Ψηφίδες Ο όρος ψηφίδα δηλώνει κόκκους ιζημάτων που έχουν μέγεθος μεγαλύτερο από 2 mm. Οι ψηφίδες αποτελούν το 1.46 % έως 18.86 % της σύστασης των δειγμάτων με μέση τιμή 5.08 %. Μικρά ποσοστά ψηφίδων (1 10%) παρατηρούνται στην παράκτια ζώνη των Παμφίλων και της Παναγιούδας, σε μία ζώνη όπου εκτείνεται ως και την παράκτια περιοχή της Βαρειάς. Επίσης, μικρά ποσοστά ψηφίδων (0 5%) εμφανίζονται σε μεγαλύτερα βάθη ανατολικά της Μυτιλήνης. Η μεγαλύτερη συγκέντρωση ψηφίδων παρατηρείται στους σταθμούς δειγματοληψίας ΑΖ16 (το υποδείγμα ΑΖ16Β παρουσιάζει τιμή 12.20%) νότια της Νεάπολης, σε βάθος 38.70 m, 21

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ στον σταθμό ΑΖ18 (στον οποίο η μέγιστη τιμή παρουσιάστηκε στο υποδείγμα ΑΖ18Γ 18.86%), ο οποίος βρίσκεται βορειότερα του ακρωτηρίου Αγριλιά, σε βάθος 48.30 m και στον σταθμό δειγματοληψίας ΑΖ19 (με μέγιστη τιμή αυτή του υποδείγματος ΑΖ19Β με τιμή 12.29%), ο οποίος βρίσκεται πλησίον του ακρωτηρίου Αγρίλια, σε βάθος 51.50 m. Η μικρότερη συγκέντρωση διαπιστώθηκε στον σταθμό ΑΖ3 και συγκεκριμένα στο υποδείγμα ΑΖ3Β (1.46%) ανοιχτά του λιμανιού της Μυτιλήνης σε βάθος 33.50 m. 4.1.2. Άμμος Στην τάξη της άμμου ανήκουν κόκκοι ιζημάτων που έχουν μέγεθος από 0.0625-2 mm (-1 έως 4Ø). Το ποσοστό της άμμου κυμαίνεται από 60.64 % έως 97.17 % με μέση τιμή 82.83%. Χαρακτηριστικό της συγκέντρωσης της άμμου είναι τα σχετικά μικρά ποσοστά εμφάνισης της σε μικρά βάθη. Η μικρότερη συγκέντρωση παρατηρείται στον σταθμό δειγματοληψίας ΑΖ19 και πιο συγκεκριμένα στο μέσο υποδείγμα ΑΖ19Δ (60.64%) που βρίσκεται νότια του ακρωτηρίου Αγριλιά σε βάθος 51.50 m, ενώ η μεγαλύτερη συγκέντρωση εντοπίζεται στον σταθμό ΑΖ7 και συγκεκριμένα στο υποδείγμα ΑΖ7Δ (97.17%), ο οποίος βρίσκεται στην περιοχή ανοιχτά της Νεάπολης σε βάθος 51.50 m. 4.1.3. Πηλός Στην κατηγορία του πηλού εντάσσονται κόκκοι ιζημάτων που έχουν μέγεθος από 0.004-0.0625 mm (4 έως 8Ø). Το ποσοστό παρουσίας του στα δείγματα της περιοχής κυμαίνεται από 0.05 % έως 13.15% με μέση τιμή 5.82%. Σχετικά μεγάλα ποσοστά πηλού (10 15%) εμφανίζονται στα δείγματα πλησίον των παράκτιων περιοχών ανοιχτά των Παμφίλων, της Παναγιούδας, της Βαρειάς και της Νεάπολης, σε σχέση με σταθμούς μεγαλύτερων βαθών. Η μεγαλύτερη συγκέντρωση παρατηρείται στον υπόδειγμα ΑΖ6Β (13.15%), που βρίσκεται ανοιχτά του πανεπιστημίου σε βάθος 36.80 m, ενώ η μικρότερη συγκέντρωση εντοπίζεται στον σταθμό ΑΖ8Δ (0.08%), ανοιχτά του λιμανιού της Μυτιλήνης και σε βάθος 36,8m. 4.1.4. Άργιλος Κόκκοι ιζημάτων με μέγεθος μικρότερο από 0.004 mm (> 8Ø), ταξινομούνται στην κατηγορία της αργίλου. Το ποσοστό της κυμαίνεται από 0.0% έως 18.73% με μέση τιμή 6.26%. Μικρά ποσοστά (0%-3%) εμφανίζονται στην παράκτια ζώνη ανατολικά της Μυτιλήνης και σε μεγαλύτερα βάθη. Η μεγαλύτερη συγκέντρωση παρατηρείται 22

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ στον σταθμό δειγματοληψίας ΑΖ19 (18,73%) που βρίσκεται νοτιότερα του αεροδρομίου σε βάθος 51,5 m, ενώ η μικρότερη τιμή παρατηρείται στους σταθμούς δειγματοληψίας ΑΖ5, ΑΖ7, ΑΖ8, ΑΖ17 και ΑΖ18 όπου η τιμή είναι σχεδόν μηδενική (0,01%). Οι μικρές συγκεντρώσεις σε άργιλο παρατηρούνται στους σταθμούς δειγματοληψίας που είναι πιο απομακρυσμένοι από την ακτή, καθώς και στον ΑΖ18 που κατά την ανάδυση παρατηρήθηκε ότι μέρος του δείγματος εκπλήθηκε μάλλον λόγω του κακού κλεισίματος της αρπάγης. 4.2. Έλεγχος ορίου βάρους ιζήματος για τη μέθοδο της πιπέτας Σύμφωνα με τη μεθοδολογία ανάλυσης των λεπτόκοκκων ιζημάτων (<63μm) που χρησιμοποιήθηκε (μέθοδος πιπέτας/σιφωνίου - Folk 1980), η συνιστώμενη ποσότητα δείγματος είναι περίπου 15gr, αν και αναλύσεις μπορούν να γίνουν και σε δείγματα από 5-10gr. Τα δείγματα της περιοχής μελέτης χαρακτηρίζονται από την παρουσία πολύ μικρού ποσοστού λεπτόκοκκων υλικών. Για να είναι όμως ολοκληρωμένη η κατανομή των κόκκων σε διάφορα κοκκομετρικά κλάσματα, έτσι ώστε να εξαχθούν με ακρίβεια οι στατιστικές παράμετροι και άρα και τα ασφαλέστερα αποτελέσματα, απαιτείται η ανάλυση και του μικρού ποσοστού των λεπτομερέστερων υλικών. Η ανάλυση που πραγματοποιήθηκε βοήθησε όμως και στον έλεγχο της ελάχιστης ποσότητας που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση λεπτόκοκκων υλικών με τη συγκεκριμένη μεθοδολογία. O μέσος όρος βάρους των λεπτόκοκκων ιζημάτων που αναλύθηκαν στην παρούσα εργασία είναι 3,209gr, δηλαδή μικρότερος από την ελάχιστη συνιστώμενη ποσότητα για αξιόπιστες μετρήσεις (Πίνακας 6). Τα αποτελέσματα έδειξαν τελικά ότι στα δείγματα με ποσότητα υλικού έως και 1gr οι μετρήσεις ήταν αξιόπιστές. Στα δείγματα με ποσότητα υλικού μικρότερη από 1gr τα αποτελέσματα ήταν σχεδόν εντελώς ανακριβή για τα περισσότερα κοκκομετρικά κλάσματα για τα οποία ελήφθησαν μετρήσεις κατά τη διάρκεια της ανάλυσης. 23

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Πίνακας 6.: Βάρος υλικού που χρησιμοποιήθηκε στην ανάλυση λεπτόκοκκων ιζημάτων (<63μm) με τη μέθοδο της πιπέτας. Δείγμα Βάρος υλικού (gr) ΑΖ1Α 2,9461 ΑΖ1Β 3,6061 ΑΖ1Δ 4,7311 ΑΖ3Α 7,1104 ΑΖ3Β 6,7654 ΑΖ3Γ 2,9404 ΑΖ3Δ 4,2204 ΑΖ4Α 3,9161 ΑΖ4Β 4,0411 ΑΖ4Γ 4,6561 ΑΖ4Δ 5,2611 ΑΖ5Α 3,0078 ΑΖ5Β 6,5561 ΑΖ5Γ 1,4540 ΑΖ5Δ 1,2472 ΑΖ5Ε 0,3693 ΑΖ6Α 8,5654 ΑΖ6Β 6,8054 ΑΖ6Γ 4,4554 ΑΖ6Δ 6,5654 ΑΖ7Α 0,1964 Δείγμα Βάρος υλικού (gr) ΑΖ7Β - ΑΖ7Γ - ΑΖ7Δ - ΑΖ8Α 0,8114 ΑΖ8Β 0,1864 ΑΖ8Γ 0,7964 ΑΖ8Δ 0,5764 ΑΖ16Α 4,8114 ΑΖ16Β 2,4764 ΑΖ16Δ 2,4114 ΑΖ17Α 1,2387 ΑΖ17Β 0,9489 ΑΖ17Δ 0,8224 ΑΖ18Α 4,2464 ΑΖ18Β 2,9264 ΑΖ18Γ 1,2909 ΑΖ18Δ 2,5803 ΑΖ19Α 4,9264 ΑΖ19Β 4,4164 ΑΖ19Δ 6,3914 Μέσος Όρος 3,209139 4.3. Σύγκριση συγκεντρώσεων Οργανικού Άνθρακα στα υποδείγματα Οι επί της εκατό (%) συγκεντρώσεις του οργανικού άνθρακα (ΟΑ) που παρουσιάζουν τα δείγματα έχουν μέσο όρο 0,363% και κυμαίνονται από 0,09% (ΑΖ7Β) μέχρι και 1,04% (ΑΖ4Α) (Πίνακας 7). Ιδιαίτερη σημασία παρουσιάζει η μεγάλη διακύμανση στις τιμές υποδειγμάτων του ίδιου δείγματος. Η διακύμανση αυτή είναι ενδεικτική της ανομοιογένειας ως προς την παρουσία οργανικού άνθρακα στα επιφανειακά ιζήματα στο μικρό εύρος αποστάσεων (μερικά εκατοστά) που ελήφθησαν τα υποδείγματα μεταξύ τους. Οι διαφορές σε ορισμένες συγκεντρώσεις είναι μεγαλύτερες ακόμη και από δεκαπλάσιες τιμές (πχ. ΑΖ1Β: 0,03% και ΑΖ1Δ: 0,39%). Όπως είναι αναμενόμενο το μεγαλύτερο ποσοστό ΟΑ συναντάται στα δείγματα που παρατηρείται αύξηση του ποσοστού των λεπτόκοκκων κλασμάτων (πηλό και άργιλο). Η συσχέτιση του ΟΑ με τα λεπτόκοκκα κλάσματα της ιλύος (πηλός και άργιλος), καθώς και χωριστά με τον πηλό και την άργιλο είναι πολύ μικρή με το συντελεστής συσχέτισης R 2 να κυμαίνεται από 0,19 έως 0,32 (Εικ. 13 έως 15). 24

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Πίνακας 7.: Ποσοστά (%), οργανικού άνθρακα (OC), ιλύος, πηλού και αργίλου. Δείγμα OC (% ) Ιλύς (%) Πηλός (%) Άργιλος (%) AZ1A 0,15 14,19 7,67 6,53 AZ1B 0,03 14,30 9,54 4,76 AZ1Δ 0,39 16,68 10,99 5,69 ΑΖ3Α 0,74 23,24 12,31 10,93 ΑΖ3Β 0,29 25,63 12,73 12,90 ΑΖ3Γ 0,70 20,57 8,75 11,82 ΑΖ3Δ 0,60 22,92 9,97 12,95 ΑΖ4Α 1,04 15,60 10,78 4,82 ΑΖ4Β 0,43 16,41 11,03 5,38 ΑΖ4Γ 0,51 17,80 10,11 7,68 ΑΖ4Δ 0,41 15,94 10,08 5,86 ΑΖ5Α 0,45 7,07 0,00 7,07 ΑΖ5Β 0,16 13,50 8,73 4,77 ΑΖ5Γ 0,24 5,17 0,00 5,17 ΑΖ5Δ 0,24 5,69 0,00 5,69 ΑΖ5Ε 0,06 1,71 0,00 1,71 ΑΖ6Α 0,36 19,47 13,13 6,34 ΑΖ6Β 0,79 22,71 9,56 13,15 ΑΖ6Γ 0,29 9,17 5,02 4,15 ΑΖ6Δ 0,15 10,36 6,03 4,33 ΑΖ7Α 0,20 1,37 0,00 1,37 ΑΖ7Β 0,09 0,72 0,00 0,72 ΑΖ7Γ 0,18 1,07 0,00 1,07 ΑΖ7Δ 0,18 0,79 0,00 0,79 ΑΖ8Α 0,21 4,36 3,15 1,21 ΑΖ8Β 0,21 1,72 0,00 1,72 ΑΖ8Γ 0,50 6,40 0,00 6,40 ΑΖ8Δ 0,15 1,97 1,92 0,05 ΑΖ16Α 0,54 16,33 9,81 6,51 ΑΖ16Β 0,29 8,49 4,87 3,62 ΑΖ16Δ 0,26 9,51 5,61 3,91 ΑΖ17Α 0,16 5,17 0,00 5,17 ΑΖ17Β 0,68 3,18 0,00 3,18 ΑΖ17Δ 0,28 3,25 0,00 3,25 ΑΖ18Α 0,29 20,12 12,59 7,53 ΑΖ18Β 0,49 13,75 8,44 5,31 ΑΖ18Γ 0,25 4,67 0,00 4,67 ΑΖ18Δ 0,32 7,43 0,00 7,43 ΑΖ19Α 0,27 30,24 18,73 11,51 ΑΖ19Β 0,53 29,39 18,38 11,01 ΑΖ19Δ 0,79 27,49 16,87 10,62 25

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Εικ. 13.: Διάγραμμα συσχέτισης του οργανικού άνθρακα (OC) με την ιλύ. Εικ. 14.: Διάγραμμα συσχέτισης του οργανικού άνθρακα (OC) με τον πηλό. Εικ. 15.: Διάγραμμα συσχέτισης του οργανικού άνθρακα (OC) με την άργιλο. 26

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 4.4. Κοκκομετρικές (στατιστικές) παράμετροι Οι τιμές των κοκκομετρικών (στατιστικών) παραμέτρων από τη γραφική μέθοδο, καθώς και οι χαρακτηρισμοί των δειγμάτων κατά (Folk, 1980) φαίνονται στους πίνακες 6 και 7. Το μέσο μέγεθος κυμαίνεται από 0,217 έως 3,7 και η σταθερή απόκλιση από 0,932 έως 4,33. Σε σχέση με τη σταθερή απόκλιση, η μεγαλύτερη ανομοιογένεια όσον αφορά στη διακύμανση των τιμών (1,608-3,488) αλλά και στους επιμέρους χαρακτηρισμούς των υποδειγμάτων (φτωχά έως πολύ φτωχά διαβαθμισμένα) παρουσιάζει το δείγμα ΑΖ18. Στα υπόλοιπα δείγματα το εύρος διακύμανσης των τιμών σε σχέση με τα υποδείγματα του είναι από 0,932 (ΑΖ7Α) έως 4,330 (ΑΖ19Β), ενώ οι χαρακτηρισμοί της διαβάθμισης είναι σχεδόν παρόμοιοι. Στα δείγματα ΑΖ7 και ΑΖ8 οι μεταβολές των χαρακτηρισμών είναι συνέπεια της εγγύτητας των τιμών στα όρια αλλαγής κλάσης χαρακτηρισμού. Στις τιμές της Λοξότητας η μεγαλύτερη τιμή είναι 0,6356 (ΑΖ18Β) και η μικρότερη -0,0601 (ΑΖ8Α), ενώ στη κύρτωση οι τιμές κυμαίνονται από 0,8463 (ΑΖ19Δ) έως 4,5002 (ΑΖ3Α). Γενικά, μικρές διαφορές στους χαρακτηρισμούς αλλά με κοντινές τιμές στα όρια αλλαγής των διαφόρων κλάσεων χαρακτηρισμού παρατηρείται στα υποδείγματα των σταθμών ΑΖ3, ΑΖ4, ΑΖ7, ΑΖ8, ΑΖ16. Μεγαλύτερη ανομοιογένεια στον χαρακτηρισμό των υποδειγμάτων παρατηρείται στο σταθμό δειγματοληψίας ΑΖ18. 27

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Πίνακας 8.: Τιμές και χαρακτηρισμοί των υποδειγμάτων σύμφωνα με το μέσο μέγεθος και τη σταθερή απόκλιση. Δείγμα Μέσο Σταθερή Μέγεθος Απόκλιση Χαρακτηρισμός ΑΖ1Α 2,267 2,193 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ1Β 2,433 2,287 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ1Δ 2,700 2,347 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ3Α 3,233 2,947 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ3Β 3,667 2,904 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ3Γ 3,000 2,570 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ3Δ 2,967 2,792 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ4Α 1,917 2,528 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ4Β 2,167 2,500 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ4Γ 2,300 2,833 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ4Δ 2,267 2,495 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ5Α 1,467 1,555 Φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ5B 0,637 1,101 Φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ5Γ 1,400 1,477 Φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ5Δ 1,267 1,549 Φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ6Α 2,900 2,820 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ6Β 2,467 2,872 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ6Γ 1,767 2,083 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ6Δ 2,033 2,185 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ7Α 0,850 0,932 Μετρίως διαβαθμισμένα ΑΖ7Β 0,567 1,065 Φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ7Γ 1,063 0,956 Μετρίως διαβαθμισμένα ΑΖ7Δ 0,920 0,964 Μετρίως διαβαθμισμένα ΑΖ7Ε 0,767 0,950 Μετρίως διαβαθμισμένα ΑΖ8Α 0,967 1,233 Φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ8Β 0,867 1,100 Φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ8Γ 1,033 1,283 Φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ8Δ 0,717 0,980 Μετρίως διαβαθμισμένα ΑΖ16Α 1,933 2,837 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ16Β 0,967 2,355 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ16Δ 1,233 2,481 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ17Α 1,267 1,347 Φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ17Β 1,270 1,367 Φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ17Δ 1,200 1,347 Φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ18Α 2,467 3,488 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ18Β 1,173 2,782 Πολύ φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ18Γ 0,217 1,792 Φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ18Δ 0,967 1,608 Φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ19Α 3,700 4,183 Εξαιρετικά φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ19Β 3,300 4,330 Εξαιρετικά φτωχά διαβαθμισμένα ΑΖ19Δ 3,133 4,124 Εξαιρετικά φτωχά διαβαθμισμένα 28

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Πίνακας 9.: Τιμές και χαρακτηρισμοί των υποδειγμάτων σύμφωνα με την κύρτωση και με τη λοξότητα. Δείγμα Κύρτωση Χαρακτηρισμός Λοξότητα Χαρακτηρισμός ΑΖ1Α 1,5502 Πολύ λεπτόκυρτα 0,1644 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ1Β 1,7195 Πολύ λεπτόκυρτα 0,1082 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ1Δ 1,8256 Πολύ λεπτόκυρτα 0,0648 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ3Α 4,5002 Εξαιρετικά λεπτόκυρτα 0,2786 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ3Β 2,2029 Πολύ λεπτόκυρτα 0,3876 Ισχυρά λεπτο-λοξεμένα ΑΖ3Γ 1,8175 Πολύ λεπτόκυρτα 0,2327 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ3Δ 2,4369 Πολύ λεπτόκυρτα 0,4071 Ισχυρά λεπτο-λοξεμένα ΑΖ4Α 1,7819 Πολύ λεπτόκυρτα 0,1421 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ4Β 1,6101 Πολύ λεπτόκυρτα 0,2422 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ4Γ 1,3815 Λεπτόκυρτα 0,2633 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ4Δ 1,2668 Λεπτόκυρτα 0,2518 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ5Α 1,0051 Μεσόκυρτα -0,0113 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ5B 1,1124 Λεπτόκυρτα -0,0362 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ5Γ 1,0164 Πλατύκυρτα -0,0457 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ5Δ 0,9973 Μεσόκυρτα 0,0142 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ6Α 1,9443 Πολύ λεπτόκυρτα 0,5490 Ισχυρά λεπτο-λοξεμένα ΑΖ6Β 2,5501 Πολύ λεπτόκυρτα 0,2764 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ6Γ 1,9495 Πολύ λεπτόκυρτα 0,1492 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ6Δ 2,5102 Πολύ λεπτόκυρτα 0,1888 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ7Α 1,0587 Μεσόκυρτα 0,0567 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ7Β 1,1148 Λεπτόκυρτα -0,0521 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ7Γ 0,9349 Μεσόκυρτα 0,2385 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ7Δ 1,1991 Λεπτόκυρτα -0,0067 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ7Ε 1,0392 Μεσόκυρτα -0,0405 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ8Α 0,9429 Μεσόκυρτα -0,0601 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ8Β 1,5315 Πολύ λεπτόκυρτα 0,0322 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ8Γ 0,9016 Μεσόκυρτα -0,0220 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ8Δ 1,0881 Μεσόκυρτα 0,1310 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ16Α 1,8525 Πολύ λεπτόκυρτα 0,3300 Ισχυρά λεπτο-λοξεμένα ΑΖ16Β 1,5132 Πολύ λεπτόκυρτα 0,2465 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ16Δ 1,6709 Πολύ λεπτόκυρτα 0,2784 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ17Α 1,1426 Μεσόκυρτα 0,1472 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ17Β 0,9747 Μεσόκυρτα 0,0753 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ17Δ 1,1783 Μεσόκυρτα 0,0000 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ18Α 1,3434 Λεπτόκυρτα 0,4980 Ισχυρά λεπτο-λοξεμένα ΑΖ18Β 1,6988 Πολύ λεπτόκυρτα 0,6356 Ισχυρά λεπτο-λοξεμένα ΑΖ18Γ 1,6137 Πολύ λεπτόκυρτα 0,3374 Σχεδόν λεπτο-λοξεμένα ΑΖ18Δ 0,9314 Μεσόκυρτα 0,4059 Λεπτο-λοξεμένα ΑΖ19Α 0,8550 Πλατύκυρτα 0,4826 Ισχυρά λεπτο-λοξεμένα ΑΖ19Β 0,9441 Μεσόκυρτα 0,4500 Ισχυρά λεπτο-λοξεμένα ΑΖ19Δ 0,8463 Πλατύκυρτα 0,4438 Ισχυρά λεπτο-λοξεμένα 29