Σκοπός της παρούσας εργασίας, είναι η διερεύνηση των υδροχημικών παραμέτρων των κοκκωδών υδροφόρων της λεκάνης του Σπερχειού, καθώς και η πιθανή τροφοδοσία τους από τα ανθρακικά πετρώματα. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις στάθμης, καθώς και υδροχημικές αναλύσεις κύριων στοιχείων, ιχνοστοιχείων και σπάνιων γαιών. Γεωλογικά η περιοχή, στο βορειοανατολικό και νοτιοανατολικό τμήμα της ,δομείται από τους σχηματισμούς της Υποπελαγονικής ζώνης, στο νότιο από τους σχηματισμούς της ζώνης Παρνασσού-Γκιώνας και στο δυτικό από τους σχηματισμούς της ζώνης της Πίνδου. Οι Ολοκαινικές και Πλειο-πλειστοκαινικές αποθέσεις, δομούν το πεδινό τμήμα της λεκάνης και φιλοξενούν τον κύριο υδροφόρο ορίζοντα της περιοχής. Ο ελεύθερος αυτός υδροφόρος μεταπίπτει σε υπό πίεση, εξαιτίας της παρουσίας αργιλικών σχηματισμών, στα ανατολικά της περιοχής. Στα ορεινά τμήματα της λεκάνης, εντός των ανθρακικών σχηματισμών, αναπτύσσονται σημαντικοί υδροφόροι ορίζοντες. Με βάση τον πιεζομετρικό χάρτη της περιοχής προκύπτει ότι η διεύθυνση της ροής του υπόγειου νερού, είναι κυρίως ΒΑ-ΝΑ και o προσχωματικός υδροφόρος, τροφοδοτείται πλευρικά, από τους ανθρακικούς σχηματισμούς, που βρίσκονται νότια και βορειοανατολικά του πεδινού τμήματος. Τα υπόγεια νερά της περιοχής, ομαδοποιούνται σε τρεις κύριους υδροχημικούς τύπους: Ca-HCO3, Ca-Mg-HCO3 και (Ca)-Νa-Cl-(HCO3). Ο πρώτος υδροχημικός τύπος χαρακτηρίζει τα φρέσκα νερά της περιοχής, ο δεύτερος τα νερά που παρέμειναν για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα στον υδροφόρο και εμπλουτίστηκαν σε Μg+2, και ο τρίτος τα νερά που δέχονται την επίδραση είτε της θάλασσας, είτε των θερμών νερών από μεγαλύτερα βάθη. Από τα αποτελέσματα των υδροχημικών αναλύσεων προέκυψε ότι στην πλειοψηφία τους τα δείγματα είναι κορεσμένα σε ασβεστίτη και δολομίτη. Eπίσης σε μία ομάδα δειγμάτων, διαπιστώθηκε απεμπλουτισμός σε Na, γεγονός που αποδόθηκε σε διαδικασίες ιοντοανταλαγής. Οι αυξημένες συγκεντρώσεις Fe, Mn, αποδόθηκαν στη διάλυση των ορυκτών του φλύσχη της Πίνδου, ενώ ο Zn και τα NΟ3 σε ανθρωπογενείς παρεμβάσεις (βιομηχανικά απόβλητα και λιπάσματα). Το As το Li και το Β συνδέονται με την παρουσία θερμών πηγών. Τέλος η μεθοδολογία των σπάνιων γαιών, επαλήθευσε τα αποτελέσματα της πιεζομετρίας αλλά και τα υδροχημικών αναλύσεων, ότι δηλαδή ο προσχωματικός υδροφόρος της περιοχής, τροφοδοτείται πλευρικά από τα ανθρακικά πετρώματα της περιοχής και συγκεκριμένα από τους ασβεστόλιθους της Υποπελαγονικής ζώνης και της ζώνης Παρνασσού-Γκιώνας. / In the frames of this study the hydrochemical parameters of porous aquifers at Sperchios basin, were investigated. Moreover their possible recharge by carbonate rocks was examined. Therefore, a series of water level measurements and a sampling campaign were carried out. The samples were analysed for main, trace and rare earth elements. Regarding the area’s geological setting, its northeastern and southeastern part is comprised of formations of the Subpelagonic Zone, its southern edge of Parnassos-Giona Zone and its western part of Pindos Zone. At the lowlands these formations are overlain by Holocene and Pleistocene deposits which host the most important aquifer of the region. It is an unconfined aquifer, which at the eastern part turns into a confined one, due to the presence of clay formations. Many important aquifers have been also developed in the basin’s carbonate formations. The region’s piezometric map at the southern area indicates that the main water flow direction is NE-SE. Moreover it points out that the carbonate formations recharge the porous aquifer. According to their hydrochemical characteristics groundwater can be divided into three main types: Ca-HCO3, Ca-Mg-HCO3 and (Ca)-Na-Cl-(HCO3). The first one is typical of the region’s fresh water, the second one indicates longer residence time of the water that was enriched in Mg+2 and the third one of water that was either influenced by sea water or hot springs. The elaboration of the hydrochemical data also showed that the majority of water samples are saturated in calcite and dolomite. There is also a depletion of certain samples in Na+ which was attributed to ion exchange processes. High Fe and Mn concentrations originate from the dissolution of Pindos Flysch minerals, As, Li and B to the presence of hot springs, while Zn and NO3 were related to human impact (industrial waste and fertilizers). The rare earth elements confirmed the original hypothesis, which was based on piezometric data and hydrochemical data analysis, that the region’s porous aquifer is laterally recharged by the carbonate rock formations of Subpelagonic and Parnassos-Giona Zone limestones.

The Alnö Complex is a Late Precambrian alkaline and carbonatite intrusion (c. 30km2) into Early Proterozoic country rock that extends from the north east, to the north western shoulder of Alnö Island. Carbonatites are rare among volcanic provinces, with Oldoinyo Lengai of northern Tanzania being the only active carbonatite volcano in the world today. The high carbonate mineral volumes and rare earth element (REE) concentrations of carbonatites, in combination with the intrusive-extrusive nature of their suites contribute to the rarity of these rocks. Carbonatites, through their peculiar petrological and geochemical compositions, provide vital insights to the composition and condition of the Earth’s mantle. The genesis of the Alnö carbonatites and their relation to other lithological units at the complex is however, only partially understood. This stems from the epistemological division of carbonatites as having either a ‘magmatic’ or ‘reactive’ origin. This study focuses on sampled carbonatites from the Alnö Complex, employing an oxygen and carbon isotope approach on their native calcite, complemented with petrological and mineralogical methods in order to constrain petrogenesis. As a reference, oxygen and carbon isotope data of calcite from an earlier Alnö investigation as well as from an array of data from comparative alkaline complexes elsewhere are also discussed. The combined data and the derived findings support a scenario that is consistent with the ‘magmatic’ model wherein carbonatites have a primary mantle-derived origin, and prospectively stem from a parent magma akin to that of Oldoinyo Lengai, but have experienced a degree of silicate and sedimentary assimilation. The extraction of the Alnö carbonatites for their rare earth metals is a looming possibility due to the current volatility in the rare earth market. The risks and opportunities involved in this kind of natural resource extraction provide a context wherein sustainable development paradigms can be applied. The capacity of the Alnö environment to withstand the impact of development in the mining sector is discussed through a perspective of establishing a quarry, and quarry-related methods for rare earth extraction.