Investigation of the mineralogical petrographic, geochemical and physical properties of carbonate rocks from Ileia Prefecture and assesment for industrial applications

 
This item is provided by the institution :

Repository :
Bulletin of the Geological Society of Greece  | ΕΚΤ eJournals
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share




2012 (EN)
Διερεύνηση των ορυκτοπετρογραφικών, γεωχημικών και φυσικών ιδιοτήτων ανθρακικών πετρωμάτων του Νομού Ηλείας και εκτίμηση της καταλληλότητάς τους σε βιομηχανικές εφαρμογές (EL)
Investigation of the mineralogical petrographic, geochemical and physical properties of carbonate rocks from Ileia Prefecture and assesment for industrial applications (EN)

Koutsopoulou, E.
Hatzipanagiotou, K.
Tseni, X.
Tsikouras, B.

Η έρευνα των ανθρακικών πετρωμάτων σε παγκόσμια κλίμακα παρουσιάζει τις τελευταίες δεκαετίες αυξανόμενους ρυθμούς, γιατί παρέχουν πληροφορίες για την εξέλιξη της τοπογραφίας και τις συνθήκες που επικρατούσαν στην επιφάνεια της Γης κατά τη γένεση τους και επειδή μπορούν να αποτελέσουν εξαίρετη πρώτη ύλη σε πολυάριθμες βιομηχανικές εφαρμογές. Επιπλέον παίζουν σημαντικό ρόλο στη γεωλογία πετρελαίου ως μητρικά πετρώματα και ταμιευτήρες (Tissot and Velte, 1984). Στη εργασία αυτή εξετάζεται η δυνατότητα αξιοποίησης των ανθρακικών πετρωμάτων του Ν. Ηλείας ως πληρωτικών υλικών. Τα δείγματα των ανθρακικών πετρωμάτων ελήφθησαν από τη γεωτεκτονική Ζώνη Ωλονού-Πίνδου, είναι Κρητιδικής ηλικίας και αντιπροσωπεύονται, με βάση την ορυκτολογική τους σύσταση, από ασβεστόλιθους και δολομιτικούς ασβεστόλιθους. Ιδιαίτερη προσοχή δόθηκε στη συσχέτιση των ορυκτοπετρογραφικών με τις φυσικές ιδιότητες, με σκοπό να εκτιμηθεί η ποιότητα των ασβεστόλιθων με βάση την μικροκοπική τους εξέταση, ηοποία είναι απλή και μη δαπανηρή μέθοδος σε σύγκριση με την εκπόνηση δοκιμών φυσικών ιδιοτήτων. Τα δείγματα εξετάστηκαν σε πολωτικό μικροσκόπιο και έγινε παρατήρηση των ιστολογικών χαρακτηριστικών τους, του μεγέθους των κόκκων τους και της ορυκτολογικής τους σύστασης. Η ταξινόμηση τους έγινε σύμφωναµε τα συστήματα ταξινόμησης των Folk (1959, 1962) και Dunham (1962) και βρέθηκε ότι τα δείγματα που συλλέχθηκαν είναι βιομικρίτες, ενδομικρίτες (mudstone και wackestone), βιοσπαρίτες (packstones και grainstones), ενδοσπαρίτες και rudstone. Επίσης υπολογίστηκε το αδιάλυτο υπόλειμμα, το οποίο στη συνέχεια εξετάστηκε με τη μέθοδο της περιθλασιμετρίας ακτίνων Χ. Από την ανάλυση των περιθλασιογραμμάτων προέκυψε ότι σε αυτό το μη ανθρακικό υλικό συμμετέχουν χαλαζίας, αλκαλικοί άστριοι, χλωρίτης, ιλλίτης, βερμικουλίτης, σμεκτίτης και άργιλοι με μικτή δομή ιλλίτη-χλωρίτη. Επιπρόσθετα, σε σκόνες των δειγμάτων προσδιορίστηκαν οι δείκτες χρώματος, με το δείκτη λευκότητας να κυμαίνεται από 78 έως 95. Επιπλέον στα δείγματα προσδιορίστηκε και η συμμετοχή του οργανικού υλικού και φάνηκε ότι πρόκειται για ασβεστόλιθους χαμηλής περιεκτικότητας σε οργανικό υλικό. Η λευκότητα των υλικών επηρεάζεται αρνητικά από την παρουσία του οργανικού υλικού και των οξειδίων του Fe, καθώς η παρουσία τους συμβάλλει στην υποβάθμιση της ποιότητας τους. Με αύξηση του περιεχόμενου ανθρακικού ασβεστίου μειώνεται η υδαταπορροφητικότητα, ενώ η περιεχόμενη υγρασία συσχετίζεται θετικά με το αδιάλυτο υπόλειμμα. Επίσης, υπολογίστηκε η χημική σύσταση των ασβεστόλιθων που συλλέχθηκαν. Με βάση τη περιεκτικότητα τους σε CaCO3, οι rudstone και οι grainstones χαρακτηρίζονται ως υλικά υψηλής καθαρότητας, με εξαίρεση το δολομιτικό ασβεστόλιθο, οι packstones ταξινομούνται ως υλικά υψηλής και μέσης καθαρότητας ενώ οι mudstone και wackestone αποτελούν πετρώματα χαμηλής καθαρότητας. Γενικά τα δείγματα στα οποία κυριαρχούν σπαριτικοί κρύσταλλοι εμφανίζουν υψηλότερη καθαρότητα και λευκότητα σε σύγκριση με αυτά στα οποία κυριαρχεί μικριτικό υλικό. Tέλος, πραγματοποιήθηκε συγκριτική μελέτη των εργαστηριακών αποτελεσμάτων με σκοπό αφενός να διαπιστωθούν οι μεταξύ τους σχέσεις μέσω στατιστικών παραμέτρων και αφετέρου να διερευνηθείαν πληρούν προδιαγραφές για την αξιοποίησή τους σε βιομηχανικές εφαρμογές. Η στατιστική ανάλυση των φυσικών ιδιοτήτων των ασβεστόλιθων με απλή γραμμική παλινδρόμηση έδειξε πολύ καλούς έως εξαιρετικούς συσχετισμούς. Τέλος προέκυψε ότι όλοι οι λιθότυποι που εξετάστηκαν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως εδαφοβελτιωτικά (διότι περιέχουν Μg<5%), και είναι κατάλληλοι για χρήση ως συμπληρώματα ζωικών τροφών, ενώ μόνο οι grainstone και οι rudstone είναι κατάλληλοι για παραγωγή τσιμέντου και για περιβαλλοντικές εφαρμογές όπως η αποθείωση των καυσαερίων.  (EL)
Research on carbonate rocks has been increasingly important during the last few decades, due to their numerous applications. In this paper, we examined the properties of Cretaceous carbonate rocks from the Olonos-Pindos Zone from Ileia Prefecture. The relationships between various physical properties and between petrographic features and physical properties were defined. This may lead to preliminary evaluation of carbonate rocks using microscopic investigation, which unlike the elaboration of a series of physical and mechanical properties, is a fast and inexpensive method. In addition, these properties, along with their geochemical characteristics, were used to assess the suitability of these carbonate rocks as fillers in various applications. Detailed petrographic study of the collected samples revealed the occurrence of biomicrite, intramicrite (mudstone και wackestone), biosparite (packstones and grainstones), intrasparite and rudstone. From the lower to the upper members, a decrease of the grain size of calcite is observed. X-ray diffraction study of the insoluble residue revealed the presence of quartz, chlorite, illite, smectite, and mixed layer illite-chlorite. The colour index of the investigated powdered samples is negatively influenced by the increase of organic and insoluble residue contents. The water absorption is inversely correlated with CaO content while moisture is positively correlated with insoluble residue. The grainstone and rudstone are characterized as ultra-high pure calcium limestones, except for Mg-rich crystalline dolomitic limestones. The packstones are calcium limestones of high to medium purity. Mudstones and wackestones are characterized as low calcium limestones. The results suggest that all the examined lithotypes can be used as soil conditioners and animal feed supplements; however only grainstones and rudstones are suitable for desulphurization of exhaust gasses and cement production. (EN)

info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion

Ζώνη Πίνδου (EL)
Φυσικές Ιδιότητες (EL)
Πελοπόννησος (EL)
Ασβεστόλιθοι (EL)
Γεωεπιστήμες και Επιστήμες περιβάλλοντος (EL)
physical properties (EN)
Peloponnesus (EN)
limestone (EN)
Pindos Zone (EN)
Earth and related Environmental science (EN)

Ελληνική Γεωλογική Εταιρεία (EL)
Geological Society of Greece (EN)

Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας

2012-01-21


Geological Society of Greece (EN)

0438-9557
2529-1718
Δελτίο της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρείας; Vol 46 (2012): Bulletin of the Geological Society of Greece, vol. XLVI; 123-138 (EL)
Bulletin of the Geological Society of Greece; Vol 46 (2012): Bulletin of the Geological Society of Greece, vol. XLVI; 123-138 (EN)

Copyright (c) 2016 X. Tseni, E. Koutsopoulou, B. Tsikouras, K. Hatzipanagiotou (EN)



*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)