Ορυκτολογία και γεωχημεία των σιδηρονικελιούχων λατεριτικών εμφανίσεων του Βερμίου.

Περίληψη

Στην εργασία αυτή μελετούνται οι δευτερογενείς-μεταμορφωμένες Fe-Ni-ούχες λατεριτικές εμφανίσεις της περιοχής Σφηκιάς του Βερμίου Όρους από ορυκτολογική και γεωχημική άποψη. Η περιοχή μελέτης ανήκει γεωτεκτονικά στο όριο της υποζώνης της Αλμωπίας και της Πελαγονικής ζώνης. Οι λατεριτικές εμφανίσεις έχουν τη μορφή στρώματος ή φακών, βρίσκονται πάνω σε οφειόλιθους και καλύπτονται σε συμφωνία από επικλυσιγενείς ιζηματογενείς σχηματισμούς (ασβεστόλιθους, αργιλικούς σχιστόλιθους). Οι οφειόλιθοι είναι έντονα σερπεντινιωμένοι λερζόλιθοι όπου η σύστασή τους περιλαμβάνει υπολείμματα των πρωτογενών πυριτικών ορυκτών (ολιβίνης, ορθο-, κλινο-πυρόξενοι), Cr-σπινέλλιους, μαγνητίτη και ορυκτά σερπεντίνη. Χημικές αναλύσεις με ηλεκτρονικό μικροαναλυτή, έδειξαν ότι ο ολιβίνης των λερζολίθων έχει σύσταση Fο=89,7-92,5 %, οι ορθοπυρόξενοι είναι ενστατίτες (Εn=88-92,1%, Fs=6,8-9,1%, Wo=1-2,9%), οι κλινοπυρόξενοι είναι αυγίτες (En=49,8-53,8%, Wo=40,7-47,1%, Fs=2,6-5,5%) και οι Cr-σπινέλλιοι έχουν Mg# = 65,8-69,1% και Cr# = 38,5-42,8%. ∆ύο διαφορετικού τύπου μεταλλοφόρες θέσεις στις τοποθεσίες Γερακόπετρα και ∆ιχάλωμα βόρεια του χωριού Σφηκιά μελετήθηκαν στην παρούσα εργασία. Στην ορυκτολογική σύσταση του μεταλλεύματος και των δύο θέσεων συμμετέχουν τα μεταλλικά ορυκτά μαγνητίτης, χρωμίτης, αιματίτης, μιλλερίτης, ±λειμωνίτης και τα Ni-ούχα πυριτικά χλωρίτης, αμφίβολοι, τάλκης, ±στιλπνομέλας. Στη θέση Γερακόπετρα το μετάλλευμα σε σύγκριση με εκείνο της θέσης ∆ιχάλωμα παρουσιάζει σαφή στρωμάτωση, διαβάθμιση του ιστού και της υφής από τα ανώτερα σημεία προς τη βάση του μεταλλοφόρου σώματος και αυξημένη ποσότητα μαγνητίτη που περιβάλλει χρωμιτικούς πυρήνες ή δημιουργεί αυτοτελείς κρυστάλλους. Οι χρωμίτες του λατεριτικού μεταλλεύματος από χημική άποψη προβάλλονται στο πεδίο σύστασης των αργιλιούχων χρωμιτών. Οι τιμές των παραμέτρων Cr# και Mg# μεταβάλλονται μεταξύ 55,9-80,8 %, και 35,0-59,6% αντίστοιχα και προβάλλονται στο πεδίο των Αλπικού-τύπου χρωμιτών. Ο μαγνητίτης παρουσιάζει υψηλές περιεκτικότητες σε NiO (μέχρι 2,22%). Οι περιεκτικότητες των πυριτικών ορυκτών του λατεριτικού μεταλλεύματος σε NiO είναι 2,62-6,78% για το χλωρίτη, για τους αμφιβόλους 0,00-3,02% και 0,80-1,19% για το τάλκη. Η μελέτη της κατανομής των στοιχείων Si, Al, Cr, Fe, Mg, Ca, Ni και Co σε λατεριτική εμφάνιση της περιοχής Γερακόπετρας έδειξε ότι αυτή καθορίζεται από τη τοπική συγκέντρωση των ορυκτών στα οποία είναι τα κύρια συστατικά ή ο μοναδικός φορέας τους. Τα γεωλογικά, ιστολογικά και γεωχημικά χαρακτηριστικά των λατεριτικών εμφανίσεων της περιοχής μελέτης δηλώνουν μία δευτερογενή προέλευση. Τα υλικά αρχικού λατεριτικού μανδύα διαβρώθηκαν μεταφέρθηκαν και αποτέθηκαν στη σημερινή θέση ως ένα μηχανικό-χημικό ίζημα. Η σημερινή ορυκτολογική σύσταση και ο ιστός του μεταλλεύματος είναι αποτέλεσμα μίας χαμηλού βαθμού μεταμόρφωσης που επηρέασε την περιοχή κατά την Αλπική ορογένεση.

In the present work the mineralogy and geochemistry of the secondary-metamorphosed Fe-Ni lateritic ore occurrences of the Sfikia area, Vermion mountain are studied. The investigated area belongs geotectonically to the boundary of the Almopia subzone and the Pelagonian zone.
The lateritic οre occurrences form layered or lensoidal bodies on ophiolitic rocks and they are conformably covered by transgressive sedimentary formations (limestones, shales). The ophiolitic rocks are highly serpentinized lherzolites consisting of relics of primary silicates (olivine, ortho-, clino-pyroxene), Cr-spinels, magnetite, and serpentine minerals. Electron microprobe analyses on the lherzolite minerals showed that olivine has Fo=89.7-92.5%, orthopyroxenes are enstatites (En=88-92.1%, Fs=6.8-9.1%, Wo=1-2.9%), clinopyroxenes are augites (En=49.8-53.8%, Wo=40.7-47.1%, Fs=2.6-5.5%) and Cr-spinels have Mg#=65.8-69.1% and Cr#=38.5-42.8%. Two different mineralized sites namely Gerakopetra and Dixaloma to the north of Sfikia village have been investigated in the present work. The main constituents of the ore in both areas are the metallic minerals magnetite, chromite, hematite, millerite, ±goethite and the Ni-bearing silicates, chlorite, amphiboles, talc, ±stilpnomelane. The Gerakopetra ore occurrences, compared to those of Dixaloma area, present a clear bedding, a gradational texture from the upper parts to the base of the ore body and an increased amount of magnetite, which surrounds chromite cores or forms identical crystals. From the chemical point of view the chromites of the lateritic ore fall in the aluminian chromite range. Their Cr# and Mg# ratios range between 55.9-80.8% and 35.0-59.6% respectively, and they fall in the Alpine-type chromite field. Magnetite has high NiO contents (up to 2.22%). The NiO contents of the lateritic ore silicate minerals are: 2.62-6.78% for the chlorite, 0.00-3.02 for the amphiboles and 0.80-1.19% for the talc. The study of the distribution of Si, Al, Cr, Fe, Mg, Ca, Ni and Co in the Gerakopetra lateritic ore occurrence reveals that it is relative to the local concentration of the minerals in which they are the major constituent or the unique element bearing. The geological, textural and geochemical characteristics of the study area lateritic
ore occurrences denote a secondary formation. The constituents of an initial lateric crust have been eroded, transported and deposited to the present place as a clastic-chemical sediment. The final mineralogical composition and the texture of the ore is the result of a low-grade metamorphism, which affected the area during the Alpine orogeny.