ΕΛΛΗΝΙΚΑ ΒΟΥΝΑ ΣΤΗΝ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑ ΚΑΙ ΣΤΗΝ ΘΡΑΚΗ ΓΕΜΑΤΑ ΔΙΑΜΑΝΤΙΑ.

 

Οι αδαμαντοφόρες ζώνες της βόρειας Ελλάδας ενδέχεται να είναι μεγαλύτερες ακόμη και από αυτή του Κοκτσετάφ του Καζακστάν, που είναι η καλύτερα μελετημένη και τεκμηριωμένη ζώνη διαμαντιών στον κόσμο.  Τα διαμάντια εμφανίζονται ως εγκλείσματα σε διάφορα ορυκτά όπως το ζιρκόνιο, ο γρανάτης και ο βιοτίτης, και έχουν μεγέθη που κυμαίνονται από 2 έως 150 χιλιοστά του χιλιοστού.

Έναν καλά κρυμμένο θησαυρό με τεράστιες ζώνες διαμαντιών «φιλοξενούν» στα έγκατά τους τα βουνά της βόρειας Ελλάδας! Αυτό προκύπτει από έρευνες επιστημονικών ομάδων, οι οποίες έχουν εντοπίσει τα πολύτιμα πετρώματα σε ορεινούς όγκους των νομών Θεσσαλονίκης και Κιλκίς στην Κεντρική Μακεδονία αλλά και σε μια στενή ζώνη εκατό και πλέον χιλιομέτρων που εκτείνεται από το Κάτω Νευροκόπι της Δράμας έως την ακριτική περιοχή Σιδηρούς του νομού Εβρου.

Σύμφωνα με όσα δηλώνει ο επίκουρος καθηγητής του τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών Δημήτρης Κωστόπουλος, οι αδαμαντοφόρες ζώνες της βόρειας Ελλάδας ενδέχεται να είναι μεγαλύτερες ακόμη και από αυτή του Κοκτσετάφ του Καζακστάν, που είναι η καλύτερα μελετημένη και τεκμηριωμένη ζώνη διαμαντιών στον κόσμο!

Ο κ. Κωστόπουλος τονίζει πως δεν πρόκειται για διαμάντια που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πολύτιμοι λίθοι, ωστόσο όπως αναφέρει είναι κρίμα να μένουν ανεκμετάλλευτα, αφού θα μπορούσαν κάλλιστα να χρησιμοποιηθούν σε πληθώρα βιομηχανικών και ηλεκτρονικών εφαρμογών.

«Τα διαμάντια που έχω εντοπίσει είναι μικρά, αφού τα μεγέθη τους κυμαίνονται από δύο μέχρι τριακόσια χιλιοστά του χιλιοστού. Για να καταλάβετε τον όγκο τους, απλά θα σας πω ότι τα μεν πρώτα είναι ορατά μόνο με μικροσκόπιο, ενώ τα μεγαλύτερα διακρίνονται ακόμη και με γυμνό μάτι» δηλώνει ο ίδιος και σπεύδει να διευκρινίσει: «Μέχρι στιγμής δεν έχω ανακαλύψει διαμάντια που να έχουν ποιότητα πολύτιμου λίθου.   Ισως βέβαια στην ευρύτερη περιοχή να υπάρχουν και κάποια που είναι καλύτερης ποιότητας από αυτά που έχουμε ήδη εντοπίσει. Δεν μπορώ να αποκλείσω ένα τέτοιο ενδεχόμενο, αλλά η αλήθεια είναι πως δεν είμαι ιδιαίτερα αισιόδοξος καθώς, αν υπήρχαν,  πιστεύω πως θα τα είχαμε βρει».

Αναφορικά με την αξία των διαμαντιών της βόρειας Ελλάδας ο καθηγητής δηλώνει πως είναι ανάλογη με αυτή των διαμαντιών του Καζακστάν, όπου πριν από χρόνια έγιναν μεγάλες γεωτρήσεις και πιστοποιήθηκαν τα αποθέματα.

Ο ίδιος μάς λέει: «Στα μεγάλα προσόντα του διαμαντιού, που το καθιστούν ως ένα από τα χρησιμότερα ορυκτά με εκπληκτικές ιδιότητες, είναι ο ομοιοπολικός δεσμός, η διαύγεια, η υπερβολική σκληρότητα, η υψηλή θερμική αγωγιμότητα και η ηλεκτρική αντίσταση. Τα διαμάντια της βόρειας Ελλάδας δεν είναι κατάλληλα για μονόπετρα, αλλά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε βιομηχανικές εφαρμογές, όπως τρυπάνια, τροχούς κοπής, λειαντικά, τριβείς υψηλής απόδοσης και αμόνια για πειράματα υψηλών πιέσεων στο εργαστήριο. Επίσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ηλεκτρονικές εφαρμογές, όπως μικροτσίπ και απορροφητές θερμότητας. Ομως, για να γίνουν όλα αυτά πρέπει πρώτα να προχωρήσουμε σε πιστοποίηση των αποθεμάτων, που σημαίνει ότι χρειάζονται χρήματα, μια καλή ερευνητική ομάδα και χρόνος».

Σύμφωνα με όσα δηλώνει ο κ. Κωστόπουλος, που πρώτος ανακάλυψε διαμάντια στη Χαλκιδική το 1999, οι μελέτες τέτοιου είδους απαιτούν σημαντικά ακριβό εργαστηριακό εξοπλισμό αλλά και υποδομή. Ο ίδιος μάς λέει πως η ανακάλυψη διαμαντιών στον ελληνικό χώρο προσέλκυσε προτάσεις επιστημονικής συνεργασίας με φημισμένα ιδρύματα του εξωτερικού από τη Γερμανία, τη Γαλλία αλλά και την Ελβετία.

«Τα ποσά που δίνονται στα ελληνικά πανεπιστήμια για να καλυφθούν οι ερευνητικές ανάγκες είναι αστεία και δεν επαρκούν ούτε για τα καύσιμα και τα έξοδα διαμονής. Το πρόβλημα αυτό είναι μεγάλο και γνωστό, αλλά για να καταλάβετε τι εννοώ, απλά θα σας ενημερώσω πως για τις έρευνές μου παίρνω 1.200 ευρώ για δύο χρόνια. Την ίδια στιγμή ένας φοιτητής που έρχεται στην Ελλάδα από την Ελβετία, την Αγγλία ή τη Γαλλία για να χαρτογραφήσει για το διδακτορικό του παίρνει 1.200 ευρώ μηνιαίως! Επομένως, για τη συνέχιση παρόμοιων μελετών που τοποθετούν τη χώρα μας στο κέντρο του παγκόσμιου ενδιαφέροντος, τόσο στον επιστημονικό όσο και στον κοιτασματολογικό χώρο, η συμβολή της πολιτείας είναι απαραίτητη».

Τα διαμάντια, σύμφωνα με τον ίδιο, εμφανίζονται ως εγκλείσματα σε διάφορα ορυκτά όπως το ζιρκόνιο, ο γρανάτης και ο βιοτίτης, και έχουν μεγέθη που κυμαίνονται από 2 έως 150 χιλιοστά του χιλιοστού. Συγκριτικά, εξηγεί πως στο Καζακστάν, περίπου 80% των διαμαντιών έχουν μέγεθος που κυμαίνεται από 20 έως 70 μικρόμετρα.

Τα ελληνικά διαμάντια έχουν πιστοποιηθεί με τη μέθοδο φασματοσκοπίας λέιζερ Ράμαν καθώς και με τη μέθοδο περιθλασιμετρίας ακτίνων Χ. Μία σύγκριση των πιστοποιημένων περιοχών αδαμαντοφόρων πετρωμάτων του φλοιού ανά τον κόσμο, μεταξύ των ετών 1999 και 2003, καταδεικνύει, την αποδοχή της Ροδόπης ως μία τέτοια περιοχή από την παγκόσμια επιστημονική κοινότητα ήδη από το 2003, επισημαίνει ο ακαδημαϊκός.

Η εμπειρία από το Καζακστάν έχει δείξει ότι τα αδαμαντοφόρα πετρώματα καταλαμβάνουν επιμήκεις ζώνες, των οποίων τα πάχη κυμαίνονται από 2-80 μέτρα, ενώ το συνολικό πάχος του κοιτάσματος (ζώνη οικονομικής εκμετάλλευσης) δεν ξεπερνά τις μερικές εκατοντάδες μέτρα. Οι ζώνες αυτές βυθίζονται με μεγάλες κλίσεις (60-80°) υπό το έδαφος. Οι τεράστιες γεωλογικές ομοιότητες μεταξύ της αδαμαντοφόρου ζώνης της Βόρειας Ελλάδας και αυτής του Καζακστάν συνηγορούν υπέρ της εκτίμησης ότι, τα πιθανά ελληνικά αποθέματα είναι συγκρίσιμα με αυτά του Καζακστάν.

Βέβαια, ο σχηματισμός πλήρους εικόνας περί του μεγέθους και της έκτασης των ελληνικών αδαμαντοφόρων κοιτασμάτων θα προκύψει μόνο μετά το πέρας εκτεταμένων επιστημονικών ερευνών, τονίζει ο κ. Κωστόπουλος και προσθέτει ότι δεν πρόκειται περί διαμαντιών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως πολύτιμοι λίθοι, αλλά σε πλήθος άλλων βιομηχανικών εφαρμογών.

Αξίζει να σημειωθεί πως μελέτες τέτοιου είδους απαιτούν σημαντικά ακριβό εργαστηριακό εξοπλισμό και υποδομή. Η συμβολή λοιπόν της πολιτείας είναι απαραίτητη για τη συνέχιση παρομοίων μελετών, που τοποθετούν την Ελλάδα στο κέντρο του παγκόσμιου ενδιαφέροντος, τόσο στον επιστημονικό όσο και στον κοιτασματολογικό χώρο, καταλήγει ο κ. Κωστόπουλος.

Διαμάντια του φλοιού

Ακόμα, Έλληνας ακαδημαϊκός, αναφερόμενος στα διαμάντια του φλοιού, επισημαίνει πως το 1984, ανακαλύφθηκε σε πετρώματα του φλοιού από τη Νορβηγία και την Ιταλία, σε περιοχές όπου κάποτε είχαν συγκρουσθεί μεταξύ τους ηπειρωτικές πλάκες, μια μορφή χαλαζία που είναι σταθερή μόνο σε πιέσεις μεγαλύτερες από 25.000 ατμόσφαιρες.

Επειδή τέτοιες πιέσεις -διευκρινίζει- αντιστοιχούν σε βάθη στη γη μεγαλύτερα των 80 χιλιομέτρων, η ανακάλυψη αυτής της μορφής χαλαζία απετέλεσε την πρώτη ένδειξη ότι είναι δυνατή η υπαγωγή του γήινου φλοιού, σε βάθη που αντιστοιχούν στον άνω μανδύα.

Η παρατήρηση αυτή, προσθέτει, αποτελεί αφ' εαυτού της ένα γεωλογικό παράδοξο καθόσον η διαφορά πυκνότητας μεταξύ φλοιού (2,8 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό) και μανδύα (3,3 γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό) είναι τέτοια που καθιστά απαγορευτική την κατάδυση του φλοιού μέσα στο μανδύα μόνο και μόνο λόγω άνωσης.

Το 1990 πιστοποιήθηκε η ύπαρξη διαμαντιών σε μεταμορφωμένα αργιλικά ιζήματα της περιοχής Κοκτσετάφ του Καζακστάν προκαλώντας μια επανάσταση στην παγκόσμια γεωλογική σκέψη. "Ο δρόμος για την κατάδυση του φλοιού, σε βάθη μεγαλύτερα των 150 χιλιομέτρων, μέσα στον μανδύα είχε ανοίξει. Ταυτόχρονα όμως προέκυπταν και δύο σπουδαία ερωτήματα: Πώς είχε καταφέρει ο φλοιός να κατέλθει σε τόσο μεγάλα βάθη παρά τη διαφορά πυκνότητας με τον περιβάλλοντα μανδύα και ποιες δυνάμεις τον έκαναν να επιστρέψει στην επιφάνεια της γης;" επισημαίνει ο Έλληνας ακαδημαϊκός.

Το 1996 ανακαλύφθηκε, ως έγκλεισμα μέσα σε διαμάντι από κιμπερλίτη της Ζουαζιλάνδης, ένα ορυκτό που απαντάται αποκλειστικά σε μεταμορφωμένα αργιλικά ιζήματα τεκμηριώνοντας έτσι τη δυνατότητα ανακύκλωσης του φλοιού τουλάχιστον μέχρι τις πηγές γένεσης των κιμπερλιτικών μαγμάτων, 250 χιλιόμετρα βαθιά μέσα στο μανδύα.

Μετά την ανακάλυψη των διαμαντιών στο Καζακστάν επακολούθησε μια δεκαετία ανακαλύψεων διαμαντιών σε πετρώματα του φλοιού από περιοχές ηπειρωτικών συγκρούσεων σε διάφορα μέρη του κόσμου, όπως είναι οι περιοχές της Α. Κίνας, το Φιορτόφτ (Fjοrtoft) της Νορβηγίας, το Ερτσγκεμπίργκε (Erzgebirge) της Γερμανίας και η κεντρική και ανατολική Μακεδονία και Θράκη της πατρίδας μας.

Από άποψη έκτασης εμφάνισης και συχνότητας παρουσίας διαμαντιών, οι σημαντικότερες από τις παραπάνω περιοχές είναι το Καζακστάν και η Ελλάδα, αναφέρει ο Έλληνας καθηγητής. Τα διαμάντια βέβαια είναι μικροσκοπικά, μεγέθους από 2 έως 300 χιλιοστά του χιλιοστού, και αρκετές φορές έχουν μετατραπεί, μερικώς ή ολικώς, σε γραφίτη, ο πληθυσμός τους όμως σε ορισμένα πετρώματα είναι τέτοιος ώστε να φθάνουν τα 2.000-3.000 καράτια στον τόνο.

Ενώ για την Ελλάδα είναι ακόμα πολύ νωρίς για εκτιμήσεις, στο Καζακστάν, τα αποδεδειγμένα αποθέματα φθάνουν τον εντυπωσιακό αριθμό των 3 δισεκατομμυρίων καρατιών (600 τόνοι).

Από επιστημονικής άποψης, τα πετρώματα τα οποία φιλοξενούν τα ελληνικά διαμάντια ήταν αργιλο-ψαμμιτικά ιζήματα, τα οποία αποτέθηκαν κατά τη διάρκεια της Τριαδικής Περιόδου επάνω στο κρυσταλλικό υπόβαθρο μιας ηπειρωτικής μάζας που είχε σχηματισθεί πριν 450-300 εκατομμύρια χρόνια στο νότιο περιθώριο της Ευρασίας.

Τεμάχη αυτής της ηπειρωτικής μάζας που καταδύθηκε σε βάθη της τάξης των 250-300 χιλιομέτρων μέσα στο μανδύα κατά τη διάρκεια του Ιουρασικού και κατόπιν αναδύθηκε στην επιφάνεια αποτελούν σήμερα οι οροσειρές τυ Βερτίσκου, των Κρουσίων και της Κερκίνης στην Κεντρική Μακεδονία, διαπιστώονει ο κ. Κωστόπουλος.

Ιστορικά στοιχεία

Η ιστορία των διαμαντιών στον Ελλαδικό χώρο ξεκινά στα τέλη της περασμένης δεκαετίας. Το 1999 κοντά στα χωριά Γαλαρινός, Λιβάδι και Μαραθούσα του Νομού Χαλκιδικής, 20-40 χιλιόμετρα νοτιοανατολικά της Θεσσαλονίκης, ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά διαμάντια σε πετρώματα του φλοιού από τον κ. Κωστόπουλο.

Τα αποτελέσματα εκείνης της πρώτης έρευνας δημοσιεύθηκαν, την επόμενη χρονιά (2000), στο διεθνές επιστημονικό περιοδικό "International Geology Review" (Διεθνής Γεωλογική Επιθεώρηση). Η εργασία αυτή έγινε δεκτή προς δημοσίευση με επαινετική κριτική από τον καθηγητή Ερνστ του Πανεπιστημίου Στάνφορντ Καλιφόρνια.

Το 2000, περαιτέρω έρευνες για διαμάντια σε παρόμοια πετρώματα στη Βόρεια Ελλάδα απέδωσαν γρήγορα καρπούς και μία δεύτερη, σημαντικότερη ανακάλυψη έγινε σε περιοχές των νομών Ξάνθης, Ροδόπης και Έβρου. Τα πρώτα αποτελέσματα της μελέτης αυτής παρουσιάστηκαν την επόμενη χρονιά (2001) στο Συνέδριο της Ευρωπαϊκής Ένωσης Γεωεπιστημών (EUG) στο Στρασβούργο της Γαλλίας τον Απρίλιο, καθώς επίσης και στο 9ο Διεθνές Γεωλογικό Συνέδριο που οργάνωσε η Ελληνική Γεωλογική Εταιρεία (ΕΓΕ) στην Αθήνα το Σεπτέμβριο.

Την ίδια χρονιά δημοσιεύθηκαν τα τελικά αποτελέσματα για τα διαμάντια της Θράκης, στο υψηλότατης στάθμης διεθνές επιστημονικό περιοδικό "Earth and Planetary Science Letters" (Γήινα και Πλανητικά Επιστημονικά Γράμματα). Τον Απρίλιο του 2003 παρουσιάστηκαν τα πρώτα αποτελέσματα για τα αδαμαντοφόρα πετρώματα της Βουλγαρίας, που αποτελούν συνέχεια των ελληνικών εμφανίσεων, στο Συνέδριο της Ευρωπαϊκής Ένωσης Γεωεπιστημών (EUG) στη Νίκαια της Γαλλίας.

Η ανακάλυψη διαμαντιών στον ελληνικό χώρο, σύμφωνα με τον κ. Κωστόπουλο, προσέλκυσε προτάσεις επιστημονικής συνεργασίας με φημισμένα ιδρύματα του εξωτερικού, όπως το Ινστιτούτο Χημείας Μαξ Πλανκ του Μάιντς (Mainz) της Γερμανίας, το Ινστιτούτο Γεωεπιστημών της Ρεν (Rennes) της Γαλλίας, καθώς και το Ομοσπονδιακό Ινστιτούτο Τεχνολογίας (ΕΤΗ) της Ζυρίχης της Ελβετίας. Πρωταρχικό βάρος δόθηκε στον προσδιορισμό της ηλικίας σχηματισμού των ελληνικών διαμαντιών, χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους ραδιενεργών στοιχείων.

Τα πρώτα αποτελέσματα ανακοινώθηκαν, για μεν τις περιοχές της Χαλκιδικής στο Συνέδριο της Αμερικανικής Γεωφυσικής Ένωσης (AGU) στο Σαν Φρανσίσκο των Η.Π.Α. το Δεκέμβριο του 2001, για δε τις περιοχές της Θράκης στο Διεθνές Συνέδριο Γκόλντσμιτ (Goldschmidt) της Γεωχημικής Εταιρείας της Αμερικής στο Νταβός της Ελβετίας τον Αύγουστο του 2002.

Από τη συνεργασία με τα ανωτέρω ανώτατα ιδρύματα προέκυψαν δύο διδακτορικές διατριβές (2006 & 2008) για τις αδαμαντοφόρες περιοχές της Θράκης, ενώ μία ακόμη διδακτορική διατριβή για τις ίδιες περιοχές βρίσκεται σε εξέλιξη.

Το Φεβρουάριο του 2002, ο κ. Κωστόπουλος, παρουσίασε τα αποτελέσματα των μελετών του για τα διαμάντια της Βόρειας Ελλάδας στην Ημερίδα: "Γεωλογία και Κοινωνία: Η προσφορά της γεωλογικής έρευνας στη Βόρεια Ελλάδα" που διοργανώθηκε στο Κέντρο Ιστορίας Πόλης του Δήμου Θεσσαλονίκης με αφορμή τον εορτασμό για τα 50 χρόνια από την ίδρυση της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρείας. Η ομιλία του είχε τίτλο: "Ιζήματα που βυθίστηκαν 200 χιλιόμετρα μέσα στο μανδύα και ξαναγύρισαν στην επιφάνεια της γης: Μια ιστορία όπως μας τη διηγούνται τα διαμάντια της Βόρειας Ελλάδας".

Το Δεκέμβριο του 2007 τα αδαμαντοφόρα πετρώματα του ελληνικού χώρου μελετήθηκαν με εξελιγμένες αναλυτικές μεθόδους στο Βαυαρικό Γεωινστιτούτο του Πανεπιστημίου του Μπάιρόιθ της Γερμανίας με οικονομική βοήθεια από το Πλαίσιο Στήριξης 6 της Ε.Ε.

ΖΗΝΩΝ  ΠΑΠΑΖΑΧΟΣ

Υ.Γ.

Διπλωματική εργασία

«Ατταπουλγίτης Βεντζίων

Γρεβενών,  ως υπόστρωμα στη σύνθεση άμορφων νανοσωλήνων άνθρακα»

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΕΤΑΛΛΕΙΩΝ ΜΕΤΑΛΛΟΥΡΓΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΥΛΙΚΩΝ 

Διπλωματική εργασία «Ατταπουλγίτης Βεντζίων Γρεβενών, ως υπόστρωμα στη σύνθεση άμορφων νανοσωλήνων άνθρακα» Διπλωματική εργασία Παναγιώτης Κουκάκης Επίβλεψη: Μαρία Περράκη, Επίκουρη Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Εγκρίθηκε από την τριμελή επιτροπή 19/10/2016 Τριμελής επιτροπή Περράκη Μαρία, Επικ. Καθηγήτρια (Υπογραφή) Πάνιας Δημήτριος, Καθηγητής (Υπογραφή) Κορδάτος Κωνσταντίνος, Αν. Καθηγητής...(Υπογραφή) Σεπτέμβριος,
3 Εισαγωγή Η παρούσα διπλωματική εργασία, με τίτλο «Ατταπουλγίτης Βεντζίων Γρεβενών, ως υπόστρωμα στη σύνθεση άμορφων νανοσωλήνων άνθρακα», εκπονήθηκε στο πλαίσιο του μαθήματος Βιομηχανικά ορυκτά και πετρώματα, στο εργαστήριο Ορυκτολογίας-Πετρολογίας-Κοιτασματολογίας της Σχολής Μηχανικών Μεταλλείων-Μεταλλουργών. Ο ατταπουλγίτης είναι ένα ένυδρο αργιλοπυριτικό ορυκτό που ανήκει στην κατηγορία των φυλλοπυριτικών και ειδικότερα στην κατηγορία των αργιλικών ορυκτών, δομής 2:1. Οι ιδιότητές του σε μεγάλο βαθμό οφείλονται στη χαρακτηριστική ινώδη δομή του και στα ελεύθερα κανάλια στο πλέγμα του. Για πολλά χρόνια χρησιμοποιείτο στη βιομηχανία χωρίς να έχει αναλυθεί πλήρως, κυρίως λόγω της ομοιότητας των ιδιοτήτων του με άλλα ορυκτά και ιδιαίτερα με του μοντμοριλλονίτη. Ωστόσο, τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει σημαντικά άλματα στη μελέτη των ιδιοτήτων και την ανάλυση της δομής του ατταπουλγίτη ξεκινώντας από τον Grim το Οι νανοσωλήνες άνθρακα(carbon nanotubes CNTs) είναι ένα σύγχρονο νανοϋλικό το οποίο ανακαλύφθηκε μόλις το 1991 στην Ιαπωνία από τον S.Iijima και την ομάδα του. Τα τελευταία χρόνια η έρευνα πάνω στους νανοσωλήνες άνθρακα έχει αυξηθεί λόγω των εξαιρετικών ιδιοτήτων του και των ποικίλων εφαρμογών του όπως σε νανο-καλώδια, ηλεκτρικές διατάξεις, αποθήκευση αερίων κ.α. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η μέθοδος σύνθεσής τους με χρήση ορυκτού υποστρώματος. Το ορυκτό που χρησιμοποιείται συχνότερα ως υπόστρωμα για τη σύνθεση νανοσωλήνων άνθρακα είναι ο ζεόλιθος. Κίνητρο για την χρήση του ατταπουλγίτη στην παρούσα διπλωματική εργασία υπήρξε η πρόσφατη εργασία των Sun et al. (2012) με τίτλο «Preparation of amorphous carbon nanotubes using attapulgite as template and furfuryl alcohol as carbon source». 3
4 Αντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη του ελληνικού ατταπουλγίτη από τη λεκάνη των Βεντζίων στα Γρεβενά, και η δυνητική του χρήση του ως υποστρώματος για τη σύνθεση νανοσωλήνων άνθρακα. 4

Στην Ελλάδα ανακαλύφθηκαν πρόσφατα μεγάλα κοιτάσματα ατταπουλγίτη μαζί με σμεκτιτική άργιλο, ή αλλιώς σαπωνίτη, στη βορειοδυτική Μακεδονία και συγκεκριμένα στη λεκάνη των Βεντζίων βορειοανατολικά της πόλης των Γρεβενών. Ο ατταπουλγίτης Βεντζίων σχηματίστηκε στην περιοχή από την αντίδραση σμεκτίτη με διαλύματα πλούσια σε πυρίτιο, ενώ ο σαπωνίτης από τη μετατροπή σμεκτιτικού υλικού το οποίο μεταφέρθηκε στη λεκάνη από τα πετρώματα του υποβάθρου (Kastritis et al., 2003). Η λεκάνη των Βεντζίων καλύπτει μια έκταση περίπου 70Km 2 με μέγιστο μήκος που ανέρχεται στα 22km και πλάτος 6km και αποτελεί τμήμα μιας μεγαλύτερης λεκάνης η οποία αναπτύχθηκε στη Δυτική Μακεδονία κατά το Ανώτερο Πλειόκαινο-Κατώτερο Πλειστόκαινο. Ωστόσο η λεκάνη των Βεντζίων διαφέρει από την υπόλοιπη λεκάνη λόγω του ότι σε αυτήν απαντώνται κοιτάσματα ατταπουλγίτη και σαπωνίτη.

Στα κοιτάσματα ατταπουλγίτη-σαπωνίτη της λεκάνης των Βενζίων παρατηρείται μια ζωνώδης κατανομή των διαφόρων τύπων αργίλων με τις σαπωνιτικές αργίλους στην περιφέρεια της λεκάνης, τις μεικτές αμέσως μετά και τις αργίλους του ατταπουλγίτη στο κέντρο (Kastritis et al., 2003). Το χρώμα σε στρώματα που επικρατεί ο ατταπουλγίτης είναι γκρίζο, πράσινο ή καστανό. Μετά από ξήρανση το χρώμα του γίνεται πιο ανοιχτό προς το άσπρο. Η υφή των αργίλων του είναι κατά κανόνα ψευδοαμμούχος Εμπόριο-Οικονομικά Στοιχεία Ο κύριος εξαγωγέας ατταπουλγίτη παγκοσμίως είναι οι Η.Π.Α με περίπου χιλιάδες τόνους ετησίως ενώ αρκετά μικρότερες ποσότητες εξάγονται από τη Σενεγάλη και την Αυστραλία, με κύριους εισαγωγείς τον Καναδά και την Ολλανδία (περίπου 20 χιλιάδες τόνους), η Αγγλία (10-50 χιλιάδες τόνους), η Ιταλία (12 χιλιάδες τόνους), η Γερμανία (10 χιλιάδες τόνους) και η Ιαπωνία (8-10 χιλιάδες τόνους). Στην Ελλάδα η εκμετάλλευση του ατταπουλγίτη Βεντζίων ξεκίνησε μόλις το 2005 και η παραγωγή είναι ακόμη χαμηλή και δεν ξεπερνά τους 3-4 χιλιάδες τόνους ετησίως Δομή Ο ατταπουλγίτης είναι ένα φυλλοπυριτικό ορυκτό με γενικό τύπο (Mg,Al) 2 Si 4 O 10 (OH) 4(H 2 O). Το πλέγμα του αποτελείται από συνεχείς αλυσίδες τετραέδρων πυριτίου που εκτείνονται κατά μήκος του άξονα Χ και ενώνονται με ανεστραμμένους δεσμούς Si-O-Si, δημιουργώντας ένα συνεχές φύλλο τετραέδρων και ένα ασυνεχές φύλλο οκταέδρων. Οι οκταεδρικές θέσεις καταλαμβάνονται από ιόντα Mg 2+ ή Al 3+ και σπανιότερα από Fe 3+. Η ασυνεχής οκταεδρική δομή, δημιουργεί ελεύθερα κανάλια που πληρώνονται με μόρια ζεολιθικού νερού.

Μία από αυτές τις εφαρμογές, η οποία παρουσιάζει τα τελευταία χρόνια μεγάλο ενδιαφέρον, είναι η χρήση του ατταπουλγίτη ως υπόστρωμα για τη σύνθεση νανοϋλικών. 1.3 Νανοσωλήνες Άνθρακα Γενικά Ο άνθρακας είναι το έκτο στοιχείο του περιοδικού πίνακα. Σε σύγκριση με άλλα στοιχεία δεν απαντά σε μεγάλη αφθονία στη φύση, για παράδειγμα, το βάριο και το θείο βρίσκονται σε μεγαλύτερη αφθονία ενώ το πυρίτιο είναι 1300 φορές πιο άφθονο από τον άνθρακα. Παρόλ αυτά ο άνθρακας είναι σημαντικότατο στοιχείο για τη σύνθεση των οργανικών ενώσεων. Ο άνθρακας, στις διάφορες μορφές του, είναι γνωστός από την αρχαιότητα. Το διαμάντι, ο γραφίτης και το κάρβουνο χρησιμοποιούνταν και χρησιμοποιούνται κατά κόρων μέχρι και σήμερα. Εκτός από τις πιο γνωστές μορφές του, υπάρχουν και άλλες όπως ο χαοϊτης ή λευκός άνθρακας, η αιθάλη, τα ανθρακονήματα, και ο υαλώδης άνθρακας. Τα τελευταία χρόνια, με την ανάπτυξη της τεχνολογίας, η έρευνα για νέα υλικά ή δομές έχει περάσει στη νανοκλίμακα. Τα συνήθη υλικά, όπως το διαμάντι και ο γραφίτης, δε μπορούν να ανταποκριθούν πλέον στις απαιτήσεις των επιστημόνων για ακαδημαϊκή έρευνα και για εν δυνάμει εφαρμογές. Αυτή η έρευνα πάνω στα υλικά από οδήγησε στην ανακάλυψη πρωτοφανών μικροδομών με ποικίλες ιδιότητες και εφαρμογές όπως το φουλλερένιο, το γραφένιο και οι νανοσωλήνες.






 Ο ΟΡΥΚΤΟΣ ΠΛΟΥΤΟΣ ΤΗΣ ΕΛΛΗΝΙΚΗΣ ΓΗΣ. ΠΛΗΡΗΣ ΚΑΙ ΤΕΚΜΗΡΙΩΜΕΝΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΑ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΩΝ ΟΡΥΚΤΩΝ ΠΟΡΩΝ ΤΗΣ ΕΛΛΑΔΟΣ.