105 2 ο ΣΥΝΕ∆ΡΙΟ ΤΗΣ ΕΠΙΤΡΟΠΗΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΗΣ ΓΕΩΛΟΓΙΑΣ, ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΑΣ & ΓΕΩΧΗΜΕΙΑΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΟΚΤΩΒΡΙΟΣ 2005 ΣΕΛ. 105-112 ΜΕΛΕΤΗ ∆ΕΣΜΕΥΤΙΚΗΣ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΣ ΤΟΥ ΜΠΕΝΤΟΝΙΤΗ ΤΗΣ ΜΗΛΟΥ ΚΑΙ ΤΟΥ ΑΤΑΠΟΥΛΓΙΤΗ ΤΩΝ ΓΡΕΒΕΝΩΝ Καντηράνης Ν., Φιλιππίδης Α., ∆ρακούλης Α. και Τσιραμπίδης Α. Τομέας Ορυκτολογίας-Πετρολογίας-Κοιτασματολογίας, Τμήμα Γεωλογίας, Α.Π.Θ. 54124 Θεσσαλονίκη, kantira@geo.auth.gr, anestis@geo.auth.gr, alexdr@geo.auth.gr, ananias@geo.auth.gr ΠΕΡΙΛΗΨΗ Σε δύο κοιτάσματα αργιλικών πετρωμάτων, ενός μπεντονίτη από τη Μήλο και ενός ορμίτη από τα Γρεβενά, προσδιορίστηκε η ορυκτολογική και χημική τους σύσταση, καθώς και η δεσμευτική τους ικανότητα. Ο μπεντονίτης αποτελείται αποκλειστικά από Ca-μοντμοριλονίτη, ενώ το δείγμα των Γρεβενών από αταπουλγίτη (91% κ.β.), σμεκτίτη (6% κ.β.) και χαλαζία (3% κ.β.). Το συνολικό πο- σοστό των οξειδίων των ανταλλάξιμων κατιόντων (Mg, Ca, Na και K) των δύο πετρωμάτων είναι παρόμοιο, η δεσμευτική ικανότητα όμως του μπεντονίτη της Μήλου είναι 97-112 meq/100g, με μέση τιμή 104 meq/100g, ενώ του αταπουλγίτη των Γρεβενών είναι 51-64 meq/100g, με μέση τιμή 57 meq/100g. Η μεγάλη διαφορά στη δεσμευτική ικανότητα που εμφανίζουν μπορεί να αποδοθεί στην τιμή του λόγου των οξειδίων των δισθενών κατιόντων Ca/Mg, στις θέσεις και την ισχύ των δεσμών των κατιόντων στη δομή των δύο ορυκτών. Στο μπεντονίτη της Μήλου ο λόγος αυτός είναι 2,35, ενώ στον αταπουλγίτη των Γρεβενών είναι 0,08. Το Ca ως κυρίαρχο κατιόν στο μοντμοριλονίτη εί- ναι τοποθετημένο στις ενδοστρωματωμένες θέσεις, από τις οποίες με ευκολία ανταλλάσσεται με άλλα ιόντα από ένα υδατικό διάλυμα. Αντίθετα, το Mg στον αταπουλγίτη είναι δομικό κυρίως συστα- τικό του πλέγματός του, με αποτέλεσμα να είναι δύσκολη η ανταλλαγή του από άλλα ιόντα σε ένα υδατικό διάλυμα. 1 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Ο όρος μπεντονίτης χρησιμοποιείται για την περιγραφή αργιλικού πετρώματος που έχει ως κύ- ριο συστατικό ορυκτά της ομάδας των σμεκτιτών και κυρίως μοντμοριλονίτη. Σύμφωνα με τον Güven (1988) ο μοντμοριλονίτης ανήκει στους διοκταεδρικούς σμεκτίτες, ο θεωρητικός χημικός τύ- πος των οποίων είναι: (Al x Fe 2+ y Mg z ) 2,00 (Si 4,00-(u+v) Fe 3+ v Al u )O 10 (OH) 2 M + u+v+z , όπου Μ + αντιπροσωπεύ- ει τα ανταλλάξιμα κατιόντα (κυρίως Mg, Ca, Na και K). Στον ελληνικό χώρο εμφανίζονται σημαντικά κοιτάσματα μπεντονιτών στο νησί της Μήλου, ιδιαί- τερα στο ΒΑ τμήμα του νησιού στις περιοχές Αγγεριά και Τσαντίλη, ενώ μικρότερα κοιτάσματα υ- πάρχουν και στην Κίμωλο. Τα περισσότερα κοιτάσματα μπεντονίτη στη Μήλο προήλθαν από την εξαλλοίωση ηφαιστειοκλαστικών υλικών όξινης έως ενδιάμεσης σύστασης, πλούσιων σε υαλώδη μάζα (Fytikas et al. 1986, Liakopoulos 1991, Dietrich et al. 1993, Decher et al. 1996, Περράκη & Ορφανουδάκη 1997). Τα κοιτάσματα της Μήλου βρίσκονται υπό εκμετάλλευση κυρίως από την ε- ταιρία S&B Βιομηχανικά ορυκτά Α.Ε. η οποία δραστηριοποιείται σε όλο τον κόσμο καταφέρνοντας να είναι η πρώτη εταιρία στην Ευρώπη και η δεύτερη στον κόσμο στην παραγωγή και εμπορία μπεντονίτη. Σύμφωνα με στοιχεία του Συνδέσμου Μεταλλευτικών Επιχειρήσεων (Σ.Μ.Ε. 2004) η παραγωγή του ακατέργαστου μπεντονίτη το 2004 στην Ελλάδα ήταν 1.185 χιλ. τόνοι, ενώ του ε- νεργοποιημένου 856 χιλ. τόνοι. Αργιλικά πετρώματα πλούσια σε αταπουλγίτη ή σε σεπιόλιθο περιγράφονται ως ορμίτες. Ο α- ταπουλγίτης είναι ένα ένυδρο αργιλομαγνησιούχο πυριτικό ορυκτό με θεωρητικό χημικό τύπο: (Mg,Al) 2 Si 4 O 10 . 4H 2 O στον οποίο το μαγνήσιο να αντικαθίσταται πλήρως από Al ή/και Fe (Jones & Galan 1988, Heivilin & Murray 1994). Πλούσια κοιτάσματα αταπουλγίτη υπάρχουν σε πολύ λίγα μέρη του κόσμου με τα σημαντικότε- ρα από αυτά να εντοπίζονται στη Georgia των Η.Π.Α. Στον ελληνικό χώρο τα τελευταία τρία χρόνια Kantiranis N., Filippidis A., Drakoulis A., Tsirambides A. (2005). Study of uptake ability of Milos bentonite and Grevena attapulgite. 2nd Congress of the Economic Geology, Mineralogy and Geochemistry Committee of the Geological Society of Greece, Thessaloniki, Greece, 7-9/10/2005, Proceedings, 105-112, 2005 (in Greek with English abstract).