Porous asphalt mixtures enriched with bamboo fibers as a new approach for future sustainable construction

Porous Asphalt (PA) is a highly permeable asphalt surface used to create and maintain permeable pavements for storm water management and runoff reduction. Under the impacts of repetitive vehicle loads, warm weather, and heavily rainfall, the structure was vulnerable to deterioration from cracking, rutting, stripping, and quick ageing. This research aims to examine the role of bamboo fiber in improving the physical and mechanical properties and overcome the issue related to PA. Among the tests involve are Cantabro loss, permeability, binder draindown, stability and resilient modulus. Two types of PA gradation involved with four different proportion of bamboo fiber (0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5%). From the findings, it could be conducted that the existence of bamboo fiber can significantly improve the PA performance for both gradations. From this study, the utilization of natural fiber as an additive is also promoted and provide significant contribution to the exploration to alternative pavement material

Upper mantle and oceanic crust remnants from central Macedonia geological: mineralogical and geochemical characteristics

The Veria-Naousa ophiolite represents a dismembered unit, which has been obducted onto platform Cretaceous carbonates, Late Triassic-Jurassic marble, gneiss and schist of the Pelagonian Zone. The mantle sequence of the ophiolite includes, from base to top, srpentinised peridotites (lherzolite and harzburgite) and cpx-bearing harzburgite. The srpentinised harzburgite is the dominant rock type among the ultramafic rocks, while locally it encloses lenses, pods or elongated bodies of chromitite (massive and disseminated podiform bodies). The srpentinised peridotites intruded by a sparse network of pyroxenitic dykes (ol-orthopyroxenite and websterite). In addition to the above units, there are wide shear zones, which are characterised by the presence of srpentinites in the form of blades. The extended mantle rocks are observed which tectonically underlie diorite, gabbro (rodingitised), massive diabase and basalts, as well as pillow lavas. They are intensively altered rocks that have been affected by ocean metamorphism. The diabase are mainly dykes, while small zones of extensive massive diabase with folds are observed locally. In the eastern part of the ophiolithic complex there is a cataclastic zone of diabasic fragments and abtte veins.Sedimentary formations of mainly Cretaceous age are resolutely located on the ophiolitic rocks of Veria-Naousa complex. The ophiolitic rocks are unconformably overlain by Middle-Upper Cretaceous to Paleocene sedimentary formations (conglomeratic limestone, brecciated limestone, conglomeritic limestone) and Neogene to Quaternary deposits (alluvial sediments, talus).In the northeastern part of the ophiolitic complex, there are Pliocene volcanic rocks (andesite) which form a later magmatic process and are related to the magmatism of Almopia.The Edessa ophiolite complex represents remnants of oceanic lithosphere which was thrust out of one basin during Upper Jurassic to Lower Cretaceous time. Petrographic and geological evidence indicates that this ophiolite complex consists of both mantle and crustal suites. It includes principally harzburgite with high degree of srpentinisation and minor lherzolite, as well as diorite, gabbro, diabase and basalt. An ophiolitic bock-in matrix mélange formation occurs tectonically beneath the ophiolite near Ekklisochorion village. It comprises a multi-coloured heterogeneous formation with a chaotic internal structure that consists of tectonic blocks of srpentinites, basalts, marbles and schists surrounded by tectonised srpentinitic matrix. It is structurally overlain by a local sub-ophiolitic metamorphic sole, composed of amphibolites and both formations are overthrust by upper mantle tectonites.The ophiolite unit at the lower part of the Edessa ophiolite comprise srpentinised harzburgite and minor lherzolite overlain by diorite, gabbro, diabase and basalt. The srpentinised harzburgite is the dominant rock type among the ultramafic rocks displaying dark green colour and local relic pyroxenes with moderate to intense mantle deformation features such as banding and foliation. It encloses lenses, pods or elongated bodies of chromitite. Small-scale irregular joints are also developed in the rocks with the presence of slickensides and striations. Moderately srpentinised lherzolite is an infrequent, medium grained rock, which is characterised by greenish black to dark green colour and conchoidal fracture. It occurs as relic, irregular bodies up to few meters, surrounded by harzburgite. Local lherzolite slivers are repeated in the mantle domain of Edessa due to a series of imbricated thrusts occurring through the area. Light to dark green veins of dunite (up to few cm thick) locally penetrate the lherzolite. Sparse gabbroic and dioritic dykes intrude the srpentinised harzburgite. The medium to coarse-grained, pale green dykes display chilled margins. Some of the gabbroic dykes are intensely rodingitised. Massive diabase and basalt are thrust over serepentinised harzburgite and pass upwards into basaltic pillow-lava flows. The ophiolitic rocks are unconformably overlain by Middle-Upper Cretaceous to Paleocene sedimentary formations (conglomeratic limestone, brecciated limestone) and Neogene to Quaternary deposits (alluvial sediments, talus, travertine). The srpentinised harzburgite is overstrusted on flysch. Pliocene andesite and rhyolite of Almopias subzone have intruded the ophiolite. According to Sr-Nd isotopes they are associated with a SSZ tectonic environment, in the Early Tertiary during the collision of Africa and Eurasia.The petrogenetic evolution of the ophiolitic rocks from Veria-Naousa and Edessa is characterised by fractional crystallisation in open system. The fractional crystallisation is suggested by petrographical evidence (e.g. exsolution lamellae of clinopyroxene), from the wide variation of chemical composition, good correlations of chemical elements, positive linear stresses to incompatible elements (e.g. Ti, Y) and generally from the continuous paths of the differentiation diagrams, as well as from the parallels of the graphs to the REE diagrams.The crustals rocks of the Veria-Naousa and Edessa ophiolites have a common parental magma, which has resulted from a mixing episode of N-MORB-type magma with IAT-type magma. Based on the geochemical data, boninitic rocks were studied in the Veria-Naousa complex, which represent an almost undifferentiated low Ti magma. This fact is indicative of the existence of a subducted slab, which affected the petrogenetic evolution of the ophiolitic rocks. Boninitic rocks may have come from partial melting, about 40%, of the upper mantle during the subduction, or possibly represent a second partial melt episode.The srpentinised harzburgite and cpx-bearing harzburgite are the most depleted mantle rocks. The Edessa lherzolite and partly the srpentinised lerzolite of the Veria-Naousa complex, although representing more fertile mantle formations, have been affected by partial melting processes. The variable degree of partial melting of studied peridotites as evidenced by their mineralogical and geochemical characteristics indicates that they are residuals of the mantle and have been affected by different partial melting episodes. The relatively low to moderate percentages of Al2O3 of either orthopyroxene (1.38-5.07 wt.%) and clinopyroxene (1.21-8.19 wt.%), the Fo content of olivine of 88.9- 90.4 (values similar to olivines derived from supra subduction zones of Pirard et al. 2013), as well as increased NiO contents (0.29-0.85 wt.%), the broad range of Cr# values of spinels-group minerals and the progressive depleted of the studied peridotites, mainly the harzburgite, in magmafile elements (such as Al2O3, CaO, MnO), incompatible trace elements (such as V, Sc, Zn, Y), and in HREE, are the main mineralogical and petrological evidence that they have undergone different partial melting episodes.The presence of dispersed allotriomorphic grains of sulphides, either in the form of inclusions in silicate minerals or as intermediate grains, in the ultramafic and mafic rocks of the Veria-Naousa and Edessa ophiolites are indicative of their magma origin and their formation by the crystallisation of a silica magma. However, the presence of sulphides among silicate minerals, as well as their irregular shape (especially in the srpentinised peridotites), indicates subsequent processes (such as srpentinisation), which has resulted in a change in their mineralogical composition.Four main volcanic groups have been identified according to their geochemical characteristics: IAT basalts-diabase, N-MORB basalts-diabase, E-MORB diabase and boninite. The presence of IAT and E-MORB rocks as well as boninite indicating hydrous conditions associated with the melting of the subducted lithosphere.Rodingite dykes occur in the srpentinised lherzolite and harzburgite bodies of the Veria-Naousa and Edessa ophiolite complexes. Based on petrographical, mineralogical and geochemical characteristics the rodingite samples were divided into three groups, in terms of their different protoliths. Type I includes rodingites derived from ultramafic rocks (lherzolite from the Edessa ophiolite and ol-orthopyroxenite from Veria-Naousa ophiolite). Types II and III include samples with gabbroic and diabase protoliths, respectively.From a comparative geological and geochemical study of the Veria-Naousa and Edessa ophiolites with ophiolitic complexes from the Axios Ocean, many similarities were found among them. A comparative geochemical study of the ophiolites from Veria-Naousa, Edessa, Guevgeuli and Thessaloniki, showed a transition from an island-arc environment (including backarc basin) to a complex evolution involving both spreading and converging regimes. Moreover, the possible model suggested for the geotectonic development of Veria-Naousa and Edessa ophiolites is a supra subduction zone environment (SSZ) in Axios Ocean.Το οφιολιθικό σύμπλεγμα Βέροιας-Νάουσας αποτελεί ένα διαμελισμένο σύμπλεγμα, το οποίο έχει επωθηθεί πάνω σε σχηματισμούς της Πελαγονικής ζώνης και κυρίως σε Κρητιδικούς ασβεστόλιθους πλατφόρφας, Τριαδικό-Ιουρασικά μάρμαρα, γνεύσιους και σχιστόλιθους. Οι κύριοι μανδυακοί λιθότυποι που συνθέτουν το οφιολιθικό σύμπλεγμα είναι από κάτω προς τα πάνω σερπεντινιωμένοι περιδοτίτες (λερζόλιθοι και χαρτσβουργίτες) και κλινοπυροξενομιγείς χαρτσβουργίτες. Οι σερπεντινιωμένοι χαρτσβουργίτες καταλαμβάνουν το μεγαλύτερο μέρος των μανδυακών σχηματισμών, ενώ τοπικά εμφανίζουν μεταλλοφορίες χρωμίτη (συμπαγούς και διάσπαρτου τύπου). Οι σερεπεντινιωμένοι λερζόλιθοι διακόπτονται από ένα αραιό δίκτυο βεβστεριτικών φλεβών, ενώ στους σερπεντινιωμένους χαρτσβουργίτες εμφανίζονται ολιβινικοί ορθοπυροξενίτες με μορφή φλεβών και λεπτών στρωμάτων μήκους 1 έως μερικών μέτρων. Εκτός από τις παραπάνω ενότητες, υπάρχουν και ευρείες ζώνες διάτμησης, οι οποίες χαρακτηρίζονται από την παρουσία σερπεντινιτών με τη μορφή λεπίων. Σε μικρότερο βαθμό εμφανίζονται μαγματικά πετρώματα, τα οποία από κάτω προς τα πάνω είναι διορίτες, γάββροι (ροδιγκιτιωμένοι και μη), διαβάσες και βασάλτες με μαξιλαροειδείς μορφές. Αποτελούν έντονα εξαλλοιωμένα πετρώματα που έχουν επηρεαστεί από την ωκεάνια μεταμόρφωση. Οι διαβάσες είναι κυρίως με τη μορφή φλεβών, ενώ τοπικά παρατηρούνται μικρές ζώνες εκτεταμένου διαβασικού υλικού με πτυχώσεις. Στο ανατολικό τμήμα του οφιολιθικού συμπλέγματος παρατηρείται μία κατακλαστική ζώνη που αποτελείται από γωνιώδη τεμάχη διαβασικού υλικού με αλβιτιτικές φλέβες.Ιζηματογενείς σχηματισμοί Κρητιδικής κυρίως ηλικίας είναι τοποθετημένοι επικλυσιγενώς πάνω στα οφιολιθικά πετρώματα του συμπλέγματος Βέροιας-Νάουσας. Ο κατώτερος ορίζοντας των σχηματισμών αυτών αποτελείται από φλυσχοειδείς αποθέσεις (ψαμμίτες, άργιλοι, αργιλικοί σχίστες), ενώ στον ανώτερο ορίζοντα παρατηρούνται λατυποπαγοειδείς ασβεστόλιθοι και τεφροί έως ροδόχρωμοι ενστρωμένοι ασβεστόλιθοι, στους οποίους παρεμβάλλονται σχιστώδεις και κροκαλοπαγείς ενστρώσεις. Χαλαροί ιζηματογενείς σχηματισμοί Νεογενούς και Τεταρτογενούς ηλικίας (ασβεστολιθικά κροκαλοπαγή και λατυποπαγή) καλύπτουν τα οφιολιθικά πετρώματα.Στο βορειοανατολικό τμήμα του οφιολιθικού συμπλέγματος εμφανίζονται Πλειοκαινικά ηφαιστειακά πετρώματα, αναδεσιτικής κυρίως σύστασης, τα οποία αποτελούν μετέπειτα μαγματικές διεργασίας και σχετίζονται με το μαγματισμό της Αλμωπίας.Τα οφιολιθικά πετρώματα της Έδεσσας αντιπροσωπεύουν υπολείμματα ωκεάνιας λιθόσφαιρας, που επωθήθηκε πάνω σε μία ωκεάνια λεκάνη κατά το Ανώτερο Ιουρασικό έως το κατώτερο Κρητιδικό. Αποτελούν ένα διαμελισμένο οφιολιθικό σύμπλεγμα, εξαιτίας της έντονης τεκτονικής που έχουν υποστεί. Η βάση στην οποία έχει επωθηθεί το οφιολιθικό σύμπλεγμα της Έδεσσας είναι ένας ετερογενής χαοτικός σχηματισμός (mélange) μικρής κλίμακας που εκτείνεται κυρίως στο κεντρικό τμήμα του συμπλέγματος. Πάνω από την οφιολιθική mélange παρατηρήθηκαν εμφανίσεις μεταμορφωμένων πετρωμάτων, τα οποία αποτελούν το μεταμορφικό πέλμα. Τα πετρώματα αυτά είναι κυρίως αμφιβολίτες και σε μικρότερο βαθμό γρανατούχοι αμφιβολίτες και σχιστόλιθοι. Η οφιολιθική σειρά περιλαμβάνει από τα κατώτερα προς τα ανώτερα μέλη τους εξής μανδυακούς σχηματισμούς: λερζόλιθους και σερπεντινιωμένους χαρτσβουργίτες με σχετικά υψηλό βαθμό σερπεντινίωσης. Οι λερζόλιθοι είναι πιο σπάνιοι, παρουσιάζουν ένα σκούρο πράσινο έως μαύρο χρώμα, μέτριο μέγεθος κόκκων με κογχώδη θραυσμό και μέτριο βαθμό σερπεντινίωσης, καθώς επίσης και ίχνη μανδυακής φολίωσης. Επιπλέον, οι λερζόλιθοι διαπερνώνται από φλέβες ροδινγκιτών μικρού μήκους (<5 cm). Οι σερπεντινιωμένοι χαρτσβουργίτες αποτελούν την πλειονότητα των μανδυακών σχηματισμών και παρουσιάζουν τον πιο υψηλό βαθμό σερπεντινίωσης, ενώ τοπικά εμφανίζουν μεταλλοφορίες χρωμίτη (συμπαγούς και διάσπαρτου τύπου). Οι χαρτσβουργίτες αναπτύσσουν μικρής κλίμακας διακλάσεις με παρουσία επιφανειών ολίσθησης και γραμμώσεων.Όσον αφορά τη βασική ακολουθία περιλαμβάνει διορίτες, γάββρους, διαβάσες και βασάλτες. Οι διορίτες και οι γάββροι αποτελούν πιο σπάνιους σχηματισμούς και σχηματίζουν ένα αραιό δίκτυο φλεβών, που διαπερνά τους σερπεντινιωμένους χαρτσβουργίτες. Οι γάββροι εμφανίζουν υψηλό βαθμό εξαλλοίωσης. Συμπαγείς διαβάσες και βασάλτες είναι επωθημένοι πάνω στους χαρτσβουργίτες και καταλήγουν προς τα ανώτερα μέλη σε βασαλτικής σύστασης μαξιλαροειδείς ροές. Τα οφιολιθικά πετρώματα επικαλύπτονται από Μέσο-Άνω Κρητιδικά έως Παλαιοκαινικά ιζηματογενή πετρώματα (ασβεστολιθικά κροκαλοπαγή, φλύσχη), αλλά και από νεότερες αποθέσεις, όπως τραβερτίνης, σύγχρονες αλλουβιακές αποθέσεις και κώνους κορρημάτων.Στα ανατολικά των οφιολίθων παρατηρούνται ηφαιστειακά πετρώματα όξινης έως βασικής σύστασης, τα οποία ανήκουν στην υποζώνη της Αλμωπίας. Τα ηφαιστειακά πετρώματα περιλαμβάνουν ανδεσίτες και ρυόλιθους, που σχηματίστηκαν κατά το Πλειόκαινο. Η πετρογενετική εξέλιξη των οφιολιθικών πετρωμάτων των συμπλεγμάτων Βέροιας-Νάουσας και Έδεσσας πραγματοποιήθηκε μέσω διεργασιών κλασματικής κρυστάλλωσης κατά την άνοδο του μάγματος σε ανοιχτό σύστημα. Οι διεργασίες κλασματικής κρυστάλλωσης υποδεικνύονται από πετρογραφικές ενδείξεις (π.χ. λαμέλλες απόμειξης κλινοπυρόξενου σε κρυστάλλους ορθοπυρόξενων), από την ευρεία διακύμανση της χημικής σύστασης, τους καλούς συσχετισμούς των χημικών στοιχείων, τις θετικές γραμμικές τάσεις σε ασύμβατα στοιχεία (π.χ. Ti, Y) και γενικά από τις συνεχείς πορείες των διαγραμμάτων διαφοροποίησης, καθώς και από τις παραλληλίες των γραφημάτων στα πολυστοιχειακά διαγράμματα των σπάνιων γαιών.Τα μαγματικά πετρώματα των συμπλεγμάτων Βέροιας-Νάουσας και Έδεσσας έχουν κοινό μητρικό μάγμα, το οποίο έχει προκύψει από τη μείξη δύο μαγμάτων, ενός με χαρακτηριστικά N-MORB (N-MORB βασάλτες και διαβάσες Έδεσσας) και ενός με χαρακτηριστικά IAT (βασάλτες και διαβάσες Βέροιας-Νάουσας). Από τη μείξη των δύο αυτών μαγμάτων κρυσταλλώθηκαν στη συνέχεια τα πετρώματα της Έδεσσας με χαρακτήρες N-MORB και E-MORB (γάββροι Έδεσσας).Με βάση τα γεωχημικά δεδομένα, μελετήθηκαν μπονινιτικά πετρώματα στο συμπλέγμα Βέροιας-Νάουσας, τα οποία αντιπροσωπεύουν ένα σχεδόν αδιαφοροποίητο μάγμα χαμηλού Ti. Το γεγονός αυτό αποτελεί ένδειξη για την ύπαρξη ενδοωκεάνιας υποβυθιζόμενης πλάκας, η οποία επηρέασε την πετρογενετική εξέλιξη των οφιολιθικών πετρωμάτων της συγκεκριμένης περιοχής. Τα μπονινιτικά πετρώματα πιθανά έχουν προέλθει από μερική τήξη, περίπου 40%, του ανώτερου μανδύα κατά τη διάρκεια της υποβύθισης της ωκεάνιας πλάκας ή πιθανά αντιπροσωπεύουν ένα δεύτερο επεισόδιο μερικής τήξης.Οι σερπεντινιωμένοι και κλινοπυροξενομιγείς χαρτσβουργίτες απτελούν τα πιο έντονα αποπλυμένα μανδυακά πετρώματα και στα δύο συμπλέγματα. Οι λερζόλιθοι της Έδεσσας και εν μέρει οι σερπεντινιωμένοι λερζόλιθοι του συμπλέγματος Βέροιας-Νάουσας, αν και αντιπροσωπεύουν πιο γόνιμους μανδυακούς σχηατισμούς, έχουν επηρεαστεί από διεργασίες μερικής τήξης. Ο ποικίλος βαθμός μερικής τήξης των περιδοτιτών των υπό μελέτη συμπλεγμάτων όπως προκύπτει από τις ορυκτολογικές και γεωχημικές τους συστάσεις υποδεικνύει ότι αποτελούν υπολείμματα του μανδύα και έχουν επηρεαστεί από διαφορετικά επεισόδια μερικής τήξης. Τα σχετικά χαμηλά έως μέτρια ποσοστά Al2O3 τόσο των ορθοπυρόξενων (1,38-5,07 wt.%) όσο και των κλινοπυρόξενων (1,21-8,19 wt.%), το ποσοστό φορστερίτη των κρυστάλλων ολιβίνη από 88,9-90,4 (τιμές παρόμοιες με ολιβίνες που προέρχονται από περιδοτίτες ζωνών υποβύθισης Pirard et al. 2013), καθώς επίσης και τα αυξημένα ποσοστά του NiO (0,29-0,85 wt.%), το ευρύ φάσμα των τιμών Cr# των ορυκτών της ομάδας του σπινέλιου και η προοδευτική απόπλυση των υπό μελέτη περιδοτιτών, κυρίως των χαρτσβουργιτικών, στα μαγματόφιλα κύρια στοιχεία (όπως Al2O3, CaO, MnO), στα ασύμβατα ιχνοστοιχεία (όπως V, Sc, Zn, Y) και στις HREE, αποτελούν τις κυριότερες ορυκτολογικές και πετρολογικές ενδείξεις ότι έχουν υποστεί διαφορετικά επεισόδια μερικής τήξης.Η παρουσία διάσπαρτων αλλοτριόμορφων κόκκων θειούχων ορυκτών είτε με τη μορφή εγκλεισμάτων μέσα σε πυριτικά ορυκτά είτε ως ενδιάμεσοι κόκκοι, στα υπερβασικά και βασικά πετρώματα των συμπλεγμάτων Βέροιας-Νάουσας και Έδεσσας αποτελούν ενδείξεις της μαγματικής προέλευσής τους και του σχηματισμού τους με την κρυστάλλωση ενός πυριτικού μάγματος. Ωστόσο, η ύπαρξη διακρυσταλλικών θειούχων ανάμεσα στα πυριτικά ορυκτά, καθώς επίσης και το ακανόνιστο σχήμα τους (ιδιαίτερα στους λιθότυπους που εμφανίζουν υψηλό βαθμό σερπεντινίωσης), υποδεικνύουν μεταγενέστερες διεργασίες (όπως η σερπεντινίωση), οι οποίες είχαν σαν αποτέλεσμα τη μεταβολή της ορυκτολογικής τους σύστασης.Στα ηφαιστειακά πετρώματα πετρώματα του συμπλέγματος Βέροιας-Νάουσας και Έδεσσας διακρίθηκαν τέσσερεις γεωχημικοί τύποι, IAT βασάλτες και διαβάσες, N-MORB βασάλτες και διαβάσες, E-MORB διαβάσες και μπονινιτικοί διαβάσες και βασάλτες. Η παρουσία ηφαιστειακών πετρωμάτων με IAT, E-MORB και μπονινιτικούς χαρακτήρες προϋποθέτουν την ύπαρξη ένυδρων συνθηκών, οι οποίες σχετίζονται με την τήξη υποβυθιζόμενης λιθόσφαιρας. Σε βάρος των βασικής σύστασης πετρωμάτων και συγκεκριμένων υπερβασικών πετρωμάτων έλαβαν χώρα μετασωματικές διεργασίες που σαν αποτέλεσμα είχαν το σχηματισμό ροδινγκιτιωμένων πετρωμάτων. Με βάση πετρογραφικά, ορυκτοχημικά και γεωχημικά χαρακτηριστικά οι ροδινγκίτες διαχωρίστηκαν σε τρεις κύριους τύπους για κάθε περιοχή. Οι ροδινγκίτες τύπου Ι έχουν ως πρωτόλιθο υπερβασικής σύστασης πέτρωμα, λερζόλιθο για την Έδεσσα και ολιβινικό ορθοπυροξενίτη για το σύμπλεγμα Βέροιας-Νάουσας. Οι ροδινγκίτες τύπου ΙΙ έχουν ως πρωτόλιθο γαββρικής σύστασης πέτρωμα (γάββρο και σωρειτικό γάββρο) και στα δύο συμπλέγματα, ενώ οι ροδινγκίτες τύπου ΙΙΙ διαβασικής σύστασης πρωτόλιθο.Από τη συγκριτική μελέτη των οφιολιθικών συμπλεγμάτων Βέροιας-Νάουσας και Έδεσσας με τις γειτονικές οφιολιθκές εμφανίσεις που προέρχονται από τον ωκεανό του Αξιού προέκυψαν μεταξύ τους πολλές ομοιότητες. Από τη συγκριτική γεωχημική μελέτη μεταξύ των οφιόλιθων της Γευγελής, της Θεσσαλονίκης, της Βέροιας-Νάουσας και της Έδεσσας προκύπτει η μετάβαση από ένα καθαρά γεωτεκτονικό περιβάλλον νησιωτικού τόξου-περιθωριακής λεκάνης σε ένα περιβάλλον διάνοιξης. Άλλωστε το γεωτεκτονικό μοντέλο που προτείνεται για τα οφιολιθικά συμπλέγματα Βέροιας-Νάουσας και Έδεσσας στηρίζεται σε ένα γεωτεκτονικό περιβάλλον διάνοιξης πάνω σε υποβυθιζόμενη λιφοσφαιρική πλάκα, με τους οφιόλιθους του συμπλέγματος Βέροιας-Νάουσας και Έδεσσας να αντιπροσωπεύουν διαφορετικά στάδια εξέλιξης του ωκεάνιου φλοιού μέσα στον ωκεανό του Αξιού

New Occurrence of Pyroxenites in the Veria-Naousa Ophiolite (North Greece): Implications on Their Origin and Petrogenetic Evolution

The Veria-Naousa ophiolite represents a dismembered unit in north Greece, which includes variably serpentinised lherzolite and harzburgite, locally intruded by a sparse network of dykes or thin layers of websterite and olivine-orthopyroxenite composition. The websterite and the olivine-orthopyroxenite show abundant petrographic and geochemical evidence (relic olivines with mantle affinities, Cr-rich spinels, low Al2O3, depletions in incompatible elements, and concave upwards rare earth element patterns) that they comprise replacive bodies from refractory subarc mantle precursors. The occurrence of these pyroxenites in dykes implies that channelled percolation of melts account for their replacive character. High CaO/Al2O3, low Zr and crystallisation of diopside suggest that a melt of ankaramitic/carbonatitic composition percolated in lherzolite replacing porphyroclastic olivine and forming the pyroxenes in the websterite. At a shallower level, harburgites were impregnated by boninitic melts (inferred by U-shape rare earth element patterns and very rich in Cr spinels) triggering the replacement of porphyroclastic olivine by orthopyroxene for the formation of olivine-orthopyroxenite. These peritectic replacements of olivine commonly occur in a mantle wedge regime. The peculiar characteristics of the Veria-Naousa pyroxenites with LREE and compatible elements enrichments resemble the subarc pyroxenites of Cabo Ortegal implying a similar environment of formation. Whole-rock and mineralogical (spinel and clinopyroxene) compositions are also in favour of a backarc to arc environment. It is recommended that the evolution of the Veria-Naousa pyroxenites record the evolution of the subarc region and the opening of a backarc basin in a broad SSZ setting in the Axios Zone of eastern Greece

Mineralogical Evidence for Partial Melting and Melt-Rock Interaction Processes in the Mantle Peridotites of Edessa Ophiolite (North Greece)

The Edessa ophiolite complex of northern Greece consists of remnants of oceanic lithosphere emplaced during the Upper Jurassic-Lower Cretaceous onto the Palaeozoic-Mesozoic continental margin of Eurasia. This study presents new data on mineral compositions of mantle peridotites from this ophiolite, especially serpentinised harzburgite and minor lherzolite. Lherzolite formed by low to moderate degrees of partial melting and subsequent melt-rock reaction in an oceanic spreading setting. On the other hand, refractory harzburgite formed by high degrees of partial melting in a supra-subduction zone (SSZ) setting. These SSZ mantle peridotites contain Cr-rich spinel residual after partial melting of more fertile (abyssal) lherzolite with Al-rich spinel. Chromite with Cr# &gt; 60 in harzburgite resulted from chemical modification of residual Cr-spinel and, along with the presence of euhedral chromite, is indicative of late melt-peridotite interaction in the mantle wedge. Mineral compositions suggest that the Edessa oceanic mantle evolved from a typical mid-ocean ridge (MOR) oceanic basin to the mantle wedge of a SSZ. This scenario explains the higher degrees of partial melting recorded in harzburgite, as well as the overprint of primary mineralogical characteristics in the Edessa peridotites

Evaluation of Cement Performance Using Industrial Byproducts Such as Nano MgO and Fly Ash from Greece

The need for environmentally friendly construction materials is growing more and more these days. This paper investigates byproducts from Greece, such as magnesite tailings from Evoia and fly ash from Kardia (Ptolemais), in order to evaluate their suitability as cement additives. For this purpose, the raw materials were tested and studied regarding their mineralogical and chemical components for their morphological characteristics. Different cement specimens of various mixtures of raw materials were produced and tested. These raw materials are considered suitable for cement additives. The effect of nano MgO content seems to have played a more critical role in the physicomechanical performance of produced cement compared to that of the fly ash content. Furthermore, more satisfactory results in the physicomechanical properties of the produced cement gave samples of group II containing 3–4% of nano MgO. Nano MgO content up to 4% seems to have negative influence on the compressive strength of the produced cement, simultaneously reducing its durability. The increase of nano MgO content leads to the increase of the expansion of the produced cement specimens. In the early stage, the expansion rate was intensively larger. With the consumption of nano MgO, the expansion in the later stage gradually slowed down and tended to stabilize

Combined Use of Remote Sensing Data, Mineralogical Analyses, Microstructure Studies and Geographic Information System for Geological Mapping of Antiparos Island (Greece)

This study presents the combined use of field mapping, remote sensing data analysis, mineralogy, spectroscopy and GIS techniques for the geological mapping of Antiparos Island. Antiparos is part of the Cyclades Blueschist Belt located in central Aegean, where gneisses, schists and Pliocene volcanic rocks occurred. During the extended field work, a number of volcanic rock samples were collected from the southern part of Antiparos. The sampling strategy was to collect samples from the primary as well as the altered rocks in specific areas in which they were previously located from the remote sensing data processing. In this study, high resolution satellite images have been carried out in order to detect, allocate and separate the different geological formations. Furthermore, the existing geological map was georeferenced and all the tectonic lines and boundaries were digitized. All these features were implemented in a Mobile Mapper CE GPS using Arcpad GIS and checked in situ. The collected samples were analyzed in the laboratory using various techniques including XRD, Petrographic Microscopy and SEM. The qualitative mineralogical analyses were conducted by using XRD. The study was supplemented by the petrographic observations providing a detailed characterization of rock textures. In addition, SEM study and SEM-EDS analyses of the samples were emphasized on the genetic relations of the minerals. The laboratory results revealed that specific corrections should be made in the previous geological map of Antiparos concerning the volcanic rocks, especially at the southern part of the island. A significant conclusion is that the rock described as volcanic in the previous map proved to be a fossiliferous limestone which includes micritic matrix of calcite with an insignificant amount of fossils. All the analogical and digital data and the results of the petrographic analysis were imported in a geodatabase specially designed for geological data. After the necessary topological control and corrections, the data were unified and processed in order to create the final layout at 1/25.000 scale

The Effect of Chemical Composition of Ultramafic and Mafic Aggregates on Their Physicomechanical Properties as well as on the Produced Concrete Strength

This study examines how the chemical composition of ultramafic and mafic rocks effects their physicomechanical properties and therefore how influences the concrete strength of the produced concrete specimens. For this scope, ultramafic (Group I) and mafic rocks (Group II) derived from the Veria–Naousa and Edessa ophiolite complexes (Greece) were selected in order to identify their chemical composition and their engineering properties according to international standards. Additionally, representative rocks were used as concrete aggregates in order to produce concrete specimens, whereas their mechanical strength was calculated. A geochemical index (Ga) was proposed and correlated with the engineering properties of the examined rocks as well as with the widely used alteration degree LOI (loss on ignition). Correlation diagrams between engineering properties and the proposed geochemical index (Ga) have showed that these properties were strongly influenced by the alteration processes expressed via Ga index. More particularly, mainly serpentine in ultramafic and chlorite in mafic rocks, minerals indicators for the alteration of ultramafic and mafic rocks, respectively, seem to determine their engineering properties. Concerning the mechanical strength of the produced concrete specimens, the results have showed that the increasing values of Ga index negatively effect concrete strength

Petrographic and Mechanical Characteristics of Concrete Produced by Different Type of Recycled Materials

This paper examined three different types of recycled materials, such as beer green glass, waste tile, and asphalt, which will be used in different mixtures in order to prepare concrete specimens and, more specifically, their effect on concrete strength and how the petrographic characteristics of various recycled materials influenced the durability of C25/30 strength class concrete. Particular emphasis was placed on the effect of artificial microroughness of glassy and smooth surfaces of recycled materials on their final concrete strength. The concrete strength values do not show great variance, but their limited differences have been qualitatively interpreted by a new promising petrographic methodology, including the study of the surface texture of the used aggregate materials. Concretes are produced with constant volume proportions, workability, mixing, and curing conditions while using different sizes of each aggregate type. The aggregates were mixed both in dry and water saturated states in concretes. Concretes that are made by a mixture of beer green glass with quartz primer, as well as of tile with quartz primer, presented the optimum possible results of the compressive strength

The Effect of Petrographic Characteristics and Physico-Mechanical Properties of Aggregates on the Quality of Concrete

This paper examines the effect of the aggregate type on concrete strength, and more specifically, how the petrographic characteristics of various aggregate rocks as well as their physico-mechanical properties influences the durability of C 25/30 strength class concrete. The studied aggregate rocks were derived from Veria-Naousa and Edessa ophiolitic complexes as well as granodiorite and albitite rocks from their surrounding areas in central Macedonia (Greece). Concretes were produced with constant volume proportions, workability, mixing and curing conditions using different sizes of each aggregate type. Aggregates were mixed both in dry and water saturated states in concretes. Six different types of aggregates were examined and classified in three district groups according to their physicomechanical properties, petrographic characteristics and surface texture. The classification in groups after the concrete compressive strength test verified the initial classification in the same three groups. Group I (ultramafic rocks) presented the lowest concrete strengths, depending on their high alteration degree and the low mechanical properties of ultramafic aggregates. Group II (mafic rocks and granodiorite) presented a wide range of concrete strengths, depending on different petrographic characteristics and mechanical properties. Group III (albite rocks) presented the highest concrete strengths, depending on their lowest alteration degree and their highest mechanical properties. Therefore, mineralogy and microstructure of the coarse aggregates affected the final strength of the concrete specimens

Using Factor Analysis to Determine the Interrelationships between the Engineering Properties of Aggregates from Igneous Rocks in Greece

This paper investigates the interrelationships between the engineering properties of igneous aggregate rocks from Greece with the aid of the R-mode factor analysis. The collected samples represent mafic and ultramafic rocks from the ophiolite complexes of Gerania, Guevgueli, Veria-Naousa, and Edessa as well as intermediate-acidic rocks from the surrounding areas of the complexes. Factor analysis verifies the important interdependences among the engineering parameters like physical, mechanical, geometrical, and physicochemical properties by giving statistical significance. Variations of the petrographic characteristics of the investigated rocks influence their engineering properties as well as the interdependence among them. Factor 1, which is the most representative one (~36% of the total variance), shows interdependences between certain physical, mechanical, physicochemical properties such as total porosity (nt) with moisture content (w), nt with the Los Abrasion value (LA), and the uniaxial compressive strength (UCS) with point load index Is(50). Additionally, the second factor (~27% of the total data variability) correlates physical properties such as w, nt, physicochemical properties such as the methylene blue test (MBF), mechanical properties such as UCS, Is(50), and loss on ignition (LOI), which highlights the effect of mineralogy on these properties. Lastly, Factor 3 (~14% of the total data variability) expresses the interdependence of the flakiness index (IF), which is an elongation index (IE) relative to their alteration (LOI)