Από τον εντοπισμό νέων κοιτασμάτων στο περιβάλλον των μεταλλείων Ολυμπιάδας και Στρατωνίου στις δυναμικές προοπτικές της περιοχής Βίνας

Στο βιβλίο «Χαλκιδική, φτιαγμένη από Γη και Θάλασσα» γίνεται συγκεκριμένη αναφορά στα Μεταλλεία Κασσάνδρας, και ειδικότερα σε μια απλοποιημένη προσέγγιση της γεωλογίας των κοιτασμάτων Ολυμπιάδας και Στρατωνίου, με έμφαση στο μεταλλογενετικό μοντέλλο σχηματισμού τους που αποτελεί και την βάση της στρατηγικής της κοιτασματολογικής έρευνας που εφαρμόζεται. Συγκριμένα αναφέρεται:

«...Τα αρχαία μεταλλευτικά έργα και η μεταλλογενετική προσέγγιση και μοντελοποίηση, στη βάση γεωλογικής ερμηνείας συγκεκριμένων μεταλλοφόρων εμφανίσεων, στήριξαν σε μεγάλο βαθμό τη μεθοδολογία κοιτασματολογικής έρευνας, στο πλαίσιο εντοπισμού νέων δυναμικών στόχων, στην ευρύτερη περιοχή του μεταλλείου Ολυμπιάδας. Ανήκει στις ικανότητες του οικονομικού γεωλόγου και κοιτασματολόγου να αξιοποιεί δημιουργικά την υπάρχουσα πληροφόρηση και τα δεδομένα, όπως επίσης να συλλέγει στοιχεία και χαρακτηριστικά στη βάση παρατηρήσεων και αναλύσεων, που δεν έτυχαν απαραίτητης προσοχής και ανάλογου ενδιαφέροντος στο παρελθόν και τα οποία μπορούν να συμβάλλουν θετικά στην ανάδειξη νέων μεταλλοφόρων συγκεντρώσεων και πρόσθετων αποθεμάτων.

«Η σύνθετη αξιοποίηση του συνόλου των γεωεπιστημονικών δεδομένων, μέσα από παραστάσεις ολοκληρωμένων μεταλλογενετικών μοντέλλων, συμβάλλει στην καλύτερη ερμηνευτική προσέγγιση για τον τρόπο σχηματισμού των κοιτασμάτων και στην εφαρμογή βέλτιστων πρακτικών κοιτασματολογικής έρευνας για τον εντοπισμό τους. Η κοιτασματολογική έρευνα, που πραγματοποιήθηκε στην Β.Α. Χαλκιδική, είχε σαν αποτέλεσμα τον χαρακτηρισμό δύο βασικών κοιτασματολογικών τύπων, συγκεκριμένα, (i) συμπαγή θειούχα πολυμεταλλικά μετασωματικά στρωματέγκλειστα κοιτάσματα, τύπου manto, που απαντώνται στις περιοχές Ολυμπιάδας, Μαντέμ Λάκκου και Μαύρων Πετρών, και (ii) κοιτάσματα χαλκού-χρυσού πορφυρικού τύπου που βρίσκονται στις Σκουριές (Σχήμα 1). Τα πολυμεταλλικά (μόλυβδος, ψευδάργυρος, άργυρος, χρυσός) θειούχα μεταλλοφόρα σώματα στην Ολυμπιάδα και στις Μαύρες Πέτρες φιλοξενούνται σε μαρμάρινους ορίζοντες που ανήκουν στη λιθοστρωματογραφική σειρά Κερδυλλίων (Σχήμα 2).

«Συγκεκριμένα, μεταλλοφόρα υδροθερμικά διαλύματα, που κινούνται σε βαθιά σχεδόν κατακόρυφα ρήγματα, αποθέτουν πλούσιες κοιτασματολογικές συγκεντρώσεις, κάθε φορά που τα ρήγματα διασχίζουν και διαπερνούν μαρμάρινους ορίζοντες. Πιο συγκεκριμένα, τα μεταλλοφόρα υδροθερμικά διαλύματα αντικαθιστούν και παίρνουν πλήρως τη θέση των μαρμάρων στην επαφή τους με υπερκείμενους γνευσίους, διαδικασία που εννοιολογικά αναφέρεται συχνά σαν μετασωμάτωση, σχηματίζοντας έτσι στρωματέγκλειστα μεταλλοφόρα σώματα, που είναι διεθνώς γνωστά σαν mantos (Σχήμα 3).

«Το κοίτασμα της Ολυμπιάδας σχηματίσθηκε πριν από 16-28 εκ. χρόνια περίπου, συνδέεται, δηλαδή, με την ίδιας γεωλογικής ηλικίας μαγματική δραστηριότητα και των συνοδών με αυτήν υδροθερμικών διαλυμάτων, που έδρασαν στην περιοχή την περίοδο Άνω Ολιγοκαίνου-Κάτω Μειοκαίνου. Ο μηχανισμός απόθεσης και η θέση εντοπισμού των μεταλλοφόρων σωμάτων τύπου manto ελέγχεται και ευνοείται από τη γεωτεκτονική παρουσία ρηγμάτων και ανθρακικών πετρωμάτων, στην περίπτωση αυτή των μαρμάρων, στο κρυσταλλικό υπόβαθρο της σειράς Κερδυλλίων.

«Στην Ολυμπιάδα, οι μεταλλοφόρες ρηξιγενείς δομές είναι ΒΒA διεύθυνσης και εκτείνονται σε ένα μήκος 1500 μέτρων, σε ένα βάθος 300 περίπου μέτρων και σε ένα μέσο εύρος 12 μέτρων. Τα μεταλλοφόρα σώματα είναι, όπως προαναφέρθηκε, στρωματέγκλειστα, με σχετικά σαφή όρια και ελέγχονται στρωματογραφικά από την επαφή των οριζόντων μαρμάρων με γνευσίους. Η θειούχος μεταλλοφορία αποτελείται από ορυκτά σιδηροπυρίτη, αρσενοπυρίτη, σφαλερίτη, γαληνίτη, τετραεδρίτη, τεναντίτη, βουλανζερίτη και χαλκοπυρίτη. Ο χρυσός περιέχεται αποκλειστικά στον αρσενοπυρίτη και σιδηροπυρίτη.

«Στο τρισδιάστατο γεωλογικό μοντέλο του κοιτάσματος Ολυμπιάδας είναι χαρακτηριστικός ο ρηξιγενής και στρωματογραφικός έλεγχος των μεταλλοφόρων σωμάτων, που αναπτύσσονται γεωμετρικά σε βάρος των οριζόντων μαρμάρου. Στο ίδιο μοντέλο, προτείνεται η σε βάθος προέκταση της μεταλλοφορίας, γεγονός που τεκμηριώνει την εκτέλεση κοιτασματολογικής έρευνας, σε βαθύτερα τμήματα του υπεδάφους...».

Η κεντρική υπόθεση εργασίας είναι ότι τα υδροθερμικά ρευστά, που μεταφέρουν τα μέταλλα, κινούνται κατά μήκος μεγάλων ρηγμάτων. Αποθέσεις σχετικών μεταλλικών ορυκτών (τύπου «manto», είτε σκαρν) δημιουργούνται όπου αυτά τα μεταλλοφόρα ρευστά συναντούν ανθρακικά πετρώματα (π.χ., μάρμαρο), τα οποία αντικαθιστούν με αποτέλεσμα τον «εν δυνάμει» σχηματισμό, συχνά πολυμεταλλικών, κοιτασμάτων (Σχήμα 4). Κυρίαρχος στόχος λοιπόν είναι οι διασταυρώσεις μεταλλοφόρων ρηγμάτων-ανθρακικών σχηματισμών που αποτελούν οδηγό της κοιτασματολογικής έρευνας για τον εντοπισμό μεταλλοφοριών του ίδιου τύπου.

• Χρήση τρισδιάστατου γεωλογικού μοντέλου για την ενσωμάτωση γεωτρήσεων, υπόγειων χαρτογραφήσεων και γεωφυσικών δεδομένων, με στόχο την χαρτογράφηση και το χαρακτηρισμό των ρηγμάτων, και της γεωμετρίας των ανθρακικών στρωμάτων.
• Εφαρμογή γεωφυσικών μεθόδων/διασκοπίσεων εδάφους για ανίχνευση αβαθών θειούχων μεταλλοφόρων σωμάτων και τη χαρτογράφηση ζωνών διάσπαρτης θειούχου μεταλλοφορίας. Παράλληλη συστηματική γεωχημική δειγματοληψία για στοιχεία-δείκτες.
• Προτεραιότητα σε προσανατολισμένες/εστιασμένες γεωτρήσεις από τις στοές των μεταλλείων. Η «χαρτογράφηση» των πυρήνων πρέπει να τεκμηριώνει λεπτομερώς τη λιθολογία, τα δομικά χαρακτηριστικά και την ορυκτολογική σύσταση.

Μεταξύ του Στρατωνίου και της Ολυμπιάδας, η περιοχή Βίνας αποτελεί βασικό κοιτασματολογικό στόχο. Η χαρτογράφηση μεταλλοφόρων ρηγμάτων με επιθερμικές παραγενέσεις χαλαζία-πυρίτη χαρακτηρίζει προγενέστερη δραστηριότητα υδροθερμικού συστήματος. Το κρίσιμο ερώτημα είναι αν αυτά τα ρήγματα τέμνουν σε βάθος ανθρακικούς σχηματισμούς, με δυνατότητα δημιουργίας «κρυφών» κοιτασμάτων ανθρακικής αντικατάστασης ή σκαρν.

• Κρίσιμο βήμα αποτελεί η δημιουργία ολοκληρωμένου 3D μοντέλου της γεωλογίας της περιοχής. Απαιτεί την ακριβή ψηφιοποίηση των χαρτογραφημένων ρηγμάτων, τη τεκτονική ανάλυση τους και την προβολή της πιθανής γεωμετρίας των ανθρακικών στρωμάτων στο βάθος, με βάση όλα τα υπάρχοντα δεδομένα.
• Προτεραιότητα είναι η εκτέλεση γεωφυσικών διασκοπίσεων εδάφους που είναι η ενδεδειγμένη έρευνα για την ανίχνευση και εντοπισμό συμπαγών θειούχων σωμάτων στο υπέδαφος.
• Οι πρώτες γεωτρήσεις πρέπει να είναι βαθιές και στρατηγικά τοποθετημένες, με σκοπό να διασχίσουν πρώτα το προβαλλόμενο ρήγμα και στη συνέχεια να φθάσουν στο στόχο, που είναι το στρωματογραφικό επίπεδο όπου εκτιμάται ότι το μεταλλοφόρο ρήγμα τέμνει κάποιο ανθρακικό σχηματισμό.

• Απουσία ανθρακικών στρωμάτων στο βάθος
• Αποδυνάμωση ή εκτόνωση σε βαθύτερα τμήματα του υπεδάφους των ρηγμάτων που χαρτογραφούνται επιφανειακά
• Το μεταλλογενετικό σύστημα στερείται κοιτασματολογικής δυναμικής.

• Συγκέντρωση και GIS οργάνωση δεδομένων όλων των υπαρχόντων χαρτών, γεωτρήσεων, τυχόν εκθέσεων και γεωφυσικών στοιχείων της περιοχής
• Προγραμματισμός και έναρξη εκτέλεσης διασκοπίσεων στη βάση λεπτομερούς γεωφυσικής έρευνας, σε τομές κάθετες στις ρηξιγενείς ζώνες, με στόχο την γεωλογική και κοιτασματολογική ερμηνεία των όποιων ανωμαλιών καταγράφονται
• Τρισδιάστατη μοντελοποίηση και επιλογή συγκεκριμένων γεωτρήσεων με στόχο το σημείο όπου το μεγαλύτερο/συνεχές ρήγμα τέμνει τυχόν ανθρακικούς ορίζοντες. 

Η Βίνα, ανάμεσα σε δύο γνωστά κοιτάσματα και ενεργά μεταλλεία, είναι ένα κλασικό παράδειγμα περιοχής έρευνας όπου η προοπτική εντοπισμού κοιτασμάτων ανθρακικής αντικατάστασης αποτελεί υψηλής προτεραιότητας δυναμικό στόχο. Η χαρτογράφηση φλεβών χαλαζία-σιδηροπυρίτη σε μεταλλοφόρες ρηξιγενείς ζώνες και η στρωματογραφική παρουσία οριζόντων ανθρακικών πετρωμάτων αποτελούν οδηγό της κοιτασματολογικής έρευνας που προτείνεται.

Arvanitidis, N. (2025). Halkidiki Forged from Land and Sea, https://doi.org/10.5281/zenodo.17379019

Arvanitidis N.D., Theodoroudis A.C., Hellingwerf R., Kougoulis C. and Dimou E. (1992), Preliminary ore mineralogy and gold Geo-Chemistry of the Zepkos – Papades – Stratoniki mineralized fault zone. Forth progress report in IGME-EC 1992, pp. 13

Arvanitidis, N.D. (1993), Regional ore geologic studies: Setting controls and distribution of metallic deposit types in the Serbo- Macedonian and Western Rhodope zone. EEC project MA2M-CT90-0015 "Carbonate-hosted precious and base metal mineralization in Greece. Development of new exploration strategies", IGME, Thessaloniki, pp. 99

Hellingwerf R., Arvanitidis N. (1993), Ore geology exploration tools and new targets for non-outcropping ore deposits in Chalkidiki, N. Greece. Final report in : IGME-EEC project: MAZM-0015: Carbonate –hosted precious and base metal mineralization in Greece: development new exploration strategies

Thedoroudis A. C., Arvanitidιs N., Dimou E. (1999), Geology and ore mineralogy in the Vina area, NE Chalkidiki - I.G.M.E. Thessaloniki. Internal report (In Greek) pp. 34

ARANITIS S. (1977), The basic faults on the Northern Aegean and their importance for the understading of the geological structure and development of the region VI Colloquim on the Geology of the Aegean Region

ARVANITIDIS N.D., THEODOROUDIS A.C., HELLINGWERF R., KOUGOULIS C. and DIMOU E. (1992), Preliminary ore mineralogy and gold Geochemistry of the Zepκos-Papades-Stratoniki mineralized fault zone. Fourth progress report in IGME-EC project: MA2M-0015.

HELLINGWERF R., ARVANITIDIS N. D., KOUGOULIS C., THEODOROUDIS A.C. and VERANIS N. (1993), Mineralogy and geochemistry of marbles in the Olympias-Stratoni-Varvara-Rendina area, Chalkidiki, N. Greece. Final report in IGME-EEC project MA2M-0015: "Carbonate - hosted precious and base metal mineralization in Greece: development of new exploration strategies".

HELLINGWERF R., ARVANITIDIS N. D. et al. (1993), Ore geology, exploration tools and new targets for non-outcropping ore deposits in Chalkidiki N. Greece final report in: IGME-EEC project: MA2M-00015:"Carbonate-hosted precious and base metal mineralization in Greece: development new exploration strategies.

ΓΑΛΑΝΟΠΟΥΛΟΣ Β, ΘΕΟΔΩΡΟΥΔΗΣ Α. (1994, Ο χρυσός, άργυρος και τα βασικά μέταλλα στην μαγγανιούχο παραγένεση των κοιτασμάτων της Β.Α. Χαλκιδικής. Δελτίο Ε.Γ.Ε. τομ. ΧΧΧ/1, σ. 507-518.

GILG A. (1993): Geochronology (K-Ar), fluid inclusion, and stable isotope (C, H, O) studies of skarn, porphyry copper, and carbonate-hosted Pb-Zn (Ag, Au) replacement deposits in the Kassandra mining district (Eastern Chalkidiki, Greece) (Ph degree) Zurich, pp. 153

ΔΗΜΗΤΡΙΑΔΗΣ Σ. (1974), Πετρολογική μελέτη των μιγματιτικών γνευσίων και αμφιβολιτών των περιοχών Ρεντίνας-Ασπροβάλτας-Σταυρού-Ολυμπιάδας. Διδακτ. Διατρ. Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης 278 σελ.

ΔΙΑΚΑΚΗΣ Μ. (1975), Υπολογισμοί αποθεμάτων περιοχών Φακής-Παλιοχώρας (αδημ. Έκθεση ΓΕΜΕΕ).

ΔΙΑΚΑΚΗΣ Ε. (1994), Έκθεση τριετούς προγραμματισμού. Έργο: Επιθερμικός χρυσός περιοχής Ζέπκου - Ολυμπιάδος. Αδημ. Εκθεση ΙΓΜΕ.

ΘΕΟΔΩΡΟΥΔΗΣ Α., ΓΑΛΑΝΟΠΟΥΛΟΣ Β. (1991), Η μαγγανιούχος μεταλλοφορία του Δημόσιου Μεταλλείου Βαρβάρας (τ. ΟΠ-13) του Ν. Χαλκιδικής (Αδημ. Εκθ. ΙΓΜΕ).

ΘΕΟΔΩΡΟΥΔΗΣ Α., ΓΑΛΑΝΟΠΟΥΛΟΣ Β. (1993), Κοιτασματολογική μελέτη της μεταλλοφορίας Au, Ag στα μαγγανιούχα κοιτάσματα της ΒΑ Χαλκιδικής. Αδημ. Εκθ. ΙΓΜΕ.

ΚΑΛΟΓΕΡΟΠΟΥΛΟΣ Σ., ΘΕΟΔΩΡΟΥΔΗΣ Α. (1989), Γεωχημεία ισοτόπων Κ/Ar και Rb/Sr στα ορυκτά βιοτίτη, μοσχοβίτη και αμφίβολο, πετρωμάτων της Σερβομακεδονικής μάζας, Β. Ελλάδα (αδημ. Εκθ. ΙΓΜΕ).

KALOGEROPOULOS S., KILIAS S., BITZIOS D., NIKOLAOU M. BOTH R. (1989), Genesis of the Olympias Carbonate - Hosted Pb-Zn (Au, Ag) sulfide ore deposit Chalkidiki Peninsula Northern Greece. Economic Geology vol. 84, pp. 1210-1234.

ΚΑΛΟΓΕΡΟΠΟΥΛΟΣ Σ., ΜΠΙΤΖΙΟΣ Δ., ΒΕΡΑΝΗΣ Ν., ΓΕΡΟΥΚΗ Φ. (και ομάδα γεωλόγων ΙΓΜΕ), (1989). Πρόδρομος μεταλλογενετικός χάρτης ΣΜΖ (περιοχή Χαλκιδικής - Βόλβης. 9 τόμοι. ΙΓΜΕ.

COSTANTINIDOU E. (1993), Fluid inclusions data from Madem Lakos Pianitsa, Stratoniki, Zepkos and Varvara mineralisations, Kerdylia Formation. Chalkidiki N. Greece. IGME -EEC PROJECT, MA2M-CT90-0015.

ΜΑΡΑΤΟΣ Ε. (1955), Γεωλογική και κοιτασματολογική αναγνώρισης της μεταλλοφόρου ΒΑ Χαλκιδικής. Περιοχή Βαρβάρας-Ολυμπιάδας-Στρατονίκης. Εκθεσις αρ. 22. ΙΓΕΥ.

ΚΑΡΜΗΣ Π. (1987), Αερογεωφυσική έρευνα ΒΑ Χαλκιδικής (Αδημ. Εκθ. ΙΓΜΕ).

ΚΑΡΜΗΣ Π., ΤΣΟΜΠΟΣ Π., (1989), Η ρηξιγενής τεκτονική της βορειοανατολικής Χαλκιδικής. Μια συγκριτική μελέτη φωτογεωλογικών και αερογεωφυσικών στοιχείων. Δελτίο Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας τόμος ΧΧΙΙΙ τεύχος 1, σελ. 89-100.

KOCKEL F., MOLLATH. and WALTER H.W. (1977), Erauterunen zur Geologischen Karte der Chalkidiki und angrenrender Gebiete 1:100.000 (Nord - Griecheland) Bundesanstall fur Geowisseschafter und Rohstoff Hannover 119 pp.

ΜΟΥΝΤΡΑΚΗΣ Δ. (1985), Γεωλογία της Ελλάδος. University Studio Press 207 σελ. Θεσσαλονίκη.

NEBEL M., L. HUTCHINSON R.W., ZARTMAN R.E. (1991), Metamorphism and polygenesis of the Madem Lakkos polymetallic sulphide deposit, Chalkidiki Greece.