Κοιτασματολογική και ορυκτολογική μελέτη της μεταλλοφορίας που συνδέεται με τη μαγματική διείσδυση στα Κιμμέρια Ξάνθης=Mineralogical and geochemical Studies of the ore mineralization on associated with the magmatic intrusion of Xanthi in Kimmeria, NE Greece

Παρασκευή Κοξένογλου

Κοιτασματολογική και ορυκτολογική μελέτη της μεταλλοφορίας που συνδέεται με τη μαγματική διείσδυση στα Κιμμέρια Ξάνθης=Mineralogical and geochemical Studies of the ore mineralization on associated with the magmatic intrusion of Xanthi in Kimmeria, NE Greece

Παρασκευή Κοξένογλου

Περίληψη

Η παρούσα εργασία αφορά στην κοιτασματολογική και ορυκτολογική μελέτη των μεταλλοφοριών που συνδέονται με μαγματική διείσδυση (intrusion-related) στα Κιμμέρια Ξάνθης. Τα πετρώματα της περιοχής έρευνας ανήκουν στη γεωτεκτονική μάζα της Ροδόπης και αποτελούνται από γνευσίους, αμφιβολίτες, μαρμαρυγιακούς σχιστόλιθους και μάρμαρα. Οι μεταλλοφορίες που εντοπίζονται στη περιοχή σχετίζονται με τον έντονο Τριτογενή συνορογενετικό μαγματισμό της μάζας της Ροδόπης στον οποίο οφείλεται ο σχηματισμός του πλουτωνίτη της Ξάνθης. Το πλουτωνικό αυτό πέτρωμα αποτελείται από βιοτιτικό-κεροστιλβικό γρανοδιορίτη στο μεγαλύτερο ποσοστό αλλά και από μονζονίτη, χαλαζιακό μονζοδιορίτη, μονζογάββρο και γάββρο. Στην περιοχή εντοπίζονται δύο τύποι μεταλλοφοριών: η μεταλλοφορία Fe-Cu-W-Bi τύπου skarn στην επαφή του γρανοδιορίτη με τα γειτονικά μάρμαρα και η μεταλλοφορία που συνδέεται με πνευματολυτικές-υδροθερμικές χαλαζιακές φλέβες πλούσεις σε Mo-Cu-Bi-W, που διαπερνούν τον γρανοδιορίτη. Η μεταλλοφορία τύπου skarn είναι πλούσια σε μαγνητίτη, σεελίτη, βολφραμίτη και σουλφίδια, όπως μαγνητοπυρίτη, σιδηροπυρίτη, χαλκοπυρίτη και σφαλερίτη, και έχει αποτελέσει αντικείμενο εκμετάλλευσης κατά το παρελθόν για την εξόρυξη μαγνητίτη και μαγνητοπυρίτη. Στην μεταλλοφορία αυτή εντοπίζεται και αυτοφυής χρυσός μέσα στον χαλκοπυρίτη και τον σιδηροπυρίτη, ενώ προσχωματικός χρυσός διαπιστώθηκε και στις προσχώσεις των γειτονικών ρεμάτων. Η φλεβική μεταλλοφορία αποτελείται ορυκτολογικά από σιδηροπυρίτη, μολυβδαινίτη, βολφραμίτη και χαλκοπυρίτη εκ των οποίων ο χαλκοπυρίτης και ο μολυβδαινίτης ήταν τα μεταλλεύματα που εκμεταλλεύονταν ως επί το πλείστον κατά τα παλαιότερα χρόνια, όπως διαπιστώνεται από τις υπόγειες στοές και τις υπαίθριες εξορύξεις. Η παρούσα μελέτη σε συνδυασμό με τα δεδομένα από την υπάρχουσα βιβλιογραφία έδειξαν ότι οι μεταλλοφορίες που εμφανίζονται στα Κιμμέρια της Ξάνθης είναι αποτέλεσμα της δράσης της μαγματικής διείσδυσης και την ανάπτυξη υδροθερμικού συστήματος μετά την κρυστάλλωση και στερεοποίηση του μάγματος από το οποίο σχηματίστηκε ο πλουτωνίτης της Ξάνθης, κατά το Ολιγόκαινο.

The present work refers to the study of the mineralogy and geochemistry of the ore mineralization which is associated with the magmatic intrusion of Xanthi in Kimmeria, Thrace. The rocks of the area belong at the geotectonic belt known as Rodope massif and consist of gneisses, amphibolites, mica schists and marbles. The mineralization which was identified in the study area is spatially and temporally associated Xanthi pluton. During Oligocene-Miocene the intense synorogenetic magmatism at the Rodope and Serbomacedonian massifs was responsible fot the formation of numerous plutonic and volcanic rocks in the region. The Xanthi pluton is composed of biotite-hornblende granodiorite covering the greatest part of the intrusive rock, but also of monzonite, quartz monzodiorite, monzogabbro and gabbro. In the area two types of mineralization were identified: an Fe-Cu-W-Bi-bearing skarn type in contact with the granodiorite adjacent with the marbles and a mineralization rich in Mo-Cu-Bi-W associated with pneumatolitic-hydrothermal quartz veins crosscutting the granodiorite. The skarn-type mineralization is rich in magnetite, scheelite, wolframite and sulfides (pyrrhotite, pyrite, chalcopyrite and sphalerite) and has been exploited in the past to producing magnetite and pyrrhotite. Gold was also identified at the skarn type mineralization within chalcopyrite and pyrite, while alluvial gold grains were also found at the local stream sediments. The vein type mineralization consists of pyrite, molybdenite, wolframite and chalcopyrite. Chalcopyrite and molybdenite were the ores exploited in the past, as evidenced by the underground galleries and the restricted surface mining. The present study in combination with the data obtained from the literature, shows that the ore mineralization in Kimmeria Xanthi is associated with the magmatic intrusion and the development of a hydrothermal system which followed the crystallization and solidification of the magma from which the pluton of Xanthi was formed during the Oligocene.

Πλήρες Κείμενο:

PDF

Αναφορές

Ξενόγλωσση

Arikas, K. & Voudouris, P. (1998). Hydrothermal alterations and mineralisations of magmatic rocks in the southeastern Rhodope Massif. Acta Vulcanologica 10: 353–365.

Augustithis, S.S., (1971). On the petrogenetic and geochemical relationship of the Mo-Cu-W-Bi hydrothermal quartz veins and the Fe-Cu-W-Mo epidote-garnet skarn bodies (contact metasomatism) of the younger intrusive granite of Kimmeria (Xanthi, Greece). Sci. Ann. National Tech. Univ. Athens. 2, 333-350.

Ayme, Y., Kamche, H., Larribe, D., Piotite, D., (1979). Cadre geologique, petrologie et mineragraphie des mineralisations a cuivre et tungsten de la region de Xanthi. Unpubl. Diploma work,Centre de geologie generale et miniere, EMP.

Bakke AA, (1995). The Fort Knox “porphyry”gold deposit: structurally controlled stockwork and shear quartz vein, sulfide-poor mineralization hosted by a Late Crataceous pluton, east-central Alaska. Porphyry deposits of the northwestern cordillera of North America. Can Inst Min Metall Spec, 46,795-802.

Baker, T., & Lang, J. R. (2001). Fluid inclusion characteristics of intrusion-related gold mineralization, Tombstone–Tungsten magmatic belt, Yukon Territory, Canada. Mineralium Deposita, 36(6), 563-582.

Brun, J.P., and Sokoutis, D., (2007). Kinematics of the Southern Rhodope Core Complex (North Greece). Int. J. Earth. Sci. (Geol Rundsch) 96:1079–1099.

Christofides, G. (1990), Evolution of the Xanthi pluton (NE Greece). XIV Congress of Carpatho-Balkan Geological Association, Sofia, 198-199.

Christofides, G,, Eleftheriadis, G, & Esson, J. (1990), Preliminary results on the magmatic evolution on the island of Samothraki granite (Thrace, Northeastern Greece), Geol. Rhodopica, 2, 213-226.

Christofides, G., Soldatos, T., Eleftheriadis, G. & Koroneos, A. (1998). Chemical and isotopic evidence for source contamination and crustal assimilation in the Hellenic Rhodope plutonic rocks. Acta Vulcanologica 10: 305–318.

De Boorder, H., Spakman, W., White, S.H., Wortel M.J.R., (1998). Late Cenozoic mineralization, orogenic collapse and slab detachment in the European Alpine Belt. Earth and Planetary Science Letters 164 569–575.

Del Moro A, Innocenti F, Kyriakopoulos C, Manetti P, Papadopoulos P (1988) Tertiary granitoids from Thrace (Northern Greece): Sr isotopic and petrochemical data. N Jb Min Abh 159: 113-135

Dewey, JF., Sengor, AMC., (1979). Aegean and surrounding regions: complex multiplate and continuum tectonics in a convergent zone. Geol Soc Am Bull 90:84–92.

Dinter, D.A., Royden, L., (1993). Late Cenozoic extension in northeastern Greece: Strymon Valley detachment system and Rhodope metamorphic core complex. Geology 21:45–48.

Eleftheriadis, G. (1990). Petrology and geochemistry of the Oligocene volcanic rocks from the Central Rhodope Massif (N.Greece). Geol Rhodopica 2: 180–196.

Flanigan B, Freeman C, McCoy D, Newberry R, Hart C, (2000). Paleo-reconstration of the Tintina gold belt- implications for mineral exporation. The Tintina gold belt: concepts, exploration and discoveries. British Columbia and Yukon champer of mines. 2,35-48.

Foose, Fm. and Manheim, F. (1975). Geology of Bulgaria: a Review. Am. Assoc. Pet. Geol. Bull., 59, 303–335.

Fytikas, M., Innocenti, F., Manetti, P., Mazzuoli, R., Peccerillo, A. and Villari, L., (1984). Tertiary to Quaternary evolution of volcanism in the Aegean region. Jour. Geol. Soc. London sp. Publ. 17, 687-699.

Goldfarb R, Hart C, Miller M, Miller L, Farmer GL, Groves D, (2000). The Tintina gold belt – a global perspective. The Tintina gold belt: concepts, exploration and discoveries. British Columbia and Yukon champer of mines. 2,5-34.

Hart CJR, Baker T, Burke M, (2000). New exploration concepts for country-rock-hosted, intrusion-related gold systems: Tintina gold belt in Yukon. The Tintina gold belt: concepts, exploration and discoveries. British Columbia and Yukon champer of mines. 2,145-172.

Hollister VF, (1992). On a proposed plutonic porphyry gold deposit model. Nonrenewable Resour, 1,293-302.

Innocenti, F., Kollios, N., Manetti, P., Mazzuoli, R., Peccerillo, G., Rita, F., Villari, L. (1984). Evolution and Geodynamic Significance of the Tertiary Orogenic Volcanism in Northern Greece. Bull. Volcanol., Vol. 47 – 1.

Kaszuba JP, Wandlandt, RF (2000). Effect of carbon dioxide on dehydration melting reactions and melt compositions in the lower crust and the origin of alkaline rocks. J Petrol. 41:3,363-386

Kilias, A., Mountrakis, D., (1990). Kinematics of the crystallinesequences in the western Rhodope Massif. Geologica Rhodopica 2:100–116.

Kilias, A., Mountrakis, D., (1998). Tertiary extension of the Rhodope massif associated with granite emplacement (Northeen Greece). Acta Volcanologica, 10, 2, 331-337.

Koukouvelas and Pe-Piper G., (1991). The Oligocene Xanthi pluton, northern Greece: a granodiorite emplaced during regional extension. Journal of the Geological Society, London, 148:749-758.

Krohe, A., & Mposkos, E. (2002). Multiple generations of extensional detachments in the Rhodope Mountains (northern Greece): evidence of episodic exhumation of high-pressure rocks. Special Publication-Geological Society Of London, 204, 151-178.

Liati, A. (1986). Regional metamorphism and overprinting contact metamorphism of the Rhodope zone, near Xanthi (N. Greece): petrology, geochemistry, geochronology. PhD Thesis, Naturwissenschaftlichen Fakultat der Technischen Universitat Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Germany, p. 186.

Lang R. James, Baker Timothy (2001) “Intrusion-related gold systems: the present level of understanding”, Mineralium Deposita, 36, 477-489.

Lang R. James, Baker Timothy, Hart J. R. Craig, Mortensen K. James (2000) “An exploration model for intrusion-related gold systems”, SEG NEWSLETTER, 40.

Laveille RCA, Newberry RJ, Bull KF, (1988). An oxidation state – alkalinity diagram for discriminating some gold-favorable plutons: an empirical and phenomenological approach. Geo Sec Am Abstr Prog. 20,A142.

Liati, A., and Seidel, E., (1996). Metamorphic evolution and geochemistry of kyanite eclogites in central Rhodope, nrthern Greece. Contribution to Mineralogy and Petrology, 123, 293-307.

Maltezou, F., & Brooks, M. (1989). A geophysical investigation of post-Alpine granites and Tertiary sedimentary basins in northern Greece. Journal of the Geological Society, 146(1), 53-59.

McCoy DT, Newberry RJ, Layer PW, DiMarchi JJ, Bakke A, Masterman IS, Minehane D, (1997). Plutonic related gold deposits of Alaska . Soc Econ Geol Monogr, 9,151-190.

Melfos V, Vavelidis M, Bogdanov K (2003). Occurrence, mineralogy and chemical composition of primary gold from Tertiary ore mineralisations in the Rhodope massif (Greece-Bulgaria). In: Eliopoulos DG et al (eds) Mineral exploration and sustainable development. Millpress, Rotterdam, pp 1201–1204.

Melfos V., Vavelidis M., Christofides G., Seidel E. (2002). Origin and evolution of the Tertiary Maronia porphyry copper-molybdenum deposit, Thrace, Greece. Mineralium Deposita, 37, 648-668.

Melfos V., Voudouris P.C. (2012). Geological, Mineralogical and Geochemical Aspects for Critical and Rare Metals in Greece. Minerals, 2, 300-317.

Melfos, V., Vavelidis, M., Christofides, G. & Seidel E. (2002). Origin and evolution of the Tertiary Maronia porphyry copper-molybdenum deposit, Thrace, Greece. Mineral. Deposita 37: 648–668.

Michael, C., Perdikatsis, V., Dimou, E. & Marantos, I. (1995). Hydrothermal alteration and ore deposition in epithermal precious metal deposit of Agios Demetrios, Konos area, Northern Greece. Geo1. Soc. Greece, Special Pub1ic. 4, 778–782.

Michailidis K., Vavelidis M., Christofides G., (1989). Native gold in the skarn-type mineralization of Kimmeria, NE of Xanthi. Geologica Rhodopica, 1: 396-402.

Mposkos, E. and Krohe, A., (2000). Petrological and structural evolution of continental high pressure (HP) metamorphic rocks from the Greek Rhodope: a new ultra high-pressure metamorphic province established. Earth and Planetary Science Letters, 192, 497-506.

Mposkos, E., (2002). Petrology of ultra-high pressure metamorphic Kimi complex in Rhodope: A new insight into the Alpine geodynamic evolution of the Rhodope. Bull. Geol. Soc. Greece, 34, 2169-2188.

Newberry RJ, (2000). Mineral deposits and associated Mesozoic and Tertiary igneous rocks within the Interior Alaska and adjacent Yukon portions of the “Tintina gold belt”: a progress report. The Tintina gold belt: concepts, exploration and discoveries. British Columbia and Yukon champer of mines,2,59-88.

Newberry RJ, Burns LE, Solie Dn, Clautice KH, (1988). A revised geologic model for the North Star gold belt, interior Alaska: progress report. Alaska division of geological and geophysical Surveys Public-Data. File 88-23.

Newberry RJ, McCoy DT, Brew DA, (1995). Plutonic-hosted gold ores in Alaska: igneous versus metamorphic origins. Resour Geol Spec, 18,57-100.

Pe-Piper, G., Christofides, G. & Eleftheriadis, G. (1998). Lead and neodymium isotopic composition of Tertiary igneous rocks of northeastern Greece and their regional significance. Acta Vulcanologica 10: 255–263.

Pe-Piper, G., (2004) Unique features of Greek Cenozoic igneous rocks: tectonics and magma sources. 5th International Symposium on Eastern Mediterranean Geology Thessaloniki, Greece, April 2004.

Sillitoe RH, (1991). Intrusion-related gold deposits. Gold metallogeny and exploration. Blackie, Glasgow. 165-209.

Soldatos, T., Koroneos, A., Del Moro, A., & Christofides, G. (2001). Evolution of the Elatia plutonite (Hellenic Rhodope Massif, N. Greece). CHEMIE DER ERDE-GEOCHEMISTRY, 61(2), 92-116.

Thompson JFH, Sillitoe RH, Baker T, Lang JR, Mortensen JK, (1999). Intrusion-related gold deposits associated with tungsten-tin provinces. Miner Deposita, 34,323-334.

Touret JLR, (1992). Carbon dioxide transfer between the upper mantle and the atmosphere: tempory storage in the lower continental crust. Terra Nova. 4,87-98.

Vavelidis M., Christofides G., Melfos V. (1997). Ancient gold mines near Krinides in Philippoi area (Macedonia, N. Greece). In: Archaeometrie und Denkmalplege. Wien. 84-86.

Vavelidis, M., Michailidis, K., Christofides, G., Boboti-Tsitlakides, I., (1990). Geochemical study of placer gold and the gold-bearing skarn-type mineralization of Kimmeria area, Xanthi district, NE Greece. Geologica Rhodopica, 2:297-308.

Voudouris P., Melfos V., Spry P.G., Moritz R., Papavassiliou C., Falalakis G. (2011). Mineralogy and geochemical environment of formation of the Perama Hill high-sulfidation epithermal Au-Ag-Te-Se deposit, Petrota Graben, NE Greece. Mineralogy and Petrology, 103, 79-100.

Voudouris P, Tarkian M, Arikas K (2006). Mineralogy of telluride-bearing epithermal ores in Kassiteres-Sappes area, western Thrace, Creece. Mineralogy and Petrology, 87: 31-52.

Voudouris P. (1993). Mineralogical, geochemical and fluid inclusions studies on epithermal vein type gold-silver mineralizations at Kassiteres/Sapes (NE Greece). Unpubl. PhD Thesis, Univ. of Hamburg, 218p (in German).

Voudouris P., Melfos V., Spry P.G., Bindi L., Moritz R., Ortelli M. Kartal T. (2013). Extremely Re-Rich Molybdenite from Porphyry Cu-Mo-Au Prospects in Northeastern Greece: Mode of occurrence, causes of enrichment, and implications for gold exploration. Minerals, 3, 165-191.

Voudouris P., Melfos V., Vavelidis M., Arikas K. (2003). Genetic relation between the Tertiary porphyry Cu-(±Mo) and the epithermal Au-(±Ag) deposits in the Rhodope metallogenic province, Thrace region, Northern Greece. In: Mineral Exploration and Sustainable Development. Eds: Eliopoulos et al., 541-544.

Voudouris, P., Melfos, V., Spry, P.G., Moritz, R., Papavassiliou, C., Falalakis, G., (2011). Mineralogy and geochemical environment of formation of the Perama Hill high-sulfidation epithermal Au-Ag-Te-Se deposit, Petrota Graben, NE Greece. Minerology and Petrology.

Ελληνική

Βαβελίδης Μ., Γιαλόγλου Γ., Wagner G.A., Μέλφος Β. (1996). Σκαπτή Ύλη: Ένα αρχαίο μεταλλείο χρυσού στην τοποθεσία Μάνδρα Καρή, Παλιάς Καβάλας. Αρχαιομετρικές και Αρχαιολογικές Έρευνες στη Μακεδονία και Θράκη. Θεσσαλονίκη 1993. 23-35.

Βαβελίδης Μ., Χριστοφίδης Γ., Μέλφος Β. (1997). Αρχαία μεταλλευτική δραστηριότητα στην ευρύτερη περιοχή Καβάλας-Φιλίππων. «Αρχαία Ελληνική Τεχνολογία». Θεσσαλονίκη. 95-101.

Δαβή, Ε., (1963). Γεωλογική κατασκευή της νήσου Σαμοθράκης. Ann. Geol. Pays Hell. 14, 133-188.

Κυριακόπουλος Γ.Κ. (1987). Γεωχρονολογική, γεωχημική, ορυκτολογική και ισοτοπική μελέτη των Τριτογενών πλουτωνικών πετρωμάτων της Ροδόπης. Διδακτορική Διατριβή. Πανεπιστήμιο Αθηνών, σ. 343.

Μουντράκης Δ. (2010). Γεωλογία και γεωτεκτονική εξέλιξη της Ελλάδος. Θεσσαλονίκη. University Studio Press.

Χριστοφίδης Θ. Γεώργιος (1977). Συμβολή εις την μελέτη των πλουτωνικών πετρωμάτων της περιοχή Ξανθής. Διδακτορική Διατριβή, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Τμήμα Γεωλογίας, Θεσσαλονίκη.

Εισερχόμενη Αναφορά

Δεν υπάρχουν προς το παρόν εισερχόμενες αναφορές.