Πολύτιμοι λίθοι είναι ορυκτά και πετρώματα που χρησιμοποιούνται για κοσμήματα ή για το στολισμό αντικειμένων και πρέπει να ικανοποιούν ένα πλήθος κριτηρίων όπως, σπανιότητα, αντοχή στο χρόνο και στη διάβρωση κατά την ανθρώπινη επαφή και τα καλλυντικά (Fritsch & Rondeau, 2009).

Ένας Πολύτιμος Λίθος (gemstone, gem, jewel, precious stone) είναι ένας κρύσταλλος (ορυκτό), ο οποίος σε κομμένη και στιλβωμένη (γυαλισμένη) μορφή χρησιμοποιείται για τη δημιουργία κοσμημάτων ή άλλων διακοσμητικών.  Στην κατηγορία των Πολύτιμων Λίθων ανήκουν και ορισμένα πετρώματα (π.χ. Lapis Lazuli) καθώς και ορισμένες οργανικές ενώσεις (π.χ. Κεχριμπάρι) ή άμορφες ανόργανες ενώσεις (π.χ. Αχάτης).  Οι περισσότεροι πολύτιμοι λίθοι έχουν μεγάλη σκληρότητα, ωστόσο κάποια ορυκτά μικρότερης σκληρότητας χρησιμοποιούνται στην κοσμηματοποιΐα λόγω της λάμψης τους και άλλων φυσικών ιδιοτήτων τους που έχουν αισθητική αξία.  Η σπανιότητα είναι επίσης ένα χαρακτηριστικό που αυξάνει την αξία τους (Γρίβα, 2015).

 

Το μεγαλύτερο Διαμάντι (αριστερά) που έχει βρεθεί (1905-Νότιος Αφρική). Το Διαμάντι Cullinan ζύγιζε 3106.75 καράτια, δηλαδή περίπου 621.35 γραμμάρια, πριν κοπεί σε 9 διαφορετικά κομμάτια γνωστά ως Cullinan I, Cullinan II (δεξιά) κλπ. Σήμερα, κοσμούν την κορώνα και το σκήπτρο της Αγγλικής Βασιλικής Οικογένειας.

 

Ημι-Πολύτιμοι Λίθοι

Η παραδοσιακή ταξινόμηση στη Δύση, που έχει καθιερωθεί από τους Αρχαίους Έλληνες, ξεκινά από τον διαχωρισμό Πολύτιμων και Ημι-Πολύτιμων Λίθων.  

 

Πολύτιμοι Λίθοι θεωρούνται τα Διαμάντια, τα Ρουμπίνια, τα Ζαφείρια και τα Σμαράγδια, με αποτέλεσμα όλοι οι υπόλοιποι λίθοι να θεωρούνται Ημι-Πολύτιμοι.  

Αυτή η διάκριση αντανακλά την σπανιότητα των αντίστοιχων λίθων αλλά και την ποιότητά τους.  Ωστόσο, η παραδοσιακή αυτή διάκριση δεν αντανακλά πάντα την αξία του λίθου.  Χαρακτηριστικό παράδειγμα ο Γρανάτης ο οποίος, συνήθως, είναι ένας ερυθρός ημι-πολύτιμος λίθος και δεν είναι ακριβός, σε αντίθεση με τον πράσινο Γρανάτη που ονομάζεται Τσαβορίτης (ποικιλία γροσσουλάριου, με προσμίξεις βαναδίου και χρωμίου), ο οποίος μπορεί  να είναι πολύ πιο ακριβός από ένα Σμαράγδι μεσαίας ποιότητας (Γρίβα, 2015).

           

Τσαβορίτης (αριστερά) και Σμαράγδι (δεξιά).

 

Οι πολύτιμοι λίθοι κατηγοριοποιούνται σε ομάδες, είδη και ποικιλίες.  

Για παράδειγμα, το Ρουμπίνι είναι η κόκκινη ποικιλία του είδους Κορούνδιου, ενώ κάθε άλλο χρώμα του ίδιου είδους θεωρείται Ζαφείρι.  Άλλο χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η Βήρυλλος που ανάλογα με το χρώμα της ονομάζεται αντίστοιχα Σμαράγδι (πράσινο),  Ακουαμαρίνα (μπλε), Ηλιόδωρο (κίτρινο) και Μοργκανίτης (ροζ).

 Το Δωμάτιο του Μαλαχίτη στο Χειμερινό Παλάτι του Αγίου Πέτρου στη Ρωσία. Ο Μαλαχίτης (Ημι-Πολύτιμος Λίθος) είναι ένα πράσινο ορυκτό, ένυδρου ανθρακικού χαλκού Cu₂(CO₃)(OH)₂. 

 

 

Γεμολογία: Η μελέτη των Πολύτιμων και Ημι-Πολύτιμων λίθων.

Η Γεμολογία συγκαταλέγεται στις Γεωεπιστήμες και θεωρείται κλάδος της Ορυκτολογίας.  Ασχολείται με την αναγνώριση των πολύτιμων-ημιπολύτιμων κρυστάλλων και τις τεχνικές προσδιορισμού και πιστοποίησης αυτών (Χρυσανθάκη, 2008).  Ανάλογα με την προσέγγιση και το αντικείμενο μελέτης, η Γεμολογία αποτελεί τόπο συνάντησης πολλών επιστημών: φυσικές επιστήμες (γεωλογία/ορυκτολογία/κρυσταλλογραφία), τέχνη, ιστορία και αρχαιολογία (Bersani & Lottici, 2010).

Πολύτιμοι Λίθοι στην Ελλάδα.

Η Ελλάδα έχει μια εξαιρετική γεωλογική ιστορία που έχει προκαλέσει το σχηματισμό Πολύτιμων και Ημι-Πολύτιμων λίθων. Αυτοί οι λίθοι εντοπίζονται σε ζώνες skarn, σε υδροθερμικά κοιτάσματα μεταλλευμάτων, σε πετρώματα που έχουν υποστεί υψηλού βαθμού μεταμόρφωση και σε ιζήματα ποταμών. Στη Μακεδονία και στη Θράκη υπάρχουν αρκετές τέτοιες χαρακτηριστικές τοποθεσίες (Mέλφος, 2012).

Συγκεκριμένα:

• Αμέθυστος στη Θράκη (Κ. Νευροκόπι, Σάπες, Σουφλί)
• Καπνίας στη Θράκη (Κ. Νευροκόπι)
• Ρουμπίνια και Κυανίτης στη Θράκη (Παρανέστι)
• Αραγωνίτης, Ασβεστίτης, Βεζουβιανός, Γρανάτης, Ορεία Κρύσταλλος, Μαλαχίτης, στη Θράκη (Μαρώνεια)
• Ορεία Κρύσταλλος στη Θράκη (Κ. Βροντού)
• Mn-Ζοισίτης με Γρανάτες στη Θράκη (Πανόραμα)
• Ροδοχρωσίτης (Μεταλλεία Χαλκιδικής)
• Πράσινος Χαλαζίας (Σέριφος)
• Αδαμίτης, Αζουρίτης, Ανναβεργίτης, Αραγωνίτης, Γλαυκοκερινίτης, Μαλαχίτης, Σερπιερίτης (Λαύριο).

Ωστόσο, η εκμετάλλευση των παραπάνω ορυκτών δεν είναι εφικτή λόγω των δύσβατων θέσεων των εμφανίσεων, της μικρής τους έκτασης και της έλλειψης των εξειδικευμένων εργαστηρίων για την κατεργασία τους, όπως την κοπή, την βελτίωση της διαύγειας τους κ.ά.

 

Από αριστερά και δεξιόστροφα: Αμέθυστος από τις Σάπες του Ν. Ροδόπης, Ρουμπίνι από το Παρανέστι του Ν. Δράμας,
Βεζουβιανός από τη Μαρώνεια Ν. Ροδόπης (Μέλφος, 2012).

 

 

Συνθετικοί Λίθοι και Απομιμήσεις

Ένας πολύτιμος λίθος ονομάζεται  "Συνθετικός"  όταν έχει την ίδια χημική σύσταση και τις ίδιες ιδιότητες με τον φυσικό πολύτιμο λίθο, με την διαφορά ότι ο συνθετικός κατασκευάστηκε σε εργαστήριο και δεν αναπτύχθηκε στη φύση.

Στην περίπτωση της απομίμησης, έχουμε ένα υλικό που μοιάζει οπτικά με το αληθινό, αλλά έχει διαφορετική χημική σύσταση, για αυτό και ανιχνεύεται πολύ ευκολότερα.  Για παράδειγμα η κυβική ζιρκονία (ζιρκόν) είναι απομίμηση Διαμαντιού που φτιάχνεται από οξείδιο του ζιρκονίου.

 

Διαμάντι και οι πιο γνωστές απομιμήσεις του (CZ, SM, SC).

 

 

Οι πιο γνωστοί πολύτιμοι λίθοι

 

Διαμάντι

Το διαμάντι (αρχ. ελληνικά αδάμας = αήττητος, ακατανίκητος, λόγω της μεγάλης σκληρότητάς του) ανήκει στην οικογένεια των αυτοφυών στοιχείων. Αποτελείται από καθαρό άνθρακα (C).

 

Σμαράγδι

Το σμαράγδι ή σμάραγδος είναι μια διαφανής, βαθυπράσινη παραλλαγή της βηρύλλου (Be₃Al₂Si₆O₁₈), της οποίας το χρώμα οφείλεται σε παρουσία βαναδίου και χρωμίου.

 

Ζαφείρι

Το ζαφείρι είναι ποικιλία του κορουνδίου (Al203).

 

Ρουμπίνι

Το ρουμπίνι είναι, επίσης, μια παραλλαγή του κορουνδίου με κόκκινο χρώμα λόγω της παρουσίας χρωμίου.

 

Τιρκουάζ

Το τιρκουάζ είναι αδιαφανές, γαλαζο-πράσινο ορυκτό, το οποίο είναι ένυδρο φωσφορικό άλας του αργιλίου και του χαλκού με χημικό τύπο [CuAl₆(PO₄)₄(OH)₈4H₂O].

 

Αμέθυστος

Ο αμέθυστος είναι ιώδης (χρώματος βιολετί ή μωβ) ποικιλία του ορυκτού χαλαζία (SiO₂).

 

Ακουαμαρίνα

Η ακουαμαρίνα είναι μια γαλαζοπράσινη παραλλαγή της βηρύλλου.  Το χρώμα της αποδίδεται στην ύπαρξη μικρών ποσοτήτων Fe⁺² και το όνομα της σημαίνει θαλασσινό νερό.

Μάτι της Τίγρης

Το μάτι της τίγρης είναι μία ημιδιαφανής ποικιλία άμορφου SiO₂ με χρυσοκίτρινο χρώμα.  Το ενδιαφέρον χαρακτηριστικό αυτού του λίθου είναι ένας γραμμωτός ιριδισμός χρυσού και καφέ χρώματος.

 

Πηγές:

• Bersani D., Lottici P., 2010.  “Applications of Raman spectroscopy in gemology”. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 397, 2631-2646.
• Γρίβα Ε., 2015.  Μελέτη Ημι-Πολύτιμων Λίθων και Κοραλλίων από τη συλλογή του Ι. Δ. Πασσά που φυλάσσεται στο Βυζαντινό και Χριστιανικό Μουσείο, σελ. 218.
• Fritsch E., Rondeau B., 2009.  “Gemology: The Developing Science of Gems”. Elements, 5,  147-152.
• Μέλφος Β., 2012. Ορυκτά και Πολύτιμοι λίθοι της Ελλάδας. Μουσείο Φυσικής Ιστορίας Βόλου, σελ. 87. http://docplayer.gr/5346974-Orykta-kai-polytimoi-lithoi-tis-elladas.html
• Χρυσανθάκη Ι., 2008.  Γεμολογία.  Εκδόσεις Ίων, σελ. 110.

 

Banner 300x250 pixels GIF

Τι είναι οι ορυκτοί πόροι;

Τι προβλέπει η Ελληνική Νομοθεσία για τη διαχείρισή τους;

«Ορυκτοί πόροι» (Mineral resources) είναι συγκεντρώσεις  ορυκτών ή πετρωμάτων, τα οποία δημιουργήθηκαν από γεωλογικές διεργασίες στο φλοιό της γής ή στην επιφάνειά της ή στο θαλάσσιο πυθμένα και έχουν ποιοτικά και ποσοτικά χαρακτηριστικά που δικαιολογούν οικονομικό ενδιαφέρον για χρήση τους στη βιομηχανία, το εμπόριο και γενικά σε ανθρώπινες δραστηριότητες. To πετρέλαιο, το φυσικό αέριο και τα γεωθερμικά ρευστά, αν και δεν αποτελούνται από ορυκτά, εντάσσονται στους ορυκτούς πόρους. Oι ορυκτοί πόροι αποτελούν ένα μέρος των φυσικών πόρων (natural resources).

Διάκριση των Ο.Π.Υ κατά την Ελληνική νομοθεσία

Οι κυβερνήσεις των διαφόρων κρατών εφαρμόζουν κανόνες για τη διαχείριση των ορυκτών πόρων. Oι κανόνες αυτοί διαφέρουν από χώρα σε χώρα. Για τη διαχείριση των ορυκτών πόρων η Ελληνική Πολιτεία έχει θεσπίσει ένα νομοθετικό πλαίσιο, που ορίζει τη διαδικασία αδειοδότησης για την έρευνα εντοπισμού τους, την εκμετάλλευση και την επεξεργασία. Κατά την Ελληνική νομοθεσία οι ορυκτές πρώτες ύλες ταξινομούνται σε δύο μεγάλες ομάδες: α. Μεταλλευτικά ορυκτά: Η κυριότητά τους στο κράτος β. Λατομικά ορυκτά: Η κυριότητά τους στον ιδιοκτήτη της γης.

Οσα από τα «Μεταλλευτικά Ορυκτά» χρησιμοποιούνται και για την παραγωγή ενέργειας χαρακτηρίζονται ως «ενεργειακά» («γεωθερμικά ρευστά», «ορυκτοί άνθρακες», «φυσικό αέριο»,  «πετρέλαιο» και το «ουράνιο»).

Σύμφωνα με το Αρθρο 2 του N.Δ. 210/1973 «Περί μεταλλευτικού κώδικος» ως μεταλλευτικά ορυκτά ή μεταλλεύματα ορίζονται οι κάτωθι ορυκτές ύλες:

α)  Τα μέταλλα σε αυτοφυή κατάσταση (όπως χαλκός, χρυσός, κ.λ.π.)
β)  Οι ενώσεις όλων των μετάλλων (όπως αργιλίου, αργύρου, αρσενικού, αντιμονίου, βαναδίου, βαρίου, βισμουθίου, βολφραμίου, γαλίου, ζιρκονίου, καδμίου, κασσιτέρου, κοβαλτίου,  λευκοχρύσου, μαγγανίου, μαγνησίου, μολυβδαινίου, μολύβδου, νικελίου, σιδήρου, στροντίου, τιτανίου, υδραργύρου, χαλκού, χρυσού, χρωμίου, ψευδαργύρου, κ.λ.π.).
γ) Τα ορυκτά των μετάλλων της ομάδας των σπανίων γαιών
δ) Τα ορυκτά των ραδιενεργών στοιχείων
ε) Το αυτοφυές θείον, ο γραφίτης, ο φωσφορίτης, ο φθορίτης, ο αμίαντος, ο τάλκης, ο αλουνίτης, ο μαρμαρυγίας,  οι άστριοι, οι στυπτηρίες, το ορυκτό χλωριούχο νάτριο, μαζί με τα παρακολουθούντα αυτό άλατα, οι ενώσεις βορίου, βρωμίου και ιωδίου, ο σηπιόλιθος, ο δολομίτης περιεκτικότητας σε οξείδιο μαγνησίου μεγαλύτερη του 21%.
στ) Οι πολύτιμοι λίθοι
ζ) Όλες οι στερεές καύσιμες ορυκτές ύλες, περιλαμβανομένης και της τύρφης (ποάνθρακος).
η) Οι φυσικές εναποθέσεις οργανικών λιπασμάτων
θ) Οι υδρογονάνθρακες παντός είδους σε στερεά, υγρή ή αέρια κατάσταση,
καθώς και τα προϊόντα οξειδώσεως αυτών (οζοκηρίτης, άσφαλτος, πισσάσφαλτος, πισσασφαλτούχοι ασβεστόλιθοι και σχιστόλιθοι κ.λ.π.)
ι) Οι ρητινώδεις ορυκτές ύλες
ια) Το αέριο ήλιο και τα γηγενή αέρια
ιβ) Το γεωθερμικό δυναμικό (πηγές γεωθερμικής ενέργειας)

Ομοίως ως μεταλλευτικά ορυκτά ή μεταλλεύματα θεωρούνται οι ορυκτές ύλες του άρθρου 5 του ίδιου Ν.Δ., εφ’ όσον εξ αυτών δύνανται να αποληφθούν και να αποτελέσουν αντικείμενον οικονομικής εκμεταλλεύσεως τα μεταλλευτικά  ορυκτά της προηγούμενης παραγράφου με εφαρμογή μηχανικών ή χημικών ή θερμικών ή μεταλλουργικών μεθόδων. 

Λατομικά Ορυκτά

Την διαχείριση των αδρανών υλικών διέπουν οι διατάξεις του άρθρου 43 του Ν. 4512/2018.

1. Οι διατάξεις του παρόντος νόμου εφαρμόζονται κατά την έρευνα και εκμετάλλευση των λατομικών ορυκτών.

2. Λατομικά ορυκτά ονομάζονται τα ορυκτά της παρ. 3 τα οποία δεν ανήκουν στην κατηγορία των μεταλλευμάτων ή μεταλλευτικών ορυκτών, σύμφωνα με τις διατάξεις του Μεταλλευτικού Κώδικα (Ν.Δ. 210/1973, Α΄ 277).

3. Τα λατομικά ορυκτά διακρίνονται στις εξής κατηγορίες:

α. μάρμαρα και φυσικοί λίθοι αα. Στην κατηγορία των μαρμάρων ανήκουν διάφορα πετρώματα, ποικίλων χρωμάτων, εξορυσσόμενα σε όγκους, επιδεκτικά κοπής σε πλάκες, λείανσης και στίλβωσης, καθώς και ο πωρόλιθος, το αλάβαστρο και ο όνυχας.

ββ. Στην κατηγορία των φυσικών λίθων ανήκουν οι λαξευτοί δομικοί λίθοι, οι σχιστολιθικές και ασβεστολιθικές πλάκες και τα διακοσμητικά πετρώματα.

β. αδρανή υλικά Στην κατηγορία των αδρανών υλικών ανήκουν

αα) τα υλικά διαφόρων διαστάσεων, που προέρχονται από την εξόρυξη και θραύση πετρωμάτων ή την απόληψη φυσικών αποθέσεων θραυσμάτων τους και είναι κατάλληλα να χρησιμοποιηθούν όπως έχουν ή ύστερα από θραύση ή λειοτρίβηση ή ταξινόμηση για την παρασκευή σκυροδεμάτων ή κονιαμάτων ή με μορφή σκύρων ή μεγαλύτερων τεμαχίων στην οδοποιία ή λοιπά τεχνικά έργα ή οικοδομές, ββ) τα υλικά που προέρχονται από την εξόρυξη ασβεστολιθικών πετρωμάτων και χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ασβέστου ή υδραυλικών κονιών ή συλλιπασμάτων μεταλλουργίας, γγ) η μαρμαρόσκονη και η μαρμαροψηφίδα όταν εξορύσσονται από λατομικούς χώρους, στους οποίους, παρά το γεγονός ότι το περικλειόμενο πέτρωμα είναι επιδεκτικό κοπής σε πλάκες, λείανσης και στίλβωσης, εντούτοις δεν μπορεί να εξορυχθούν μάρμαρα σε όγκους λόγω τεκτονισμού του πετρώματος.

Δεν εμπίπτουν στις διατάξεις του παρόντος αδρανή υλικά, τα οποία προέρχονται από την επεξεργασία και ανακύκλωση αποβλήτων από εκσκαφές, κατασκευές και κατεδαφίσεις (ΑΕΚΚ) ή «τεχνητά» αδρανή, τα οποία παράγονται από βιομηχανική επεξεργασία αποβλήτων, παραπροϊόντων και υπολειμμάτων.

γ. βιομηχανικά ορυκτά Στην κατηγορία των βιομηχανικών ορυκτών ανήκουν όσα λατομικά ορυκτά δεν υπάγονται στις κατηγορίες α΄ και β΄ της παρούσας παραγράφου και ιδίως ο καολίνης, ο μπεντονίτης, η κιμωλία, ο γύψος, ο περλίτης, η κίσσηρις, η θηραϊκή γη, ο χαλαζίας, η χαλαζιακή άμμος, οι ποζολάνες, οι ζεόλιθοι, καθώς και οι άργιλοι και μάργες που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία.

Στην κατηγορία των βιομηχανικών ορυκτών υπάγονται και τα πετρώματα τα οποία εξορύσσονται σε λατομικούς χώρους προκειμένου να χρησιμοποιηθούν ως βελτιωτικά του εδάφους για φυτικές καλλιέργειες. Οι διατάξεις της παραγράφου 5 του άρθρου 51 εφαρμόζονται και για τα λατομεία του προηγούμενου εδαφίο.

Επίσης, στην κατηγορία των βιομηχανικών ορυκτών κατατάσσεται και το ανθρακικό ασβέστιο, εφόσον τεκμηριώνεται, στην τεχνική μελέτη εκμετάλλευσης, ότι το εξορυσσόμενο πέτρωμα διαθέτει την κατάλληλη ορυκτολογική και χημική σύσταση και υπάρχει η δυνατότητα διάθεσής του για βιομηχανική χρήση.

5. Λατομικοί χώροι ή λατομεία είναι οι ενιαίοι χώροι για τους οποίους έχουν χορηγηθεί και βρίσκονται σε ισχύ οι προβλεπόμενες από την κείμενη νομοθεσία εγκρίσεις ή γνωστοποιήσεις: α) διενέργειας ερευνητικών εργασιών ή β) εκμετάλλευσης λατομικών ορυκτών.

Δημόσια λατομεία είναι οι λατομικοί χώροι επί δημόσιων εκτάσεων και ιδιωτικά ή δημοτικά λατομεία είναι οι λατομικοί χώροι επί ιδιωτικών ή δημοτικών εκτάσεων, αντίστοιχα.

6. Λατομικές περιοχές αδρανών υλικών είναι οι εκτάσεις εντός των οποίων χωροθετούνται ένας ή περισσότεροι λατομικοί χώροι εκμετάλλευσης αδρανών υλικών και οι οποίες καθορίζονται με τη διαδικασία και τα κριτήρια των άρθρων 46,47 και 48. Στις λατομικές περιοχές περιλαμβάνονται και οι θέσεις συγκέντρωσης λατομικών επιχειρήσεων αδρανών υλικών στην Περιφέρεια Αττικής, σύμφωνα με το άρθρο 15 του ν. 1515/1985 (Α΄ 18), που διατηρήθηκε σε ισχύ με το άρθρο 41 του ν. 4277/2014 (Α΄ 156).

 

ΑΠΟΘΕΜΑΤΑ

Οι ορυκτοί πόροι οι οποίοι αξίζει οικονομικά να υποστούν εκμετάλλευση

 Την εκμεταλλευσιμότητα της ορυκτής ύλης καθορίζουν πολλοί παράγοντες: ποσότητα και ποιότητα, τιμή τελικού προϊόντος, μέθοδος εξόρυξης, μέθοδος επεξεργασίας, κόστος παραγωγής, γεωγραφική θέση, περιβαλλοντικοί και πολιτικοί παράγοντες.

Στα πρώτα στάδια για την εκτίμηση της οικονομικής βιωσιμότητας μίας συγκέντρωσης ορυκτών, δηλαδή της οικονομικής βιωσιμότητας των ορυκτών πόρων, λαμβάνονται υπόψιν δεδομένα από την έρευνα εντοπισμού και στη συνέχεια ακολουθεί η αξιολόγηση (mineral assessment). Η αξιολόγηση των ορυκτών πόρων συνίσταται κατ΄αρχήν σε υπολογισμό της ποσότητας και προσδιορισμό της ποιότητας της ορυκτής  ύλης με τη βοήθεια δεδομένων βάθους από γεωτρήσεις ή άλλα ερευνητικά έργα (ερευνητικά φρέατα, αύλακες) ή σε συνδυασμό με άλλες τεχνικές (π.χ. γεωφυσικές διασκοπήσεις, κοιτασματολογικά στοιχεία), δειγματοληψία και εργαστηριακές αναλύσεις και δοκιμές σε αντιπροσωπευτικά δείγματα.

Η χρήση σωστής ορολογίας είναι προϋπόθεση για την αξιόπιστη καταγραφή των αποτελεσμάτων σε μία έκθεση (report) και την αξιολόγηση (mineral assessment). Χωρίς χρήση σωστής ορολογίας η διάκριση μεταξύ συγκεντρώσεων με οικονομικό ενδιαφέρον και συγκεντρώσεων χωρίς οικονομικό ενδιαφέρον δεν είναι δυνατή. Επειδή στο παρελθόν υπήρξαν περιπτώσεις παραπλανητικών εκθέσεων για τα μεγέθη και την ποιότητα ορυκτών πόρων, οι οποίες οδήγησαν σε παγίδευση και απώλεια κεφαλαίων με εξαπάτηση επενδυτών, έγινε προσπάθεια να συνταχθούν «κώδικες καταγραφής των αποτελεσμάτων σε μία έκθεση, αξιολόγησης και ταξινόμησης των ορυκτών πόρων», οι οποίοι να θέτουν σαφείς κανόνες, ώστε η αξιολόγηση να γίνεται με διαφάνεια και ενιαίο τρόπο από όλους του κοιτασματολόγους και μηχανικούς. Με τον τρόπο αυτό η αξιολόγηση από όσους αφαρμόζουν τους κώδικες αυτούς είναι αξιόπιστη, έτσι ώστε να υπάρχει εμπιστοσύνη των επενδυτών στη μεταλλευτική βιομηχανία.

Οι κώδικες αυτοί καθιέρωσαν τρόπους ταξινόμησης των ορυκτών πόρων και η εφαρμογή τους είναι υποχρεωτική για τους εμπλεκόμενους σε διαδικασίες έρευνας εντοπισμού και αξιολόγησης. Αυτό συνέβη σε χώρες με σημαντική μεταλλευτική παράδοση, που διαθέτουν εταιρείες με διεθνή δραστηριότητα και είναι εγγεγραμμένες στα χρηματιστήριά τους (π.χ. Καναδάς, Αυστραλία).  Τα συστήματα αυτά είναι γνωστά πλέον ώς «Kώδικες» (codes) και έχουν ενημερωθεί πρόσφατα μετά από πολυετή εμπειρία, μακρόχρονιες συζητήσεις και συνεννοήσεις των μελών έμπειρων ομάδων κοιτασματολόγων και μηχανικών.

Βασική αρχή για την εφαρμογή των κωδίκων είναι η διαφάνεια, η οποία επιβάλλει επακριβή καταγραφή των αποτελεσμάτων με τρόπο που δεν επιδέχεται αμφισβήτηση. Εάν τα στοιχεία της έρευνας εντοπισμού είναι ανεπαρκή αυτό πρέπει να αναφέρεται. Αλλη σημαντική η οποία ακολουθείται είναι ότι ο συντάκτης της έκθεσης πρέπει να είναι  εξειδικευμένος στο αντικείμενο αυτό και στον τύπο της μεταλλοφορίας, να έχει αποδεδειγμένη εμπειρία στις σχετικές εργασίες, να έχει επίσημη πιστοποίηση και να υπόκειται στην υποχρέωση εφαρμογής κανόνων επαγγελματικής ηθικής (Competent Person).

Γνωστοί κώδικες ευρείας χρήσης είναι oι εξής:

• the JORC Code: Joint Ore Reserves Committee (Αυστραλία - Ασία) http://www.jorc.org/. Αποτελεί κώδικα, ο οποίος καθορίζει κανόνες για την καταγραφή των αποτελεσμάτων της έρευνας εντοπισμού ορυκτών πόρων, την αξιολόγηση και την ταξινόμησή τους σε διάφορες κατηγορίες σύμφωνα με τον βαθμό εμπιστοσύνης στα γεωλογικά δεδομένα και τις τρέχουσες τεχνικές και οικονομικές παραδοχές για τον σκοπό αυτό.  Οι εκθέσεις που συντάσσονται σύμφωνα με τον κώδικα αυτό σκοπεύουν να πληροφορήσουν με ακρίβεια τους επενδυτές ή τους δυνητικούς επενδυτές ή τους τεχνικούς συμβούλους τους. Ο Κώδικας αυτός καθιερώθηκε το 1989 και αναθεωρήθηκε το 2012.
  
  
• CIM: Canadian Institute of Mining, Metallurgy and Petroleum (Καναδάς) γνωστός και ως National Instrument (NI) 43-101. http://web.cim.org/standards/MenuPage.cfm?sections=177,181&menu=229
  
  
• PERC Code: Το 2013 δημοσιεύθηκε η τελευταία αναθέωρηση του Παν-ευρωπαϊκού κώδικα (PERC Code: Pan-European Code for Reporting of Exploration Results, Mineral Resource and Mineral Reserves) http://www.vmine.net/perc//index.asp, που διαμορθώθηκε κατά το πρότυπο των JORC και CIM, από την «Pan-European Reserves and Resources Reporting Committee» με ανασύνταξη παλαιότερων κωδίκων.

Ορολογία: Στις δημόσιες εκθέσεις (public reports) που αναφέρονται σε καταγραφή αποτελεσμάτων έρευνας εντοπισμού και αξιολόγησης ορυκτών πόρων και αποθεμάτων επιτρέπεται η χρήση μόνο των όρων που φαίνονται στην παρακάτω εικόνα:

Το διάγραμμα αυτό θέτει το πλαίσιο ταξινόμησης των υπολογισμών «ποσότητας και ποιότητας» για να δείξει τους διαφορετικούς βαθμούς εμπιστοσύνης στα γεωλογικά δεδομένα και διαφορετικούς βαθμούς τεχνικής και οικονομικής αξιολόγησης. Οι Ορυκτοί Πόροι (Mineral Resources) μπορούν να υπολογισθούν κυρίως με βάση τα γεωλογικά δεδομένα. Η μετατροπή Ορυκτών Πόρων και η κατάταξή τους στην κατηγορία των αποθεμάτων (Ore Reserves), απαιτεί ότι θα ληφθούν υπ΄όψιν ορισμένοι «Παράγοντες Μετατροπής» (Modifying Factors), που αναφέρονται κυρίως σε θέματα εξόρυξης, επεξεργασίας, μεταλλουργίας, υποδομών, εμπορίας και νομοθεσίας, καθώς και σε περιβαλλοντικούς περιορισμούς και σε οικονομικούς και κοινωνικούς παράγοντες. Η διαδικασία υπολογισμού της ποσότητας και ποιότητας είναι εξαιρετικά σύνθετη, ιδιαίτερα όταν πρόκειται για κοιτάσματα με ασαφή όρια προς τα περιβάλλοντα πετρώματα, αβεβαιότητα στη συνέχειά τους στο χώρο και με μεγάλη διακύμανση των ποιοτικών χαρακτηριστικών της ορυκτής ύλης από θέση σε θέση.

Η απόδοση στα ελληνικά των αγγλικών όρων του παραπάνω διαγράμματος υπήρξε αντικείμενο διαβούλευσης μεταξύ γεωεπιστημόνων και μηχανικών μέσω της Ελληνικής Γεωλογικής Εταιρίας και ενεκρίθη από την Ελληνική Εταιρεία Ορολογίας (ΕΛΕΤΟ).

 Η σημασία των όρων κατά τον κώδικα JORC είναι η παρακάτω:

A ‘Mineral Resource’ is a concentration or occurrence of solid material of economic interest in or on the Earth’s crust in such form, grade (or quality), and quantity that there are reasonable prospects for eventual economic extraction. The location, quantity, grade (or quality), continuity and other geological characteristics of a Mineral Resource are known, estimated or interpreted from specific geological evidence and knowledge, including sampling. 

An ‘Ore Reserve’ is the economically mineable part of a Measured and/or Indicated Mineral Resource. It includes diluting materials and allowances for losses, which may occur when the material is mined or extracted and is defined by studies at Pre-Feasibility or Feasibility level as appropriate that include application of Modifying Factors. Such studies demonstrate that, at the time of reporting, extraction could reasonably be justified.

An ‘Inferred Mineral Resource’ is that part of a Mineral Resource for which quantity and grade (or quality) are estimated on the basis of limited geological evidence and sampling. Geological evidence is sufficient to imply but not verify geological and grade (or quality) continuity. It is based on exploration, sampling and testing information gathered through appropriate techniques from locations such as outcrops, trenches, pits, workings and drill holes. An Inferred Mineral Resource has a lower level of confidence than that applying to an Indicated Mineral Resource and must not be converted to an Ore Reserve. It is reasonably expected that the majority of Inferred Mineral Resources could be upgraded to Indicated Mineral Resources with continued exploration.

An ‘Indicated Mineral Resource’ is that part of a Mineral Resource for which quantity, grade (or quality), densities, shape and physical characteristics are estimated with sufficient confidence to allow the application of Modifying Factors in sufficient detail to support mine planning and evaluation of the economic viability of the deposit. Geological evidence is derived from adequately detailed and reliable exploration, sampling and testing gathered through appropriate techniques from locations such as outcrops, trenches, pits, workings and drill holes, and is sufficient to assume geological and grade (or quality) continuity between points of observation where data and samples are gathered.

A ‘Measured Mineral Resource’ is that part of a Mineral Resource for which quantity, grade (or quality), densities, shape, and physical characteristics are estimated with confidence sufficient to allow the application of Modifying Factors to support detailed mine planning and final evaluation of the economic viability of the deposit. Geological evidence is derived from detailed and reliable exploration, sampling and testing gathered through appropriate techniques from locations such as outcrops, trenches, pits, workings and drill holes, and is sufficient to confirm geological and grade (or quality) continuity between points of observation where data and samples are gathered.

A ‘Probable Ore Reserve’ is the economically mineable part of an Indicated, and in some circumstances, a Measured Mineral Resource. The confidence in the Modifying Factors applying to a Probable Ore Reserve is lower than that applying to a Proved Ore Reserve.

A ‘Proved Ore Reserve’ is the economically mineable part of a Measured Mineral Resource. A Proved Ore Reserve implies a high degree of confidence in the Modifying Factors.

 

Δείτε την πολύπλοκη μορφή ενός κοιτάσματος 87 τόννων χρυσού και το πλήθος των γεωτρήσεων που απαιτήθηκαν για την οριοθέτησή του. (Κοίτασμα χρυσού YOUNG-DAVIDSON, Canada)

https://youtu.be/lkiZcx54JkU

 

 Τι είναι τα κοιτάσματα ;

 
Διάγραμμα στο οποίο απεικονίζεται η συμμετοχή χημικών στοιχείων στη σύσταση του ανώτερου τμήματος του ηπειρωτικού φλοιού (στον άξονα Ψ: άτομα κάθε στοιχείου ανά 1.000.000 άτομα του πυριτίου, ενώ στον άξονα Χ η σειρά των στοιχείων με βάση τον ατομικό αριθμό τους). Στο διάγραμμα διακρίνονται ομάδες στοιχείων με υψηλή συμμετοχή στα πετρώματα και ομάδες που χαρακτηρίζονται για τη μικρή συμμετοχή τους (σπανιότητα). Τα κύρια πετρογενετικά στοιχεία προβάλλονται στο πεδίο που φαίνεται με βαθύ πράσινο χρώμα, ενώ τα ολιγοστοιχεία τους στο πεδίο με το ανοικτό πράσινο. Διακρίνονται επίσης: α. το πεδίο των λεγόμενων «σπανίων γαιών» από La–Lu, και Y (Rare earth elements, γράμματα σε γαλάζιο χρώμα, β. Τα κύρια μέταλλα που βρίσκουν βιομηχανικές εφαρμογές (αλουμίνιο Αl, μαγνήσιο Mg, σίδηρος Fe, τιτάνιο Ti, μαγγάνιο Mn, κασσίτερος Sn, νικέλιο Ni, χαλκός Cu, ψευδάργυρος Zn, μολυβδαίνιο Mo, βολφράμιο W, μόλυβδος Pb). γ. Πολύτιμα μέταλλα με πλάγια γράμματα. δ. Τα εννέα σπανιώτερα “μέταλλα” (λευκόχρυσος Pt, παλλάδιο Pd, ρουθήνιο Ru, ρόδιο Rh, όσμιο Os, ιρίδιο Ir, χρυσός Au, ρήνιο Re και τελούριο Te (από USGS 2002)Η συμμετοχή διαφόρων στοιχείων που αποτελούν αντικείμενο της μεταλλευτικής βιομηχανίας στη σύσταση του ανώτερου ηπειρωτικού φλοιού, είναι εξαιρετικά χαμηλή σε σχέση με τη συμμετοχή τους στη σύσταση ορυκτής ύλης από την οποία και ανακτώνται με διάφορες διαδικασίες εμπλουτισμού και μεταλλουργικής κατεργασίας. Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση του νικελίου, το οποίο έχει μέση σύσταση στο φλοιό της γης 75gr/τον, σε υπερβασικά πετρώματα έως και 0.1%, ενώ σε μεταλλεύματα νικελιούχου λατερίτη μία σχετικά αποδεκτή συγκέντρωση είναι 0.75%.Αυτό σημαίνει ότι για τη δημιουργία μιάς οικονομικά ενδιαφέρουσας ορυκτής ύλης απαιτούνται γεωλογικές διεργασίες - διαφορετικές για κάθε ένα στοιχείο – έτσι ώστε να επιτευχθεί σημαντικός φυσικός εμπλουτισμός. Η αποδεκτή συγκέντρωση ενός στοιχείου καθορίζεται από παράγοντες όπως η ποσότητα της ορυκτής ύλης, ορυκτολογική σύσταση, γεωγραφική θέση, διαθέσιμη τεχνολογία εξόρυξης και επεξεργασίας, από  περιβαλλοντικούς περιορισμούς κ.α.

Υπάρχουν τμήματα του φλοιού της γης ή της επιφάνειάς της ή του πυθμένα της θάλασσας,  στα οποία - από διάφορες γεωλογικές διεργασίες - έχει προκληθεί εμπλουτισμός σε χρήσιμα ορυκτά ή μέταλλα ή γενικά χημικές ενώσεις σε τέτοιο βαθμό, που η ποιότητά τους και η ποσότητά τους να μπορούν να στηρίξουν την οικονομική αξιοποίησή τους. Αυτά ακριβώς τα τμήματα συνιστούν τα «κοιτάσματα» των χρήσιμων ορυκτών ή μετάλλων ή γενικά χρήσιμων ενώσεων.  Η έννοια του κοιτάσματος επομένως είναι στενά συνδεδεμένη με τη δυνατότητα εκμετάλλευσης της ορυκτής ύλης.

H Κοιτασματολογία είναι ο κλάδος των γεωεπιστημών που ασχολείται με την έρευνα εντοπισμού κοιτασμάτων, τη μελέτη των χαρακτηριστικών τους, την αξιολόγηση και την περιβαλλοντική επικινδυνότητά τους. Οποιεσδήποτε συγκεντρώσεις χωρίς άμεσο οικονομικό ενδιαφέρον συνιστούν τις λεγόμενες εμφανίσεις (π.χ. εμφάνιση χρυσού, εμφάνιση τάλκη, εμφάνιση αμιάντου). Τα ορυκτά τα οποία βρίσκονται μαζί με τα αξιοποιήσιμα σε ένα κοίτασμα ή εμφάνιση και δεν έχουν οικονομικό ενδιαφέρον ονομάζονται σύνδρομα (gangue minerals). Aυτά μπορεί να δημιουργούν πρόβλημα κατά την εκμετάλλευση λόγω της ανάγκης απόθεσής τους κοντά στα εργοστάσια επεξεργασίας με περιβαλλοντικά ασφαλή τρόπο. Παρακάτω δίνονται χαρακτηριστικά παραδείγματα κοιτασμάτων για να γίνει κατανοητή και η διαδικασία δημιουργίας ορισμένων από αυτά (κοιτασματογένεση ή μεταλλογένεση).  

 

Χαρακτηριστικές περιπτώσεις δημιουργίας κοιτασμάτων

Xαρακτηριστικά παραδείγματα δημιουργίας κοιτασμάτων από αποσάθρωση 

Τα εδάφη τα οποία συναντάμε στην επιφάνεια της γης, προέρχονται από την καταστροφή άλλων πετρωμάτων κάτω από τη δράση ατμοσφαιρικών και βιογενών παραγόντων. Η δημιουργία τους οφείλεται στο γεγονός ότι τα ορυκτολογικά συστατικά των περισσότερων πετρωμάτων έχουν δημιουργηθεί σε ένα φυσικοχημικό περιβάλλον διαφορετικό από αυτό που επικρατεί στην επιφάνεια της γης. Έτσι όταν τα πετρώματα αυτά με διάφορες γεωλογικές διεργασίες μεταφέρονται από τα βάθη του φλοιού ή από τον μανδύα της γης στην επιφάνειά της, εκτίθενται στους ατμοσφαιρικούς παράγοντες και επομένως εκτίθενται σε ένα φυσικοχημικό περιβάλλον στο οποίο επικρατούν το μετεωρικό νερό, τα αέρια της ατμόσφαιρας και μικροβιακοί πληθυσμοί. Σε αυτό το περιβάλλον δεν μπορούν να διατηρηθούν και με την πάροδο του γεωλογικού χρόνου μετασχηματίζονται σε αθροίσματα νέων ορυκτών, τα οποία είναι σε ισορροπία με την ατμόσφαιρα. Αυτή η διαδικασία δημιουργίας πάνω από το - συνήθως - συνεκτικό «μητρικό πέτρωμα» (parent rock), ενός μανδύα από ένα χαλαρό άθροισμα νέων ορυκτών ονομάζεται «αποσάθρωση». Το νέο υλικό που δημιουργείται ονομάζεται «μανδύας ή φλοιός αποσάθρωσης» (weathering crust) ή ρηγόλιθος (regolith). Η αποσάθρωση είναι περισσότερο έντονη σε περιοχές όπου παρατηρείται μεγάλο ύψος βροχόπτωσης, επειδή το νερό παίζει σημαντικό ρόλο στην πορεία πολλών χημικών αντιδράσεων και στην απομάκρυνση ευδιάλυτων στοιχείων. Περιοχές με υψηλές θερμοκρασίες (π.χ. τροπικές περιοχές) ευνοούν τη γρήγορη εξέλιξη διεργασιών αποσάθρωσης.

1. Δημιουργία κοιτάσματος Χαλαζία

O χαλαζίας (Qz) σαν συστατικό ενός γρανίτη, όπως φαίνεται στο πετρογραφικό μικροσκόπιο.

Ο γρανίτης περιέχει ~30% χαλαζία και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή χαλαζιακού υλικού, ούτε να χρησιμοποιηθεί σε διάφορες χρήσεις όπως ο χαλαζίας. Με τη φυσική διεργασία της αποσάθρωσης του γρανίτη, της μεταφοράς των κόκκων του χαλαζία και της απόθεσης μπορεί σε μία ακτή να σχηματισθεί ένα «κοίτασμα χαλαζία»Ο χαλαζίας περιέχεται σε ένα γρανίτη σε ποσοστό περίπου 30%. Το πoσοστό αυτό είναι αρκετά μικρό για να δικαιολογηθεί η κατεργασία του γρανίτη για την παραγωγή καθαρού χαλαζιακού υλικού.

Αν όμως τα άλλα ορυκτά του γρανίτη καταστραφούν με την πάροδο του γεωλογικού χρόνου (αποσάθρωση του πετρώματος) και οι κόκκοι του χαλαζία απελευθερωθούν και μεταφερθούν στην κοίτη ένος ποταμού ή σε μία ακτή, μπορεί να δημιουργηθεί άμμος που θα αποτελείται σχεδόν μόνο από χαλαζία.

Ετσι, στην περίπτωση που η ποσότητα είναι σημαντική, θα έχει δημιουργηθεί ένα «κοίτασμα χαλαζία».

 

 

 2. Λατεριτίωση

Η διαδικασία δημιουργίας κοιτασμάτων Βωξίτη και Νικελίου από αποσάθρωση πετρωμάτων

Τα κοιτάσματα Βωξίτη και Νικελίου (Σιδηρονικελιούχα Μεταλλεύματα), έχουν ένα κοινό γεωλογικό χαρακτηστικό, δημιουργήθηκαν ως αποτέλεσμα αποσάθρωσης πετρωμάτων σε διάφορες γεωλογικές περιόδους, ενώ στη συνέχεια τα προϊόντα της αποσάθρωσης με σύνθετες γεωλογικές διεργασίες, σχημάτισαν τα τελικά κοιτάσματα «καρστικού βωξίτη» και «ιζηματογενούς σιδηρονικελιούχου μεταλλεύματος»
(βλέπε Ορυκτές Πρώτες ύλες / Μεταλλευτικά Ορυκτά / Βωξίτης / Λατερίτης - Σιδηρονικελιούχα Μεταλλεύματα).

Οταν το πέτρωμα εκτίθεται στην επιφάνεια της γης, νερό κατεισδύει μέσα από ασυνέχειες και πόρους και πλημμυρίζει τον χώρο, περιβάλλοντας κόκκους ορυκτών. Σαν συνέπεια:

• Τα ορυκτά του πετρώματος αποσαθρώνονται.
  
  
• Στη θέση τους δημιουργούνται νέα ορυκτά που είναι σταθερά στο συγκεκριμένο φυσικοχημικό περιβάλλον. Το μητρικό πέτρωμα (Α) μετασχηματίζεται βαθμιαία σε ένα σαθρό υλικό [σαπρολίτης (B)], που διατηρεί τα βασικά ιστολογικά χαρα- κτηριστικά του μητρικού.
  
  
• Το νερό τροποποιείται φυσικοχημικά συγκρατώντας σε διάλυση στοιχεία που αποδεσμεύονται από τις αντιδράσεις μετασχηματισμού των ορυκτών.
  
  
• Το όξινο και οξειδωτικό νερό όχι μόνον διαλύει ορυκτά, αλλά διευρύνει ρωγμές του πετρώματος και σταδιακά προκαλεί αύξηση της περατότητάς του σε ολοένα και μεγαλύτερο βάθος, με συνέπεια η αποσάθρωση να επεκτείνεται.
  
  
• Όταν η αποσάθρωση προχωρά γρήγορα δημιουργώντας μεγαλύτερο πάχος υλικού από αυτό που απομακρύνεται με τη διάβρωση, τότε πάνω απο το μητρικό πέτρωμα απομένει ένας «μανδύας αποσάθρωσης» [oνομάζεται και φλοιός αποσάθρωσης ή ρηγόλιθος (rhegolith* - R)].
  
  
• Η ορυκτολογική και χημική σύσταση των υλικών στον μανδύα αποσάθρωσης, καθορίζεται από το είδος του μητρικού πετρώματος, τις κλιματικές συνθήκες, το ανάγλυφο, την υδατοπερατότητα του πετρώματος και την βλάστηση.

*από την ελληνική λέξη «ρήγος» (=κάλυμμα) και λίθος.

Ο σχηματισμός που προκύπτει συνολικά από τη διαδικασία της αποσάθρωσης ονομάζεται λατερίτης. Κοιτασματολογικά ενδιαφέρει ότι κατά τη διαδικασία της λατεριτίωσης, υπό ορισμένες προϋποθέσεις προκύπτουν εμπλουτισμοί μετάλλων («αλουμίνιο» ή «νικέλιο-σίδηρος-κοβάλτιο»), οι οποίοι αποτελούν στόχο για την εξορυκτική βιομηχανία, επειδή συνιστούν υλικά αξιοποιήσιμα από τη μεταλλουργία. Η λατεριτίωση πετρωμάτων πλούσιων σε αργιλιοπυριτικά ορυκτά μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό κοιτασμάτων λατεριτικού βωξίτη, ενώ η δημιουργία κοιτασμάτων νικελιούχου λατερίτη μπορεί να προχωρήσει με αποσάθρωση πετρωμάτων πλούσιων κυρίως σε ολιβίνη.

Το όνομα Λατερίτης (laterite), αποδίδεται στη λατινική λέξη «later», που σημαίνει «πλίνθος», επειδή από τα αργιλικά τμήματα του λατερίτη, εξόρυσσαν υλικό και κατασκεύαζαν δομικά στοιχεία για διάφορα κτίσματα.

Σύνθετες γεωλογικές διεργασίες οδηγούν στη διάβρωση των φλοιών αποσάθρωσης, μεταφορά του υλικού και επαναπόθεσή του σε μορφολογικές παγίδες δημιουργώντας σε επόμενο στάδιο τα ιζηματογενή κοιτάσματα «καρστικού βωξίτη» και «καρστικού σιδηρονικελίου».

Ανοικτές εκσκαφές σε κοίτασμα καρστικού βωξίτη

    Ιζηματογενές κοίτασμα σιδηρονικελιούχου μεταλλεύματος Τριάδας (Εύβοια)

Νικελιούχος λατερίτης

Διεργασίες αποσάθρωσης του πετρώματος

(Α) στην επιφάνεια της γης, προκαλούν τον σχηματισμό ορυκτών
του νικελίου και οδηγούν στη δημιουργία ενός «μεταλλεύματος νικελίου»
με περιεκτικότητα έως και 20 φορές μεγαλύτερη
(εμπλουτισμός του μετάλλου Χ 20).

(Β) Αν ο όγκος του «μεταλλεύματος νικελίου» είναι ικανοποιητικός
τότε δημιουργήθηκε ένα «κοίτασμα νικελίου».

Δημιουργία Βωξίτη

Περισσότερα στο: "Ορυκτές πρώτες ύλες > Μεταλλευτικά ορυκτά > Βωξίτης"

Αποσάθρωση Ολιβίνη - Δημιουργία Σιδηρονικελιούχων Κοιτασμάτων

Περισσότερα στο: "Ορυκτές Πρώτες ύλες > Μεταλλευτικά Ορυκτά > Λατερίτης - Σιδηρονικελιούχο Μετάλλευμα"

 

 

 

 

 

Xαρακτηριστικά παραδείγματα δημιουργίας κοιτασμάτων από υδροθερμικά ρευστά

1. Μαύρες καπνοδόχοι (Black smokers)

Tα κοιτάσματα που θα υποστούν εκμετάλλευση στο μέλλον, δημιουργούνται σήμερα!

H πορεία του θαλασσινού νερού μέσα στο θερμό ηφαιστειακό πέτρωμα, η μετατροπή του σε θερμό μεταλλοφόρο ρευστό και η δημιουργία μεταλλοφόρων αποθέσεων στον υποθαλάσσιο πυθμένα Πηγή: Schulz (2012) USGS, Scientific Investigations Report 2010–5070 C.Στον υποθαλάσσιο χώρο, είτε στους μεγάλους ωκεανούς είτε σε μικρότερες θάλασσες ή πελάγη είναι γνωστό ότι παρατηρείται ηφαιστειακή δραστηριότητα. Μάγμα που δημιουργείται στον φλοιό της γής κινείται προς τα πάνω βρίσκοντας διέξοδο προς τον πυθμένα της θάλασσας μέσα από ρηξιγενείς ζώνες. Σε αντίθετη κατεύθυνση το ψυχρό θαλασσινό νερό κατεισδύει από ρήγματα μέσα στη μάζα του θερμού ηφαιστειακού πετρώματος, θερμαίνεται, εμπλουτίζεται σε μέταλλα και επιστρέφει στον πυθμένα σαν «θερμό μεταλλοφόρο ρευστό» (υδροθερμικό ρευστό).

Η θερμοκρασία του μπορεί να είναι ακόμη και κοντά στους 400°C. Τα μέταλλα που βρίσκονται στο διάλυμα δημιουργούν κυρίως θειούχες ενώσεις με μορφή σωματιδίων, τα οποία σχηματίζουν κατά την άνοδό τους τις λεγόμενες «μαύρες καπνοδόχους» (black smokers), επειδή τα σωματίδια έχουν μαύρο χρώμα.

Εως τώρα έχουν βρεθεί περισσότερες από 220 θέσεις παγκοσμίως με «μαύρες καπνοδόχους» και στις οποίες δημιουργούνται αποθέσεις θειούχων μεταλλευμάτων χαλκού, μολύβδου, ψευδαργύρου και πολύτιμων μετάλλων. Οι αποθέσεις αυτές είναι «μελλοντικές πηγές» των μετάλλων αυτών.

Οταν η τεχνολογία της υποθαλάσσιας εξόρυξης βελτιωθεί και εφόσον το κόστος της εξόρυξης το επιτρέπει, τότε αυτές οι αποθέσεις μετάλλων θα αποτελούν «κοιτάσματα».

Μαύρη καπνοδόχος (black smoker) από σωματίδια θειούχου σιδήρου στον υποθαλάσσιο πυθμένα

Μικρό τμήμα από μαύρη καπνοδόχο, που αποτελείται από σιδηροπυρίτη πλούσιο σε χρυσό από βάθος 2700m από East Pacific Rise (συλλογή Ν. Σκαρπέλη) (μέγεθος δείγματος 9cm)

 
Δείτε το video του Smithsonian National Museum for Natural History

 

Ο προσχωματικός χρυσός

Η ανάκτηση χρυσού από προσχώσεις θεωρείται η αρχαιότερη μεταλλευτική μέθοδος για το μέταλλο αυτό. Κόκκοι του ορυκτού, που ονομάζεται «αυτοφυής χρυσός», που υπάρχουν σε μεταλλεύματα χρυσού ή χρυσοφόρα πετρώματα, απελευθερώνονται όταν αυτά οξειδώνονται ή αποσαθρώνονται.

Με τη βαρύτητα οι κόκκοι μεταφέρονται σε χαμηλότερα σημεία του αναγλύφου (βλέπε παρακάτω σχήμα) και μπορεί να σχηματίζουν με άλλα ορυκτά αμμώδεις προσχώσεις εμπλουτισμένες σε χρυσό, δηλαδή μπορεί να δημιουργήσουν ένα «κοίτασμα προσχωματικού χρυσού».

Οι κόκκοι αυτοί ονομάζονται «ψήγματα χρυσού».

 

Πεδίο ανάπτυξης των χρυσοφόρων άμμων του ΒΑ Περού

Δύο μεγάλα ποτάμια επί εκατομμύρια χρόνια μεταφέρουν κόκκους χρυσού από τις πλούσιες σε χρυσό ορεινές περιοχές των Ανδεων στο Περού και τον Ισημερινό. Αποθέτουν τα ψήγματα χρυσού εκατοντάδες χιλιόμετρα μακρύτερα μέσα στην κοιλάδα Manseriche σε μορφολογικές παγίδες δημιουργώντας χρυσοφόρες προσχώσεις άμμων.

                                                             

Ο προσχωματικός χρυσός και η μυθολογία για το "χρυσόμαλλο δέρας"

 Σύμφωνα με μιά γενικά αποδεκτή ερμηνεία του μύθου, το χρυσόμαλλο δέρας σχετίζεται με τον τρόπο πλυσίματος χρυσοφόρων προσχώσεων από ρέματα ή ποτάμια. Δέρματα προβάτων βυθίζονταν στην κοίτη ή στερεώνονταν σε ξύλινα ρείθρα. Με τον τρόπο αυτό τα ψήγματα που μετέφερε το νερό συλλέγονταν πάνω τους. Στη συνέχεια άπλωναν τα χρυσοφόρα δέρματα για να στεγνώσουν και με τίναγμα μάζευαν τον χρυσό.

 
  

2. Koιτάσματα Επιθερμικού Χρυσού

Αυτός ο τύπος των κοιτασμάτων έχει ιδιαίτερη σημασία για τον ελληνικό χώρο και ευρύτερα το χώρο των Βαλκανίων και της Μικράς Ασίας, λόγω των ευνoϊκών γεωδυναμικών συνθηκών που επικράτησαν στο χρονικό διάστημα από περίπου 70 εκ. χρόνια έως σήμερα. Τα κοιτάσματα αυτά αναπτύσσονται σε πεδία επέκτασης (extensional setting) υπεράνω ζωνών υποβύθισης σε νησιωτικά τόξα και σε περιθώρια ηπείρων. Οι περιοχές αυτές χαρακτηρίζονται από τοποθέτηση μάγματος σε μικρά βάθη με δημιουργία ηφαιστειακών και υπο-ηφαιστειακών σχηματισμών (σωροί, φλέβες και breccia) υπεράνω πλουτωνιτών.

3. Επιθερμικά κοιτάσματα χρυσού - αργύρου (χαλκού)

Αποτελούν πηγή κυρίως χρυσού, αργύρου και σε ορισμένες περιπτώσεις και χαλκού. Τα κοιτάσματα αυτά μπορεί να δημιουργούνται σε χερσαίο ή και σε υποθαλάσσιο περιβάλλον. Η γένεσή τους αποδίδεται στη δημιουργία και κυκλοφορία θερμών μεταλλοφόρων ρευστών (υδροθερμικά ρευστά) κατά μήκος ρηγμάτων εντός του φλοιού. Επιφανειακή έκφραση τμημάτων των υδροθερμικών αυτών συστημάτων αποτελούν οι επιφανειακές θερμές πηγές (hot springs). Τα ανώτερα τμήματα των υδροθερμικών συστημάτων εντοπίζονται σε μεγάλες ρηξιγενείς ζώνες, κυρίως σε ηφαιστειακές ακολουθίες με τις οποίες και συνδέονται γενετικά. Η μεταλλοφόρος ζώνη σε αυτή την περίπτωση συνήθως έχει πολύ μεγάλη κλίση ή είναι κατακόρυφη και ξεκινάει από την επιφάνεια επεκτεινόμενη σε μεγάλο βάθος (ακόμη και >1 km).

Ανοικτή εκσκαφή στη μεταλλοφόρο ζώνη του επιθερμικού κοιτάσματος χρυσού OVACIK, περιοχή Περγάμου, Τουρκία (φωτό Ν. Σκαρπέλης, 2007).

Κόκκοι ελεύθερου χρυσού (Au) από παρόμοιο κοίτασμα στη Θράκη (Πέραμα), όπως φαίνονται σε ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης

 

4. Πορφυρικά κoιτάσματα χαλκού (χρυσού, μολυβδαινίου)

Τα πορφυρικά κοιτάσματα (ή κοιτάσματα πορφυρικού τύπου)
είναι πηγές χαλκού ή και χρυσού ή και μολυβδαινίου.

Η μεταλλοφορία αναπτύσσεται σε υποηφαιστίτες ή πλουτωνίτες μικρού βάθους που έχουν μορφή σωρού ή στα περιβάλλοντα πετρώματα. Τα μεταλλικά ορυκτά (κυρίως θειούχα του χαλκού όπως ο χαλκοπυρίτης (CuFeS2) ή ο μολυβδαινίτης (MoS2) αναπτύσσονται με μορφή διασπορών ή πλέγματος φλεβιδίων (βλ. παρακάτω εικόνα).

Τα κοιτάσματα αυτής της κατηγορίας χαρακτηρίζονται γιά τη μεγάλη τάξη μεγέθους των αποθεμάτων (στην ΝΔ Αμερική υπάρχουν κοιτάσματα με αποθέματα έως 10δισεκ. τόννους).

Γι αυτό και αποτελούν σημαντικό τροφοδότη της παγκόσμιας αγοράς με χαλκό.

Περισσότερες πληροφορίες για Ελληνικά πορφυριτικά κοιτάσματα χαλκού βλέπε:
"Ορυκτές πρώτες ύλες Ελλάδος > Μεταλλευτικά ορυκτά > Χαλκοπυρίτης"

Δεξιά βλέπουμε τμήματα από πυρήνες γεώτρησης από πορφυρικό πέτρωμα
που φιλοξενεί μεταλλοφορία πορφυρικού χαλκού (άνω εικόνα)
και χαλαζιακά φλεβίδια με μεταλλοφορία χαλκού
(κυρίως χαλκοπυρίτης CuFeS2) (κάτω εικόνα)

 

Σχηματική παράσταση στην οποία φαίνεται η χωρική σχέση μεταξύ κοιτασμάτων επιθερμικού τύπου και πορφυρικού τύπου, η προέλευση καθώς και η πορεία των μεταλλοφόρων υδροθερμικών ρευστών (από Hedenquist et al. 2000). Οι μεταλλοφορίες επιθερμικών κοιτασμάτων υπεράνω πορφυρικών συστημάτων οφείλουν τη γένεσή τους σε μεταλλοφόρα ρευστά, που προέρχονται κατ’ ευθείαν από μαγματική πηγή (σωροί μαγματικού πετρώματος που απεικονίζονται με κίτρινο έως καστανό χρώμα) και μεταναστεύουν μέσα από βαθιά ρήγματα προς την επιφάνεια. Πλευρικά το υδροθερμικό σύστημα κυριαρχείται από νερό μετεωρικής προέλευσης και εμφανίζει ομοιότητες με γεωθερμικά πεδία.

5. Συμπαγή θειούχα μεταλλεύματα μολύβδου, ψευδαργύρου και πολύτιμων μετάλλων
από αντικατάσταση ανθρακικών πετρωμάτων

Aυτός ο τύπος κοιτασμάτων αποτελεί πηγή κυρίως μολύβδου, αργύρου, ψευδαργύρου και σε ορισμένες περιπτώσεις χρυσού ή και χαλκού. Εχει ιδιαίτερη σημασία για την Ελλάδα, διότι το γεωδυναμικό καθεστώς της ευνόησε τη δημιουργία παγκοσμίου κλάσης κοιτασμάτων στις περιοχές της Λαυρεωτικής και της ΒΑ Χαλκιδικής (κοιτάσματα Ολυμπιάδας, Μαντέμ Λάκκου, Βαρβάρας, Στρατωνίκης). Εξοφλημένα κοιτάσματα ή μικρές εμφανίσεις αντίστοιχου τύπου υπάρχουν κυρίως στην περιοχή της Ροδόπης (π.χ. Θέρμες Νομού Ξάνθης). Αν και τα κοιτάσματα αυτού του τύπου ακόμη και σήμερα αναφέρονται ως «κοιτάσματα αντικατάστασης ανθρακικών πετρωμάτων», ο περιγραφικός όρος που έχει καθιερωθεί είναι «μεταλλεύματα υψηλής θερμοκρασίας (>200^οC) Pb-Ag-Zn-Cu από αντικατάσταση ανθρακικών πετρωμάτων».

Μεταλλοφόρο σώμα οξειδωμένου θειούχου μεταλλεύματος από αντικατάσταση μαρμάρου στο Λαύριο. Η διακεκομμένη γραμμή δείχνει την κυρίαρχη σχιστότητα του μαρμάρου. Το μετάλλευμα αναπτύσσεται παράλληλα προς αυτήν. Η αντικατάσταση του μαρμάρου από το υδροθερμικό ρευστό (Τ ~180-250οC) και η απόθεση του μεταλλεύματος είναι μεταγενέστερη της σχιστότητας. Το υδροθερμικό ρευστό ακολούθησε τις επιφάνειες σχιστότητας του πετρώματοςΤα μεταλλοφόρα σώματα χαρακτηρίζονται από μία στρωματογραφική «ασυμφωνία» με τα περιβάλλοντα ανθρακικά πετρώματα, αφού το μετάλλευμα βρίσκεται κάτω από λιθολογικό (μέσα συνήθως σε μάρμαρα) και τεκτονικό έλεγχο (κατά μήκος εφελκυστικού τύπου ζωνών διάρρηξης των πετρωμάτων). Όλα τα μεταλλοφόρα σώματα είναι στρωματοπεριορισμένα (stratabound) και η μορφή τους συνήθως είναι φακοειδής. Τυπική περίπτωση είναι αυτή του κοιτάσματος του Λαυρίου, όπου το μετάλλευμα ηλικίας ~8-9 εκ. ετών φιλοξενείται σε ανθρακικά πετρώματα Τριαδικής ηλικίας που μεταμορφώθηκαν πριν από ~35-18 εκ. έτη.

Ορυκτολογικά, το μετάλλλευμα αποτελείται από γαληνίτη, σφαλερίτη, σιδηροπυρίτη, χαλκοπυρίτη, βορνίτη, αρσενοπυρίτη και πλήθος από θειοάλατα με κυρίαρχο τον τετραεδρίτη. Ο σιδηροπυρίτης και ο αρσενοπυρίτης μπορεί να περιέχουν οικονομικά ενδιαφέρουσες συγκεντρώσεις χρυσού. Ο άργυρος φιλοξενείται στον γαληνίτη και σε θειοάλατα. Τα σύνδρομα ορυκτά συνήθως είναι ασβεστίτης, χαλαζίας, βαρίτης, φθορίτης, ροδοχρωσίτης. Τα μεταλλεύματα αυτά είναι ιδροθερμικής προέλευσης. Για τη δημιουργία των υδροθερμικών ρευστών απαιτείται μία «θερμική μηχανή». Διεισδύσεις γρανιτοειδών ή πορφυρικών σωμάτων είναι απαραίτητες για τον σκοπό αυτό, ενώ μπορεί να αποτελούν και την πηγή των μετάλλων. Τα ρευστά ακολουθούν τεκτονικές ασυνέχειες (π.χ. ρήγματα αποκόλλησης, επιφάνειες σχιστότητας ή στρώσης).

Περισσότερες πληροφορίες για Ελληνικά κοιτάσματα συμπαγών θειούχων μεταλλευμάτων Μολύβδου - Ψευδαργύρου βλέπε:
"Ορυκτές πρώτες ύλες Ελλάδος > Μεταλλευτικά ορυκτά > Γαληνίτης"
"Ορυκτές πρώτες ύλες Ελλάδος > Μεταλλευτικά ορυκτά > Σφαλερίτης"

 

 

Δείγμα γαληνίτη (άνω αριστερά) από Madan Βουλγαρίας, συμπαγούς μεταλλεύματος γαληνίτη-σιδηροπυρίτη- αρσενοπυρίτη (άνω δεξιά) από Ολυμπιάδα Χαλκιδικής και συμπαγούς μεταλλεύματος γαληνίτη-σφαλερίτη-σιδηροπυρίτη από το Λαύριο

 

 Μοντέλα κοιτασμάτων

H ταξινόμηση ενός κοιτάσματος σε μία κατηγορία κοιτασμάτων μπορεί να είναι εμπειρική (με βάση την περιγραφή των χαρακτηριστικών του) ή θεωρητική (με βάση δεδομένα γένεσης). Ενα «μοντέλο κοιτάσματος» (mineral deposit model) περιλαμβάνει δεδομένα για τη γεωλογία, την ποιότητα και τα αποθέματα, το είδος χρήσιμων συστατικών, τα γεωχημικά και γεωφυσικά χαρακτηριστικά, το γεωδυναμικό περιβάλλον σχηματισμού, την γένεση, στοιχεία που είναι χρήσιμα για την έρευνα εντοπισμού του, τα οικονομικά και περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά. Η προσπάθεια ταξινόμησης των διαφόρων κοιτασμάτων άρχισε από τις αρχές του προηγούμενου αιώνα. Η κοιτασματολογική έρευνα φέρνει σε φως νέους τύπους κοιτασμάτων, ενώ συμπληρώνει ή βελτιώνει τα υπάρχοντα μοντέλα κοιτασμάτων.

Ι. ΠΑΛΑΙΑ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ 

Βασικά σημεία της ταξινόμησης των «μαγματικών κοιτασμάτων» κατά LINDGREN (1933)

Ι. Κοιτάσματα που δημιουργούνται σε μάγματα, με διαδικασίες διαφοροποίησης
· Mαγματικά κοιτάσματα από κλασματική κρυστάλλωση και αποχωρισμό (700οC<T<1500oC)
·    Πηγματίτες (Θερμοκτασία πολύ υψηλή έως μέση)

ΙΙ. Κοιτάσματα που σχηματίζονται μέσα στα μαγματικά πετρώματα από συγκέντρωση, που προκαλείται από την εισαγωγή ξένων προς το πέτρωμα στοιχείων (επιγενετικά)
·  Προέλευση που εξαρτάται από την έκρηξη ηφαιστείων
· Aπό ανερχόμενα διαλύματα μαγματικής προέλευσης
(ι) Καταθερμικά κοιτάσματα: 300 οC <Τ<500οC
(ii) Mεσοθερμικά: 200 οC <Τ<300οC
(iii) Eπιθερμικά: 50 οC <Τ<200 οC
(iv) Tηλεθερμικά: απόθεση από διαλύματα σε μακρινή απόσταση από την πηγή
· Προέλευση από κυκλοφορούντα μετεωρικά νερά (Τ<100 οC)
 

ΙΙ. ΜΟΝΤΕΛΑ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΩΝ ...η σύγχρονη ταξινόμηση

Η φόρμα που έχει χρησιμοποιηθεί:
> είναι ενιαία για όλα τα είδη κοιτασμάτων
> είναι αποδεκτή από όλους
> σκιαγραφεί με σαφήνεια το κοίτασμα 

Η φόρμα: Η σκιαγράφηση ενός μοντέλου κοιτάσματος (deposit model ή deposit profile) ακολουθεί την παρακάτω φόρμα:

ΟΝΟΜΑ
Το όνομα στο μοντέλο δίνεται από τα κύρια χρήσιμα συστατικά του, ή/και το πέτρωμα που τα φιλοξενεί ή τον τρόπο ανάπτυξης ή το κοίτασμα-πρότυπο για την ομάδα κοιτασμάτων π.χ. συμπαγή θειούχα χαλκού τύπου Κύπρου, skarns χρυσού, πορφυρικά Cu-Au, φλέβες μαγνησίτη σε υπερβασικά πετρώματα.

ΣΥΝΩΝΥΜΑ
Δίνονται τα συνώνυμα για το συγκεκριμένο τύπο (αν υπάρχουν)

ΧΡΗΣΙΜΑ ΣΥΣΤΑΤΙΚΑ (ΚΑΙ ΠΑΡΑΠΡΟΪΟΝΤΑ)
Αναφέρονται τα χρήσιμα συστατικά (μέταλλα, αμέταλλα, ορυκτά) καθώς και τα παραπροϊόντα (με πλάγια γράμματα) π.χ. για τα μεταλλεύματα τύπου Κύπρου: Cu (Au)

ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ
Με λίγες λέξεις-κλειδιά δίνεται στον αναγνώστη να καταλάβει τον τύπο του κοιτάσματος. Συνήθως δίνεται έμφαση στα κύρια ορυκτά και τη μορφή του κοιτάσματος.

Γεωλογικό περιβάλλον σχηματισμου
(π.χ. πυθμένας ωκεανών, ρήγματα εφελκυσμού σε οπισθοτάφρο, ζώνη μεταμόρφωσης επαφής, ρηξιγενείς γραμμές που οριοθετούν καλδέρα ηφαιστείου)

Εύρος ηλικιών σχηματισμού

ΕΙΔΟΣ ΠΕΤΡΩΜΑΤΩΝ:
Περιγραφή του είδους των πετρωμάτων μέσα στα οποία φιλοξενείται το κοίτασμα καθώς και των ιστών τους (π.χ. πλουτωνίτες ή υποηφαιστίτες πορφυρικού ιστού ή ανθρακικά)

ΜΟΡΦΗ ΤΟΥ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΟΣ
Δίνεται περιγραφή του γεωμετρικού σχήματος του κοιτάσματος και η σχέση του με τα περιβάλλοντα πετρώματα. Επίσης η τάξη μεγέθους (π.χ. φλέβες πάχους 2-5m με μήκος 500m, στρώματα μέσου πάχους 1-4m και επιφάνειας 2000m2)

Ορυκτολογική σύσταση ορυκτής ύλης
Αναφέρονται τα κύρια ορυκτά και με πλάγια γράμματα αυτά που απαντούν σε μικρά ποσά (π.χ. σφαλερίτης, γαληνίτης, αυτοφυής χρυσός, βουλανζερίτης, βουρνονίτης)

Ιστολογικά χαρακτηριστικά
(π.χ. μετάλλευμα διάσπαρτο ή ταινιωτό ή με μορφή κονδύλων κ.λ.π.)

Αλλοιώσεις του φιλοξενούντος πετρώματος
σαν αποτέλεσμα της διεργασίας σχηματισμού της ορυκτής ύλης (π.χ. υδροθερμικές εξαλλοιώσεις και ζώνωση). Περιγράφονται οι διαστάσεις των ζωνών εξαλλοίωσης και η σχετική θέση τους ως προς το χώρο όπου εντοπίζεται το μετάλλευμα.

Λιθολογία και τεκτονική δομή
που ελέγχει τη μεταλλοφορία (π.χ. συγκεκριμένος τύπος πετρώματος, ασυμφωνίες)

ΓΕΝΕΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ
Περιγράφεται συνοπτικά το ισχύον μοντέλο γένεσης του κοιτάσματος

Γεωχημικά χαρακτηριστικά
(π.χ. παρουσία αυξημένων συγκεντρώσεων ορισμένων στοιχείων, τα οποία θα μπορούσαν να αποδειχθούν χρήσιμα στην αναζήτηση νέων κοιτασμάτων)

Αποσάθρωση της ορυκτής ύλης
(π.χ. δημιουργία ζώνης οξείδωσης, διασπορά βαρέων ορυκτών ή μετάλλων)

Γεωφυσικά χαρακτηριστικά
Ιδιότητες της ορυκτής ύλης που θα μπορούσαν να είναι χρήσιμες στη γεωφυσική διασκόπηση (π.χ. μαγνητικές ιδιότητες, αυξημένη ραδιενέργια)

Τελικές χρήσεις των ορυκτών
Ιδιαίτερα για κοιτάσματα βιομηχανικών ορυκτών και πετρωμάτων αναφέρονται κύριες χρήσεις των ορυκτών.

Μοντέλο περιεκτικότητας και αποθεμάτων
Αναφέρεται το τυπικό μέγεθος και η περιεκτικότητα σε χρήσιμα συστατικά

 

ΙΙΙ. ΓΕΩΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ ΚΟΙΤΑΣΜΑΤΩΝ

...Είναι η περιβαλλοντική «ταυτότητα» των κοιτασμάτων

Θεωρητικά κάθε μοντέλο κοιτάσματος χαρακτηρίζεται από ένα προβλέψιμο γεωπεριβαλλοντικό μοντέλο, το οποίο καθορίζεται από:

· Το μέγεθος του κοιτάσματος και το είδος του μεταλλεύματος – λατομικού ορυκτού
· Περιβάλλοντα πετρώματα
· Γεωχημεία αποσάθρωσης
· Γεωχημεία εξαλλοίωσης
· Γεωλογία – ανάγλυφο περιοχής
· Υδρογεωλογικό καθεστώς
· Κλιματολογικές συνθήκες

 

Το μοντέλο «περιεκτικότητας / αποθεμάτων»
(grade / tonnage model)

Ιδιαίτερη σημασία - κυρίως για την έρευνα εντοπισμού νέων κοιτασμάτων - έχουν τα χαρακτηριστικά ποιότητας (περιεκτικότητα σε μέταλλα ή ορυκτά) και η τάξη μεγέθους των αποθεμάτων.Στόχος των μοντέλων «περιεκτικότητας / αποθεμάτων» είναι η συλλογή στοιχείων για τα ποιοτικά χαρακτηριστικά της ορυκτής ύλης (περιεκτικότητα σε χρήσιμα στοιχεία και/ή ορυκτά) και το εύρος μέσα στο οποίο κυμαίνονται τα αποθέματα των επιμέρους κοιτασμάτων μιάς ομάδας.

Γράφημα που απεικονίζει τις περιεκτικότητες σε Au προς τα αποθέματα ανά τύπο κοιτάσματος (Singer, 1997). Το κέντρο κάθε έλλειψης αντιπροσωπεύει τη μέση περιεκτικότητα και το απόθεμα του συγκεκριμένου τύπου κοιτάσματος. Οι ελλείψεις εκφράζουν το όριο κατά μία τιμή της σταθεράς απόκλισης (standard deviation) της μέσης περιεκτικότητας και του αποθέματος. Τα εικονίδια των «ελεφάντων» δείχνουν τη μέση περιεκτικότητα και το απόθεμα των πέντε μεγαλύτερων κοιτασμάτων της ομάδας. Οι διαγώνιες γραμμές παριστάνουν το σταθερό περιεχόμενο σε μέταλλα.

 

Παραδείγματα Μοντέλων Κοιτασμάτων

Κοιτάσματα χρωμιτών ασκοειδούς τύπου
Κοιτάσματα τύπου Kuroko
Κοιτάσματα τύπου Κύπρου
Κοιτάσματα νικελιούχων λατεριτών
Κοιτάσματα καρστικού νικελίου
Κοιτάσματα λατεριτικών βωξιτών
Κοιτάσματα καρστικών βωξιτών
Κοιτάσματα τύπου skarn
Κοιτάσματα φλεβικού μαγνησίτη σε υπερβασικά
Κοιτάσματα ιζηματογενούς μαγνησίτη
Κοιτάσματα επιθερμικά υψηλής θείωσης
Κοιτάσματα επιθερμικά χαμηλής θείωσης
Κοιτάσματα επιθερμικά τύπου θερμών πηγών
Κοιτάσματα πορφυρικού χαλκού - χρυσού
Κοιτάσματα συμπαγών θειούχων Pb-Ag-Zn αντικατάστασης ανθρακικών
Κοιτάσματα εβαποριτών
Κοιτάσματα προσχωματικού τύπου (placers)
Koιτάσματα σιδήρου ταινιωτού τύπου (Banded Iron Formation)
Κοιτάσματα Ορογενετικού Χρυσού

 

Περισσότερα: Mineral Deposit Models (1986) USGS, Bulletin 169 (editors Cox, D.P. & Singer, D.A)

 

 

Τα ορυκτά είναι απαραίτητα για την οικονομική ανάπτυξη και τη διατήρηση και βελτίωση του επιπέδου διαβίωσης των ανθρώπων. Για όλες τις ορυκτές ύλες παρατηρείται ραγδαία αύξηση της κατανάλωσης. Αυτό κρίνεται ως αποτέλεσμα της αύξησης του πληθυσμού της γης, της ανόδου του βιοτικού επιπέδου των ανθρώπων των υπανάπτυκτων χωρών, της καταναλωτικής μανίας που χαρακτηρίζει κοινωνίες των αναπτυγμένων χωρών και της τεχνολογικής εξέλιξης.

Από υπολογισμούς των Ηνωμένων Εθνών (UN 2022 http://esa.un.org/unpd/wpp/index.htm) το 2030 ο πληθυσμός της γης θα φθάσει τα 8,5 και το 2050 τα 9,7 δισεκατομμύρια άτομα, ενώ το μέσο κατά κεφαλήν εισόδημα εκτιμάται ότι θα αυξηθεί από US$ 10.000 σε 26.000, δηλαδή θα σημειώσει αύξηση κατά 160%. Είναι αξιοσημείωτο ότι η σχέση αύξησης της ζήτησης των επιμέρους ορυκτών υλών δεν είναι ίδια για όλο τον κόσμο. Σε οικονομικά υπανάπτυκτες περιοχές η ζήτηση για μέταλλα που είναι απαραίτητα για τη βελτίωση των υποδομών, όπως ο σίδηρος και ο χαλκός που είναι αναγκαία σε κατασκευές και επέκταση χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας, είναι πολύ μεγαλύτερη από ό,τι για μέταλλα που έχουν μεγάλη κατανάλωση σε πλούσιες κοινωνίες (π.χ. μέταλλα για ηλεκτρονικές συσκευές, διοξείδιο τιτανίου για χρωστικές, βορικά άλατα για παραγωγή υάλινων αντικειμένων, χρυσός για κοσμήματα, πολύτιμοι λίθοι).

Με την πάροδο των αιώνων και την εξέλιξη της υψηλής τεχνολογίας δημιουργούνται ανάγκες για εντατική χρήση ορισμένων στοιχείων σε νέες εφαρμογές. Αυτό είναι αποτέλεσμα κυρίως της ραγδαίας αύξησης της παγκόσμιας καταναλώσης φθηνών ηλεκτρονικών συσκευών (π.χ. κινητά τηλέφωνα, tablets, ηλεκτρονικοί υπολογιστές, σύγχρονα ιατρικά διαγνωστικά μηχανήματα, συστήματα ηλεκτρονικής πλοήγησης), της παραγωγής καθαρής ενέργειας (παραγωγή από ανανεώσιμες πηγές, την προστασία του περιβάλλοντος (π.χ. υβριδικά αυτοκίνητα, καταλύτες) και τις εξελίξεις στο χώρο των στρατιωτικών τεχνολογιών. Ετσι ο χάρτης της παγκόσμιας παραγωγής και ζήτησης ορυκτών έχει αλλάξει, αφού ορισμένες χώρες φαίνεται να είναι κοιτασματολογικά ευνοημένες και να διαθέτουν μεγάλα κοιτάσματα ορυκτών, από τα οποία παράγονται αυτά τα στοιχεία σε βαθμό που να εξελίσσονται σε μονοπώλια. Αυτό είναι ένα σοβαρό πρόβλημα για τη βιομηχανία παραγωγής των τελικών προϊόντων, αφού η τροφοδοσία της με τα απαραίτητα ορυκτά και μέταλλα μπορεί να εξαρτάται από την ποσότητα και τις τιμές που ο μονοπωλιακός χαρακτήρας παραγωγής και εμπορίας δημιουργεί.

Τα ορυκτά και μέταλλα, τα οποία κρίνεται ότι είναι απαραίτητα για τις παραπάνω εφαρμογές και δεν διατίθενται στην αγορά από πολλούς παραγωγούς σε όση ποσότητα είναι αναγκαία, ονομάζονται «κρίσιμα». Τα ορυκτά και μέταλλα αυτής της κατηγορίας δεν εμφανίζουν όλα τον ίδιο βαθμό «κρισιμότητας», αφού αυτό είναι συνάρτηση γεωλογικών παραγόντων, εξέλιξης της τεχνολογίας παραγωγής και χρήσης, περιβαλλοντικών επιπτώσεων από την παραγωγή και κατανάλωση, την ανακάλυψη υποκατάστατων κλπ.  Επίσης η «κρισιμότητα» δεν είναι ίδια για όλα τα ορυκτά και μέταλλα και για όλους τους χρήστες (χώρες ή Ενώσεις Πολιτειών ή χωρών). Σαν παράδειγμα να αναφερθεί ότι για τη βιομηχανία παραγωγής υβριδικών αυτοκινήτων ο χρυσός δεν είναι κρίσιμο μέταλλο, ενώ το νεοδύμιο είναι.

Αρκετές χώρες έχουν εκτιμήσει τις ανάγκες της βιομηχανίας τους σε σχέση με την παραγωγή τελικών προϊόντων και την εξασφάλιση των πρώτων υλών και έχουν συντάξει καταλόγους ορυκτών και μετάλλων με βάση τον βαθμό κρισιμότητάς τους. To Συμβούλιο της Ευρωπαϊκής Ενωσης τον Νοέμβριο 2023 όρισε τα ακόλουθα 33 μέταλλα και ορυκτά ως κρίσιμα για την Ευρώπη.  

Τα κρίσιμα μέταλλα και ορυκτά για την Ευρωπαϊκή Ενωση (Νοέμβριος 2023)
Αντιμόνιο	Κοβάλτιο	Χάφνιο	Νιόβιο
Αρσενικό	Οπτίσιμος (Μεταλλουργικός) γαιάνθρακας [Coking coal]	Ηλιο	Νικέλιο (battery grade)
Βωξίτης/Αλούμινα/Αλουμίνιο	Χαλκός	- Bαριές σπάνιες γαίες (Heavy Rare Earth Elements) - Ελαφρές σπάνιες γαίες (Light Rare Earth Elements) κα	Μέταλλα Ομάδας Λευκοχρύσου (PGM)
Βαρίτης	Αστριοι	Λίθιο	Φωσφορίτης
Βηρύλλιο	Φθορίτης	Μαγνήσιο	Φωσφόρος
Βισμούθιο	Γάλλιο	Μαγγάνιο	Τιτάνιο
Βόριο	Γερμάνιο	Γραφίτης	Ταντάλιο
Σκάνδιο	Μεταλλικό πυρίτιο	Στρόντιο	Βολφράμιο

Oρυκτές ύλες στρατηγικής σημασίας για την Ευρωπαϊκή Ενωση (2023)  H στρατηγική σημασία προσδιορίζεται με βάση τη συνάφεια της ορυκτής ύλης με την πράσινη και ψηφιακή μετάβαση καθώς και τις εφαρμογές σε αμυντικά και αεροδιαστημικά συστήματα σύμφωνα με συγκεκριμένα κριτήρια
Βωξίτης/Αλούμινα/Αλουμίνιο	Γάλλιο	Γραφίτης - battery grade
Βισμούθιο	Γερμάνιο	Νικέλιο - battery grade
Βόριο - metallurgy grade	Λίθιο - battery grade	Mέταλλα Ομάδας Λευκοχρύσου (PGM)
Κοβάλτιο	Mαγνήσιο	Μεταλλικό πυρίτιο
Χαλκός	Μαγγάνιο - battery grade	Τιτάνιο
Βολφράμιο	Σπάνιες Γαίες για μαγνήτες (REE) [Nd, Pr, Tb, Dy, Gd, Sm, Ce]

Στον παγκόσμιο χάρτη που ακολουθεί φαίνεται ότι τα κρίσιμα ορυκτά και μέταλλα παράγονται - σχεδόν αποκλειστικά - σε λίγες χώρες.
Τα κρίσιμα μέταλλα και ορυκτά, προς το παρόν, είναι δύσκολο να υποκατασταθούν και έχουν μικρό βαθμό ανακυκλισιμότητας.
Η κρισιμότητα των διαφόρων στοιχείων για την Ευρωπαϊκή Ενωση οφείλεται κυρίως στα ακόλουθα αίτια:

• Δεν υπάρχει αποτελεσματικό υποκατάστατο για την κύρια εφαρμογή ορισμένων μετάλλων ή ορυκτών
• Οι κύριες χώρες παραγωγής είναι εκτός Ευρωπαϊκής Ενωσης με συνέπεια να υπάρχει υψηλός κίνδυνος για άνοδο της τιμής ή καιο αποκλεισμό στα πλαίσια ανταγωνισμού των παραγωγών
• Εχουν χαμηλό βαθμό ανακύκλισης 

Ο βαθμός κρισιμότητας σε σχέση με την οικονομική σημασία και τον κίνδυνο εφοδιασμού για τα διάφορα στοιχεία και ορυκτά  φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα (Ευρωπαϊκή Επιτροπή, Mάϊος 2014).

Παγκόσμια πρωτογενής τροφοδοσία
των 20 κρίσιμων υλικών:

Κίνα, USA, Ρωσσία, Κονγκό, Βραζιλία, Ν. Αφρική,
Ινδία, Ευρωπαϊκή Ενωση, Καναδάς, Τουρκία,
Καζακστάν, άλλες

(από: Report on Critical raw materials for the EU, May 2014)

 

 

 

 

Χώρες με τα υψηλότερα ποσοσά τροφοδοσίας της παγκόσμιας αγοράς με ορυκτές ύλες (πηγή: Report on Critical raw materials for the EU, May 2014)
	Αριθμός ορυκτών υλών	Ποσοστό επί της παγκόσμιας παραγωγής
Κίνα	48	30%
USA	36	10%
Ρωσσία	24	4.9%
Βραζιλία	36	4.6%
Aυστραλία	34	4.0%
Νότια Αφρική	26	3.9%
Χιλή	18	3.4%
Καναδάς	30	3.2%
Iνδία	30	2.5%
Tουρκία	25	2.1%

 

Παγκόσμιος χάρτης στον οποίο φαίνονται οι χώρες στις οποίες παράγονται σχεδόν αποκλειστικά τα κρίσιμα για την ΕΕ ορυκτά και μέταλλα.

Διάγραμμα στο οποίο απεικονίζεται ο βαθμός κρισιμότητας σε σχέση με την οικονομική σημασία και τον κίνδυνο εφοδιασμού για τα διάφορα στοιχεία και ορυκτά (Ευρωπαϊκή Επιτροπή, Mάϊος 2014)

 

Περισσότερα

• Report on Critical Raw Materilas for the EU
  http://ec.europa.eu/enterprise/policies/raw-materials/files/docs/report-b_en.pdf
• Report on Critical raw materials for the EU: Enablers of the green and digital recovery. EPRS | European Parliamentary Research Service, European Parliament (Dec. 2020).
• European Commission: Study of the Critical Raw Materials for the European Union 2023 - Final Report
• Report of the Ad hoc Working Group on defining critical raw materials (May 2014)
  http://ec.europa.eu/enterprise/policies/raw-materials/files/docs/crm-report-on-critical-raw-materials_en.pd

 

      

Μέταλλα, ορυκτά και πετρώματα:                                    

Λεπίδες οψιδιανού από τη Φυλακωπή Μήλου (πηγή: Μεταλλευτικό μουσείο Μήλου). Από την 8η χιλιετία π.Χ. αυτό το ηφαιστειακό γυαλί εξορρυσόταν στη Μήλο για την παραγωγή εργαλείων και όπλων που εξάγονταν σε ηπειρωτικά και νησιωτικά τμήματα της ΜεσογείουΣυστατικά της οικονομίας μας από την εποχή του λίθου έως σήμερα

Δεν είναι καθόλου τυχαίο ότι η διάκριση των μεγάλων χρονικών ενοτήτων της ανθρώπινης προϊστορίας έγινε με βάση τη χρήση λίθων και ορισμένων μετάλλων, που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή εργαλείων και σκευών.

Κατά την Εποχή του Λίθου ο άνθρωπος χρησιμοποίησε διάφορα είδη πετρωμάτων για την κατασκευή εργαλείων. Ο πυριτιόλιθος και ο οψιδιανός ήταν απαραίτητα σαν πρώτη ύλη για να κατασκευάσει ξέστρα, σφυριά, κοπείς, λιάνιστρα, αιχμές.

Αργότερα χρησιμοποίησε λίθο για αγάλματα, διακοσμητικά υλικά, σκεύη, λίθινα αγγεία. Πετρώματα όπως μάρμαρα, πράσινος πορφυρικός ανδεσίτης, αλάβαστρο, άργιλος για την παραγωγή κεραμικών, ασβεστόλιθοι, στεατίτης χρησιμοποιήθηκαν από την αρχαιότητα και χρησιμοποιούνται έως σήμερα.

Λεπίδες από πυριτιόλιθο από τον Προϊστορικό Οικισμό Ηραίου της Σάμου	Πέλεκυς από Τριαδικό μεταβωξίτη από τις Σίσσες Κρήτης (φωτό Ν. Σκαρπέλης). Ενα από τα ελάχιστα εργαλεία από μετάλλευμα μεταβωξίτη (και σμύριδας)

 

Ξέρετε ότι: Σημαντικά μνημεία της αρχαιότητας χρειάστηκαν μεγάλες ποσότητες δμικών και διακοσμητικών υλικών για την κατασκευής τους. Σήμερα για την κστασκευή ενός σπιτιού χρειάζονται εκατοντάδες τόννοι αδρανών υλικών.   Τεράστιες ποσότητες από χαλίκι, άμμο και τσιμέντο απαιτούνται για την κατασκευή κτηρίων, δρόμων, γεφυρών, σιδηροδρομικών γραμμών και γενικά μεγάλων τεχνικών έργων (π.χ. Φράγμα Πολυφύτου, γέφυρα Ρίου – Αντιρρίου).

 

Ο Χαλκός, η Εποχή του Χαλκού και η διαχρονική του αξία

Η εισαγωγή μεταλλικών εργαλείων επέτρεψε στον άνθρωπο να κάνει ορισμένες εργασίες (π.χ. κοπή, διάτρηση, λείανση υλικών) για τις οποίες χρησιμοποιούσε λίθινα εργαλεία με μεγαλύτερη ακρίβεια, ευκολία και ταχύτητα. Κορυφαίες στιγμές για τη μετάβαση στη χρήση των μετάλλων υπήρξαν η χρήση του χαλκού και η ανακάλυψη της τεχνικής παραγωγής χάλυβα. Αυτά τα γεγονότα οδήγησαν στο θρίαμβο των μετάλλων. Η χρήση μετάλλων, ορυκτών και ορυκτών υλών για παραγωγή ενέργειας συνοδεύθηκε από ραγδαία τεχνολογική εξέλιξη. Από τότε και μετά η χρήση μετάλλων και η ανάπτυξη της οικονομίας είχαν παράλληλη πορεία. Παράλληλη υπήρξε και η πολιτιστική ανάπτυξη της ανθρώπινης κοινωνίας.

Χάλκινο μακεδονικό τετράδραχμο του Φιλίππου (348-342 π.Χ.)O χαλκός και τα κράματά του [μπρούντζος (bronze) ή κρατέρωμα: χαλκός-κασσίτερος, ορείχαλκος: χαλκός- ψευδάργυρος] έχουν χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για περισσότερα από 6.000 έτη. Ο «αυτοφυής χαλκός» ήταν το πρώτο μεταλλικό ορυκτό, που αξιοποιήθηκε για την παραγωγή αυτού του μετάλλου. Αργότερα, ανακαλύφθηκε μία μεταλλουργική τεχνική για την ανάκτηση χαλκού από οξείδιά του. Οι φυσικοχημικές ιδιότητες του χαλκού βοήθησαν για να χρησιμοποιηθεί σε πολλές εφαρμογές, που συνέβαλαν σημαντικά στην ανάπτυξη του πολιτισμού και της οικονομίας. Ο χαλκός χρησιμοποιήθηκε κατ΄ αρχήν για την κατασκευή νομισμάτων και κοσμημάτων και περίπου από την 5η χιλιετία π.Χ. συνέβαλε στη μετάβαση του πολιτισμού από την Εποχή του Λίθου στην Εποχή των μετάλλων. Κράματά του με αρσενικό (arsenical copper) και κασσίτερο (bronze) χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή εργαλείων και όπλων.

Από τότε και έως σήμερα ο χαλκός βρίσκει συνεχώς περισσότερες εφαρμογές και η ζήτησή του αυξάνεται. Σήμερα, ο χαλκός έχει εφαρμογές σε συστήματα μεταφοράς ηλεκτρισμού, σε ηλεκτρικές και ηλεκτρονικές συσκευές, συστήματα θέρμανσης και ψύξης, στην κατασκευή αυτοκινήτων και μηχανών και άλλες πολλές. Είναι γνωστός για τη φυσική αντιβακτηριακή του δράση, για τη σημασία του στη νομισματοποιϊα, την κατασκευή αγαλμάτων, μουσικών οργάνων και μαγειρικών σκευών.    

Ξέρετε ότι: Περισσότερο από 65% του χαλκού που παράγεται κάθε χρόνο στον κόσμο χρησιμοποιείται σε ηλεκτρικές εφαρμογές. Αν δεν υπήρχαν καλώδια χαλκού, δεν θα μπορούσες να έχεις ηλεκτρικό ρεύμα στο σπίτι ή στο σχολείο, στο γραφείο ή στη βιομηχανία.   Περίπου 7% της παγκόσμιας παραγωγής χαλκού κατευθύνεται στα μέσα μεταφοράς. Ενα αυτοκίνητο μεσαίου κυβισμού χρειάζεται περίπου 30 κιλά χαλκού για καλώδια και εξαρτήματα. Για μία ανεμογεννήτρια 3 megawatt απαιτούνται 9,9 τόννοι χαλκού, που αντιστοιχεί σε περίπου 2.000 τόννους χαλκούχου πετρώματος. Αν δεν υπήρχε χαλκός δεν θα υπήρχαν ηλεκτροκίνητα μέσα μεταφοράς, αυτοκίνητα και πλήθος απαραίτητων συσκευών και μηχανών.

 

Ο Σίδηρος

H εποχή του Σιδήρου αρχίζει γύρω στο 1350 π.Χ. και φθάνει έως τον 7ο αιώνα π.Χ. Το παλαιότερο σιδερένιο αντικείμενο μορφοποιημένο με σφυρηλάτηση σιδήρου είναι ένα μαχαίρι που βρέθηκε στην Αύγυπτο και πιστεύεται ότι κατασκευάσθηκε από μεταλλοτεχνίτες της Αρχαίας Ανατολίας κατά τον 14ο αιώνα π.Χ.

Η εποχή του Σιδήρου σημαδεύει εκείνη την περίοδο της ιστορίας κατά την οποία οι άνθρωποι έκαναν χρήση του σιδήρου για την κατασκευή εργαλείων και όπλων. Παρ’ όλα αυτά ο χαλκός συνέχισε να βρίσκει πολλές εφαρμογές στην καθημερινή ζωή. Είχαν γίνει πολλές προσπάθειες για την εκμετάλλευση του σιδήρου στο παρελθόν, μόνο που αυτό δεν κατέστη δυνατό πριν από τον 14ο αιώνα π.Χ., γιατί η τήξη του σιδήρου από το σιδηρομετάλλευμα απαιτεί μια θερμοκρασία 1535^οC, την οποία οι παλαιότεροι μεταλλουργοί δεν ήταν σε θέση να πετύχουν.

Ο σίδηρος που παράχθηκε εκείνες τις χιλιετίες ήταν αρκετά σκληρότερος από το καθαρό μέταλλο (Fe), επειδή η σφυρηλάτησή του γινόταν σε φωτιά από καύση ξυλοκάρβουνου, που ήταν πηγή του άνθρακα. Έτσι, προέκυψε ο «χάλυβας». Αυτό το είδος σκληρού σιδήρου άρχισε να παράγεται σε ικανές ποσότητες περίπου από το 1000 π.Χ. Κατά διάφορες απόψεις αυτή η χρονολογία πρέπει να θεωρείται ορόσημο για την έναρξη της εποχής του σιδήρου στον ελλαδικό χώρο.

O σίδηρος παράγεται ανέκαθεν από κατεργασία σιδηρομεταλλεύματος, που αποτελείται κυρίως από τα ορυκτά μαγνητίτη (Fe₃O₄) και αιματίτη (Fe₂O₃). Ο σίδηρος με τη μορφή του σκληρού χάλυβα αποτελούσε την κύρια πρώτη ύλη για την κατασκευή των εργαλείων, τα οποία χρησιμοποιούσαν οι τεχνίτες στην οικοδομή, στις κατασκευές, στη ναυπηγική και σε όλες τις άλλες δραστηριότητες της καθημερινής ζωής (τσεκούρια, αξίνες, δρεπάνια, εγχειρίδια, ξυράφια κ.τ.λ).

Η ανακάλυψη του σιδήρου απετέλεσε πραγματική επανάσταση και στη μέχρι τότε τέχνη του πολέμου, αφού σιδερένια ξίφη, λόγχες, αιχμές και άλλα αντικείμενα χρήσιμα στις μάχες αντικατέστησαν τα χάλκινα όπλα, τα οποία ήταν λιγότερο ανθεκτικά και σκληρά.

Ξέρετε ότι: Τα σιδηρομεταλλεύματα είναι πηγή του σιδήρου για την παγκόσμια βιομηχανία σιδήρου και χάλυβα. Σήμερα εξορύσσονται σε όλο τον κόσμο περί τους 3 δισεκατ. τόννους σιδηρομεταλλεύματος με τα παγκόσμια αποθέματα να αγγίζουν τα 170 δισεκατ. τόννους. Κορυφαία στην παραγωγή είναι η Κίνα με περίπου 1 δισεκατ. τόννους ανά έτος.

 

Χρυσός:  Τόσο παλαιό μέταλλο και όμως συνεχίζει να λάμπει

Ο χρυσός είναι το πρώτο μέταλλο που χρησιμοποιήθηκε από τον άνθρωπο, με μία πρώϊμη εκμετάλλευση στη Νεολιθική περίοδο. Λόγω της μηχανικής του συμπεριφοράς, της χημικής του αδράνειας και της λάμψης του, χρησιμοποιείται για διακοσμητικούς σκοπούς και για κοσμήματα ίσως για περισσότερο από 8.000 χρόνια.
Το μυθικό αυτό μέταλλο παραμένει το σύμβολο της δύναμης και της λάμψης του φωτός. Η κατοχή αντικειμένων από χρυσό αποτελεί διαχρονικά στόχο πολλών ανθρώπων, από τους απλούς πολίτες που εντυπωσιάζονται από τη λάμψη του και ενδιαφέρονται για τη διαχρονική εμπορική του αξία, έως τους άρχοντες που το θεωρούν σύμβολο της δύναμής τους και το μετατρέπουν σε εργαλείο για να επιτύχουν τον έλεγχο του χρήματος και της αγοράς προϊόντων και υπηρεσιών.

Υπάρχει ένα πλήθος από μύθους που δείχνουν την έλξη του ανθρώπου για το μέταλλο. Η μυθολογία είναι γεμάτη από αναφορές για τη σχέση των θεών με τους θνητούς π.χ. μεταμφίεση του Δία σε χρυσή βροχή για να κατακτήσει τη Δανάη, καλλονή από το Αργος, ο άθλος του Ηρακλή με τα χρυσά Μήλα των Εσπερίδων, το χρυσόμαλλο δέρας και ο μύθος του Φρίξου και της Ελλης, αλλά και η πλεονεξία του βασιλιά της Φρυγίας Μίδα και η σωτηρία του στον ποταμό Πακτωλό. Σε όλο τον κόσμο καταγράφονται μύθοι και σημαντικά ιστορικά γεγονότα που δείχνουν την ισχύ του μετάλλου.
Ανεξάρτητα από το γεγονός ότι ο χρυσός μπορεί να αποκαλύπτει σε αρκετές περιπτώσεις τη ματαιοδοξία που χαρακτηρίζει γενικά τη συμπεριφορά ανθρώπων που έχουν τη δυνατότητα να τον αγοράζουν, να τον επιδεικνύουν ή χρησιμοποιούν, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι στο μέταλλο αυτό - όπως συμβαίνει και με άλλες ορυκτές ύλες - οφείλουν την επιβίωσή τους πολλά εκατομμύρια άλλων ανθρώπων που συνέλεγαν ή ακόμη και σήμερα συλλέγουν ψήγματα από προσχώσεις ή εργάζονται στα αντίστοιχα μεταλλεία για την εξόρυξη χρυσοφόρων μεταλλευμάτων. Και δεν μπορεί να αγνοηθεί το γεγονός ότι μοναδικά για την ομορφιά τους κοσμήματα και χρηστικά αντικείμενα κατασκευάσθηκαν σε όλο τον κόσμο, σε όλες τις εποχές από χρυσό. Aξιοσημείωτο είναι ότι ο χρυσός βρίσκει συνεχώς νέες καινοτόμες εφαρμογές σε τομείς της ιατρικής και ηλεκτρονικής.

Για αιώνες, όπως και ο χαλκός, ο χρυσός συλλέγονταν σε αυτοφυή μορφή και χρησιμοποιούνταν χωρίς επεξεργασία. Η εξέλιξη της μεταλλουργίας χρυσού δίνει τη δυνατότητα ανάκτησης του μετάλλου που βρίσκεται σε αυτοφυή μεν μορφή (ελεύθερος χρυσός) αλλά σε πολύ μικρό μέγεθος κόκκων ή ακόμη και όταν είναι εγκλωβισμένος με μορφή ιόντων στην κρυσταλλική δομή διαφόρων ορυκτών (αόρατος ή δυσκατέργαστος χρυσός).
Σήμερα ο χρυσός χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή κοσμημάτων και για τραπεζικές επενδύσεις (περίπου το 70% της κατανάλωσης) και σε μικρότερο ποσοστό για ηλεκτρονικές και διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές, την κατασκευή μεταλλίων, νομισμάτων και την οδοντιατρική.

 

Η αύξηση της ζήτησης ορυκτών υλών

Η κατανάλωση ορυκτών υλών πριν τη μεγάλη βιομηχανική επανάσταση του 19ου αιώνα σε σχέση με την κατανάλωση στη σημερινή εποχή ήταν πολύ μικρή. Για χιλιετίες τα μέταλλα ήταν είδη υψηλής αξίας σε ανεπάρκεια. Αναφέρεται ότι στο διάστημα του 5ου έως τον 15ο αιώνα μ.Χ., δηλαδή επί 1000 χρόνια, υπήρξε παραγωγή και κατανάλωση περίπου 2.500 τόνων χρυσού. Ομως, η ζήτηση αυξήθηκε σταδιακά έτσι ώστε η παγκόσμια κατανάλωση χρυσού μόνον το έτος 2012 να έχει φθάσει τους 4.386 τόννους, ενώ το 2023 η ζήτηση έφθασε τους 4899 τόνους (World Gold Council).
Αναφέρεται δε χαρακτηριστικά ότι η ποσότητα ορυκτών υλών που απαιτήθηκε από τον 2ο παγκόσμιο Πόλεμο και μετά ήταν περίπου ίση με την ποσότητα ορυκτών υλών που είχε καταναλώσει όλη η ανθρωπότητα έως τότε

Η αύξηση της κατανάλωσης χαλκού στον κόσμο κατά τον 20ο αιώνα (πηγή: Wikipedia)Για όλες τις ορυκτές ύλες παρατηρείται τάση ραγδαίας αύξησης της ζήτησης και κατανάλωσης, σαν αποτέλεσμα της αύξησης του πληθυσμού της γης, της τεχνολογικής εξέλιξης και της ανόδου του βιοτικού επιπέδου των ανθρώπων.
Ο χαλκός είναι μία χαρακτηριστική περίπτωση. Υπάρχει πρόβλεψη ότι η παγκόσμια κατανάλωση χαλκού το 2020 θα φθάσει τους 27 εκατ. τόννους, όταν το 2010 ήταν 19.4 εκατ. τόννοι και το 1998 ήταν 12.2 εκατ. τόννοι. Η κατάσταση αυτή δημιουργεί ανάγκη για έρευνα εντοπισμού νέων κοιτασμάτων, ανάπτυξη νέων μεταλλείων και ένταση της ανακύκλωσης. O εντοπισμός νέων κοιτασμάτων (mineral exploration), η αξιολόγησή τους, η εξόρυξη και παραγωγή τελικών προϊόντων καθώς και η προστασία του περιβάλλοντος από μεταλλευτικές δραστηριότητες, αποτελούν πρωταρχικούς στόχους των κοιτασματολόγων, των μεταλλειολόγων-μεταλλουργών και των μηχανικών ορυκτών πόρων.

Η πιθανότητα περιορισμένης προσφοράς ορυκτών και μετάλλων στο μέλλον σε σχέση με την αύξηση της κατανάλωσης, ιδιαίτερα αυτών που χρειάζεται η υψηλή τεχνολογία, καθιστά αναγκαία την εντατικοποίηση της έρευνας εντοπισμού τους και επομένως δημιουργεί πρόσθετες υποχρεώσεις για τους γεωεπιστήμονες και τους μηχανικούς, έτσι ώστε να τροφοδοτείται κανονικά η παγκόσμια οικονομία. Με τα σημερινά τεχνολογικά δεδομένα, η έρευνα για ανακάλυψη νέων κοιτασμάτων, η εξόρυξη με εφαρμογή κανόνων βιώσιμης ανάπτυξης, η χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και η επέκταση της ανακύκλωσης μετάλλων είναι απαραίτητες για να υπάρξει δυνατότητα κάλυψης των μελλοντικών αναγκών της ανθρωπότητας.

Βέβαια, η εξέλιξη της τεχνολογίας οδηγεί - σε ορισμένες περιπτώσεις - σε σημαντική μείωση της χρήσης μίας ορυκτής ύλης ή υποκατάσταση μίας ορυκτής ύλης από άλλη, που είναι δυσκολότερο να παραχθεί. Για παράδειγμα: τα καλώδια του τηλεφώνου αντικαταστάθηκαν από οπτικές ίνες κατασκευασμένες από πυρίτιο. Η μεταφορά σήματος με ασύρματη τεχνολογία (ραδιοφωνικές κεραίες ή δορυφόροι) μείωσε σημαντικά την κατανάλωση της αντίστοιχης ύλης.

 

Ξέρετε ότι: Για την παραγωγή πράσινης ενέργειας από τον ήλιο επεκτείνεται συνεχώς σήμερα η χρήση φωτοβολταϊκών συστημάτων. Για την κατασκευή των φωτοβολταϊκών αυτών απαιτούνται μέταλλα ή ορυκτά προϊόντα, όπως: Αρσενίδια γαλλίου για ημιαγωγούς, αλουμίνιο, ορυκτά βορίου, κάδμιο, ίνδιο, σελήνιο, τελλούριο και γάλλιο για ηλιακά κύτταρα, κωκ για την παραγωγή χάλυβα, χαλκός για καλώδια, σίδηρος για τον χάλυβα, μολυβδένιο για φωτοβολταϊκά κύτταρα, μόλυβδος για συσσωρευτές.   Ενα κινητό τηλέφωνο απαιτεί: Αρσενίδιο του γαλλίου, χαλκό, ενώσεις μαγνησίου, μικρές ποσότητες χρυσού και παλλαδίου, άργυρο, βολφράμιο και προϊόντα που παράγονται από επεξεργασία πετρελαίου.     Για να κατασκευασθεί και εγκατασταθεί μία ανεμογεννήτρια χρειάζονται: Aλουμίνιο (παράγεται από επεξεργασία βωξίτη), Σπάνιες Γαίες για μαγνήτες και συσσωρευτές, Κοβάλτιο για συσσωρευτές, σίδηρος-μαγγάνιο-Μολυβδένιο για χάλυβα, Χαλκός για καλώδια, Κώκ (παραπροϊόν επεξεργασίας λιθάνθρακα) για την παραγωγή χάλυβα, Χαλίκι και άμμος για το μπετόν, Γύψος, Ασβεστόλιθος και Αργιλικά για τσιμέντο, Ψευδάργυρος για γαλβανικά στοιχεία.   Για ένα υβριδικό αυτοκίνητο χρειάζονται κυρίως: Aλουμίνιο (παράγεται με επεξεργασία βωξίτη), χρώμιο, σίδηρος-μαγγάνιο-μολυβδαίνιο-νικέλιο για τα χαλύβδινα μέρη, κάδμιο-κοβάλτιο-μόλυβδο-λίθιο-νικέλιο για συσσωρευτές, χαλκός και βολφράμιο για καλώδια, κώκ (παραπροϊόν επεξεργασίας λιθάνθρακα) για την παραγωγή χάλυβα, Σπάνιες Γαίες (Λανθάνιο για συσσωρευτές και Νεοδύμιο για ηλεκτρικά μοτέρ), ψευδάργυρος για γαλβανικά στοιχεία, χαλκός και βανάδιο για διάφορα κράματα

 

Ορυκτά στους πυθμένες των ωκεανών: μία μελλοντική πηγή μετάλλων

Μετά από έρευνα δεκαετιών έχει προκύψει ότι ο πυθμένας των ωκεανών, σε βάθη μερικών χιλιάδων μέτρων, φιλοξενεί πολύ μεγάλες ποσότητες ορυκτών, από τα οποία είναι δυνατή η ανάκτηση μετάλλων, όπως μαγγάνιο, χαλκός, νικέλιο, κοβάλτιο, χρυσός και αρκετά άλλα στοιχεία κρίσιμα για την τεχνολογία, όπως οι σπάνιες γαίες. Η εκμετάλλευση αυτών των ορυκτών υλών αποτελεί έναν παλαιό στόχο, αλλά θα γίνει εφικτή με τη βελτίωση της τεχνολογίας εξόρυξης και ενδεχομένως με υψηλότερες τιμές των μετάλλων. Ο αριθμός των γνωστών υποθαλάσσιων μεταλλοφόρων πεδίων έχει διπλασιασθεί την τελευταία δεκαετία, φθάνοντας τα 521.

Ενα πρόσφατο ερευνητικό πρόγραμμα για αξιολόγηση ενός μεταλλοφόρου πεδίου στον πυθμένα της Θάλασσας Bismarck (Papua New Guinea) από την εταιρεία Nautilus Minerals Inc. είχε θετικά αποτελέσματα και ενδέχεται να επεκταθεί στον υποθαλάσσιο χώρο κοντά στα νησιά Fiji, New Zealand και Tonga.
Στόχος είναι η μεταφορά του μεταλλοφόρου υλικού από τον πυθμένα, πάνω σε πλοία με χρήση υδραυλικών αντλιών και η επεξεργασία επί τόπου για την ανάκτηση μετάλλων. Σε θειούχες αποθέσεις τοπικά αναφέρονται συγκεντρώσεις χαλκού της τάξης του 11%, ψευδαργύρου 6.5%, χρυσού 10γρ/τόννο, και αργύρου 112γρ/τόννο, οι οποίες θεωρούνται πολύ υψηλές.

Φωτογραφία δείγματος από το μετάλλευμα (αριστερά) και χάρτης που δείχνει τη γεωγραφική θέση του μεταλλοφόρου πεδίου (δεξιά) (πηγή: http://www.nautilusminerals.com/s/Home.asp)

ΑΡΧΑΙΟΕΛΛΗΝΙΚΟΙ ΧΡΟΝΟΙ

 

1. 1.ΓΕΝΙΚΑ
2. 2.ΜΕΤΑΛΛΕΥΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΣ

 

Ιστορικό διάγραμμα

Οι ιστορικοί αρχαιοελληνικοί χρόνοι καλύπτουν τους τελευταίους οκτώ προχριστιανικούς αιώνες. Για ορόσημά τους έχουν στην αφετηρία την πρώτη – καλύτερα ως τότε οργανωμένη – Ολυμπιάδα (776 π.Χ.) οπότε καθιερώθηκε η καταγραφή των σπουδαιότερων γεγονότων με τη φθογγολογική γραφή. Και στο τέρμα την κατάλυση και του τελευταίου ελληνιστικού κράτους, της Αλεξάνδρειας, που το 30 π.Χ. καταλύθηκε από τον νικητή της ναυμαχίας του Ακτίου (31 π.Χ.) Οκταβιανό. Με την ήττα της Αχαϊκής Συμπολιτείας από το Μόμμιο, 116 χρόνια πιο πριν, είχε συντελεσθεί η υποδούλωση ολόκληρης σχεδόν της Ελλάδος στους Ρωμαίους.

Όλη η περίοδος των αρχαιοελληνικών χρόνων χαρακτηρίζεται από μια πλουσιότατη πολιτιστική δραστηριότητα, που με τα επιτεύγματά της στις Τέχνες και στα Γράμματα θεμελίωσε τον πολιτισμό σε πανανθρώπινη κι απεριόριστη χρονικά κλίμακα. Ακόμη και οι πολεμικές κατακτήσεις του Μ.Αλεξάνδρου έχουν έντονο εκπολιτιστικό χαρακτήρα.

Ιστορικά η περίοδος χωρίζεται σε τρεις εποχές: Στην αρχαϊκή (8^ος, 7^ος και 6^ος αι.) στην κλασική (5^ος κι 4^ος αι.) και στην Αλεξανδρινή ή ελληνιστική (3^ος, 2^ος και 1^ος αι.).

Κατά την αρχαϊκή εποχή, συμπληρώνεται η αποικιακή επέκταση του Ελληνισμού σε όλα σχεδόν τα παράλια του Ευξείνου και της Μεσογείου κι εγκαθιδρύεται στη Ν. Ιταλία και τη Σικελία ή Μεγάλη Ελλάδα. Πρωτοστατούν οι Μιλήσιοι που με τα επιτεύγματά τους κάνουν τη Μίλητο το μεγαλύτερο κέντρο του αρχαϊκού πολιτισμού. Η υποταγή της Μικρασιατικής Ιωνίας στους Πέρσες και προπάντων η καταστολή της επαναστάσεώς της (499 π.Χ.) κλείνει την αρχαϊκή περίοδο.

Κατά την κλασική εποχή ο ελληνικός πολιτισμός κορυφώνεται στην Αθήνα, πραγματοποιώντας το γνωστό σε όλο τον κόσμο – Ελληνικό Θαύμα». Οι νικηφόροι πόλεμοι εναντίον των Περσών σημαδεύουν την αρχή της μεγάλης ακμής του, ενώ ο Πελοποννησιακός την έναρξη της παρακμής του. Η κυριαρχία των Μακεδόνων κλείνει, με τον Μ. Αλέξανδρο, την κλασική εποχή, ανοίγοντας τη διάδοχό της ελληνιστική προς το τέλος του 4 π.Χ. αιώνα.

Κατά την τελευταία εποχή της αρχαιοελληνικής περιόδου, την ελληνιστική, ο Ελληνισμός γνωρίζει το μεγαλύτερο άπλωμά του. Φθάνει ως τον Ινδό στην Ασία και ως τη Σαχάρα στην Αφρική, κι αναδεικνύει πολλά κέντρα του πολιτισμού στην Ανατολή, με μεγαλύτερο την Αλεξάνδρεια. Όμως οι ατέλειωτες διαμάχες μεταξύ των Διαδόχων και των Επιγόνων στον ευρύτερο ελληνιστικό χώρο, καθώς κι εκείνες μεταξύ των Συμπολιτειών Αχαϊκής κι Αιτωλικής και του βασιλείου των Μακεδόνων στη μητροπολιτική Ελλάδα, εμποδίζουν τη μεγάλη ακμή και τελικά οδηγούν στην υποταγή των Ελλήνων στους Ρωμαίους.

Ιστορικές πηγές για την αρχαιοελληνική μεταλλεία

Τα γραπτά κείμενα (επιγραφές και συγγράμματα), τα λείψανα της μεταλλευτικής δραστηριότητας (σκωρίες, στοές κ.λ.π.) των Αρχαιοελλήνων και τα ως τώρα αρχαιολογικά ευρήματα (όπλα, εργαλεία, κοσμήματα, έπιπλα κ.λ.π.) που κατασκευάστηκαν σε όλο το διάστημα, αποτελούν κι εδώ τις ιστορικές πηγές αντλήσεως πληροφοριών για την εξελικτική πορεία, που διέγραψε η ελληνική μεταλλεία κατά τους αρχαιοελληνικούς χρόνους. Γιατί συγγράμματα, που ν’ αναφέρονται ειδικά στη μεταλλεία, εκτός από το «Περί λίθων» του Θεοφράστου, δεν υπάρχουν.

Τις πρώτες πληροφορίες για τη μεταλλεία μας τις δίνουν οι δυο μεγάλοι ποιητές, Όμηρος και Ησίοδος. Και οι δυο έζησαν στην ανατολή της αρχαιοελληνικής περιόδου (τον 9^ο π.Χ. αι. ο Όμηρος στη Μικρασιατική Ιωνία και τον 8^ο ο Ησίοδος στη Βοιωτία) και τα έργα τους περιέχουν πολλά στοιχεία, που φωτίζουν τη δραστηριότητα γύρω από τα μέταλλα, όχι μόνο των συγχρόνων τους, αλλά και προηγουμένων γενεών, γιατί ενσωμάτωσαν σ’ αυτά και παραδόσεις, που εκτείνονται σε μεγάλο βάθος στο παρελθόν, καλύπτοντας και προϊστορικούς αιώνες.

Ευκαιριακές και ποιητικές εκφράσεις (παρομοιώσεις, συμβολισμοί και χαρακτηρισμοί) είναι οι αναφορές τους στα μέταλλα. Όμως, και με τη μορφή αυτή αποτελούν πολύτιμες πληροφορίες για την κατάσταση, που βρισκόταν η μεταλλεία στην εποχή τους. Ο Όμηρος π.χ. σε πολλά σημεία της «Ιλιάδος» του, κάνει λόγο για περιοχές και λαούς, που διακρίνονταν στην παραγωγή κι επεξεργασία διαφόρων μετάλλων, κι αναφέρεται σε κοσμήματα κι άλλα μεταλλικά αντικείμενα. Και στην «Οδύσσειά» του, κοντά στ’ άλλα, με την ποιητική περιγραφή της τυφλώσεως του Πολύφημου από τον Οδυσσέα, μας δίνει μια ζωντανή εικόνα του τρόπου, με τον οποίο γινόταν η βαφή του σιδήρου (χάλυβα) στην εποχή του.

Επίσης, πολύτιμα στοιχεία για τη μεταλλεία περιλαμβάνει και ο Ησίοδος στο έργο του. Αυτός, π.χ. στο «Έργα και Ημέραι», χρησιμοποιώντας ονόματα μετάλλων για τον χαρακτηρισμό των, ως τα χρόνια του εποχών, στις οποίες χωρίζει τη ζωή της ανθρωπότητος, δίνει πληροφορίες, όχι μόνο για τα ως τότε επικρατέστερα μέταλλα και τη σειρά χρησιμοποιήσεώς τους από τον άνθρωπο, αλλά και για τις συνέπειες που είχε η διάδοση του σιδήρου στην εποχή του ποιητού.

Τέτοιες ευκαιριακές πληροφορίες μας δίνουν και πολλοί άλλοι Αρχαιοέλληνες ποιητές, καθώς και διάφοροι συγγραφείς της περιόδου, αλλά και νεώτεροι (της ρωμαιοκρατίας) ιστορικοί, φιλόσοφοι, ρήτορες, περιηγητές κλπ. Ανάμεσά τους ο Παυσανίας, ο Διόδωρος (ο Σικελιώτης), ο Ζήσιμος κ.α. παρέχουν και αρκετές λεπτομέρειες για τα ορυκτά γενικά, τα μέταλλα ειδικότερα και την επεξεργασία τους.

Αξιοσημείωτο εδώ είναι, ότι πολλοί συγγραφείς, αρχαίοι και μεταγενέστεροι Έλληνες και ξένοι (Ηρόδοτος, Θουκυδίδης, Ξενοφών, Αριστοτέλης, Θεόφραστος, Πλούταρχος, Παυσανίας, Ψευδοαριστοτέλης, Στράβωνας, Ησύχιος ο Αλεξανδρεύς, Ευστάθιος, Στέφανος ο Αλεξανδρεύς, Visquensel, Landerer, Αθ. Γεωργιάδης, Γ. Γεωργαλάς, Α. Βαρβαρέσος, Ε. Mack κ.α.) αναφέρεται και στη μεταλλευτική και μεταλλουργική δραστηριότητα στη χώρα μας από τα πανάρχαια χρόνια. Προπάντων στην παραγωγή χρυσού, με συνέπεια να δημιουργηθεί τα τελευταία χρόνια πλούσια βιβλιογραφία για το πολύτιμο αυτό μέταλλο.

Η πρώτη Ορυκτολογία – Μια επιγραφή με τεχνικές προδιαγραφές

Όμως, κατά την ιστορούμενη περίοδο οι έρευνες για τα μέταλλα – και τα ορυκτά γενικότερα – άρχισαν να παίρνουν κι επιστημονική μορφή: Οι Έλληνες φιλόσοφοι, που με τους Ίωνες «φυσικούς» είχαν εγκαινιάσει την επιστημονική έρευνα του κόσμου, δεν μπορούσαν παρά να ενδιαφερθούν και για τα λογής πετρώματα, που συνέθεταν το φλοιό της Γης και που τόσο χρήσιμα ήταν για τον άνθρωπο.

Αυτό το πνεύμα καθρεφτίζεται στην «Ορυκτολογία» του Θεοφράστου (372/369-288/285 π.Χ). Ο πολυγραφότατος αυτός φιλόσοφος, στηριζόμενος και στις σχετικές εργασίες του μεγάλου δασκάλου του Αριστοτέλη έδωσε στην ανθρωπότητα την πρώτη επιστημονική εργασία για τα μέταλλα και όλα τ’ άλλα ορυκτά. Τα «Περί λίθων» τμήμα της, που διασώθηκε αποτελεί κατά γενική αναγνώριση, την πρώτη επιστημονική Ορυκτολογία.

Στο έργο του αυτό ο Θεόφραστος δεν περιορίζεται μόνο στην περιγραφή των ως τότε γνωστών μετάλλων, γαιών και πετρωμάτων, αλλά εκτείνεται και σε επιστημονική εξέταση της υφής και των ιδιοτήτων τους, προχωρώντας κι ως την εξήγηση της προελεύσεώς τους. Και δίνει τόσα στοιχεία ώστε κάνουν αναμφισβήτητο το συμπέρασμα ότι οι σύγχρονοί του Αρχαιοέλληνες είχαν ανεβάσει σε καταπληκτικά υψηλό βαθμό για την εποχή εκείνη τη μεταλλεία. Είχαν εντοπίσει πάρα πολλές μεταλλοφόρες περιοχές, είχαν οργανώσει πολλά ορυχεία, είχαν προαγάγει σε καταπληκτικό βαθμό τη μεταλλουργία και τη μεταλλοτεχνία και είχαν αναπτύξει ένα μεγάλης ακτίνας και θαυμαστής οργανώσεως εμπόριο μετάλλων.

Ο καθηγητής Γ. Μαρίνος χαρακτηρίζει «μνημειώδη» την «Περί λίθων» εργασία του Θεοφράστου, γράφοντας γι’ αυτήν:

Ότι παρέχει αντικειμενική εικόνα για τις γνώσεις των αρχαίων γύρω από την ορυκτολογία και τη χημική τεχνολογία και ότι είναι γραμμένη σύμφωνα με την επιστημονική δεοντολογική μεθοδολογία, που ταιριάζει στις θετικές επιστήμες.

Ότι περιγράφονται σ’ αυτήν πάρα πολλά από τα γνωστά ορυκτά και πετρώματα με τα ονόματά τους, τις ιδιότητες και τις πρακτικές χρήσεις τους κι ότι πολλούς από τους όρους της χρησιμοποιεί και η σύγχρονη Ορυκτολογία.

Ότι η πραγματεία αυτή του Θεοφράστου, είναι απαλλαγμένη από τις μυθικές και μαγικές εκείνες δεισιδαιμονίες και προκαταλήψεις, που η λαϊκή φαντασία αποδίδει στα διάφορα ορυκτά και που γεμίζουν τις μετά τον Θεόφραστο ορυκτολογίες.

Ότι ο συγγραφέας της επιχειρεί σ’ αυτή, κατά το μέγιστο για την εποχή του δυνατό τρόπο, να εξηγήσει τη γένεση των ορυκτών και των φυσικών αντικειμένων στη φύση και να τα ταξινομήσει με βάσει τις φυσικές και χημικές ιδιότητές τους, προσέχοντας ιδιαίτερα τη συμπεριφορά τους απέναντι στους φυσικούς παράγοντες κι επισημαίνοντας την πρακτική σκοπιμότητά τους για τον άνθρωπο. Ακόμη και τους τόπους προελεύσεώς τους αναφέρει.

Ότι στην εργασία αυτή του Θεοφράστου βλέπουμε την καταβολή όλων των βασικών κλάδων της σύγχρονης Ορυκτολογίας, δηλαδή της Ορυκτογενέσεως, της Συστηματικής Ορυκτολογίας, της Εφαρμοσμένης Ορυκτολογίας, της Τοπικής Ορυκτολογίας κ.λ.π.

Και ότι, για όλ’ αυτά και για πολλά άλλα ακόμη, η Ορυκτολογία του Θεοφράστου, παρά τις όποιες αδυναμίες της (παρουσιάζει ανισότητες και ατέλειες στις περιγραφές των ορυκτών και δείχνει μη ολοκληρωμένο σύγγραμμα), θα παραμείνει έργο αθάνατο, που όσο οι επιστημονικές έρευνες θα προοδεύουν, τόσο θ’ αποκαλύπτεται η μεγάλη αξία του.

Αλλά κι αρκετές επιγραφές, απ’ εκείνες που έφεραν ως τώρα στο φως οι αρχαιολογικές έρευνες, αποτελούν πολύτιμες πηγές πληροφοριών για την αρχαιοελληνική μεταλλεία. Σε λίθινη επιγραφή, π.χ. του 4^ου π.Χ. αι, που βρέθηκε στην Ελευσίνα το 1893, διαπιστώθηκε, ότι πρόκειται για μια από τις αρχαιότερες τεχνικές προδιαγραφές. Ο χημικός Δρ. Γ. Βαρουφάκης στη συνεργασία του «Η αρχαία βιβλιογραφία και παράδοση υπό το πρίσμα του τεχνικού» γράφει, ότι πρόκειται για μια από τις αρχαιότερες τεχνικές προδιαγραφές, για μια κλασσική παραγγελία, όπου καθορίζονται, η χημική σύνθεση του κρατερώματος (μπρούντζου) των εμπολίων και των πόλεων για την ανέγερση των κιόνων του προστώου στο Τελεστήριο της Ελευσίνας, οι κατασκευαστικές λεπτομέρειες των χάλκινων συνδέσμων τους κ.α. Ακόμη και οι διάμετροι των πόλων κατά την τόρνευσή τους καθορίζονται στην επιγραφή.

Τα στοιχεία αυτά, καθώς και πολλά άλλα, που συνάγονται από τη μελέτη μεταλλικών κατασκευασμάτων της περιόδου, δείχνουν, επίσης, ότι η μεταλλεία στην Ελλάδα γνώρισε μεγάλη ακμή κατά τους αρχαιοελληνικούς χρόνους και ότι συμβολή της στην οικοδόμηση του αρχαιοελληνικού πολιτισμού υπήρξε σημαντικότατη.

Μεταλλεία και μέταλλα

Οι αρχαίοι Έλληνες εξακολούθησαν και στους ιστορικούς χρόνους να εισάγουν από το εξωτερικό, με το πολύ αναπτυγμένο εμπόριό τους, τα περισσότερα από τα μέταλλα, που χρειάζονταν για τις μεταλλουργικές βιοτεχνίες τους. Όμως, παράλληλα ανέπτυξαν και στη χώρα το αντίστοιχη μεταλλευτική δραστηριότητα που τους έδωσε αρκετά μέταλλα, μερικά μάλιστα, κατά καιρούς, σε σεβαστές ποσότητες.

Υπολείμματα αυτής της δραστηριότητας (σκωρίες, στοές κ.α. λείψανα) βρέθηκαν σε πολλές θέσεις του σημερινού ελλαδικού χώρου και η μελέτη τους έδειξεν, ότι οι Αρχαιοέλληνες γνώριζαν τη μεταλλευτική τέχνη αρκετά καλά. Ήξεραν και τις μεταλλοφόρες περιοχές, που τους ενδιέφεραν, να ξεχωρίζουν και την εκμετάλλευσή τους να οργανώνουν καλά και τα μέταλλα να διαχωρίζουν από τα μεταλλεύματά τους.

Από την Πίνδο και την Ροδόπη ως τον Πάρνωνα και τον Ταΰγετο στην ηπειρωτική Ελλάδα μα και σε πολλά νησιά, οι σκωρίες από εκκαμινεύσεις μετάλλων, που εντοπίσθηκαν και μελετήθηκαν ως τώρα, ανεβάζουν σε πολλές δεκάδες τις μεταλλοπαραγωγές μονάδες, με ορυχεία και καμίνια, που λειτούργησαν κατά τη διάρκεια της αρχαιοελληνικής περιόδου. Κι ο αριθμός των ορυχείων γίνεται πολύ πιο μεγάλος, αν υπολογίσουμε κι αυτά, στα οποία εξορύσσονταν μη μεταλλευτικά υλικά (θείο, μάρμαρα κ.α) και όσα αναφέρονται από αρχαίους συγγραφείς, αλλά δεν διαπιστώθηκαν ακόμη.

Από τα ως τώρα γνωστά στοιχεία προκύπτει, ότι σε σπουδαία μεταλλευτικά κέντρα κατά τους αρχαιοελληνικούς χρόνους είχαν αναδειχθεί: η Ροδόπη, η Σκαπτή Ύλη (κι όλη η περιοχή του Παγγαίου), η Θάσος, η Λαυρεωτική, η Κύθνος, η Σέριφος, η Σίφνος, η Λακωνία κ.α.

Τα κυριότερα μέταλλα που προέρχονταν από εξορυσσόμενα μεταλλεύματα ήταν:

1.Σίδηρος στην κρυσταλλοσχιστώδη μάζα της Ροδόπης, νοτιοδυτικά από τη λίμνη Βόλβη, στην Κύθνο, στη Σέριφο, όπου βρέθηκαν υπόγεια έργα για την εκμετάλλευση του μαγγανιούχου λειμωνίτη, στη Λακωνία, που ο σίδηρός της ήταν γνωστός στις αγορές της Μεσογείου, σαν καλής ποιότητος, στην Κρήτη κ.α.

Φαίνεται πως από τα κοιτάσματα της Ροδόπης οι αρχαίοι Θράκες έβγαζαν σίδηρο από τον 8^ο αι. π.Χ και πως η ευρύτερη περιοχή Μακεδονίας – Ευξείνου χρησιμοποιήθηκε για εξαγωγή σιδήρου απ’ όλους τους αρχαίους λαούς (Σκύθες, Κέλτες, Έλληνες, Ρωμαίους). Αλλά και τα πολλά σιδηρομεταλλεύματα της Σερίφου, προπάντων ο μαγνητίτης, γνώρισαν έντονη εκμετάλλευση κατά την αρχαιότητα.

2.Άργυρος και μόλυβδος στο Λαύριο, στη Σίφνο, στην περιοχή της λίμνης Πρασιάδας (Δοϊράνη) και το όρος Δύσωρο (πιθανότατα τα Κρούσια).

3.Χαλκός, χρυσός και άργυρος στην Κύπρο, στη Θάσο, στο Παγγαίο, στην Εύβοια και στη Χαλκιδική. Στην τελευταία σώζονται ακόμη και στοές από τ’αρχαία μεταλλωρυχεία της. Πολλοί είναι οι αρχαίοι συγγραφείς, που μιλούν για παραγωγή χαλκού στην Ελλάδα. Και τούτο γιατί υπάρχουν πολλά κοιτάσματα χαλκομεταλλευμάτων σ’ όλη σχεδόν τη βόρεια, ανατολική και νοτιοανατολική Ελλάδα. Στην Κύπρο μάλιστα, που θεωρούνταν η πιο πλούσια σε χαλκό, αλλά και με αρκετά κοιτάσματα μεταλλευμάτων χρυσού και αργύρου, οι πληροφορίες των αρχαίων συγγραφέων λένε πως εξάγονταν και σίδηρος (προπάντων από μαγνητίτη), αμίαντος, γύψος και πολύτιμοι λίθοι.

4.Χρυσός στο Παγγαίο και στις γύρω του περιοχές (Σκαπτή Ύλη κ.α.) στο Άγκιστρο, στον ποταμό Εχέδωρο (Γαλλικό), στη Θάσο, στη Σίφνο κ.α.

5.Μόλυβδος και ψευδάργυρος στη Ροδόπη.

Άλλα ορυκτά: Θείο, τραχείτης, καολίνης κ.α. στη Μήλο, μάρμαρα στην Αττική (Πεντέλη), στη Νάξο, στην Πάρο, στη Χίο κ.α. Ασβεστόλιθοι και γρανίτες σε όλη σχεδόν τη χώρα.

Βέβαια και σε άλλες περιοχές του ελλαδικού χώρου εξορύχτηκαν από τα πιο πάνω μέταλλα, μα και άλλα ακόμη, από τα γνωστά της περιόδου.

Όμως τα στοιχεία τους ή δεν εξακριβώθηκαν ως τώρα, ή δεν δείχνουν αξιόλογη μεταλλευτική δραστηριότητα.

Κατά την αλεξανδρινή εποχή η ελληνική επικράτεια επεκτείνεται σε όλες τις πλούσιες σε μέταλλα χώρες της Ανατολής. Αυτή η κατάσταση δημιουργεί συνθήκες περισσότερο ευνοϊκές για τη μεταφορά μετάλλων και μεταλλευμάτων απ’ έξω, με το ναυτεμπόριο, για την παραπέρα επεξεργασία τους, από τις ελλαδικές βιοτεχνίες. Όμως ταυτόχρονα ευνοεί και τη μετανάστευση μεταλλοβιοτεχνών και μεταλλοτεχνιτών προς τις χώρες αυτές, όπου από τους Διαδόχους και τους Επιγόνους ιδρύονται πολλά κέντρα πολιτισμού, με πολύ έντονη σ’ αυτά – κυριαρχική θα ταίριαζε καλύτερα – την ελληνική δραστηριότητα. Και η μετανάστευση αυτή, όπως συμβαίνει πάντα, είχε τις επιπτώσεις της και στην ελλαδική μεταλλεία, ελαττώνοντας αισθητά την παραγωγή της.

Στην Ελλάδα τότε η μεταλλευτική δραστηριότης περιορίζεται στο Παγγαίο, όπου, στα χρυσορυχεία ιδιαίτερα, γνωρίζει τη μεγαλύτερη έξαρσή της επί Φιλίππου του Ε’ και στο Λαύριο, όπου σημειώνει κατά καιρούς αναλαμπές και με τις αναχωνεύσεις παλαιών εκμεταλλεύσεων.

Όμως, έντονη δραστηριότητα γνωρίζει η μεταλλοτεχνία- για την οποία γίνεται ειδικός λόγος παρακάτω – στην Κόρινθο, στη Δήλο και στα νησιά που βρίσκονται κοντά στα μικρασιατικά παράλια, προπάντων στη Χίο, Σάμο, Ρόδο και Κύπρο.

Έτσι η παρακμή της μεταλλείας στον ελλαδικό χώρο κατά την αλεξανδρινή εποχή, αντισταθμίζεται με μεγάλη ακμή στον εξωελλαδικό. Στις αποικίες (Σινώπη, Κύζικο, Πέργαμο, Συρακούσες κ.α.) και στα ελληνιστικά κέντρα της Ανατολής.

Ανάμεσα στα τελευταία ξεχωρίζει η πρωτεύουσα των Πτολεμαίων Αλεξάνδρεια, που με ταχύτατο ρυθμό, προπάντων επί των τριών πρώτων βασιλέων της, εξελίσσεται στο μεγαλύτερο πολιτισμικό κέντρο του τότε κόσμου. Εκεί η μεταλλεία, εξυπηρετώντας τον υψηλό πολιτισμό που δημιουργεί η μεγάλη και πολυποίκιλη (πνευματική, καλλιτεχνική, ναυτεμπορική κ.λ.π.) δραστηριότης των Πτολεμαίων, γνωρίζει θαυμαστές προόδους σε όλους τους τομείς της, ιδιαίτερα στον μεταλλοτεχνικό. Όχι μονάχα γιατί στην Αλεξάνδρεια κατασκευάζονται τα μεγαλύτερα έργα της εποχής, που χρειάζονται κι αντίστοιχη μεταλλουργία. Αλλά και γιατί η επικράτεια των Πτολεμαίων απλώνεται πολύ και σε χώρες πλούσιες σε μεταλλεύματα.

Μεταλλωρυχεία και μεταλλωρύχοι

Η χρησιμοποίηση ανώτερης ποιότητος σιδήρου (χάλυβα) στην κατασκευή εργαλείων και οι πρόοδοι στην ανίχνευση, τον εμπλουτισμό και την εκκαμίνευση των μεταλλευμάτων συνετέλεσαν στο να οργανωθούν καλύτερα τα μεταλλωρυχεία κατά την αρχαιοελληνική περίοδο. Να ερευνούνται περισσότερο οι φλέβες των μεταλλευμάτων και η περιεκτικότητά τους σε μέταλλα και να προδιαγράφεται κατά κάποιο τρόπο η πορεία της εκμεταλλεύσεώς τους. Να κατασκευάζονται καλύτερες και γερότερες σκαλωσιές στα φρέατα και να παίρνονται όλο και περισσότερα μέτρα ασφαλείας.

Από τις σχετικές παρατηρήσεις στα αρχαιοελληνικά ορυχεία και κυρίως της Λαυρεωτικής, όπου κατά την περίοδο αυτήν αναπτύχθηκε μια από τις μεγαλύτερες μεταλλευτικές δραστηριότητες, προκύπτουν τα παρακάτω:

Εκτός από τις στοές με τις επιφανειακές εισόδους, ανοίγουν και άλλες, βαθιά μέσα σα μεταλλευτικά φρέατα, 0,60 ως 1 μ. ψηλές και παράλληλες με τις φλέβες του μεταλλεύματος. Η διάνοιξη των στοών, ο εντοπισμός του μεταλλοφόρου κοιτάσματος με «κεκλιμένες» στοές και η από κάτω προς τα άνω εκμετάλλευση ακολουθούσαν τη σημερινή διαδικασία, περίπου. Με τη διαφορά ότι οι στοές ακολουθούσαν πάντοτε τις μεταλλοφόρες φλέβες, γιατί τα τότε μέσα εξορύξεως και μεταφοράς δεν επέτρεπαν τη διάνοιξη μεγάλων και ευθύγραμμων στοών, ούτε και οι συνθήκες εργασίας των δούλων ενδιέφερε να είναι καλές.

Στα πρωτογενή κοιτάσματα του υπεδάφους, που η προέλευσή τους ήταν υδροθερμική (χαλαζιακές φλέβες κ.α) και περιείχαν χρυσό αυτοφυή ή σε μίγματα διαφόρων θειούχων ορυκτών με σιδηροπυρίτη, αρσενοπυρίτη, αντιμονίτη, γαληνίτη, τετραδίτη κ.α. η εκμετάλλευσή τους από τους αρχαίους γινόταν με φρέατα και στοές, που στα ορεινή εδάφη έφθαναν σε βάθος 200 και περισσότερα μέτρα (Παγγαίο, Καρσί Καβάλας, Αλή Μπουτούς Ορβήλου, Χαλκιδική, Θάσο, Εύβοια, Σίφνο κ.α.). Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις η μεταλλευτική δραστηριότης των αρχαίων φαίνεται και σήμερα από τα λείψανα πολλών φρεάτων κι εκβολάδων.

Στόμια αρχαίων μεταλλευτικών φρεάτων και στοών στο έδαφος, αλλά και φυσικά σπήλαια ακόμη, δημιούργησαν και δημιουργούν στη φαντασία του λαού οράματα και όνειρα για υπόγειους «θησαυρούς του Σολομώντα». Οι φαντασιώσεις αυτές, που όχι σπάνια εξελίσσονται σε υστερίες, καλλιεργούμενες κατάλληλα, οδηγούν σε περιπέτειες και οικονομικές καταστροφές για εξυπηρέτηση τυχοδιωκτικών σκοπών, όπου έγινε με τα «Λαυριακά» τον προηγούμενο αιώνα και με την περιπέτεια του Αβρέτ Ισάρ στην περιοχή Κιλκίς αργότερα.

Όλα αυτά, σε συνδυασμό και με τις ποσότητες μετάλλων – προπάντων χρυσού, αργύρου και μολύβδου – που βγήκαν από τ’ αρχαιοελληνικά ορυχεία, καθώς και με τις σκωρίες που – στο Λαύριο τουλάχιστο – αναχωνεύθηκαν κατά την ιστορούμενη περίοδο, δείχνουν, ότι οι Αρχαιοέλληνες είχαν ανεβάσει τη μεταλλευτική τέχνη σε πολύ υψηλά επίπεδα.

Οι εξορυκτικές – αλλά και οι άλλες - εργασίες γίνονταν από δούλους, που κυριότερη πηγή προμήθειάς τους ήταν οι πόλεμοι. Στα σκλαβοπάζαρα κατά την κλασική εποχή οι δούλοι πουλιούνταν από 130 ως 195 δρχ. – ανάλογα με την ηλικία και τη σωματική τους δύναμη – και οι ιδιοκτήτες τους τους νοίκιαζαν στους εργολάβους των μεταλλείων προς 60 δρχ. τον χρόνο.

Οι συνθήκες εργασίας στα ορυχεία ήταν πολύ σκληρές, μη δίνοντας περιθώρια ζωής στους μεταλλωρύχους πάνω από 5 με 6 χρόνια. Γι’ αυτό και στα χρόνια του Πελοποννησιακού πολέμου 20.000 δούλοι, που οι περισσότεροί τους εργάζονταν στα μεταλλεία του Λαυρίου, δραπέτευσαν στους Σπαρτιάτες, μόλις οι τελευταίοι κατέλαβαν τη Δεκέλεια.

Θαυμαστή για την εποχή εκείνη παρουσιάζεται η τέχνη εξορύξεως των μαρμάρων, όπως φαίνεται από αρχαία λατομεία στην Πεντέλη, στην Αγία Μαρίνα, στη Θάσο κ.α.

Η περιχάραξη των μαρμάρινων όγκων γινόταν με στενή δίοδο (τρατσέρα), μέσα στην οποία χωρούσε μόνο ένας άνθρωπος. Κατόπιν, με τη βοήθεια ξύλινων σφηνών, αποκολλούνταν ο όγκος από τη φυσική του θέση. Για τον σκοπό αυτό βρέχονταν οι ξύλινες σφήνες και η διόγκωσή τους προκαλούσε την απόσταση του περιχαραγμένου όγκου.

Με τη βοήθεια ύστερα κορμών (στρογγύλια) μεταφέρονταν τα μάρμαρα έξω από τα λατομεία.

Τα «αργυρεία» του Λαυρίου

Ι. Σημασία και ιστορία

Τα μεταλλεία του Λαυρίου – τα «αργυρεία» όπως χαρακτηριστικά ονομάζονται από τους αρχαίους συγγραφείς εξαιτίας του άφθονου αργύρου που έβγαινε απ’ αυτά, ή η «βιομηχανία του Λαυρίου», όπως τ’ αποκαλούν νεότεροι ερευνητές – παρέχουν τα περισσότερα και καλύτερα στοιχεία για τη στοιχειοθέτηση της εξελικτικής πορείας, που διέγραψε η ελληνική μεταλλεία κατά τους αρχαιοελληνικούς χρόνους. Αποτέλεσαν την κυριότερη πηγή υλικών δυνάμεων για την ανάδειξη της Αθηναϊκής Δημοκρατίας. Κι ο ρόλος τους αυτός στάθηκεν αιτία να γνωρίσουν στο Λαύριο την καλύτερή τους εφαρμογή όλες οι κατακτήσεις, που σημείωσε κατά την αρχαιοελληνική περίοδο η μεταλλεία, σε παγκόσμια κλίμακα, σε όλους τους τομείς της: Στον διερευνητικό (εντοπισμός των μεταλλοφόρων περιοχών και καθορισμός των μετάλλων τους), στο εξορυκτικό (οργάνωση των ορυχείων), στον κατεργαστικό (μέθοδοι εμπλουτισμού των μεταλλευμάτων και απολήψεως των μετάλλων τους) και στον μεταλλουργικό, από την ποιοτική βελτίωση των παραγομένων μετάλλων με το παραπέρα καθάρισμά τους και το δυνάμωμά τους (χαλύβδωση του σιδήρου) ως τη μεταλλοτεχνική επεξεργασία τους. Ακόμη και στον κοινωνικό λειτουργικό τομέα (νομικό καθεστώς) η μεταλλευτική δραστηριότης στο Λαύριο κατά την ίδια περίοδο μας έδωσε τον τελειότερο ως τότε νόμο, το «Μεταλλικό Νόμο», που κρυσταλλώθηκε κατά την κλασική εποχή και στάθηκε βάση για όλες τις μετέπειτα σχετικές νομοθεσίες ως τις μέρες μας.

Με λίγα λόγια, η εξελικτική πορεία και η λειτουργία των «αργυρείων» του Λαυρίου σχηματίζουν τη σαφέστερη εικόνα για την πορεία, που ακολούθησε η ελληνική μεταλλεία κατά την αρχαιοελληνική περίοδο. Κι επειδή γι’ αυτήν υπάρχουν τα περισσότερα στοιχεία (υπολείμματα στην περιοχή και πληροφορίες πολλών συγγραφέων), θα γίνει η περιγραφή της σ’ αυτό το κεφάλαιο, με την παράθεση των κυριοτέρων στοιχείων και με την συντομία που υπαγορεύει ο περιορισμένος χώρος.

ΙΙ. Πορεία εκμεταλλεύσεως

Δεν υπάρχουν στοιχεία για τον ακριβή καθορισμό της ενάρξεως λειτουργίας των αθηναϊκών μεταλλείων στο Λαύριο. Από τις σχετικές πληροφορίες άλλες λένε πως τ’ ανακάλυψαν οι Φοίνικες, άλλες πως η εκμετάλλευσή τους άρχισε στα χρόνια του Ερεχθέα και άλλες στα χρόνια του Θησέα.

Πάντως, η περιορισμένη δραστηριότης των Αθηνών ως τον 6^ο π.Χ.αι, σε σύγκριση με τα άλλες σύγχρονές του Ελληνίδες πόλεις(Μίλητο, Ερέτρα, Αίγινα, Κόρινο κλπ) οι δυσκολίες της απολήψεως το αργύρου από το γαληνίτη, που δεν είχαν ξεπεραστεί σε ικανοποιητικό βαθμό ακόμη και η σχετική έλλειψη δούλων, που δεν έφθαναν και για την εξορυκτική εργασία, οδηγούν στο συμπέρασμα, ότι μέχρι και τον 6^ο αι, πολύ λίγο μετάλλευμα εξορυσσόταν στο Λαύριο. Τον 6^ο αι, γράφει ο Zimmern, φαίνεται πως δεν υπήρχαν αρκετοί Αθηναίοι επιχειρηματίες πρόθυμοι να διακινδυνεύουν κεφάλαια για τα μεταλλεία του Λαυρίου και ο ελληνικός κόσμος προμηθευόταν ακόμη τα πολύτιμα μέταλλά του από τα μεταλλεία της Σίφνου και της Θάσου. Στο 483, όμως – συνεχίζει – προς το τέλος της ανάπαυλας μεταξύ Μαραθώνος και Σαλαμίνος, τα πράγματα άλλαξαν εντελώς όψη. Οι Αθηναίοι ανακάλυψαν ξαφνικά, τυχαία ίσως, νέα και πλουσιότερη φλέβα στη Μαρώνεια, που τράβηξε το ενδιαφέρον όλων των πλουσίων. Όποιος είχε διαθέσιμα χρήματα και τους κατάλληλους δούλους, νοίκιαζε από το κράτος ανάλογη έκταση και την εκμεταλλευόταν. Και είχαν τέτοια επιτυχία, ώστε σ’ ένα χρόνο η πόλη εισέπραξε από τα ενοίκια πάνω από 50 τάλαντα.

Από τότε η μεταλλευτική δραστηριότης στο Λαύριο άρχισε να παίρνει διαστάσεις που της έδωσαν βιομηχανική μορφή και ακολουθώντας την ιστορική πορεία της Αθηναϊκής Δημοκρατίας να σημειώνει αντίστοιχες ακμές και παρακμές. Έτσι, ως το 87 π.χ. που τα «αργύρεια» του Λαυρίου έπεσαν στην αφάνεια, τη μεγαλύτερη ακμή τους τη γνώρισαν στα χρόνια του Θεμιστοκλή και του Περικλή, ως τον Πελοποννησιακό πόλεμο. Δηλαδή από το 483 ως το 431 π.χ. Κατά τον καταστροφικότατο για την Ελλάδα εκείνο πόλεμο η δραστηριότης στα μεταλλεία του Λαυρίου περιορίστηκε πολύ, για να φθάσει στην ανυπαρξία ύστερ’ από την εγκατάλειψή τους (413 π.Χ.) από τους δούλους που εργάζονταν σ’ αυτά. Μετά την αποκατάσταση της Δημοκρατίας από τον Θρασύβουλο (403 π.Χ.) ξαναρχίζει η εκμετάλλευσή τους, η οποία χάρη στην αναπροσαρμογή των επιχειρήσεών τους σύμφωνα με τις υποδείξεις του Ξενοφώντος, κορυφώθηκε επί Λυκούργου, από το 338 ως το 326 π.Χ. για ν’ αρχίσει και πάλι να παρακμάζει εξαιτίας του άφθονου μακεδονικού χρυσού, που κυκλοφόρησαν ο Φίλιππος κι ο Μέγας Αλέξανδρος, εκτοπίζοντας από την αφορά τους «δαρεικούς» και υποτιμώντας τον αθηναϊκό άργυρο. Δέκα χρόνια αργότερα, επί Δημητρίου του Φαληρέως, τα μεταλλεία του Λαυρίου γνωρίζουν ανάκαμψη με το δυνάμωμα της παραγωγής τους από το 317 ως το 307, για ν’ αρχίσουν και πάλι να παρακμάζουν, ακολουθώντας την τύχη της Αθήνας των ελληνιστικών χρόνων. Από το 146 ως το 87 πΧ σημειώνουν μιαν αναλαμπή ακμής με την αναχώνευση των σκωριών και τη διαλογή των εκβολάδων της προηγουμένης μεταλλευτικής δραστηριότητας. Η επιδρομή του Σύλλα, που ρήμαξε την Αττική, έσβησεν ολότελα τα καμίνια στο Λαύριο και τα μεταλλεία του έπεσαν στην αφάνεια ως την εποχή μας.

ΙΙΙ. Τα ορυχεία

Τα ορυχεία του Λαυρίου, όπως βγαίνει από τις ως τώρα σχετικές έρευνες είχαν απλωθεί κατά την αρχαιοελληνική περίοδο σε μια έκταση 40 τ. χλμ. στη Λαυρεωτική, στο τρίγωνο Καμάριζα – Σούριζα – Πλάκα, όπου έχουν ανακαλυφθεί πάνω από 1000 φρέατα κι άλλες τόσες περίπου στοές («υπόνομοι», «διαδύσεις», «δυώρυγες», «ορύγματα» και «σήραγγες»).

1.Τα φρέατα και οι στοές: Τα φρέατα είχαν όλα τετράγωνη ή παραλληλόγραμμη διατομή, με διαστάσεις 1,30 Χ 1,90 μ. και σπάνια 1,90 Χ 2 μ. και ήταν βαθιά κατά κανόνα. Το βαθύτερο που ανακαλύφθηκε ως τώρα φθάνει τα 119 μ. Των στοών η διατομή, συνήθως, ήταν κανονική (παραλληλόγραμμη ή τραπέζια), καμιά φορά όμως κι ακανόνιστη, και είχαν διαστάσεις: ύψος 0,50 -0,60 μ. που σπάνια έφθανε το 1μ. και πλάτος 0,60-0,90 μ. Με τις διαστάσεις αυτές και με τα τότε εξορυκτικά μέσα ο κάθε μεταλλωρύχος μπορούσε ν’ ανοίξει το μήνα 12 μ. στοά και 5 μ. πηγάδι. Στα επικίνδυνα κενά αφήνονταν υποστηρίγματα («όρμοι» ή «μεσοκρινείς») από το ίδιο το μετάλλευμα. Κάπου κάπου όμως, χρησιμοποιούνταν και ξύλινα στηρίγματα.

Οι εργάτες κατέβαιναν στα πηγάδια με ξύλινες σκάλες (κλίμακες) που για τη στήριξή τους ανοίγονταν κατάλληλες τρύπες στα τοιχώματα. Βρέθηκαν και πηγάδια, που χρησίμευαν για ανέλκυση του μεταλλεύματος στην επιφάνεια, καθώς και άλλα για τον εξαερισμό των υπόγειων έργων. Κοντά στα πρώτα υπάρχουν και στοές πλάγιες (κεκλιμέναι), εφοδιασμένες κι αυτές με σκάλες για το ανεβοκατέβασμα των μεταλλωρύχων, ενώ στις εισόδους των άλλων φαίνεται πως ανάβονταν και φωτιές για τον καλύτερο αερισμό των στοών. Πολύ λίγα πηγάδια παρουσιάζουν κάθε 8 μ. στροφή της τετράγωνης διατομής τους γύρω από τον άξονά τους, με σκοπό την καλύτερη στήριξη της σκάλας στις εξοχές τους. Η σκάλα ακολουθούσε τα τοιχώματα του πηγαδιού και στη μέση σχηματιζόταν κάθετο κενό για την ανέλκυση του μεταλλεύματος.

2.Τα σκαπτικά εργαλεία: Τα εργαλεία που χρησιμοποιούνταν στο Λαύριο για την εξόρυξη του μεταλλεύματος ήταν η κοινή αξίνα (ένα είδος κασμά), το σφυρί («τυπίς») και το καλέμι («ξοις»). Όλα ήταν ατσαλένια (χαλύβδινα). Το σφυρί ήταν 2.5 κιλά βαρύ και η μια του άκρη ήταν επίπεδη, ενώ η άλλη μυτερή, με τετραεδρική αιχμή. Το καλέμι ήταν μακρύ 0,20-0,35 μ. και κατέληγε κι αυτό σε τετραεδρική αιχμή. Αξίνα και σφυρί ήταν εφοδιασμένα με στειλιάρια (ξύλινα στελέχη) μήκους 0,40 μ. η πρώτη και 0,20-0,30 μ. το δεύτερο.

3.Η τεχνική της εξορύξεως: Με το άνοιγμα των φρεάτων και στοών αναζητούνταν, με βάση διάφορες ενδείξεις, το μετάλλευμα που, όταν εντοπιζόνταν, επιζητούνταν με δοκιμαστικά φρέατα και πλάγιες στοές, η εξακρίβωση των διαστάσεών του. Κι όταν επιτυγχάνονταν κι αυτό, άρχιζε η εξόρυξή του, συνηθέστερα από κάτω.

Ο μεταλλευτής με το σφυρί και το καλέμι αποσπούσε από το μετάλλευμα μικρά κομμάτια του, που μεταφέρονταν μέσα σε δερμάτινους ή πλεκτούς με σπάρτο σάκους («πήραι» ή «θήλακοι») από τους μεταφορείς δούλους («θηλακοφόρα ανδράποδα») στους τόπους της παραπέρα επεξεργασίας τους. Στην επιφάνεια ανεβάζονταν από τα πηγάδια με ανέλκυση.

4.Συνθήκες εργασίας: Η περισσότερη εξορυκτική εργασία γινόταν στις στοές (σήραγγες) που ήταν ελικοειδείς παρακολουθώντας τη φλέβα του μεταλλεύματος, και κάτω από το φως πήλινων ελαιολύχνων, που τοποθετούνταν σε κοιλώματα, κατασκευασμένα επίτηδες και που κρατούσαν 10 ώρες, όση δηλαδή ήταν και η διάρκεια εργασίας κάθε ομάδας στα ορυχεία.

Οι μεταλλωρύχοι δούλοι («διορύττοντα ανδράποδα») λόγω του μικρού ύψους των στοών, που επιβαλλόταν και από λόγους περισσότερης ασφάλειας, εργάζονταν μέσα σ’ αυτές ξαπλωμένοι πλάγια ή ανάσκελα και πολύ σκληρά, για ν’ ανταποκρίνονται στις απαιτήσεις της εργοδοσίας και ν’ αποφεύγουν τις τιμωρίες.

Εργάζονταν σχεδόν ολόγυμνοι, με τα πόδια αλυσοδεμένα, για να μη μπορούν να το σκάζουν από τοη δουλειά και έφερναν στο σώμα τους πυρότυπη (εγκεκαυμένη) τη σφραγίδα του κυρίου τους, λέει ο Α. Zimmern. Η τροφή τους ήταν αρκετά ικανοποιητική, για να μπορούν ν’ αντέχουν περισσότερο χρόνο.

Για μεγαλύτερη παραγωγή η εργασία στα ορυχεία συνεχιζόταν με βάρδιες όλο το 24ωρο.

IV. Η επεξεργασία του μεταλλεύματος

1.Τα καθαριστήρια: Το μετάλλευμα, κομματιασμένο όπως έβγαινε από τα ορυχεία, μεταφερόταν στα καθαριστήρια, όπου ετοιμαζόταν για εμπλουτισμό κι εκκαμίνευση. Η ετοιμασία αυτή ακολουθούσε την εξής διαδικασία: Με χειροδιαλογή καθαρίζονταν πρώτα τα στείρα υλικά. Έπειτα το μετάλλευμα θρυμματιζόταν σε μικρά κομμάτια, όγκου ρεβιθιού. Η εργασία αυτή γινόταν μέσα σε πέτρινα γουδιά («λίθινοι όλμοι») με σιδερένια γουδοχέρια («ύπεροι»).

Συνέχεια ύστερα το έτσι θρυμματισμένο μετάλλευμα αλεθόταν σε χειροκίνητους μύλους – από τραχείτη της Μήλου, πιθανώς – που κινούνταν από δούλους με τη βοήθεια ξύλινων μοχλών («κώπαι»). Εκεί το μετάλλευμα γινόταν ψιλό («κέγχρος»), σε κόκκους διαμέτρου 0,001 μ. κι αφού κοσκινιζόταν σε ειδικά κόσκινα («σάλακες») – λίθινες λεκάνες, επικλινείς, με στενό άνοιγμα στη μέση, κατά μήκος του πυθμένα τους – μεταφερόταν στο πλυντήριο («κεγχρεών» ή «καθαριστήριον») όπου συμπληρωνόταν ο εμπλουτισμός του με το πλύσιμο.

2.Τα πλυντήρια: Την εικόνα που είχε σχηματισθεί από τις έρευνες των ειδικών – δικών μας και ξένων – για τα μεταλλεία του Λαυρίου, τη συμπλήρωσαν σε ικανοποιητικό βαθμό οι επιτόπιες έρευνες του καθηγητού της Μεταλλογνωσίας στο Ε.Μ.Πολυτεχνείο Κ. Κονοφάγου, που σε μερικές περιπτώσεις, όπως στα πλυντήρια, οι διαπιστώσεις του επικυρώθηκαν, κατά τρόπο αναμφισβήτητο κι από πειραματικές κατασκευές.

Σύμφωνα λοιπόν, με τα στοιχεία που ανακοινώθηκαν από τον ίδιο σε μια συνέντευξή του στην εφημερίδα Αθηνών «Το Βήμα» (16.11.1969) οι αρχαίοι Αθηναίοι είχαν εγκαταστήσει στο Λαύριο επίπεδα πλυντήρια κυκλικού τύπου, που προκαλεί έκπληξη η τελειοτάτης συλλήψεως τεχνική τους. Περιγράφοντας τα πλυντήρια αυτά ο καθηγητής, είπε:

Όπως φαίνεται και στο απέναντι σχήμα, το κυκλικό πλυντήριο που η διάμετρός του είναι 6μ., έχει κατασκευή ελικοειδή: το τέλος του είναι χαμηλότερο από την αρχή του κατά 20 εκ. Πρόκειται, λοιπόν στην οποία για ένα ρείθρο με πολλές κοιλότητες (λακκούβες) στη σειρά.

Σ’ αυτό το ρείθρο έρεε το μετάλλευμα, τριμμένο σε κόκκους ενός χιλιοστού, αφού τροφοδοτούνταν με νερό. Στις πρώτες κοιλότητες μαζευόταν το βαρύ μετάλλευμα, που ήταν και το πιο πλούσιο σε μόλυβδο και άργυρο. Στις τελευταίες κοιλότητες έφθανε το φτωχό μετάλλευμα. Το νερό κατέληγε σ’ ένα σημείο του πλυντηρίου, κοντά στην αρχή του. Απ’ εκεί το ξανακυκλοφορούσαν οι δούλοι.

Τον τύπο αυτό του πλυντηρίου – είπε ο καθηγητής Κ. Κονοφάγος – τον ανακατασκευάσαμε από μπετόν, τον θέσαμε σε λειτουργία και διαπιστώσαμε, ότι έχει απόδοση της τάξεως του 60%.

Κοντά στα πλυντήρια – γράφει ο καθηγητής Ι. Δοανίδης – είχαν κτισθεί δεξαμενές («ενδοχεία» ή «υποδοχαί») χωρητικότητας 100 ως 200, αλλά και 500 κι 600 κυβ .μ. για τη συγκέντρωση των βρόχινων νερών, γιατί στην περιοχή δεν υπάρχουν άλλα νερά. Για την προστασία τους μάλιστα από την ηλιακή εξάτμιση, δεξαμενές και πλυντήρια ήταν σκεπασμένα με ξύλινες στέγες.

Γενικά, όλη η εργασία στα πλυντήρια – γράφει ο ίδιος καθηγητής – γινόταν με κύρια φροντίδα την εξοικονόμηση του νερού, που όσο σπάνιζε τόσο ήταν απαραίτητο. Οχετοί και αγωγοί, με καλά υπολογισμένη κλίση και με φρεάτια για την απόθεση των παρασυρόμενων υλών, διέτρεχαν τα πλυντήρια με αξιοζήλευτη σκοπιμότητα. Ο πυθμένας και τα τοιχώματά τους, καθώς και των δεξαμενών και των πλυντηρίων ήταν σκεπασμένα με υδατοστεγές επίχρισμα ειδικής κατασκευής, που ακόμα διατηρείται άριστα.

Φαίνεται ότι την εποχή αυτή ήταν γνωστή και η μέθοδος εμπλουτισμού των μεταλλευμάτων με επίπλευση (flotation), που θεωρείται σύγχρονή μας εφεύρεση και που τόσο βοηθά στην αξιοποίηση των πτωχών μεταλλευμάτων. Ο Αριστοτέλης στο «Περί ζώων, Β» έργο του περιγράφει την αρχή της σημερινής μεθόδου επιπλεύσεως, γράφοντας πως μια μάζα, που περιέχει «μολυβδαινα» (εννοώντας το μολυβδούχο ορυκτό γαληνίτη σε σκόνη), όταν ανακατεύεται με νερό (ή) και με λάδι, διογκώνεται κι από μαύρη γίνεται άσπρη, αναμιγνύεται με τον αέρα σχηματίζοντας αφρό.

Τέλος, για τα πλυντήρια του Λαυρίου υπάρχει και η γνώμη, πως τα ελικοειδή απ’ αυτά οι αρχαίοι τα χρησιμοποίησαν μόνο πειραματικά, γιατί ήταν λιγότερο παραγωγικά από τα επίπεδα. Γι’ αυτό και στη Λαυρεωτική ελικοειδή πλυντήρια διαπιστώθηκαν ως τώρα μόνο τρία, ενώ επίπεδα εκατοντάδες (Ι. Τρικαλινός, «Βιβλιογραφική Ανάλυσις κλπ»).

3.Η εκκαμίνευση: Το εμπλουτισμένο μετάλλευμα μεταφερόταν στα καμίνια (κάμινοι) για εκκαμίνευση και τοποθετούνταν μέσα σ’ αυτά με συλλιπάσματα: άχυρο ή πίτυρο. Τα καμίνια δούλευαν με ξυλοκάρβουνο, γι’ αυτό και όσον καιρό εξυπηρετούνταν από την ντόπια ξυλεία ήταν εγκατεστημένα κοντά στα πλυντήρια. Όταν, όμως, τα δάση της Λαυρεωτικής, εξαντλήθηκαν κι άρχισε να χρησιμοποιείται η ξυλεία της Εύβοιας και των Κυκλάδων, τα καμίνια μεταφέρθηκαν στους κοντινούς όρμους, όπου και βρέθηκαν μεγάλα ποσά σκωρίες.

Τι μορφή είχαν τα καμίνια – γράφει ο καθηγητής Ι. Δοανίδης – δεν γνωρίζουμε. Πρέπει να ήταν μικρά, με διάμετρο το πολύ 1 μ. και χαμηλά, για να είναι δυνατή η προσφύσηση του αναγκαίου για την τήξη αέρα με χειροκίνητα φυσερά. Κατά την πρώτη, την αρχαιότατη, περίοδο η εργασία αυτή δεν γινόταν συνέχεια, με συνέπεια η σκωρία να μη χωρίζεται καλά από τα μέταλλο, αλλά να διατηρείται παχύρευστη και πολτώδης, συγκρατώντας στη μάζα της και σημαντικές ποσότητες μολύβδου σε μεταλλική κατάσταση καθώς και άθικτο μετάλλευμα και ξυλοκάρβουνο.

Η περιεκτικότης σε χημικά ενωμένο μόλυβδο που παρουσιάζουν οι σκωρίες αυτές, δείχνει και την εξελικτική πορεία που σημείωσε η εκκαμίνευση στα μεταλλεία Λαυρίου και που αναμφισβήτητα ήταν αξιοθαύμαστη με τα τότε μέσα. Οι παλαιότερες περιέχουν ενωμένο μόλυβδο πάνω από 10% (συνήθως 15% και σπανιότερα 20%). Οι κατοπινές 5-8% και οι νεότερες, στην περιοχή Πασά, 4-5%.

Για την απομάκρυνση των καπνών θα πρέπει τα καμίνια να ήταν εφοδιασμένα με κατάλληλες καπνοδόχους, παρόμοιες με κείνες που περιγράφει ο Στράβων (ΙΙΙ, ΙΙ, 8) για τα ισπανικά μεταλλεία, γράφοντας:

«Τας δε καμίνους του αργύρου ποιούσιν υψηλάς, ώστε την εκ των βώλων λιγνύν μετέωρον εξαίρεσθαι. Βαρεία γαρ εστί και ολέθριος».

Οι Γ.Μαρίνος και W. Petraschek στο έργο τους «Λαύριον» γράφουν για τα καμίνια του Λαυρίου:

«Ήσαν μικραί κάμινοι εκ πλακών σχιστολίθου ή τραχείτου, εντός των οποίων ετοποθετείτο το μετάλλευμα μετά ξυλανθράκων και κατά την καύσιν προσεφυσάτο αήρ εκ της βάσεως δια χειροκινήτων φυσερών. Τότε το μολυβδούχον μετάλλευμα ετήκετο και απεχωρίζετο ο αργυρούχος μόλυβδος, όστις έρεεν από την βάσιν των καμίνων. Τα κατά την εκκαμίνευσιν δηλητηριώδη αέρια, περιέχοντα άνθρακα, θείον, αρσενικόν, αντιμόνιον κλπ απήγοντο δια καπνοδόχων».

4.Η κυπέλλωση: Μετά την εκκαμίνευση ακολουθούσε η εξαγωγή, από τον αργυρούχο μόλυβδο που παιρνόταν κατ’ αυτήν, του αργύρου, στον οποίο άλλωστε απέβλεπαν, κυρίως οι μεταλλευτικές εργασίες στο Λαύριο.

Η εξαγωγή αυτή επιτυγχανόταν με την κυπέλλωση. Δηλαδή με την οξείδωση του μολύβδου, όπως φαίνεται από τις μεγάλες ποσότητες λιθαργύρου (οξείδιο του μολύβδου που παράγεται κατά την κυπέλλωση), που βρέθηκαν στο Λαύριο.

Η κυπέλλωση γινόταν με ειδικά πυρίμαχα κύπελλα, απ’ όπου και τ’ όνομά της. Στα κύπελλα αυτά έβαζαν τον αργυρούχο μόλυβδο, και τα τοποθετούσαν μέσα σε καμίνια, που λειτουργούσαν με ξυλοκάρβουνα και φυσερά. Η θερμοκρασία σ’ αυτά έφθανε γύρω στους 100 βαθμούς Κελσίου και συντελούνταν η οξείδωση του μολύβδου, που σαν λιθάργυρος ανέβαινε στην επιφάνεια απ’ όπου ή έτρεχε από μια εγκοπή του κυπέλλου και σχημάτιζε στο δάπεδο πλάκες λιθαργύρου (μέθοδος υπερχειλίσεως), ή λαμβανόταν με επανειλημμένες εμβαπτίσεις των άκρων σιδηρένιων ράβδων στο μεταλλικό λουτρό. Με τη μέθοδο αυτή, κατά τον καθηγητή Κ. Κονοφάγο, στις άκρες των ράβδων, που μετά από κάθε εμβάπτιση ψύχονταν σε νερό, συγκεντρωνόταν ο λιθάργυρος, σχηματίζοντας σωληνοειδή σώματα, τα οποία, όταν δεν αφαιρούνταν γρήγορα, μεταβάλλονταν σε κωνικά από τα αλλεπάλληλα στρώματα. Χρησιμοποιήθηκε, όχι όμως τόσο πλατιά όσο η πρώτη, στο Λαύριο.

5.Παραγωγή: Το μετάλλευμα του Λαυρίου – είπε ο καθηγητής Κ. Κονοφάγος στην παραπάνω αναφερόμενη συνέντευξή του – είναι θειούχος ή οξειδωμένος μόλυβδος που, όπως εξορυσσόταν τότε, περιείχε 20% μόλυβδο και 400 γρ. περίπου άργυρο στον τόνο, δηλαδή 2 κιλά άργυρο σε κάθε τόνο μολύβδου. Οι αρχαίοι ονόμαζαν το μετάλλευμα αυτό αργυρίτη λίθο, γιατί ενδιαφέρονταν για τον άργυρό του, κυρίως.

Στους τέσσερις περίπου αιώνες που έγινε η εκμετάλλευσή του – από το 146 ως το 87 π.Χ. έγινε αναχώνευση των παλιών εκβολάδων και σκωριών – οι Αθηναίοι παρήγαγαν.

Κατά τον Α. Κορδέλα 2.100.000 περίπου τον μόλυβδο και 8.400.000 κιλά άργυρο.

Κατά τον Κ. Κονοφάγο, η παραγωγή στο διάστημα αυτό θα πρέπει να έφθασε το λιγότερο στους 1.300.000 τον μολύβδου και στα 2.500.000 κιλά αργύρου.

Το 1870 βρέθηκαν στο χώρο των μεταλλείων του Λαυρίου: 7.000.000 τον. Φτωχό μετάλλευμα (εκβολάδες), με περιεκτικότητα σε μόλυβδο 6-10% και 1.400.000 τον.σκωρίες, με μέση περιεκτικότητα σε μόλυβδο 10%.

Εκτός από μόλυβδο και άργυρο, οι Αθηναίοι κυκλοφορούσαν στην αγορά και άλλα προϊόντα της μεταλλευτικής τους δραστηριότητος στο Λαύριο, όπως καδμία (πιθανότατα οξείδιο του ψευδαργύρου), σποδό (οξείδιο του αντιμονίου), μολύβδαινα (οξείδιο του μολύβδου) και κιννάβαρι (το σημερινό μίνιο πιθανότατα), όλα εξαχνώματα της καμινείας.

6.Τα νομισματοκοπεία: Τομέα της μεταλλευτικής δραστηριότητος των αρχαίων Αθηναίων στο Λαύριο αποτελούσαν και τα νομισματοκοπεία, μια και τον περισσότερο άργυρο των μεταλλείων τον χρησιμοποιούσαν για την κοπή νομισμάτων. Κατά την κλασική εποχή η νομισματοκοπία είχε φθάσει σε πολύ υψηλό επίπεδο, δείχνοντας αρκετά καθαρά και τις προόδους, που είχαν σημειωθεί και στους άλλους κλάδους της μεταλλοτεχνίας, καθώς και στη μεταλλογνωσία γενικότερα. Δείχνει, π.χ. ότι οι Αθηναίοι είχαν από τότε παρατηρήσει το φαινόμενο της «επανθίσεως» του αργύρου και το εφάρμοζαν, επιτυγχάνοντας μ’ αυτό τη θαυμαστή καθαρότητα των 985 – 990 τοις χιλίοις του αργύρου στα νομίσματά τους. Επίσης, ότι είχαν αναπτύξει μια τεχνική στην κοπή νομισμάτων, τόσο τέλεια και αποδοτική, που δεν μπορούσε να γίνει καλύτερη εκείνη την εποχή και που επιβεβαιώνει την άποψη, πως τα επιτεύγματα αυτά δεν μπορεί παρά να έβρισκαν εφαρμογές και στους άλλους κλάδους της μεταλλοτεχνίας (κοσμηματοποιία κ.α. μεταλλοκατασκευές), όπου, επίσης, έχουμε θαυμαστά δείγματα.

Πιο κάτω περιγράφεται η διαδικασία της αρχαιοκλασικής νομισματοκοπίας, όπως την εκθέτουν ο καθηγητής Κ. Κονοφάγος και οι συνεργάτες του στη σχετική ανακοίνωσή τους, παραθέτοντας και μια παραστατικότατη εικόνα της όλης εργασίας: (βλ. επόμενη σελίδα).

Ο άργυρος, που λαμβανόταν με την κυπέλλωση του αργυρούχου μολύβδου, περιείχε 96-98% άργυρο (μαζί με την ελάχιστη ποσότητα χρυσού -1 έως 3 γρ. σε κάθε κιλό αργύρου – γιατί κι αυτός δεν οξειδώνεται) και 4-2% μόλυβδο, και χαλκό, ενώ η σύνθεση των αργυρών αθηναϊκών νομισμάτων ήταν 98,5-99% και 1,5-1% αντίστοιχα. Δηλαδή σύνθεση που ελέγχεται και καθορίζεται, χωρίς χημική ανάλυση, με την εφαρμογή του φαινομένου της «επανθίσεως» του υδραργύρου, πράγμα που οι Αθηναίοι από την κλασική εποχή φαίνεται να ήξεραν. Γι’ αυτό και διατηρούσαν σε σταθερά υψηλό επίπεδο την καθαριότητα του αργύρου, με την ανακυπέλλωσή του στα νομισματοκοπεία.

Το καμίνι (12) λειτουργούσε με ξυλοκάρβουνο (16) και με φυσερό (15), που χειριζόταν ένας δούλος (17). Μέσα στο καμίνι, από την ειδική θυρίδα (13) εισάγονταν τα κύπελλα (14), με ανάλογο μέταλλο σε ψήγματα στις υποδοχές του (τύπους), 4,35 γρ. σε κάθε υποδοχή για τις δραχμές, τις οποίες έφεραν έγγλυφες στον πυθμένα τους. (Ο άργυρος μεταβαλλόταν σε ψήγματα σε ιδιαίτερο εργαστήρι, με την τήξη του και τη ρίψη του λειωμένου μετάλλου μέσα στο νερό).

Όταν στο καμίνι τήκονταν τα ψήγματα, ο βοηθός (11) έπιανε με την τσιμπίδα (8) ένα κύπελλο και το έφερνε κοντά στη θυρίδα (13), όπου το μέταλλο, παγώνοντας όχι κάτω από 700 βαθμούς Κελσίου, έπαιρνε το σχήμα των υποδοχών – σφαιρικό στην αρχή, δισκοειδές αργότερα – δηλαδή γινόταν όμορφα νομίσματα («διάπυρα σφαιροειδή κέρματα») (3), που ο βοηθός, πιάνοντάς τα ένα ένα με την τσιμπίδα, τα έφερνε στον τεχνίτη (10) και τ’ απέθετε με σβελτάδα επάνω στη σφραγίδα της επιφάνειας της κάτω σφήνας (2), που ήταν στερεά σφηνωμένη στην επιφάνεια του αμονιού (5).

Ο τεχνίτης (10) τότε, πλησιάζοντας μ’ επιδεξιότητα επάνω από το βώλο της άνω σφραγίδα, που έφερνε στην κάτω άκρη της ή άνω σφήνα (1), του έδινε μια καλά υπολογισμένη σφυριά, με το ειδικό σφυρί του (4), που είχε γι’ αποτέλεσμα την επιπέδωση του άμορφου κέρματος και την ταυτόχρονη χάραξη στις δυο πλευρές του των αντίστοιχων παραστάσεων των δυο σφραγίδων (άνω και κάτω).

Ο βοηθός τότε, με τη βοήθεια πάντα της τσιμπίδας, έπαιρνε το σχηματισμένο πια νόμισμα και το τοποθετούσε στο διπλανό τραπέζι (9) κι αμέσως ύστερα πήγαινε στο καμίνι κι έπαιρνε άλλο άμορφο κέρμα για την ίδια επεξεργασία. Στο μεταξύ ο τεχνίτης έψυχε τις σφραγίδες, βουτώντας την άνω στο νερό του μεγάλου αγγείου (6) και βρέχοντας την κάτω με το μικρό αγγείο (7), που και τα δυο βρίσκονταν μπροστά του. Ακολουθούσε η επιλογή και το ρετουσάρισμα των νομισμάτων και μετά παραδίδονταν για χρήση.

Στο καμίνι του νομισματοκοπείου συμπληρωνόταν και η κάθαρση του αργύρου, όπως διαπιστώθηκε από τα δυο κύπελλα που βρέθηκαν στη Λαυρεωτική και που η σχετική εξέτασή τους απέδειξε, ότι κατά τη χρήση τους είχαν απορροφήσει αρκετό λιθάργυρο.

7.Μεγάλη πηγή πλούτου: Τα μεταλλεία του Λαυρίου, σύμφωνα με τα σχετικά στοιχεία, απέδωσαν πολύ πλούτο και στο Δημόσιο Ταμείο των Αθηναίων και στους ιδιώτες που τα εκμεταλλεύτηκαν. Έτσι:

Για το Δημόσιο Ταμείο υπολογίσθηκε, ότι στο πρώτο πενηντάχρονο της εντατικής εκμεταλλεύσεώς τους εισέπραττε από ενοίκια 300.000 ως 600.000 δρχ. της εποχής το χρόνο. Στις παραμονές του Πελοποννησιακού πολέμου βρέθηκαν με 10.000 τάλαντα – δηλαδή 60.000.000 δρχ – που προέρχονταν από την πηγή αυτή και φυλάγονταν στο θησαυροφυλάκιο της Ακροπόλεως. Σε άλλο τόσο πρέπει να υπολογισθεί και το μέταλλο που κυκλοφορούσε την ίδια εποχή, κατά τον καθηγητή Ι. Δοανίδη.

Πολλοί είναι και οι ιδιώτες, που από τα μεταλλεία του Λαυρίου απέκτησαν μεγάλα πλούτη. Ανάμεσά τους αναφέρονται: Ο Καλλίας, που κέρδισε 1.200.000 δρχ. σ’ ένα χρόνο. Ο γιός του Ιππόνικος, που το ετήσιο εισόδημά του από τα μεταλλεία έφθανε στις 36.000 δρχ. Ο στρατηγός Νικίας ο Νικηράτου, που νοίκιαζε 1.000 δούλους στα μεταλλεία και κέρδισε 600.000 δρχ. Ο Επικράτης από την Παλλήνη – στα χρόνια του Λυκούργου (338-326) αυτός – που σε πέντε χρόνια κέρδισε 300 τάλαντα (2.000.000 δρχ) και πολλοί άλλοι. Γιατί όλοι οι Αθηναίοι είχαν καταληφθεί από τον «μεταλλευτικό πυρετό» και η προσοχή τους ήταν στραμμένη στο Λαύριο. Ο Αριστοφάνης στους «Ιππείς» του (362) κ.α. διακωμωδεί αυτή την κατάσταση. Ο Ξενοφών στους «Πόρους» του (1,5) θεωρεί τον άργυρο του Λαυρίου θεϊκό δώρο. Ο Αισχύλος στους «Πέρσες» του (237-8) βάζει στο στόμα του Αγγέλου να πληροφορεί την Άτοσσα, ότι η Αθηναϊκή Πολιτεία που οι δυνάμεις της στη Σαλαμίνα είχαν κατανικήσει τον γιό της Ξέρξη, είναι ισχυρή γιατί διαθέτει μια πηγή αργύρου (τα μεταλλεία Λαυρίου), που είναι υπόγειος θησαυρός («θησαυρός χθονός»).

8.Το νομικό καθεστώς: Όμως δεν ήταν μόνο ο πλούτος σε άργυρο των μεταλλείων του Λαυρίου, ούτε και η υψηλή τεχνική και οργάνωση της εκμεταλλεύσεώς τους, που έφεραν το παραπάνω, λιτά περιγραφόμενο, οικονομικό αποτέλεσμα. Ήταν και το νομικό καθεστώς, που η Αθηναϊκή Πολιτεία είχεν επιβάλει σ’ αυτά και κάτω από το κλίμα του και την άγρυπνη παρακολούθηση του Κράτους της λειτουργούσαν.

Το νομικό αυτό καθεστώς δεν διασώθηκε δοσμένο αυτούσιο από κάποιον.

Οι διάφορες ευκαιριακές πληροφορίες συγγραφέων – φιλοσόφων, ρητόρων, ιστορικών κλπ ακόμη και ποιητών – στάθηκαν κι εδώ οι πηγές, που έδωσαν κι εξακολουθούν να δίνουν στους μελετητές τα στοιχεία για τη σύνθεση της εικόνας του νομικού καθεστώτος, το οποίο επικρατούσε στα μεταλλεία του Λαυρίου. Και είναι αρκετά πλούσια τα στοιχεία αυτά, συνθέτοντας μιαν αρκετά σαφή εικόνα, που δίνει το δικαίωμα για τον εύλογο ισχυρισμό, ότι το νομικό καθεστώς των μεταλλείων του Λαυρίου της κλασικής εποχής όχι μόνο βοήθησε σημαντικά στην τότε παραγωγή αλλά αποτέλεσε και βάση για τα μεταλλευτικά καθεστώτα, που με σχετικές αναπροσαρμογές επικράτησαν στις μετέπειτα εποχές: Αλεξανδρινή, Ρωμαιοκρατία, Βυζαντινή, Τουρκοκρατία και Νοελληνική. Επίσης, πολλά είναι και τα πέρα από τον ελλαδικό χώρο μεταλλευτικά καθεστώτα, που στηρίχθηκαν στο αρχαιοελληνικό κλασικό μεταλλευτικό Δίκαιο.

Σύμφωνα λοιπόν, με τα μεταλλευτικό καθεστώς της αρχαιοκλασικής Αθήνας:

Α.Τα μεταλλεία του Λαυρίου ήταν κρατικά. Δηλαδή ανήκαν στην αποκλειστική κυριότητα του Δήμου Αθηναίων, που τα μίσθωνε σε ιδιώτες.

Β. Το δικαίωμα ενοικιάσεως μεταλλείων το είχαν όλοι οι ελεύθεροι πολίτες Αθηναίοι κα οι μέτοικοι, που μπορούσαν ν’ ανταποκριθούν στις απαιτήσεις της Πολιτείας.

Γ. Η Πολιτεία, ύστερ’ από μια σχετική διαδικασία, παραχωρούσε τις ζητούμενες μεταλλευτικές περιοχές στους ενδιαφερόμενους – που μετά την παραχώρηση προσονομάζονταν «παραχωρησιούχοι» - για να τις εκμεταλλευθούν σύμφωνα με τις διατάξεις του «μεταλλικού νόμου».

Δ. Τα ενεργά (εν ενεργεία) μεταλλεία – τα «αναξάσιμα μέταλλα» όπως αποκαλούνταν – η Πολιτεία τα μίσθωνε για τρία χρόνια, ενώ τα παρθένα δηλαδή εκείνα που θα λειτουργούσαν για πρώτη φορά – τα «καινά μέταλλα» - για δέκα χρόνια.

Ε. Τα όρια της περιοχής του μεταλλείου προσδιοριζόταν με ακρίβεια κατά την ειδική χαρτογράφηση («διαγραφή») που προηγούνταν από την εκμίσθωση.

Στ. Το νοίκι υπολογιζόταν στο εικοστό τέταρτο των κερδών και φαίνεται πως προσδιοριζόταν κατ’ αποκοπή στην αρχή της εκμισθώσεως για όλη τη διάρκειά της. Καταβαλλόταν σε ετήσιες δόσεις («καταβολαί»). Η πρώτη με την υπογραφή των συμβολαίων και η τελευταία στο τέλος του προτελευταίου έτους. Η καθυστέρηση της πληρωμής συνεπαγόταν κυρώσεις, που ποίκιλλαν από το διπλασιασμό της οφειλής ως τη φυλάκιση του ενοικιαστού και την κατάσχεση της περιουσίας του.

Ζ. Η Πολιτεία παρακολουθούσε με μεγάλη αυστηρότητα την εργασία στα μεταλλεία, επιβάλλοντας την τήρηση του ειδικού («μεταλλικού») νόμου, με το ειδικό («μεταλλικό») δικαστήριο. Σύμφωνα με το νόμο αυτόν, τιμωρούνταν αυστηρά:

Όποιος εξόρυσσε σε απαραχώρητο έδαφος («άγραφον» ή «ανυπόγραφον μέταλλον»), βγαίνοντας από τα όρια που καθορίζονταν στην παραχώρησή του («ο επικατέμνων των μέτρων εκτός»), έστω και υπόγεια. Όποιος εξόρυσσε σε παραχώρηση άλλου. Όποιος ενοχλούσε ή διέκοπτε την εργασία του γείτονά του με βίαια μέσα («εάν τις όπλα επιφέρη»), ή με τον καπνό των εξαεριστήρων του («εάν τις υφάψη, εάν τις τύφη»), ή μ’ οποιονδήποτε άλλον τρόπο προσπαθούσε να τον εκδιώξει («εάν τις εξίλλη, δίκη εξούλης»).

Αλλά και τον τρόπο εξορύξεως καθόριζε η Πολιτεία. Κι αν κανένας παραχωρησιούχος, κινούμενος από πλεονεξία, έθετε σε κίνδυνο την ασφάλεια του μεταλλείου του, εξορύσσοντας και τα στηρίγματά του, που συχνά ήταν μεταλλοφόρα, τότε η τιμωρία του ήταν αυστηρότατη. Έφθανε κι ως την εσχάτη των ποινών, όπως έγινε με τον γνωστό για τα μεγάλα κέρδη του από τα μεταλλεία του Λαυρίου Δίφιλο, που το 330 π.Χ. καταδικάστηκε σε θάνατο απ’ αυτήν την αιτία.

Τα «χρυσεία»της Μακεδονίας

Ι. Σημασία και ιστορία

Βασικό ρόλο στην εξελικτική πορεία του αρχαίου Ελληνισμού έπαιξαν και τα μεταλλεία της Μακεδονίας. Ιδιαίτερα της περιοχής που εκτείνεται από τον Αξιό ως το Νέστο, μαζί με τη Θάσο και που σήμερα αποτελεί την κεντρικοανατολική Μακεδονία.

Η περιοχή αυτή, και προπάντων το παραλιακό τμήμα της μεταξύ Στρυμόνος και Νέστου, περιλαμβάνοντας και τη Θάσο, είναι η πλουσιότερη του ελλαδικού χώρου σε μέταλλα, καθώς και σε άλλα ορυκτά, όπως είναι το πετρέλαιο της Θάσου, που ανακαλύφθηκε τελευταία και η τύρφη των Φιλίππων.

Το σπουδαιότερο μέταλλο, που από πολύ παλιά, από τα προϊστορικά χρόνια, βρέθηκαν εκεί και χρησιμοποιήθηκε από τους κατοίκους του τόπου, είναι ο χρυσός, αυτοφυής και προσχωματικός, ή σε μεταλλεύματα, που περιέχουν μίγματα χρυσού, αργύρου και χαλκού.

Πολλοί αρχαίοι συγγραφείς ομιλούν για την μεταλλευτική δραστηριότητα των Φοινίκων και των Αρχαιοελλήνων (Θασίων, Θρακών, Μακεδόνων, Αθηναίων κ.α.) στην περιοχή αυτή. Έτσι:

Ο Αριστοτέλης στ’ «Ακούσματα» του (832 β, 45) γράφει, πως στην Παιονία, που συμπίπτει με την παραπάνω περιοχή, πολλοί βρίσκανε αυτοφυή («άπυρον») χρυσό σε κομμάτια βάρους πάνω από μια μνα (450 γρ.).

Ο Ηρόδοτος μιλάει για μεταλλεία χρυσού και αργύρου («χρύσεά τε και αργύρεα μέταλλα») στο Παγγαίο κι επισκέφθηκε τα μεταλλεία της Θάσου.

Ο Θουκυδίδης ήταν κι ο ίδιος κάτοχος μεταλλείων στη Σκαπτή Ύλη και οι πληροφορίες του γι’ αυτά στηρίζονται και στην προσωπική του πείρα.

Ο Θεόφραστος στο «Περί λίθων» έργο του κάνει ιδιαίτερο λόγο για τα ίδια χρυσωρυχεία και πολλοί άλλοι αρχαίοι συγγραφείς, Έλληνες και Λατίνοι, μιλούν γι’ αυτά.

Αλλά και νεώτεροι συγγραφείς (Davies κ.α.) αναφέρονται στην παραγωγή χρυσού στον ελλαδικό και τον ευρύτερο βαλκανικό χώρο. Υπολογίζεται ότι από τα προϊστορικά χρόνια ως τις μέρες μας, η παραγωγή χρυσού στα Βαλκάνια έφτασε γύρω στα 1.105.000 κιλά χρυσού, από τα οποία τα 300.000 περίπου στην Ελλάδα.

Εξάλλου, το ότι από πολύ παλιά στο Παγγαίο υπήρχε μεγάλη μεταλλευτική δραστηριότης, βγαίνει κι από τη σύνδεσή του με τον Διόνυσο. Ο θρακοφρυγικής προελεύσεως αυτός θεός, κάτω από τις σκληρές συνθήκες εργασίας στα μεταλλεία του Παγγαίου ελληνοποιήθηκε κι έγινε φορέας ελπίδων για μια καλύτερη μεταθανάτια ζωή, με την αναγέννηση.

Δεν μπορούμε να καθορίσουμε τον χρόνο ενάρξεως των μεταλλευτικών εργασιών στη μακεδονική γη, γιατί καμιά πληροφορία δεν παρέχει σχετικά στοιχεία. Όμως, για την αρχαιοελληνική περίοδο έχουμε ιστορικά γεγονότα, που την επιβεβαιώνουν. Έτσι:

Ο Πεισίστρατος, τον 6^ο π.Χ. αι, χάρη και στα πλούτη, που απέκτησε στα μεταλλεία του Παγγαίου κατά την εξορία του, ανακατέλαβε την εξουσία και στερέωσε την τυραννία του στην Αθήνα. Και ο «δεινός και σοφός» κατά τον Ηρόδοτο (V 24) τύραννος της Μιλήτου Ιστιαίος, τον ίδιο αιώνα πολλά από τα πλούτη του – είχε μάλιστα κόψει και χρυσά νομίσματα – τα είχε αποκτήσει από τα χρυσωρυχεία του Μυρκίνου (κοντά στον Στρυμόνα), που του παραχώρησε ο Δαρείος, σαν κυρίαρχος τότε της περιοχής.

Εξάλλου, τα μεταλλεία της περιοχής αυτής στάθηκαν η κυριότερη αιτία για τον αποικισμό των θρακομακεδονικών παραλίων από Έλληνες του νοτιότερού τους ελλαδικού χώρου. Γι’ αυτά οι Θάσιοι είχαν εγκαταστήσει αποίκους τους στη Σκαπτή Ύλη κ.α. κατά την αρχαϊκή εποχή. Γι’ αυτά οι Αθηναίοι στην εποχή του Περικλή έκτισαν την Αμφίπολη (στη θέση «Εννέα οδοί» κοντά στον Στρυμόνα), που για μισό αιώνα περίπου την κατέστησαν κέντρο εμπορίου του μακεδονικού χρυσού και αργυρού. Για την κατοχή τους ο Φίλιππος Β’ διεξήγαγε όλους τους αγώνες, που τον βοήθησαν να επεκτείνει το Βασίλειο της Μακεδονίας ως το Νέστο και συνέχεια ύστερα τα κατέστησε τεράστια πηγή οικονομικών δυνάμεων για την επικράτησή του σε όλο τον ελλαδικό χώρο και για την ετοιμασία της εκστρατείας εναντίον των Περσών, που με τόση επιτυχία πραγμάτωσε ο γιός του Μ. Αλέξανδρος.

Ο άφθονος χρυσός της Ανατολής και οι μεγάλοι θησαυροί του Πέρση βασιλιά και των άλλων ηγεμόνων που υπέταξε ο κοσμοκατακτητής συνετέλεσαν σε κάποια ύφεση της μεταλλευτικής δραστηριότητας στα μεταλλεία του Παγγαίου, καθώς και όλης της Μακεδονίας και της Ελλάδος γενικότερα. Όμως, επί Διαδόχων και Επιγόνων ξαναζωήρεψε πάλι, για να κορυφωθεί επί Φιλίππου του Ε’(221-179 π.Χ) για τον οποίο ο Τίτος Λίβιος γράφει (ΧΧΧΙΧ, 24) ότι, όχι μόνο για τα παλιά μεταλλεία φρόντισε και ξαναλειτούργησαν, αλλά και νέα άνοιξε σε πολλές θέσεις.

Η εκμετάλλευσή τους συνεχίστηκε κι επί του τελευταίου βασιλιά των Μακεδόνων Περσέα, που τον θησαυρό του άρπαξαν οι Ρωμαίοι και τροφοδότησαν μ’ αυτόν τον κρατικό τους προϋπολογισμό επί 130 χρόνια χωρίς να επιβάλουν νέους φόρους τους πολίτες.

ΙΙ. Λειτουργία και παραγωγή

Ο χρυσός, που έβγαινε από τα μακεδονικά «χρυσεία», ήταν: α) Προσχωματικός από κοίτες ποταμών και ρυακιών, όπως του Στρυμόνα, του Εχεδώρου κ.α. β) Αυτοφυής από διάφορες περιοχές, όπως του Παγγαίου κ.α. και γ) ενωμένος με διάφορα μέταλλα, προπάντων άργυρο και χαλκό, που τα περισσότερα και πλουσιότερα μεταλλεύματά τους βρίσκονταν στα μεταλλεία της περιοχής Παγγαίου και στο νησί Θάσο.

Ο προσχωματικός χρυσός ξεχωριζόταν από τις χρυσοφόρες άμμους με πλύση, που η διαδικασία της ήταν βασικά όμοια με τη σημερινή. Ο αυτοφυής χρυσός εξορυσσόταν με ανοίγματα στοών και πηγαδιών στα σχιστολιθικά πετρώματα, όπου συνήθως απαντά κι ακολουθούσε ο διαχωρισμός του στα πλυντήρια.

Για τον ενωμένο με άλλα μέταλλα χρυσό, μετά τη διαδικασία της εξορύξεως και της πλύσεως του μεταλλεύματος, ακολουθούσαν η εκκαμίνευση και η κυπέλλωση για την απόληψή του.

Η τεχνική στην εξόρυξη, την πλύση, την εκκαμίνευση και την κυπέλλωση, ήταν η ίδια που εφαρμοζόταν και στο Λαύριο μ’ ελάχιστες ίσως διαφορές, που δεν την παραλλάζουν αισθητά. Και τούτο γιατί Αθηναίοι εκμεταλλεύονταν και πολλά μεταλλεία στο Παγγαίο, εφαρμόζοντας και σ’ αυτά την τεχνική του Λαυρίου. Εξάλλου, η αθηναϊκή μεταλλευτική τέχνη στο Λαύριο βασιζόταν οπωσδήποτε και σε στοιχεία της τεχνικής που εφαρμοζόταν στα μεταλλεία του Παγγαίου, μια και τα τελευταία λειτουργούσαν από πολύ νωρίτερα με δούλους μεταλλωρύχους, που πολλοί τους προέρχονταν από χώρες της Ανατολής (Φρυγία, Βαβυλωνία κ.α.) όπου η μεταλλευτική είχε σημειώσει αξιόλογες προόδους από τα προϊστορικά χρόνια.

Κι εδώ οι συνθήκες εργασίας ήταν απάνθρωπες, συμβάλλοντας με τη σκληρότητά τους στην ελληνοποίηση του θεού Διονύσου, όπως αναφέρεται παραπάνω. Ο Thomson γράφει, πως οι συνθήκες εργασίας στα χρυσορυχεία του Παγγαίου ήταν παρόμοιες μ’ εκείνες που περιγράφει ο Διόδωρος (3, 11) για τα χρυσωρυχεία της Αιγύπτου. Σύμφωνα με την περιγραφή αυτή, στα μεταλλεία εργάζονταν καταδικασμένοι εγκληματίες, αιχμάλωτοι πολέμου και όσοι πέφτανε θύματα κάποιας κατηγορίας ή είχαν φυλακισθεί, επειδή για κάποιον λόγο είχαν προκαλέσει τη βασιλική οργή. Μέσα στις στενές και σκοτεινές γαλαρίες, με τη βοήθεια λυχναριών και στρεβλώνοντας τα κορμιά τους ανάλογα με το σχήμα του βράχου, ρίχνουν οι μεταλλωρύχοι τα κομμάτια που πελεκάνε, μοχθώντας δίχως ανάσα, κάτω από το βούρδουλα του επιστάτη. Τα μικρά παιδιά κατεβαίνουν στα πηγάδια και μαζεύουν με αφάνταστο κόπο τα κομμάτια αυτά και τα βγάζουν έξω στις εισόδους. Απ’ εκεί τα παίρνουν άντρες και γυναίκες, που πέρασαν τα τριάντα τους, και τα σπάζουν σε πέτρινα γουδιά με σιδερένια γουδοχέρια, κάνοντάς τα μικρά κομματάκια, σαν ρεβίθια. Αυτά έπειτα τα δίνουν σε γέρους και γυναίκες, που τ’ αλέθουν σε χειροκίνητους μύλους, γυρίζοντας τους δυο και τρεις μαζί. Δεν υπάρχει γι’ αυτούς μήτε λύπη, μήτε ξεκούραση. Οι τιμωρίες τους είναι συχνές και τόσο σκληρές, που ο θάνατος γι’ αυτούς είναι προτιμότερος από τη ζωή.

Χρυσός, κατά πρώτο λόγο, και άργυρος και χαλκός, κατά δεύτερο, ήταν τα κύρια προϊόντα των μεταλλείων του Παγγαίου. Η παραγωγή τους ιδιαίτερα σε χρυσό, υπήρξε πλουσιότατη κατά την αρχαιοελληνική περίοδο, όπως βγαίνει από τα ως τώρα γνωστά στοιχεία. Έτσι:

Οι Θάσιοι, που ως το 463 π.Χ. είχαν στα χέρια τους το εμπόριο του χρυσού και του αργύρου του Παγγαίου, κατά τον Ηρόδοτο (VI, 46), κέρδιζαν 200 με 300 τάλαντα το χρόνο, από τα οποία 80 από τη Θάσο, 80 από τη Σκαπτή Ύλη και τ’ άλλα από το Παγγαίο.

Μεγάλα, αλλά άγνωστο πόσο, ήταν και τα κέρδη του Πεισίστρατου και του Ιστιαίου από τα ίδια μεταλλεία τον 6^ο π.Χ. αι.

Επίσης, και ο Θουκυδίδης τον 5^ο π.Χ. αι. είχε γίνει πολύ πλούσιος από τα μεταλλεία της γυναίκας του στη Σκαπτή Ύλη.

Ο Αριστοτέλης στα «Ακούσματά» του (832 β, 42) αναφέρει, ότι στην περιοχή αυτή υπήρχε χρυσοφόρα («χρυσίτις») άμμος, καθώς και χρυσοφόρο χώμα («αχώνευτος γη, η το χρυσίον εκβάλλουσα»), απ’ όπου με τα πλυντήρια («χρυσοπλύσια») έβγαζαν τον χρυσό, με λίγες σχετικά δαπάνες.

Τα μεταλλεία αυτά για πολλούς αιώνες τα εκμεταλλεύονταν Θράκες και Θάσιοι αποκομίζοντας πολλά πλούτη, ώσπου τελικά, τον 4^ο αι., τα κατάντησαν φτωχά και ασήμαντα («λιτά και άδοξα»).

Όμως, ο Φίλιππος Β΄, μόλις τα περιέλαβε στην κατοχή του (357 π.Χ.), οργάνωσε κατά τρόπο θαυμαστό τα μεταλλεία του Παγγαίου. Κάνοντας κέντρο μεταλλευτικής δραστηριότητος τις Κρηνίδες, που τις μετονόμασε Φίλιππους, πλούτισε την περιοχή με πολλά έργα μεταλλευτικά κι εγγειοβελτιωτικά, κι ανακάλυψε και νέα μεταλλεία , φτάνοντας, κατά το Διόδωρο (XVI), την ετήσια παραγωγή χρυσού στα 1.000 τάλαντα! Βελτίωσε μάλιστα και την καθαρότητα του χρυσού κατά δύο περίπου καράτια, πράγμα που σημαίνει κι αντίστοιχες βελτιώσεις στις μεθόδους και στα μέσα απολήψεως των μετάλλων από τα μεταλλεύματά τους.

Πλούσια σε άργυρο, όπως λεν αρχαίες πηγές, ήταν και τα μεταλλεία του Δύσωρου και της Δοϊράνης. Από τα τελευταία ο Φίλιππος είχε έσοδο ένα τάλαντο περίπου την ημέρα.

Εξάλλου, ο πλούτος που απεκόμισε ο Φίλιππος Β’ από τα μακεδονικά «χρυσεία», φαίνεται κι από τον οικονομικό πόλεμο που διεξήγαγε, χτυπώντας νικηφόρα με τους φιλιππικούς («φιλίππειοι») στατήρες του, τόσο τους «δαρεικούς» του Πέρση μονάρχη, όσο και τις αργυρές δραχμές της Αθηναϊκής Δημοκρατίας, νομίσματα που και τα δυο κυριαρχούσαν στην τότε διεθνή αγορά.

Επίσης, με τα πλούτη από τα μεταλλεία του ο Φίλιππος, ακολουθώντας τον δελφικό προς αυτόν χρησμό επικράτησε στον ελλαδικό χώρο - αναγνωρίστηκε αρχιστράτηγος των Ελλήνων- περισσότερο με την εξαγορά συνειδήσεων και λιγότερο με τα όπλα, κι ετοιμάστηκε, ναυπηγώντας κοντά στ’ άλλα και ισχυρό στόλο, για την εναντίον του Μεγάλου Βασιλιά εκστρατεία.

Η νικηφόρα προέλαση του Μ. Αλεξάνδρου στην Περσική Αυτοκρατορία και στις άλλες χώρες της Ανατολής έφερε στην κυριότητα του αμύθητους θησαυρούς σε χρυσό και άλλα πολύτιμα μέταλλα. Μόνο από τις κρύπτες του Μεγάλου Βασιλιά στα Εκβάτανα απεκόμισε 180.000 τάλαντα, δηλαδή 972.000.000 χρυσές δρχ.! Αυτοί οι θησαυροί έκαναν τα χρυσωρυχεία του Παγγαίου - και όλα τ’ άλλα του ελλαδικού χώρου - ελάχιστα κερδοφόρα, αν όχι κι ασύμφορα, με συνέπεια, όπως ήδη αναφέρθηκε, να γνωρίσει παρακμή για ένα περίπου αιώνα η εκμετάλλευσή τους. Έπειτα ζωήρεψε και πάλι και κορυφώθηκε με το Φίλιππο Ε΄, που κι αυτού οι γερά ετοιμασμένοι και τόσο ελπιδοφόροι πόλεμοι εναντίον των Ρωμαίων στηρίχθηκαν στα μεγάλα έσοδα από τα μακεδονικά μεταλλεία.

Η λειτουργία, λοιπόν, των μακεδονικών «χρυσείων» κατά την αρχαιοελληνική περίοδο είχε φθάσει σε υψηλό επίπεδο τεχνικής και η παραγωγή τους, αν και ακαθόριστη λόγω ελλείψεως στοιχείων, ήταν πολύ μεγάλη.

Εμπόριο και αρχαιοελληνική μεταλλεία

Η μεταλλεία κατά την αρχαιοελληνική περίοδο αποτελεί συνέχεια εκείνης που είχε αναπτυχθεί κατά τις προηγούμενες περιόδους, προϊστορική και πρωτοϊστορική. Και, όπως είδαμε στα προηγούμενα κεφάλαια, η μεταλλεία εκείνη είχε σημειώσει τα πρώτα της μεγάλα εξελικτικά βήματα στην Ανατολή, από την Άπω ως την Πρόσω, απ’ όπου οι Προέλληνες και οι Πρωτοέλληνες πήραν τις πρώτες μεταλλευτικές γνώσεις με το εμπόριο, που διεξήγαν ανταλλάσσοντας τα προϊόντα τους (κεραμικά, γλυπτά, υφαντά, λάδια, κρασιά κ.α.) με προϊόντα των λαών, που κατοικούσαν στα παράλια της Α. Μεσογείου και του Ευξείνου.

Το εμπόριο αυτό κατά την αρχαϊκή εποχή, χάρη στη μεγάλη επίδοση τους στο θαλασσινό αγώνα, οι Αρχαιοέλληνες- μ’ επικεφαλής τους Ίωνες και τους Αιολείς της Μικράς Ασίας (Μιλησίους, Εφεσίους, Φωκαείς, Χίους, Σαμίους, Λεσβίους κλπ.) τους Ροδίους, τους Ευβοείς (Ερετριείς, Χαλκιδείς), τους Ναξίους Αθηναίους, Αιγινήτες, Μεγαρείς και Κορινθίους- το επεξέτειναν σε όλα σχεδόν τα παράλια του Εύξεινου και της Μεσογείου, ιδρύοντας παντού για την εξυπηρέτηση του εμπορεία και αποικίες. Ακόμη και περ’ από τη Μεσόγειο προς τη Δύση (Μάγχη και Βαλτική) είχαν επεκτείνει οι Αρχαιοέλληνες το ναυτεμπόριό τους. Και κύρια αποστολή του είχαν τάξει την προμήθεια μετάλλων και μεταλλευμάτων, που κατόπιν τα επεξεργάζονταν στους τόπους τους και τα επανεξήγαν μορφοποιημένα σε λογής αντικείμενα χρήσεως, όπως κοσμήματα, εργαλεία, όπλα κ.α.

Άλλα και μεταλλευτική (εξορυκτική) δραστηριότητα είχαν αναπτύξει οι Αρχαιοέλληνες στις περιοχές των αποικιών τους, όπου ανακάλυπταν σχετικά κοιτάσματα, όπως π.χ. στη Σικελία, στην Κάτω Ιταλία, σε πολλές περιοχές του Πόντου κ.α.

Όμως, κατά κανόνα τα μέταλλα τα προμηθεύονταν με το εμπόριο. Έτσι:

Οι Κορίνθιοι από τα τέλη του 9^ου π.Χ. αι. είχαν ιδρύσει στην Ιθάκη μια μικρή αποικία, που τη χρησιμοποιούσαν, σαν βάση, για το προς το Ιόνιο εμπόριο τους, με το οποίο προμηθεύονταν και μέταλλα από την Ιλλυρία και την Ιταλία (Ετρουρία). Στην τελευταία έφθασαν από τα μέσα του 8^ου αι., έπειτ’ από τους Ευβοείς, όπως φαίνεται από τα κορινθιακά αγγεία αυτού του αιώνα, που βρέθηκαν εκεί.

Οι Ευβοείς, που εγκαταστάθηκαν στις Πιθηκούσσες από το 770 ως το 760 π.Χ. πλούτισαν από την ευφορία του ηφαιστιογενούς εδάφους τους, από την εκμετάλλευση των χρυσωρυχείων του κι από το εμπόριο.

Αλλά και στην Ανατολή οι Ευβοείς έμποροι είχαν εγκαταστήσει από τον 8^ο αι. εμπορικά πρακτορεία στην Αλ Μίνα (εκβολές του Ορόντη) και στην Ταρσό, όπου συγκεντρώνονταν, στην πρώτη τα μέταλλα και τα εργαστηριακά προϊόντα του Λουριστάν (Βορειοδυτική Περσία), της Συρίας και της Αρμενίας, και τη δεύτερη τα μέταλλα του Αντίταυρου.

Οι Σάμιοι από το 650 π.Χ. παρουσιάζονται να διανέμουν στην υπόλοιπη Ιωνία σίδηρο και χαλκό, που προμηθεύονταν από την Κύπρο και τα λιμάνια της Κιλικίας και της Συρίας. Το 638 π.Χ. ένα πλοίο τους, που έπλεε από τη Λιβύη στην Αίγυπτο, παρασύρθηκε από τον άνεμο κι έφθασε ως την Ταρτησσό της νοτιοδυτικής Ισπανίας, απ’ όπου επέστρεψε με φορτίο αργύρου, που επέφερε κέρδος 60 τάλαντα.

Οι Μιλήσιοι, που είχαν προηγηθεί στον αποικισμό του Ευξείνου Πόντου είχαν κτίσει στα παράλιά του, ανάμεσα στις άλλες αποικίες, τη Σινώπη και την Τραπεζούντα στις μικρασιατικές ακτές και τη Φάση στις κολχικές. Από τις δυο πρώτες περνούσε το σιδηρομετάλλευμα και ο χάλυβας, που προέρχονταν από την Αρμενία και κατευθύνονταν στο Αιγαίο, ενώ η Τρίτη εκμεταλλευόταν και δικά της αργυρωρυχεία.

Οι Φωκαείς άποικοι της Μασσαλίας είχαν πλουτίσει από το εμπόριο των μετάλλων, προπάντων του κασσιτέρου, για την προμήθεια του οποίου, όπως και άλλοι Έλληνες της μητροπολιτικής Ελλάδος, έφταναν ως τις Οιστρυμνίδες νήσους (Σίλλυ), στ’ ανοιχτά της Βρετάννης, στη χερσόνησο Κορνουάλη και στην Ίκτη (πιθανόν η νήσος Ουάιτ), που οι αρχαίοι τις ονόμαζαν όλες μαζί Κασσιτερίδες Νήσους. Με το ναυτεμπόριο, επίσης έφθαναν στην Ελλάδα μεγάλες ποσότητες αργύρου και χρυσού από την Ισπανία.

Οι χώρες της Ανατολής εξακολούθησαν και κατά την αρχαιοελληνική περίοδο να προμηθεύουν στην ελληνική αγορά τα περισσότερα μέταλλα για τις ανάγκες της μεταλλοτεχνίας της. Στις αποικίες και τα εμπορεία, που είχαν εγκαθιδρυθεί στα πιο εμπορικά σημεία των παραλίων, από την Κολχίδα ως την Κυρηναϊκή, συγκεντρώνονταν μέταλλα, ακόμη κι από τα βάση της Ασίας, κι απ’ εκεί μεταφέρονταν με τα καράβια στη μητροπολιτική Ελλάδα. Έτσι:

Από τις αποικίες του Ευξείνου έφθαναν στην Ελλάδα χρυσός από την Κολχική κι άργυρος από την Κριμαία. Ακόμη κι από τα Ουράλια, τα Αλτάια και τη νότια Σιβηρία συγκεντρωνόταν εκεί χρυσός, όπως συμπεραίνεται από διάφορα αντικείμενα της αρχαιοελληνικής τέχνης (γλυπτά και κεραμικά), που βρέθηκαν σε διάφορα σημεία των εμπορικών δρόμων, οι οποίοι συνέδεαν τις περιοχές αυτές με τα λιμάνια του Ευξείνου.

Τα πλούσια μεταλλεία της Μικράς Ασίας τα εκμεταλλεύτηκαν εντατικότερα κατά την περίοδο αυτή και μεγάλο μέρος της παραγωγής τους συγκεντρωνόταν στις ελληνικές αποικίες, που είχαν ιδρυθεί και τις τρεις παραθαλάσσιες πλευρές της – προπάντων στη Μίλητο – κι απ’ εκεί έπαιρναν τους εμπορικούς θαλασσινούς δρόμους, που εξυπηρετούνταν από το ελληνικό ναυτεμπόριο. Ο σίδηρος και τ’ άλλα μέταλλα (άργυρος, μόλυβδος και χρυσός) της χώρας των Χαλύβων, ο άργυρος των Αστύρων (κοντά στην Άβυδο) της Κιλικίας και του Ταύρου, και το κιννάβαρι της Εφέσου, που ο Θεόφραστος το θεωρεί ανωτέρας ποιότητος, χρησιμοποιούνταν σε μεγάλες ποσότητες από τις αρχαιοελληνικές βιοτεχνίες μετάλλων.

Η Κύπρος εξακολούθησε και κατά τους αρχαιοελληνικούς χρόνους να τροφοδοτεί την ελληνική μεταλλοτεχνία με χαλκό. Και στ’ απέναντί της προς την ανατολή λιμάνια της Μέσης Ανατολής συγκεντρώνονταν μέταλλα της ασιατικής ενδοχώρας, ακόμη κι από τις Ινδίες (χρυσός, σίδηρος κ.α.) που μεγάλες ποσότητές τους εμπορεύονταν οι Έλληνες.

Επίσης και μέταλλα (χρυσός κ.α) της Αφρικής έφθαναν στην Ελλάδα από τη Ναύκρατη και την Κυρήνη. Κι όταν κατά την ελληνιστική εποχή οι Πτολεμαίοι έκαναν την Αλεξάνδρεια μεγάλο ναυτεμπορικό κέντρο – το μεγαλύτερο του κόσμου τότε – πολλά μέταλλα της Ανατολής συγκεντρώνονταν σ’ αυτήν κι ένα σεβαστό μέρος τους έπαιρνε το δρόμο προς την Ελλάδα.

Με λίγα λόγια, το εμπόριο, εσωτερικό κι εξωτερικό, διενεργούμενο τότε, σχεδόν στο σύνολό του, με καράβια, δηλαδή το αρχαιοελληνικό ναυτεμπόριο στάθηκε για τη σύγχρονή του ελληνική μεταλλοτεχνία ο κυριότερος προμηθευτής της με πρώτες ύλες, ρόλος που το κατέστησε βασικό παράγοντα του οικονομικού βίου και των πολιτισμικών επιτευγμάτων των αρχαίων Ελλήνων. 

Τα ορυκτά αποτελούν αναπόσπαστο μέρος της καθημερινότητάς μας.

Τα ορυκτά αγκαλιάζουν την καθημερινότητα μας και βρίσκονται παντού και σε όλα γύρω μας. Παρόλα αυτά, η αξία τους δεν είναι τόσο αναγνωρίσιμη από το ευρύ κοινό.
Μπορεί να μην το καταλαβαίνουμε αλλά ο καθένας από εμάς σε όλη τη διάρκεια της ζωής του θα χρησιμοποιήσει έως και 400 τόνους ορυκτών στο σπίτι, στο γραφείο, στην καρέκλα που καθόμαστε αυτή τη στιγμή, στο αυτοκίνητο, στις τηλεοράσεις, στα φάρμακα και στα καλλυντικά, ακόμα και στην οδοντόκρεμα που βουρτσίσαμε τα δόντια μας σήμερα το πρωί.

Η χρήση των ορυκτών υλών είναι απαραίτητη σήμερα για την παραγωγή ενέργειας, τις βιομηχανίες φαρμάκων και διατροφής, τα μέσα μεταφοράς, τη νοσηλευτική, τα έντυπα και ηλεκτρονικά μέσα ενημέρωσης, τις τεχνικές κατασκευές και γενικά ό,τι κάνει τη ζωή μας πιο άνετη. Υπάρχουν μέταλλα και ορυκτά τα οποία βρίσκουν εφαρμογές στην αντιμετώπιση περιβαλλοντικών προβλημάτων ή συμβάλλουν στη βελτίωση της ποιότητας των καλλιεργήσιμων εδαφών ή της ζωικής παραγωγής.

Ενδεικτικά αναφέρεται ότι:

• για ένα σπίτι απαιτούνται περίπου 150 τόνοι ορυκτών.
• τα κεραμικά και το γυαλί παράγονται 100% από ορυκτές πρώτες ύλες.
• τα χρώματα και το χαρτί περιέχουν ορυκτά σε ποσοστό 50%.
• Για κάθε χιλιόμετρο εθνικής οδού χρειάζονται 30.000 τόνοι ορυκτών (σε αδρανή και τσιμέντο).

Το 70% της ευρωπαϊκής κατασκευαστικής βιομηχανίας εξαρτάται από τα ορυκτές πρώτες ύλες (μεταλλεύματα, βιομηχανικά και λατομικά ορυκτά).

 

Το σπίτι που ζούμε

Για την κατασκευή του, από τα πρώτα στάδια της οικοδομής, (τσιμέντο, τούβλα, σοβάδες, μέχρι πλακάκια, μάρμαρα, χρώματα κ.α.) απαιτούνται 60 τόνοι αδρανών υλικών και πάνω από 200 τόνοι συνολικά βιομηχανικών ορυκτών, χωρίς να συμπεριλαμβάνονται τα ορυκτά που συμμετέχουν σε όλα τα μεταλλικά μέρη της οικοδομής (σίδερο, χαλκός, αλουμίνιο κλπ). Πίσω από το τελικό αποτέλεσμα κρύβεται μια σειρά ορυκτών υλών που σε αυτά στηρίζεται η παραγωγή όλων των προϊόντων που το συνθέτουν, όπως  γύψος, ασβεστόλιθος, άργιλος, ποζολάνη για το τσιμέντο, μαγνητίτης, αιματίτης για το σίδηρο, χαλκοπυρίτης για το χαλκό, βωξίτης για το αλουμίνιο κ.α. Για παράδειγμα, για την κατασκευή  ενός πλαισίου αλουμινίου για ένα απλό παράθυρο του σπιτιού μας που ζυγίζει περίπου 3 κιλά χρειάζονται 15 κιλά πρώτης ύλης βωξίτη.

 

Το αυτοκίνητο

Ένα μέσο αυτοκίνητο χρειάζεται ένα τόνο μετάλλων (650-700 κιλά χάλυβα,  για την παραγωγή του οποίου απαιτούνται περίπου 1000 κιλά σιδηρομετάλλευμα και  400 κιλά γαιάνθρακας, 120 κιλά   αλουμίνιο, 20 κιλά χαλκός, 20 κιλά νικέλιο) και 100-150 κιλά βιομηχανικών ορυκτών για τζάμια, ελαστικά, πλαστικά, χυτά μέρη.  Πέραν των ορυκτών που έχουν ήδη αναφερθεί για την παραγωγή μετάλλων (σιδήρου, αλουμινίου, χαλκού κλπ), υπάρχουν και άλλα ορυκτά που προσδίδουν αντοχή, οδική ασφάλεια και περιβαλλοντική προστασία. Κάποιες από τις σημαντικότερες ορυκτές πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή ενός αυτοκινήτου είναι:

• Ορυκτά σιδήρου: Λειμωνίτης, αιματίτης, γκαιτίτης, μαγνησίτης κ.α.
• Ορυκτά χαλκού: Χαλκοπυρίτης.
• Ορυκτά άλλων μετάλλων: Νικελιούχα σε λατερίτη (νικέλιο), χρωμίτης (χρώμιο),      μολυβδενίτης (μολυβδένιο), βολφραμίτης (βολφράμιο), βαναδινίτης (βανάδιο).
• Άλλες ορυκτές ύλες: Φωσφορίτης, μπεντονίτης, βωξίτης, σπάνιες γαίες, χαλαζίας κ.α.

Πιο συγκεκριμένα αναφέρονται ενδεικτικά κάποια ορυκτά που χρησιμοποιούνται σε συγκεκριμένα μέρη του αυτοκινήτου:

• Λιπαντικά: Ορυκτά λιθίου (λεπιδόλιθος, σποδούμενο, πεταλίτης).
• Πλαστικά: Μίγμα του καθεαυτού πολυμερούς με σκόνες ορυκτών όπως ανθρακικού ασβεστίου, καολίνη, τάλκη, μίκας, ένυδρης μαγνησίας, χουντίτη - υδρομαγνησίτη, βολλαστονίτη, βερμικουλίτη, αμιάντου κ.α.
• Μπαταρία: Πλάκες μολύβδου (γαληνίτης) ή Λίθιο για αντίστοιχες μπαταρίες.
• Φρένα: Βερμικουλίτης, γραφίτης, βολλαστονίτης, αμίαντος κ.α.
• Καταλύτης: Πλατίνα, παλλάδιο, νικέλιο κ.α.
• Γαλβάνισμα Λαμαρίνας: Σφαλερίτης

 

Προϊόντα καθημερινής χρήσης

Μια σειρά μικρά και απαραίτητα, για την καθημερινότητάς μας, αντικείμενα και καταναλωτικά προϊόντα συνδέονται, επίσης, με κατανάλωση ορυκτών. Η οδοντόκρεμά μας αποτελείται από ανθρακικό ασβέστιο, τάλκη και λίγη ελαφρόπετρα για «ξεχωριστή λεύκανση». Όλα τα κεραμικά, κούπες, πλακάκια, είδη υγιεινής κλπ,  παράγονται από ορυκτά όπως καολίνη, χαλαζία, άστριους. Τα γυαλικά μας παράγονται από χαλαζιακή άμμο, σόδα, ανθρακικό ασβέστιο και άστριους. Tο ορυκτό βόρακας ενισχύει τη μηχανική αντοχή του γυαλιού και την αντίστασή του στις απότομες θερμικές αλλαγές (pyrex). Τα μολύβια, που αποτελούν καθημερινό εργαλείο γραφής, έχουν ως πρώτη ύλη το γραφίτη. Τα γυαλιά μας ή τα ρολόγια περιέχουν κατά βάση χαλαζία (quartz) υπερυψηλής καθαρότητας. Η τσίχλα δεν κολλάει, στα δόντια, ευτυχώς,  γιατί περιέχει τάλκη. Οι ιριδίζουσες σκιές ματιών  οφείλονται  στην προσθήκη μαρμαρυγία (μίκα).

 

Ηλεκτρική ενέργεια

Μια τετραμελής οικογένεια χρειάζεται πάνω από 10 τόνους λιγνίτη ή πάνω από 4000 βαρέλια πετρέλαιο το έτος για να καλύψει τις ανάγκες της σε ηλεκτρική ενέργεια.  

  

Ηλεκτρικές-Ηλεκτρονικές Συσκευές

Σύμφωνα με ερευνητές του OHE, η κατασκευή ενός ηλεκτρονικού υπολογιστή απαιτεί δέκα φορές το βάρος του σε ορυκτά, καύσιμα και χημικές ουσίες. Τα μέταλλα που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή τηλεοράσεων, υπολογιστών και γενικότερα ηλεκτρονικών συσκευών είναι: σπάνιες γαίες, κοβάλτιο, νικέλιο, κάδμιο, ασήμι, μόλυβδος, πυρίτιο, σελήνιο, τελούριο και άλλα. Επίσης εκτεταμένη είναι η χρήση χαλαζία.

Ενδεικτικά αναφέρουμε:

• Για την τηλεόραση χρησιμοποιούνται τουλάχιστον 35 ορυκτά:
• Στις ηλεκτρικές μπαταρίες χρησιμοποιείται διοξείδιο του μαγγανίου (παράγεται από τον πυρολουσίτη), λίθιο.
• Στα θερμαντικά στοιχεία ηλεκτρικών συσκευών χρησιμοποιείται κοβάλτιο.
• Στα ψυγεία και στα κλιματιστικά χρησιμοποιείται φθορίτης (CaF2).
• Στα όργανα ενδοσκόπησης όπως π.χ. στο γαστροσκόπιο υπάρχουν οπτικές ίνες από υπερκαθαρό χαλαζία.
• Στα απορρυπαντικά πλυντηρίου χρησιμοποιούνται ορυκτά βορίου και μπεντονίτης.
• Το ηλεκτρικό σίδερο περιέχει φύλλα μίκας.
• Τα ηλεκτρικά καλώδια περιέχουν χαλκό (από χαλκοπυρίτη, μαλαχίτης, αζουρίτης), ενώ το εξωτερικό τους περίβλημα έχει υδροξείδιο του αργιλίου και μαγνησία (προέρχονται από το βωξίτη, το χουντίτη και τον λευκόλιθο).

 

Χρώματα
Κάποια από τα ορυκτά που χρησιμοποιούνται για την παρασκευή των χρωμάτων είναι: Χρωμίτης, χουντίτης, βαρίτης, αρσενοπυρίτης, αιματίτης, πυρολουσίτης, γκαιτίτης, χαλαζίας, διοξείδιο του τιτάνιου (έχει πρώτη ύλη τα ορυκτά ιλμενίτη και ρουτίλιο), τάλκης, ανθρακικό ασβέστιο, καολίνης και άλλα. Μερικά παραδείγματα που αφορούν χρώματα και αποχρώσεις οι οποίες δεν είναι ευρύτερα γνωστές:

• Οι ιριδίζουσες σκιές ματιών έχουν μίκα.
• Το ξέβαμμα τζιν γίνεται με τρίψιμο χρησιμοποιώντας κίσσηρη (ελαφρόπετρα).
• Τα χρώματα διαγράμμισης στο δρόμο περιέχουν διοξείδιο του τιτανίου (ρουτίλιο, ανατάσης).

 

Χαρτί
Ορισμένα από τα ορυκτά που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή χαρτιού είναι: ανθρακικό ασβέστιο, μαρμαρυγίας, μπεντονίτης, καολινίτης ρουτίλιο, τάλκης, μίκα και πολλά άλλα. Χρησιμοποιούνται ως υλικά πλήρωσης και επιλάλυψης.

 

Φάρμακα - Καλλυντικά
Βασικά ορυκτά των οποίων τα κατεργασμένα ή καθετοποιημένα προϊόντα χρησιμοποιούνται στην φαρμακοβιομηχανία ή τη βιομηχανία καλλυντικών είναι: Βωξίτης (αλούμινα), λευκόλιθος (μαγνησία), μπεντονίτης ορυκτά λιθίου (λεπιδόλιθος), ανθρακικό ασβέστιο, ασβεστόλιθος, άργιλος, γραφίτης, αντιμόνιο, βαρίτης, φθορίτης, γύψος, αιματίτης, καολίνης, θείο, τάλκης, ορυκτά καλίου, νατρίου και άλλα.

 

 

Ακόμη ενδεικτικά αναφέρονται ορισμένα ορυκτά που χρησιμοποιούνται σε πολλά γνωστά, καθημερινά αντικείμενα όπως τα παρακάτω:

Κάντε κλικ στην εικόνα
για να ξεφυλλισετε το έντυπο!Κεραμικά πλακάκια, είδη υγιεινής: Άστριοι, καολίνης, χαλαζίας, βολλαστονίτης, σποδουμένιο

Γυαλικά, πορσελάνες, τζάμια: Χαλαζιακή άμμος, άστριοι, σποδούμενο, πεταλίτης

Κατασκευή αεροπλάνων: Ορυκτή ύλη Βωξίτη, λατερίτη (Ni) και άλλα

Συνθετικά κουφώματα: Πολυμερές (πλαστικό PVC) + σκόνες ορυκτών (τάλκης και άλλα)

Σύνθεση Βιταμινών: Ορυκτά λιθίου (λεπιδόλιθος, σποδούμενο, πεταλίτης)

Θερμοσυσσωρευτές: Τούβλα από ολιβινίτη

Ενέργεια: Λιγνίτης, ανθρακίτης, πετρέλαιο κά

Φωτοβολταϊκά: Πυρίτιο με πρώτη ύλη τον χαλαζία

Τσιμέντο: Ασβεστόλιθος, αργιλόχωμα, ποζολάνες, γύψος κα

Φυτοφάρμακα: Μπεντονίτης και ατταπουλγίτης

Λιπάσματα: Φωσφορίτης

Μπίρα: Για το φιλτράρισμα χρησιμοποιείται γη διατομών

Οδοντόπαστα: Ανθρακικό ασβέστιο, ορυκτά νατρίου, φθορίτης

Σωλήνες: Μόλυβδος, χαλκός, σίδηρος, άνθρακας

Νερό: Για φιλτράρισμα ασβεστόλιθος, χαλαζιακή άμμος

Εμφιαλωμένοι χυμοί, βρώσιμα λάδια: Για φιλτράρισμα χρησιμοποιείται γη διατόμων, περλίτης και ατταπουλγίτης

Όλοι μας οφείλουμε να γνωρίζουμε από ποιες ορυκτές πρώτες ύλες εξαρτάται η καθημερινή μας ζωή. Η συνειδητοποίηση αυτή σε συνδυασμό με αποδοτικότερες πρακτικές εξόρυξης, χρήσης, ανακύκλωσης και επαναχρησιμοποίησης των φυσικών πόρων θα μπορέσει να οδηγήσει στην αειφόρο ανάπτυξη και να διασφαλίσει ένα βιώσιμο μέλλον για όλους μας!

Περισσότερες εφαρμογές των ορυκτών στην καθημερινότητά μας αναφέρονται στο βιβλίο του Γ. Γεωργιάδη «Τα Ορυκτά στη Ζωή μας» Χρηστικότητα, Περιβάλλον, Προβλήματα (Εκδόσεις Λιβάνη, 2003).

κάντε click για να διαβάσετε το βιβλίο

 

Εμπλουτισμός των μεταλλευμάτων

Εικόνα 1. Αρχαίο «πλυντήριο» μεταλλευμάτων (εγκατάσταση εμπλουτισμού) στην περιοχή της Λαυρεωτικής.
Οι αρχαίοι Αθηναίοι χρησιμοποιούσαν βαρυτομετρικές μεθόδους για τον εμπλουτισμό του αργυρούχου μεταλλεύματος του Λαυρίου (Εικόνα 1).

Στον όρο εμπλουτισμός των μεταλλευμάτων περιλαμβάνονται όλες εκείνες οι κατεργασίες που εφαρμόζονται στο εξορυσσόμενο μετάλλευμα με στόχο την αύξηση της περιεκτικότητάς του στο χρήσιμο ή τα χρήσιμα συστατικά που περιέχει. Η αύξηση της περιεκτικότητας πετυχαίνεται με απομάκρυνση μέρους του άχρηστου («στείρου» όπως ονομάζεται) υλικού το οποίο πάντα συνυπάρχει στο μετάλλευμα που εξορύσσεται (Εικόνες 2, 3).

Με τον εμπλουτισμό των μεταλλευμάτων παραλαμβάνονται από το αρχικό υλικό συνήθως δύο ή περισσότερα προϊόντα μικρότερης μάζας. ‘Ένα από τα προϊόντα έχει αυξημένη περιεκτικότητα στο χρήσιμο ή τα χρήσιμα συστατικά (συμπύκνωμα) και επίσης προκύπτει ένα υλικό το οποίο καλείται απόρριμμα με μειωμένη περιεκτικότητα στο χρήσιμο συστατικό σε σχέση με την αρχική τροφοδοσία (Εικόνα 4).

Η ανάγκη εφαρμογής των κατεργασιών του εμπλουτισμού επιβάλλεται για λόγους καλύτερης εμπορευσιμότητας των προϊόντων, μείωσης του κόστους μεταφοράς στη μεταλλουργία, μείωσης του κόστους της μεταλλουργικής κατεργασίας, μείωσης των απωλειών σε χρήσιμο συστατικό στη σκουριά (απόρριμμα της μεταλλουργικής κατεργασίας) ή από τις προδιαγραφές που θέτει η μεταλλουργία η οποία θα κατεργαστεί το πλούσιο υλικό και θα παράξει το τελικό προϊόν (μέταλλο).

Εικόνα 2. Ενδεικτικές μορφές χρήσιμου συστατικού μέσα σε στείρο.   Εικόνα 3. Χρήσιμο συστατικό εγκλωβισμένο μέσα σε μάζα στείρου.   Εικόνα 4. Ενδεικτικές περιπτώσεις συμπυκνωμάτων εμπλουτισμού.   Εικόνα 5. Ολοκληρωμένη διαδικασία επεξεργασίας μεταλλεύματος για την εξαγωγή του περιεχόμενου μετάλλου.

Δηλαδή, ο εμπλουτισμός των μεταλλευμάτων αποτελεί το προηγούμενο αναγκαίο στάδιο κατεργασίας του εξορυγμένου μεταλλεύματος πριν την εφαρμογή της μεταλλουργικής κατεργασίας (εξαγωγική μεταλλουργία) για την εξαγωγή του μετάλλου ή των μετάλλων (Εικόνα 5).

Κατά το στάδιο του εμπλουτισμού ένα εξορυγμένο μετάλλευμα διαχωρίζεται, με φυσικοχημικές μεθόδους, σε συγκεντρώσεις ορυκτών με οικονομικό ενδιαφέρον (συμπύκνωμα) και σε προϊόντα με μικρό ή κανένα οικονομικό ενδιαφέρον (απόρριμμα).

Η διεργασία του εμπλουτισμού των μεταλλευμάτων, λόγω μη ύπαρξης υψηλών θερμοκρασιών κατά την «εμπλουτιστική» κατεργασία, δεν μεταβάλλει τη φυσικοχημική δομή των ορυκτών που περιέχει το μετάλλευμα. Δηλαδή τα ορυκτά που συνθέτουν το αρχικό υλικό εμφανίζονται χωρίς ορυκτολογικές μεταβολές στα προϊόντα μετά την κατεργασία. Απλώς κατά τον εμπλουτισμό διαφοροποιείται η ποσοστιαία % συγκέντρωσή τους στα προϊόντα του εμπλουτισμού.

Όμως, πριν από την εφαρμογή του φυσικοχημικού διαχωρισμού των ορυκτών, το υλικό που εξορύσσεται πρέπει να προετοιμαστεί κατάλληλα με κατάτμηση (ελάττωση μεγέθους τεμαχίων του αρχικού υλικού) για την επίτευξη αποδέσμευσης (απελευθέρωση ή αποχωρισμός) των μεταλλοφόρων ή των άλλων χρήσιμων ορυκτών από τη μάζα του στείρου. Ένας δεύτερος λόγος για τη μηχανική προπαρασκευή των μεταλλευμάτων είναι ότι οι πυρομεταλλουργικές ή υδρομεταλλουργικές διεργασίες συχνά απαιτούν τα μεταλλεύματα (ή τα συμπυκνώματα μεταλλευμάτων) να έχουν ορισμένη κοκκομετρία (ελάχιστο μέγεθος τεμαχίων), οπότε εφαρμόζονται κατάλληλες μέθοδοι μορφοποίησης (π.χ. συσσωμάτωση) των τεμαχίων του συμπυκνώματος .
Η διεργασία της κατάτμησης συνήθως αποκαλείται μηχανική προπαρασκευή ή μηχανική ελάττωση μεγέθους (προετοιμασία του μεταλλεύματος), ενώ η διεργασία του διαχωρισμού των αποδεσμευμένων ορυκτών αποτελεί τον καθαυτό εμπλουτισμό.

Παραθέτουμε παρακάτω αναλυτικά τις διαδικασίες:

1. Μηχανική προπαρασκευή

Εικόνα 6. Διεργασίες μηχανικής προπαρασκευής, εμπλουτισμού και μεταλλουργικής κατεργασίας μεταλλεύματος.

Σκοπός της μηχανικής προπαρασκευής είναι να μειωθεί το μέγεθος των τεμαχίων του εξορυσσόμενου μεταλλεύματος τόσο, ώστε τα ορυκτά με οικονομικό ενδιαφέρον να απελευθερωθούν από τη μάζα των στείρων που τα περιβάλλουν (αποδέσμευση) και να είναι πιο εύκολος και πιο οικονομικός ο διαχωρισμός τους από το στείρο.

Οι διεργασίες της μηχανικής προπαρασκευής περιλαμβάνουν τη θραύση, τη λειοτρίβηση και την ταξινόμηση κατά μέγεθος των θραυσμένων τεμαχίων (Εικόνα 6).

Στη συνέχεια, στα προϊόντα της κατάτμησης διεξάγεται ο κυρίως εμπλουτισμός (διαχωρισμός χρήσιμου συστατικού και στείρου) με φυσικοχημικές μεθόδους δηλ. βαρυτομετρικό διαχωρισμό, ηλεκτροστατικό διαχωρισμό, μαγνητικό διαχωρισμό, επίπλευση, οπτικό διαχωρισμό και παλαιότερα ακόμη χειροδιαλογή με οπτικό διαχωρισμό και κατόπιν ακολουθεί η μεταλλουργική κατεργασία με την χημική εξαγωγή χρήσιμου στοιχείου απο το ορυκτό.

 

2. Θραύση

Εικόνα 7. Κατάτμηση (ελάττωση μεγέθους τεμαχίων) και προϊόντα κατάτμησης.Η θραύση αποτελεί το πρώτο στάδιο της μηχανικής προπαρασκευής. Τα μεγάλα τεμάχια του εξορυγμένου μεταλλεύματος θραύονται σε διαδοχικά στάδια σε τεμάχια μεγέθους 20 έως 0.5 mm περίπου (Εικόνα 7).

Η θραύση διενεργείται με τη βοήθεια μεγάλων θραυστήρων, που μπορεί να είναι γυροσκοπικοί, σιαγονωτοί, κωνικοί, περιστροφικοί–κρουστικοί, κυλίνδρων κ.ά. Η θραύση, όπως προαναφέρθηκε, γίνεται σε ένα ή πολλά στάδια (πρωτογενής, δευτερογενής, τριτογενής θραύση), σε ανοικτά κυκλώματα ή σε κλειστά κυκλώματα με ενδιάμεση ταξινόμηση (κοσκίνιση) του θραυσμένου υλικού.

 

3. Λειοτρίβηση

Μετά τη θραύση, συνήθως ακολουθεί και λειοτρίβηση, προκειμένου το μέγεθος των τεμαχιδίων που θα προκύψουν να κυμαίνεται από 300 έως 10 μm. Η λειοτρίβηση-άλεση γίνεται εν ξηρώ ή εν υγρώ (σε πολφό) μέσα σε περιστρεφόμενους μύλους σχήματος κυλινδρικού τυμπάνου (Εικόνα 8). Αναλόγως του μέσου λειοτρίβησης που περιέχουν, οι μύλοι μπορεί να είναι σφαιρόμυλοι (με μέσο θραύσης των τεμαχίων χαλύβδινες σφαίρες), ραβδόμυλοι (με μέσο θραύσης χαλύβδινες ράβδους) ή αυτογενείς μύλοι με μέσο θραύσης το ίδιο το μετάλλευμα, διεργασία η οποία πολλές φορές ενισχύεται με προσθήκη χαλύβδινων σφαιρών ή τεχνητών σφαιρών (π.χ. πορσελάνης ή ασβεστολιθικές κροκάλες). Οι δυνάμεις που προκαλούν τη θραύση στους μύλους είναι η κρούση, η συμπίεση, η τριβή, η απόξεση μαζί με τη δυναμική ενέργεια (βαρύτητα) στους αυτογενείς μύλους. Σήμερα χρησιμοποιούνται επίσης και μύλοι απόξεσης (attrition mills) ή κατακόρυφοι μύλοι περιστρεφόμενων κυλινδρικών τροχών για ξηρή λειοτρίβηση-άλεση (κλίνκερ τσιμέντου).

4. Ταξινόμηση κατά μέγεθος

Συνήθως, μετά από κάθε στάδιο θραύσης και λειοτρίβησης, ακολουθεί ένα στάδιο ταξινόμησης κατά μέγεθος του προϊόντος (θραυσμένα τεμαχίδια). Η ταξινόμηση του πιο χονδρόκοκκου θραυσμένου υλικού γίνεται με κόσκινα (δονούμενα, περιστροφικά ή στατικά κ.ά.), και με κοχλιοφόρους υδροταξινομητές ή με υδροκυκλώνες, μετά από υγρή λειοτρίβηση, ενώ με αεροκυκλώνες μετά από ξηρή λειοτρίβηση ή άλεση. Συχνά το ταξινομημένο χονδρομερές υλικό υποβάλλεται και σε έκπλυση ή υδροαυτοκαθαρισμό, (scrubbing) προκειμένου να καθαριστεί από επιφανειακές επικολλήσεις λεπτόκοκκων υλικών (ιλύς) που αλλοιώνουν τις επιφανειακές ιδιότητες των κόκκων του θραυσμένου υλικού.

5. Εμπλουτισμός

‘Όπως προαναφέρθηκε, ο εμπλουτισμός του προπαρασκευασμένου υλικού (προϊόν θραύσης, λειοτρίβησης και ταξινόμησης) είναι ο διαχωρισμός ή συγκέντρωση του μεταλλεύματος από το στείρο με μεθόδους φυσικές ή στην περίπτωση της επίπλευσης και με χρήση αντιδραστηρίων. Ο εμπλουτισμός του θραυσμένου υλικού γίνεται σήμερα με μεθόδους βαρυτομετρικού διαχωρισμού, επίπλευσης, μαγνητικού διαχωρισμού, ηλεκτροστατικού διαχωρισμού, οπτικού διαχωρισμού και παλαιότερα με χειροδιαλογή.

Εικόνα 8. Μύλοι λειοτρίβησης μεταλλεύματος χρυσού στο μεταλλείο Fort Knox Gold Mine στην Αλάσκα των ΗΠΑ
(Photo courtesy of Fairbanks Goldmining, Inc.).

Το συμπύκνωμα που παράγεται και περιέχει σε αυξημένες συγκεντρώσεις τα χρήσιμα ορυκτά, οδηγείται σε προσωρινούς χώρους αποθήκευσης και στη συνέχεια αποστέλλεται στο μεταλλουργικό εργοστάσιο για τη χημική εξαγωγή του μετάλλου ή των μετάλλων (εξαγωγική μεταλλουργία). Το στείρο, συνήθως χωρίς οικονομική αξία, λέγεται απόρριμμα και συνήθως καταλήγει σε μόνιμους χώρους υπαίθριας απόθεσης κοντά στο εργοστάσιο εμπλουτισμού ή προκειμένου περί πολφών σε τεχνητές λίμνες τελμάτων.

Επίσης, το υλικό αυτό μπορεί με κατάλληλη απλή επεξεργασία να χρησιμοποιηθεί για την πλήρωση (γέμισμα) των κενών που προκύπτουν από την εξόρυξη του μεταλλεύματος (λιθογόμωση υπογείων στοών, backfilling). Πολλές φορές όμως, ιδιαίτερα στις σημερινές συνθήκες με την εξάντληση των πλούσιων κοιτασμάτων ή την εξέλιξη (βελτίωση) των μεθόδων και του μηχανικού εξοπλισμού κατεργασίας, το απόρριμμα επανεπεξεργάζεται για την ανάκτηση των υπολειπόμενων χρήσιμων συστατικών που περιέχει. Αυτή η επανεπεξεργασία πρέπει οπωσδήποτε να τεκμηριωθεί με τη βοήθεια οικονομοτεχνικής διερεύνησης.

 

Μέθοδοι εμπλουτισμού ή συγκέντρωσης

Βαρυτομετρικός διαχωρισμός

Ο βαρυτομετρικός διαχωρισμός στηρίζεται στη διαφορά πυκνότητας ανάμεσα στα τεμάχια μεταλλεύματος και στείρου και στη διαφορετική τους συμπεριφορά σε καταβύθιση μέσα στα ρευστά (συνήθως νερό). Μαζί με τη χειροδιαλογή, ο βαρυτομετρικός διαχωρισμός αποτελεί μία από τις αρχαιότερες τεχνικές εμπλουτισμού μεταλλευμάτων. Η κατεργασία μεταλλευμάτων σε στοιχειώδη «πλυντήρια» στο Λαύριο και η αναζήτηση ψηγμάτων χρυσού σε προσχωματικές άμμους με το σκαφίδιο (το «τηγάνι» ή «ταψί») του χρυσοθήρα αποτέλεσαν τις πλέον χαρακτηριστικές εφαρμογές βαρυτομετρικού διαχωρισμού στον εμπλουτισμό των μεταλλευμάτων.

Ο βαρυτομετρικός διαχωρισμός επιτυγχάνεται επίσης με τεχνικές που συνδυάζουν τη βαρύτητα με την υδροδυναμική, σε μηχανήματα όπως οι υδροσυγκεντρωτές, οι παλλόμενες τράπεζες, και οι σπειροειδείς συγκεντρωτές. Όλες αυτές οι τεχνικές έχουν ευρύ πεδίο εφαρμογής, από την ανάκτηση αυτοφυούς χρυσού έως τον καθαρισμό γαιανθράκων και βιομηχανικών ορυκτών. Γενικώς, ο βαρυτομετρικός διαχωρισμός είναι αποτελεσματικός σε σχετικά χονδρόκοκκα υλικά με διαφορά πυκνότητας μεγαλύτερη από 0.1g/cm³.

Στη μέθοδο των βαρέων διαμέσων, το μετάλλευμα τροφοδοτείται σε δεξαμενές που περιέχουν αιώρημα κατάλληλης πυκνότητας, π.χ. σε αραιό πολφό μαγνητίτη (Fe₃O₄) ή αιώρημα αλεσμένου κράματος σιδηροπυρίτιου (Fe-Si) σε νερό. Το υλικό με μικρότερη πυκνότητα από το αιώρημα επιπλέει και απομακρύνεται από την επιφάνεια του αιωρήματος, ενώ το υλικό με μεγάλη πυκνότητα καταβυθίζεται και απομακρύνεται μαζί με το αιώρημα. Στη συνέχεια, για λόγους οικονομίας και περιβαλλοντικής διαχείρισης, από το αιώρημα διαχωρίζονται και ανακτώνται τα βαρέα διάμεσα (π.χ. με μαγνητικό διαχωρισμό) για επανάχρηση του καθαρού βαρέος «διαμέσου» στη διεργασία.

Ηλεκτροστατικός και μαγνητικός διαχωρισμός

Εικόνα 9.Διαδικασία εμπλουτισμού μεταλλεύματος με μαγνητικό διαχωρισμό και επεξεργασία του συμπυκνώματος με συσσωμάτωση. Πηγή: Wikipedia

Ο ηλεκτροστατικός διαχωρισμός στηρίζεται στη διαφορά ηλεκτρικής αγωγιμότητας ανάμεσα στο μετάλλευμα και το στείρο. Συνήθως εφαρμόζεται σε ξηρά και πολύ λεπτομερή τεμαχίδια, όπως οι άμμοι προσχωματικών (αλλουβιακών) κοιτασμάτων.

Ο μαγνητικός διαχωρισμός (Εικόνα 9) στηρίζεται στη διαφορά μαγνητικών ιδιοτήτων ανάμεσα στο μετάλλευμα και το στείρο. Σιδηρομαγνητικά ορυκτά, όπως ο μαγνητίτης (Fe₃O₄), και παραμαγνητικά υλικά, όπως ο αιματίτης (Fe₂O₃), ο πυρροτίτης (FeS), ο χρωμίτης (FeCr₂O₄), ο ιλμενίτης (FeTiO₃), ο σιδηρίτης (FeCO₃) κ.ά., εμπλουτίζονται εύκολα με τη βοήθεια μαγνητικών διαχωριστών χαμηλής έντασης μαγνητικού πεδίου.

‘Όμως, μαγνητικοί διαχωριστές υψηλής έντασης (πεδίο ισχυρότερο από 2 Τesla) είναι απαραίτητοι για το διαχωρισμό παραμαγνητικών ορυκτών με μικρή διαφορά στη μαγνητική επιδεκτικότητα, όπως ζιρκονία (ZrSiO₄), απατίτης [Ca₅(PO₄)₃(F,Cl,OH)], κλπ.

 

Επίπλευση

Εικόνα 10. Εμπλουτισμός μεικτού θειούχου μεταλλεύματος χαλκοπυρίτη (CuFeS₂) – σφαλερίτη (ZnS) – σιδηροπυρίτη (FeS₂) με την μέθοδο της επίπλευσης (μεταλλείο Πυχασάλμι (Pyhäsalmi), Φινλανδία, 1976). Πηγή: Wikipedia

Η επίπλευση (Εικόνα 10) είναι η πιο σύγχρονη μέθοδος εμπλουτισμού μετά τον αυτόματο οπτικό διαχωρισμό. Ανακαλύφθηκε στο τέλος του 19ου αιώνα. Η μέθοδος της επίπλευσης βρίσκει μεγάλη εφαρμογή στον εμπλουτισμό κυρίως θειούχων μεταλλευμάτων με μέγεθος τεμαχίων μικρότερο από 0.5 mm περίπου, όπως συμβαίνει και στα μεικτά θειούχα του Στρατωνίου Χαλκιδικής. Επιπλέον, η επίπλευση χρησιμοποιείται και στον εμπλουτισμό οξειδωμένων μεταλλευμάτων με την προσθήκη κατάλληλων αντιδραστηρίων τα οποία «τροποποιούν» προσωρινά τις επιφανειακές ιδιότητες των τεμαχιδίων.

Ο διαχωρισμός κατά την επίπλευση στηρίζεται στη διαφορά των επιφανειακών ιδιοτήτων - υδρόφιλο, υδρόφοβο - ανάμεσα στο μετάλλευμα και το στείρο, αλλά και σε άλλα πιο πολύπλοκα επιφανειακά φαινόμενα που διαμορφώνονται με τη χρήση χημικών αντιδραστηρίων.

Ορισμένα ορυκτά, όπως π.χ. το αυτοφυές θείο (S) ή άλλα θειούχα ορυκτά (γαληνίτης - PbS, σφαλερίτης - ZnS) είναι εκ φύσεως υδρόφοβα ή μερικώς υδρόφοβα. Έτσι, εάν διοχετευτεί αέρας σε έναν υδατικό πολφό που τα περιέχει, τότε το υδρόφοβο ορυκτό προσκολλάται στις φυσαλίδες και το σύστημα τεμάχιο-φυσαλίδα επιπλέει δηλαδή ανέρχεται στην επιφάνεια, ενώ τα άλλα «υδρόφιλα» ορυκτά καταβυθίζονται στον πυθμένα του δοχείου επίπλευσης ή παραμένουν σε αιώρηση.

Ορισμένα άλλα ορυκτά γίνονται υδρόφοβα με κατάλληλη προοδοποίηση, δηλ. με την προσθήκη κατάλληλων αντιδραστηρίων που τροποποιούν προσωρινά τις επιφανειακές ιδιότητες των ορυκτών.

Για παράδειγμα, ο σφαλερίτης (ZnS) γίνεται υδρόφοβος, εάν στον υδατικό πολφό του ορυκτού προστεθεί μικρή ποσότητα διαλύματος θειικού χαλκού (CuSO₄). Τα ιόντα του δισθενούς χαλκού αντιδρούν με τον σφαλερίτη και στην επιφάνεια των κόκκων του ορυκτού δημιουργείται ένα λεπτό στρώμα θειούχου χαλκού:

 Κατόπιν, ο θειούχος χαλκός αντιδρά εύκολα με υδρόφοβες οργανικές ενώσεις όπως οι ξανθάτες, και έτσι ο υδρόφοβος κόκκος που περιέχει το σφαλερίτη, προσκολλάται στις φυσαλίδες του αέρα και επιπλέει.

Οι διατάξεις (μηχανές) που χρησιμοποιούνται για την επίπλευση είναι συνήθως δύο τύπων. Είτε πρόκειται για συστοιχία δεξαμενών μικρού ύψους και ορθογώνιας διατομής με αναδευτήρες του πολφού συνδεδεμένες εν σειρά (κυψέλες επίπλευσης, (Εικόνα 11), στις οποίες οι αναδευτήρες προκαλούν με αναρρόφηση και υποπίεση την εισροή και διασπορά αέρα στον πολφό, είτε πρόκειται για κατακόρυφες κυλινδρικές μεγάλου ύψους και μικρής διαμέτρου διατάξεις με εμφύσηση αέρα από τον πυθμένα (στήλες επίπλευσης, (Εικόνα 12) ), χωρίς όμως μηχανική ανάδευση. Στις ανερχόμενες από τον πυθμένα φυσαλίδες προσκολλώνται τα λεπτομερή τεμαχίδια και παρασύρονται προς την υπερχείλιση (επιπλέουν), ενώ τα υδρόφοβα καθιζάνουν στον πυθμένα της στήλης.

Εικόνα 11.
Αρχή λειτουργίας συμβατικής κυψέλης επίπλευσης     Εικόνα 12.
Αρχή λειτουργίας στήλης επίπλευσης
Πηγη: www.mcnallysayaji.com

Χειροδιαλογή και οπτικός διαχωρισμός

Εικόνα 13. Αρχή λειτουργίας οπτικού διαχωριστή μεταλλεύματος και στείρου.

Η χειροδιαλογή είναι χειρωνακτική μέθοδος οπτικού διαχωρισμού που χρησιμοποιούνταν παλαιότερα, όταν το εργατικό κόστος ήταν μικρότερο, για πλούσια μεταλλεύματα με εμφανείς χρωματικές διαφορές μεταξύ χρήσιμου συστατικού και στείρου, όπως π.χ. ο λευκόλιθος (MgCO₃ CaCO₃). Ο οπτικός διαχωρισμός είναι μία σύγχρονη αυτοματοποιημένη μέθοδος που στηρίζεται στη διαφορά χρώματος ανάμεσα στο μετάλλευμα και το στείρο (Εικόνα 13).

Με τη βοήθεια ενός φωτοκυττάρου γίνεται διάκριση της χρωματικής διαφοράς μεταξύ του μεταλλεύματος και το στείρου που κινούνται πάνω σε ταινιόδρομο (μεταφορική ταινία). Μόλις ανιχνευθεί η χρωματική διαφορά, με τη βοήθεια ενός ακροφυσίου που “φυσά” αέρα υπό πίεση, επιτυγχάνεται ο αυτόματος διαχωρισμός τους σε δύο προϊόντα, τα οποία συγκεντρώνονται σε διαφορετικούς υποδοχείς.

Ουσιαστικά η μέθοδος αυτή έχει αντικαταστήσει τη χειροδιαλογή και θεωρείται σήμερα πιο αποδοτική και οικονομική από πλευράς κόστους εργατικών. Είναι προφανές ότι τα προς διαχωρισμό τεμάχια πρέπει να έχουν λογικό ελάχιστο μέγεθος (>10 mm), ώστε να ανιχνεύεται με ευχέρεια και ακρίβεια η διαφορά χρώματος, και να θεωρείται ο διαχωρισμός αποδοτικός από πλευράς δυναμικότητας.

Συμπληρωματική επεξεργασία συμπυκνώματος

  Εικόνα 14. Πυκνωτής για την πύκνωση αραιών πολφών.Το συμπύκνωμα που προκύπτει από τον εμπλουτισμό με υγρή μέθοδο κατεργασίας συχνά είναι ένας πολφός από τον οποίο πρέπει να αφαιρεθεί ένα μεγάλο μέρος του νερού για να είναι το υλικό διαχειρίσιμο και εμπορεύσιμο. Για το λόγο αυτό ο πολφός του συμπυκνώματος υποβάλλεται σε συμπληρωματικές διεργασίες πύκνωσης και διήθησης.

Η πύκνωση επιτυγχάνεται με την τροφοδοσία αραιών πολφών και την καθίζηση των στερεών σε δεξαμενές μεγάλης διαμέτρου και μικρού βάθους που ονομάζονται πυκνωτές (Εικόνα 14). Η υπερχείλιση του πυκνωτή είναι σχεδόν απαλλαγμένη από στερεά, ενώ η υπορροή του πυκνωτή είναι πολφός με περιεκτικότητα σε στερεά πολύ υψηλότερη σε σύγκριση με την τροφοδοσία του πυκνωτή.

Η αφυδάτωση του συμπυκνώματος συμπληρώνεται με διήθηση με τη βοήθεια υποπίεσης σε ειδικούς διηθητήρες (μηχανικά φίλτρα) που έχουν τη μορφή κυλίνδρων (κυλινδρικοί διηθητήρες), δίσκων (δισκόφιλτρα) ή πιεστηρίων (φιλτρόπρεσες). Τέλος, αν είναι αναγκαίο, η αφυδάτωση ολοκληρώνεται με ξήρανση σε περιστροφικά ξηραντήρια.

 Εικόνα 15. Σωροί συσσωματωμάτων (συσφαιρωμάτων)
 σιδηρομεταλλεύματος που προορίζεται για την παραγωγή
 χυτοσιδήρου και χάλυβα. Πηγή: www.tajworld.co.zaΛεπτομερή συμπυκνώματα, τα οποία πρέπει να έχουν συγκεκριμένο ελάχιστο μέγεθος τεμαχίων και μορφή για να τροφοδοτήσουν τη μεταλλουργία, υποβάλλονται και σε συσσωμάτωση (σφαιροποίηση), που μπορεί να είναι απλή ή να συνοδεύεται και από θερμική κατεργασία (π.χ. ξήρανση ή και πύρωση), προκειμένου τα συσσωματώματα να αποκτήσουν μεγάλη αντοχή και μεγάλο μέγεθος ώστε να μην παρασύρονται από το ρεύμα αέρος εντός των καμίνων (Εικόνα 15).

Στη δεύτερη περίπτωση γίνεται λόγος για πυροσυσσωμάτωση. Η απλή συσσωμάτωση γίνεται σε ειδικούς κεκλιμένους περιστρεφόμενους δίσκους ή σε περιστροφικά τύμπανα με την προσθήκη μπεντονίτη ή άλλων συνδετικών υλικών (π.χ. τσιμέντο), ενώ η πύρωση των συσσωματωμάτων γίνεται σε περιστροφικές, φρεατώδεις ή πλακοειδείς καμίνους.

Στις περιπτώσεις που το συμπύκνωμα διατίθεται ως έχει στην αγορά, όπως συμβαίνει με ορισμένα βιομηχανικά (μη μεταλλικά) ορυκτά, τότε μπορεί να απαιτείται και συσκευασία σε σάκους (ενσάκκιση) για τη μεταφορά και τη διακίνησή τους.
 

 

Βιβλιογραφία και άλλες σημειώσεις

1. N. L. Weiss (editor), SME Mineral Processing Handbook (2 volumes), Society of Mining Engineers, Littleton, Colorado, USA, 1985.
2. B. A. Wills, Mineral Processing Technology, 4th edition. Pergamon Press, Oxford, UK, 1988.
3. "Historical Note: Minerals Separation Ltd", Australian Science and Technology Heritage Centre, April 2004.
4. K. A. Matis (editor), Flotation Science and Engineering, Marcel Dekker, New York, USA 1995.
   
   

    (S&B perlite)
    http://www.youtube.com/watch?v=nM_kFeKT-0k

    (S&B bentonite)
    http://www.youtube.com/watch?v=PqYzNe1L140

    (S&B the mining history of milos)
    http://www.youtube.com/watch?v=GBG6lJHN7nM

    (geology is a real science)
    http://www.youtube.com/watch?v=tmNXBAZ1BFo

    (geological eras)
    http://www.youtube.com/watch?v=SY3MZ_wNFW8&list=PL6910BC60F6304DEA

    (magnesite)
    http://www.youtube.com/watch?v=BDPNkt-sjMs

    (σύγκρουση ηπειρωτικών πλακών)
    http://www.youtube.com/watch?v=tvfJXZ2Q80

    (how mountains form)
    http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=4I4QR6xOmPQ

    (ήπειροι, τεκτονικές πλάκες)
    http://www.youtube.com/watch?v=91NV0bq4GO8

    (μεσοωκεάνιες ράχες)
    http://www.youtube.com/watch?v=6rgnBYeb7kA

    (δημιουργία της Γης)
    http://www.youtube.com/watch?v=hgUGx2tAD7k

Η Ελλάδα παρουσιάζει μία σύνθετη γεωλογική δομή με μεγάλη ποικιλία γεωλογικών σχηματισμών, αποτέλεσμα της σύνθετης γεωλογικής ιστορίας και εξέλιξης της.

Γεωλογικά η Ελλάδα χωρίζεται στις παρακάτω γεωτεκτονικές ζώνες, η κάθε μία από τις οποίες συνίσταται από ορισμένη στρωματογραφική διαδοχή των ιζημάτων της, από τους ιδιαίτερους λιθολογικούς χαρακτήρες της και από την ιδιαίτερη τεκτονική της συμπεριφορά, στοιχεία γενικά που εξαρτώνται από την παλαιογεωγραφική της θέση.

Μάζα Ροδόπης
Η μάζα της Ροδόπης περιλαμβάνει κρυσταλλοσχιστώδη και πυριγενή πετρώματα. Η έλλειψη ιζηματογενών πετρωμάτων έχει ως αποτέλεσμα την σχετικά ασαφή Στρωματογραφία. Αποτελείται κυρίως από γνεύσιους, μάρμαρα, σχιστόλιθους, γρανίτες-γρανοδιορίτες, ρυόλιθους, ανδεσίτες και δακίτες. Έχει επηρεαστεί από τρεις πτυχωσιγενείς τεκτονικές φάσεις.

 

Σερβομακεδονική Μάζα
Αποτελείται από γνεύσιους, μαρμαρυγιακούς και αμφιβολιτικούς σχιστολίθους και αμφιβολίτες. Διακρίνεται μια κατώτερη ενότητα με χαρακτηριστικό την παρουσία μαρμάρων και μια ανώτερη με χαρακτηριστικό την παρουσία μεγάλων οφιολιθικών μαζών. Τρεις μαγματικές φάσεις δημιούργησαν μεγάλες μάζες γρανιτών, γρανοδιοριτών και διοριτών και μικρές ρυολιθικών πετρωμάτων. Τρεις κύριες τεκτονικές φάσεις είχαν ως αποτέλεσμα τη δημιουργία πτυχώσεων, επωθήσεων και λεπιώσεων.

Περιροδοπική ζώνη
Η Περιροδοπική ζώνη περιλαμβάνει τρεις ενότητες, αποτελούμενες από ανατολικά προς τα δυτικά από α) ψαμμίτες, χαλαζίτες, σχιστόλιθους, ηφαιστειοϊζηματογενή πετρώματα, ασβεστόλιθους, β) μάρμαρα, ανακρυσταλλωμένους ασβεστόλιθους και φλύσχη και γ) κερατόλιθους, σχιστόλιθους, φυλλίτες, μάρμαρα, γνεύσιους. Έχει επηρεαστεί από δύο κύριες φάσεις πτυχώσεων και ελαφρά μεταμόρφωση.

Ζώνη Αξιού
Ζώνη με χαρακτήρες παλιάς ωκεάνιας περιοχής με χαρακτηριστική εξάπλωση μεγάλων οφιολιθικών μαζών. Αποτελείται από σχιστόλιθους, φυλλίτες, μάρμαρα, κερατόλιθους, ψαμμίτες και ασβεστόλιθους. Λόγω των εσωτερικών διαφοροποιήσεων διακρίνονται τρεις επιμέρους ζώνες. Η ζώνη Παιονίας, η ζώνη Πάϊκου και η ζώνη Αλμωπίας. Χαρακτηριστικό της ζώνης Αξιού, εκτός από την παρουσία οφιολίθων, είναι η εκδήλωση ηφαιστειότητας.

Πελαγονική ζώνη
Η Πελαγονική ζώνη κατέχει ένα μεγάλο τμήμα του κορμού της Ελλάδας και αποτελείται από ένα κρυσταλλοσχιστώσες υπόβαθρο (γνεύσιους, γνευσιοσχιστόλιθους και  αμφιβολίτες με μεγάλες γρανιτικές διεισδύσεις), μάρμαρα, φυλλίτες, σχιστόλιθους, ψαμμίτες, ασβεστόλιθους και δολομίτες. Χαρακτηριστική είναι η ύπαρξη τεκτονικά τοποθετημένων μεγάλων οφιολιθικών μαζών. Διακρίνεται στην Πελαγονική ζώνη  μεταμορφωμένων σχηματισμών (όπου εμφανίζονται αποκλειστικά μεταμορφωμένα πετρώματα) και την Πελαγονική ζώνη μη μεταμορφωμένων σχηματισμών (ή Υποπελαγονική).

Αττικοκυκλαδική μάζα ή Αττικοκυκλαδικό σύμπλεγμα
Η Αττικοκυκλαδική μάζα αποτελείται από μάρμαρα, δολομίτες, μαρμαρυγιακούς και αμφιβολιτικούς σχιστόλιθους, Η περιοχή έχει υποστεί τρεις διαφορετικού βαθμού φάσεις μεταμόρφωσης ενώ χαρακτηρίζεται και από την διείσδυση μεγάλων όγκων πετρωμάτων γρανιτικής κυρίως σύστασης. Περιλαμβάνει την Ενότητα Αττικής (αποτελούμενη από μάρμαρα, δολομίτες και σχιστόλιθους), την Ενότητα Όχης (επωθημένη στην προηγούμενη), την Ενότητα Στύρων που είναι υποκείμενη, την ενότητα Βορείων Κυκλάδων, με μάρμαρα στη βάση, μεταηφαιστειακά πετρώματα και κλαστικά ιζήματα και την Ενότητα Νοτίων Κυκλάδων, όπου επικρατούν γνεύσιοι, αμφιβολίτες, σχιστόλιθοι, μάρμαρα και μεταφλύσχης με οφιολίθους.

Ζώνη Παρνασσού - Γκιώνας
Η ζώνη αυτή έχει περιορισμένη έκταση στην Κεντρική Ελλάδα και αποτελείται σχεδόν αποκλειστικά από ασβεστόλιθους και δολομίτες, με βασικό χαρακτηριστικό την ύπαρξη τριών  βωξιτικών οριζόντων. (Σημειώνεται ότι οι βωξίτες αποτελούσαν για δεκαετίες σημαντικό παράγοντα για την οικονομία της χώρας). Απουσιάζουν εντελώς τα μαγματικά πετρώματα. Βρίσκεται επωθημένη προς τα δυτικά πάνω στη ζώνη της Πίνδου.

Ζώνη Ολωνού - Πίνδου
Κατέχει κεντρική θέση στον κορμό της Ελλάδας και ακολουθεί την κάμψη του ορογενετικού τόξου, ενώ τμήματα της απαντούν στην Κρήτη και τη Ρόδο. Συνίσταται από ασβεστόλιθους, δολομίτες, κερατόλιθους, ηφαιστειοϊζηματογενή πετρώματα, ραδιολαρίτες, αργίλους, ψαμμίτες και πηλίτες. Έχει επωθηθεί προς τα δυτικά πάνω στη ζώνη Γαβρόβου-Τριπόλεως και χαρακτηρίζεται από δομή λεπίων, με αποτέλεσμα συχνές επαναλήψεις των στρωμάτων. Πάνω στη ζώνη της Πίνδου βρίσκονται επωθημένες οι μεγαλύτερες οφιολιθικές μάζες του ελληνικού χώρου.

Ζώνη Γαβρόβου - Τριπόλεως
Η ζώνη Γαβρόβου - Τριπόλεως χαρακτηρίζεται από συνεχή ανθρακική ιζηματογένεση με κυρίαρχα πετρώματα τους ασβεστόλιθους και δολομίτες. Οι σχηματισμοί της ζώνης αυτής επικάθονται σε ένα υπόβαθρο αποτελούμενο από φυλλίτες, χαλαζιακούς φυλλίτες και μάρμαρα, γνωστό ως «φυλλιτική-χαλαζιτική» σειρά. Τα στρώματά της σχηματίζουν μεγάλα ανοικτά σύγκλινα και αντίκλινα και είναι επωθημένη δυτικά πάνω στην Ιόνιο ζώνη.

Ιόνιος (ή Αδριατικοϊόνιος) ζώνη
Χαρακτηρίζεται από την παρουσία εβαποριτών, κυρίως γύψου και ορυκτού άλατος, στη βάση της αλλά και σε ανώτερα στρώματα, όπου ανήλθαν λόγω διαπυρισμού. (Σημειώνεται ότι οι εβαπορίτες παρουσιάζουν μεγάλο ενδιαφέρον στην έρευνα πετρελαίων). Ακολουθεί μια σχεδόν  συνεχής ιζηματογένεση όπου επικρατούν οι ασβεστόλιθοι, πελαγικοί και νηριτικοί, δολομίτες, αργιλικοί σχιστόλιθοι και κερατόλιθοι. Είναι επωθημένη προς τα δυτικά πάνω στη ζώνη Παξών. Με την Ιόνιο ζώνη (θεωρούμενη ως η προς νότο η μεταμορφωμένη συνέχεια της) σχετίζεται μια σειρά πλακωδών μαρμάρων με διαστρώσεις πυριτολίθων, γνωστή  ως σειρά των Plattenkalk (Πλακώδεις ασβεστόλιθοι) που απαντούν σε μεγάλη έκταση στην Πελοπόννησο και Κρήτη.

Ζώνη Παξών (ή Προαπούλια)
Είναι η  πιο εξωτερική γεωτεκτονική ζώνη της Ελλάδας, της οποίας εμφανίζεται  ένα μικρό τμήμα στα Ιόνια νησιά. Χαρακτηρίζεται από μια συνεχή νηριτική ιζηματογένεση και την απουσία φλύσχη.  Τα παλαιότερα πετρώματα είναι γύψοι και ακολουθούν δολομίτες, ασβεστόλιθοι, μαργαϊκοί ασβεστόλιθοι, μάργες και κερατόλιθοι. Θεωρείται ως αυτόχθονη ζώνη, το μεγαλύτερο τμήμα της οποίας είναι βυθισμένο στη θάλασσα, μεταξύ των ιόνιων νησιών και της Απουλίας (στην Νότιο Ιταλία).

Ο ιστότοπος www.orykta.gr δημιουργήθηκε για να προσφέρει πληροφορίες κυρίως για τα ελληνικά ορυκτά, τις εμφανίσεις τους στον Ελλαδικό χώρο, την γεωλογική και κοιτασματολογική τους ταυτότητα, τις διάφορες χρήσεις τους στην καθημερινή ζωή, καθώς και τις εργασίες εκμετάλλευσης, εμπλουτισμού και εν γένει αξιοποίησής τους.

---

 

Δημιουργία της Γης	H Ιστορία	Γεωλογία της Ελλάδος	Ορυκτοί πόροι Κοιτασματολογία
Ορυκτά στην καθημερινή ζωή	Ορυκτές πρώτες ύλες	Εκμετάλλευση	Εμπλουτισμός
Μεταλλουργία Τσιμεντοβιομηχανία	Εξορύξεις και περιβάλλον	Βιβλία	Video gallery

---

Η ανάπτυξη του ιστότοπου γίνεται με την πρωτοβουλία του Συνδέσμου Μεταλλευτικών Επιχειρήσεων Ελλάδος (Σ.Μ.Ε.) και με τη συνεργασία και επιστημονική επιμέλεια της Σχολής Μηχανικών Μεταλλείων – Μεταλλουργών του Ε.Μ.Π. και του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος του Ε.Κ.Π.Α.».

---