Τεκτονική, μαγματισμός και μεταλλογένεση στη Μάζα της Ροδόπης. = Tectonics, magmatism and mineralization in the Rhodope Massif.

Περίληψη

Αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη, μέσω συλλογής δεδομένων από τη σύνθεση προϋπαρχόντων εργασιών, της υπεργενούς μεταλλοφορίας οξειδίων του μαγγανίου που φιλοξενούνται στους πρόποδες τους όρους Φαλακρό, στο δυτικό τμήμα της Μάζας της Ροδόπης . Η μεταλλοφορία αυτή είναι αποτέλεσμα της οξείδωσης πρωταρχικών κοιτασμάτων αντικατάστασης Pb-Zn σε ανθρακικά πετρώματα, υδροθερμικής προέλευσης, πλούσια σε Mn ηλικίας 32.5-33.0 Ma. Τα πετρώματα της περιοχής ανήκουν στο SRCC της Μάζας της Ροδόπης είναι Ερκύνιας ηλικίας κι αποτελούνται από γνεύσιους, μαρμαρυγιακούς σχιστόλιθους, αμφιβολίτες και μάρμαρα. Η γένεση των υδροθερμικών ρευστών συνδέεται με τα ενδιάμεσης έως όξινης σύστασης ασβεσταλκαλικά πετρώματα, γρανοδιοριτικά, ρυοδακιτικά και ανδεσιτικά πυριγενή σώματα που διεισδύουν στην περιοχή ηλικίας 30.0±1 Ma. Η μεταλλοφορία βρίσκεται κυρίως στους ανώτερους ορίζοντες του μαρμάρου, όπου ελέγχεται από τα ρήγματα, ενώ σε αμελητέα ποσότητα βρίσκουμε και στις διαρρήξεις των σχιστολίθων. Η πρωτογενής μεταλλοφορία αποτελείται από ανθρακικά και πυριτικά ορυκτά που περιέχουν Mn (ροδοχρωσίτης, ανκερίτης , μαύρος ασβεστίτης), συνοδεία χαλαζία και πολυμεταλλικών σουλφιδίων κυρίως σφαλερίτη πλούσιο σε Zn. Με την εισχώρηση του μετεωρικού νερού πλούσιο σε CO 2 και O 2 προκαλείται η διάλυση του πετρώματος ξενιστή και της μεταλλοφορίας, εμπλουτίζονται τα ρευστά σε στοιχεία και μέσω των ασυνεχειών του πετρώματος, τις οποίες διευρύνουν, κυκλοφορούν στο πέτρωμα και στις κατάλληλες φυσικοχημικές συνθήκες που προκαλείται ο κορ εσμός τους αποθέτουν οξείδια του Mn. Έτσι, πραγματοποιείται η υπεργενής διαδικασία γένεσης των κοιτασμάτων πλούσιων σε Mn που εμφανίζονται με ακανόνιστη μορφή στο πέτρωμα και αποτελούνται από ορυκτολογικές παραγενέσεις με MnO-gel, τοντοροκίτη, νσουτίτη, χαλκοφανίτη, μπιρνεσσίτη, κρυπτομέλανα, πυρολουσίτη και ρανσιεΐτη . Τα πρωτογενή σουλφίδια με τη δράση των μετεωρικών νερών μετατράπηκαν κι αυτά σε οξείδια όπως αζουρίτης, μαλαχίτης, γκαιτίτης , λειμωνίτης και κερουσίτης. Η οξειδωμένη αυτή μορφή μεταλλοφορίας υπέστησε οικονομική εκμετάλλευση για πολλές δεκαετίες για την εξόρυξη Mn, κατάλληλο για την κατασκευή μπαταριών , ενώ πλέον έχει εγκαταλειφθεί.

The subject of the following Bachelor Thesis is the study of supergene Mn-oxides that are found in the marbles of Falakro mountain, in the Western part of the Rhodope Massif. The mineralization was caused by the oxidation of primary Pb- Zn carbonate replacement deposits. These deposits were created by hydrothermal activity, they were rich in Mn and their age is estimated at around 32.5- 33.0 Ma. The rocks of the region belong to the South Rhodope Core Complex and their age is Hercynian. They consist of gne iss, mica schists, amphibolites and marbles. The genesis of hydrothermal fluids is associated with the intermediate to acidic calc alkaline igneous rocks, granodiorites, rhyodacites and andesite that penetrate the metamorphic basement and their age is 30.0 ±1 Ma. The mineralization is mainly found in the upper sequence of the marble and is controlled by the faults. There is also a negligible amount in the schists’ fractures. The primary mineralization consists of carbonate and silicate ores containing Mn (r hodochrosite, ankerite, black calcite) with quartz and polymetallic sulfides, mainly Zn - rich sphalerite. The penetration of the
meteoric water rich in CO 2 and O 2 , causes the dissolution of the host rock and the primary mineralization. This results in the enrichment of fluids in elements that move through the fractures, causing them to expand, and under the appropriate physicochemical conditions the precipitation of Mn - oxides happens. The mineral assemblage of the supergene mineralization consists of MnO- gel, todorokite, nsutite, chalcophanite, birnessite, cryptomelane, pyrolusite and rancieite. The primary sulfides are transformed into azurite, malachite, goethite, limonite and cerussite. This oxidized form of mineralization had been exploited for many de cades to extract Mn, but has now been abandoned.