Το πορφυρικό σύστημα Cu-Mo-Au της Βόρειας Ελλάδας: Κοιτασματολογικοί τύποι, ορυκτολογία, γεωχημεία και δυναμική ΣΚΟΠΥ

Κατά το Όλιγο-Μειόκαινο (περίπου 20–25 εκατ. χρόνια πριν), στη Βόρεια Ελλάδα (κεντρο-ανατολική Μακεδονία και Θράκη) ενεργοποιήθηκε ένα από τα σημαντικότερα παγκόσμια μεταλλογενετικά συστήματα: το πορφυρικό σύστημα χαλκού-μολυβδαινίου-χρυσού (Cu-Mo-Au). Μέσω ανόδου υδροθερμικών ρευστών κατά μήκος ρηγμάτων και διακλάσεων, αναπτύχθηκε μια πλήρης σειρά κοιτασματολογικών τύπων: (i) σκαρν, (ii) πολυμεταλλική μετασωμάτωση/ανθαρκική αντικατάσταση (ο γνωστός τύπος manto που συνοδεύει τα πορφυρικά κοιτάσματα χαλκού στις Άνδεις), (iii) πορφυρικός Cu-Au, (iv) φλέβες αντιμονίου, και (v) επιθερμικός χρυσός.

Στο άρθρο αυτό περιγράφονται η ορυκτολογία, η γεωχημεία και η σχέση τους με Στρατηγικές και Κρίσιμες Ορυκτές Πρώτες Ύλες/ΣΚΟΠΥ (π.χ., Cu, As, Pd, Sb, W, Bi), αλλά και ορυκτές πρώτες ύλες (ΟΠΥ) απαραίτητες σε εφαρμογές υψηλής και ενεργειακής τεχνολογίας (Mo, Re, Te, Se, Cd). Η εργασία λαμβάνει υπόψιν τις σύγχρονες στρατηγικές κοιτασματολογικής έρευνας (USGS, EuroGeoSurveys) και αναδεικνύει τη δυναμική της περιοχής για ΣΚΟΠΥ.

Η αναζήτηση κοιτασμάτων μεταλλικών ορυκτών τα τελευταία χρόνια έχει στραφεί σε συστημικές προσεγγίσεις (mineral systems), όπως εφαρμόζονται ήδη σε Αυστραλία, ΗΠΑ, Καναδά και προωθούνται από τον EuroGeoSurveys. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί η στρατηγική του USGS, η οποία βασίζεται σε 16 διαφορετικά μεταλλογενετικά συστήματα (USGS Open‑File Report 2020–1042). Από τα 16 συστήματα μεταλλικών ΟΠΥ τα 5 παρουσιάζουν ιδιαίτερα δυναμικό μεταλλογενετικό ενδιαφέρον για τη χώρα μας και αποτελούν τη βάση για το σχεδιασμό σχετικής κοιτασματολογικής έρευνας ΣΚΟΠΥ.

Στον Πίνακα 1 αναφέρονται οι κοιτασματολογικοί τύποι που συνδέονται με τα επιμέρους συστήματα ΟΠΥ, οι κύριες ΟΠΥ αλλά και οι πιθανές συνοδές ΣΚΟΠΥ που τους χαρακτηρίζουν, καθώς και οι δυναμικοί στόχοι ΣΚΟΠΥ σε σχέση με βασικούς κοιτασματολογικούς τύπους που είναι γνωστοί και «εν πολλοίς» διαπιστωμένοι στην Ελλάδα.

Για παράδειγμα, η μεταλλογενετική κληρονομιά της Βόρειας Ελλάδας προσφέρει ένα μοναδικό γεωλογικό «εργαστήριο» για τη μελέτη ενός πλήρως ανεπτυγμένου πορφυρικού συστήματος Cu-Mo-Au (Σχήμα 1), παρουσία όλων των συνοδών κοιτασματολογικών τύπων που το χαρακτηρίζουν.

Κατά το Άνω Ηώκαινο-Μειόκαινο, η υποβύθιση της Αφρικανικής πλάκας κάτω από την Ευρασιατική προκάλεσε εκτεταμένη ηφαιστειακή και πλουτωνική δραστηριότητα στο μαγματικό τόξο του Αιγαίου. Στην περιοχή της Βόρειας Ελλάδας (π.χ. Κιμμέρια, Ολυμπιάδα, Σάππες, Σκουριές, Θέρμες) δημιουργήθηκε ένα πορφυρικό σύστημα Cu-Mo-Au με την μεταλλογενετική παρουσία όλων των κοιτασματολογικών τύπων που το χαρακτηρίζουν και το συνοδεύουν.

Τα μεταλλοφόρα υδροθερμικά ρευστά, που αναδύονται σε συνδυασμό με βαθιά μαγματική δράση και σχετικές μαγματογενείς διεισδύσεις, ακολούθησαν ενεργά ρήγματα και διακλάσεις (Σχήμα 2). Με την άνοδο, η θερμοκρασία (από >600°C έως <150°C) και η χημική σύσταση (πτώση Eh, pH, αλατότητας) μειώνονταν, με αποτέλεσμα τη διαδοχική απόθεση σειράς παραγενετικών κοιτασματολογικών τύπων, ο καθένας τους με τα δικά του διακριτά χαρακτηριστικά.

2.1. Σκαρν (Scarn) – χαλκός/Cu, βαλφράμιο/W, μολυβδαίνιο/Mo, χρυσός/Au, βισμούθιο/Bi (π.χ., Κιμμέρια/Ξάνθη, Μαντέμ Λάκκος/Χαλκιδική)

• Θερμοκρασία: 400–600°C
• Ορυκτολογία: Γρανάτης, πυρόξενος, επίδοτο, μαγνητίτης, χαλκοπυρίτης, σιδηροπυρίτης, μολυβδαινίτης, σελίτης.
• Γεωχημεία: Υψηλές συγκεντρώσεις Cu (0,5–2%), Fe, Au (0,2–2 γρ/τόνο), Mo (100–500 ppm), W, Bi, κοβάλτιο/Co.
• ΣΚΟΠΥ: W, Bi, Co (σε αναγωγικές φάσεις).

2.2. Πολυμεταλλική μετασωμάτωση / Ανθρακική αντικατάσταση/Carbonate Replacement Deposit-CRD (Manto) – μόλυβδος/Pb, ψευδάργυρος/Zn, αρσενικό/As, χρυσός, άργυρος/Ag, αντιμόνιο/Sb  (π.χ., Ολυμπιάδα & Στρατώνι/Χαλκιδική, Θέρμες/Ξάνθη)

• Θερμοκρασία: 300–450°C
• Ορυκτολογία: Σιδηροπυρίτης, σφαλερίτης, γαληνίτης, αρσενοπυρίτης, αργυρίτης, χαλκοπυρίτης, τετραεδρίτης, βουλανζερίτης.
• Γεωχημεία: Pb (0,5–5%), Zn (1–8%), Ag (10–150 g/t), Cu (0,1–1%), αυξημένος Au.
• ΣΚΟΠΥ: As, Sb (έως 0,5%). Επίσης κάδμιο/Cd (υψηλές συγκεντρώσεις στο σφαλερίτη) που δεν είναι ΣΚΟΠΥ αλλά χρησιμοποιείται στις μπαταρίες και τα φωτοβολταϊκά.

2.3. Πορφυρικός Cu-Au – (π.χ., Σκουριές/Χαλκιδική, Ποντοκερασιά/Κιλκίς, Παγώνη Ράχη/Έβρος)

• Θερμοκρασία: 300–600°C
• Ορυκτολογία:Χαλκοπυρίτης, βορνίτης, μολυβδενίτης, σιδηροπυρίτης, εναργίτης.
• Γεωχημεία:Cu (0,3–1%), Mo (100–2000 ppm), Au (0,1–1 g/t).
• ΣΚΟΠΥ: Cu
• ΟΠΥ υψηλής τεχνολογίας: Re έως 2000 ppm σε μολυβδαινίτη, Σελήνιο/Se, Τελλούριο/Te.

2.4. Φλέβες αντιμονίου – (π.χ., Καλλυντήρι/Ροδόπη, Λαχανάς/Θεσσαλονίκη)

• Θερμοκρασία: 200–300°C
• Ορυκτολογία: Στιβνίτης, σιδηροπυρίτης, βαρύτης, χαλαζίας, σπάνια κινναβαρίτης.
• Γεωχημεία: Sb (5–20%), As (0,1–1%), υδράργυρος/Hg (έως 0,1%).
• ΣΚΟΠΥ: Αντιμόνιο (Sb).

2.5. Επιθερμικός χρυσός – (π.χ., Σάππες/Ροδόπη, Πέραμα/Έβρος, Βίνα/Χαλκιδική)

• Θερμοκρασία: 150–250°C
• Ορυκτολογία: Ελεύθερος χρυσός, τελλουρίδια (καλαβερίτης, πετσίτης), σιδηροπυρίτης, αμαλγάματα.
• Γεωχημεία: Au (1–15 g/t), Ag (5–50 g/t), Te (100–1500 ppm), Hg (1–100 ppm).
• ΣΚΟΠΥ: Βισμούθιο/Bi
• ΟΠΥ υψηλής τεχνολογίας: Τελλούριο/Te, υδράργυρος/Hg.

Σύμφωνα με τον κατάλογο ΣΚΟΠΥ της ΕΕ (2023) και του USGS, οι παραπάνω τύποι κοιτασμάτων στη Βόρεια Ελλάδα μπορεί να φιλοξενούν τα στοιχεία του παρακάτω πίνακα μέσω μεταλλογενετικής μοντελοποίησης (Σχήμα 2).

Η συστημική προσέγγιση του USGS (16 mineral systems) και οι κατευθύνσεις του EuroGeoSurveys δίνουν έμφαση στην ιχνηλασιμότητα από το μαγματικό έως το επιθερμικό και υπεργενετικό πεδίο. Στην περίπτωση της Βόρειας Ελλάδας, καταγράφεται πλήρως το μοντέλο του πορφυρικού συστήματος, ενώ παράλληλα προσδιορίζονται πολλαπλές ΣΚΟΠΥ σε συνοδά ορυκτά.

• Η Βόρεια Ελλάδα φιλοξενεί ένα πλήρες πορφυρικό σύστημα Cu-Mo-Au με όλους τους ενδιάμεσους συνοδούς κοιτασματολογικούς τύπους.
• Πέρα από τις κύριες ΟΠΥ (Mo, Pb, Zn, Ag, Au), υπάρχει σημαντικό δυναμικό ΣΚΟΠΥ (Cu, As, Sb, W, Bi, Co), αλλά και ΟΠΥ που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές υψηλής και ενεργειακής τεχνολογίας (Te, Se, Re, Hg).
• Απαιτείται συστηματική ορυκτολογική και γεωχημική έρευνα (SEM-EDS, EPMA, LA-ICP-MS) για τη χωρική κατανομή και περιεκτικότητα.
• Προτείνεται η ένταξη της περιοχής στα σχετικά έργα που πραγματοποιεί ο ΟΟΣΑ.
• Οι εμφανίσεις μεταλλικών ορυκτών (π.χ., Κιμμέρια, Ολυμπιάδα, Σάππες, Βίνα, Σκουριές-Θέρμες) θα πρέπει να επαναξιολογηθούν με κριτήρια mineral systems targeting.

[1] USGS (2021). Systems-Deposits-Commodities-Critical Minerals Table, Open‑File Report 2020–1042.

[2] Mineral Systems approach for exploration targeting. 

[3] Eliopoulos, D.G., et al. (2010). Porphyry and epithermal systems in northern Greece. Ore Geology Reviews.

[4] Voudouris, P., et al. (2019). Tellurides and Bi-minerals in Greek Au-Ag deposits. Minerals

[5] Αρβανιτίδης, Ν. (2025). Προτεινόμενος οδικός χάρτης για την κοιτασματολογική έρευνα και την προοπτική δυναμικής αξιοποίησης ΣΚΟΠΥ στην Ελλάδα https://rawmathub.gr/synentefkseis-kai-arthra-gia-protes-yles/arthra-gia-protes-yles/proteinomenos-odikos-xartis-gia-tin-koitasmatologiki-erevna

[6] Mining regions and cities https://www.oecd.org/en/topics/mining-regions-and-cities.html

cover photo credits: By Stephanie Salisbury - IMG_4218, CC BY 2.0, https://commons.wikimedia.org

Απαγορεύεται ρητώς η αναπαραγωγή ή αναδημοσίευση, μερική ή ολική, του εν λόγω περιεχομένου. Το RAWMATHUB.GR διατηρεί το αποκλειστικό δικαίωμα δημοσίευσης και παροχής αδειών αναδημοσίευσης κατόπιν έγγραφης άδειας, επιφυλασσόμενο για την άσκηση κάθε νόμιμου δικαιώματος του. Εφόσον επιθυμείτε να χρησιμοποιήσετε το περιεχόμενο, παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας στο Αυτή η διεύθυνση Email προστατεύεται από τους αυτοματισμούς αποστολέων ανεπιθύμητων μηνυμάτων. Χρειάζεται να ενεργοποιήσετε τη JavaScript για να μπορέσετε να τη δείτε..