Καταγραφή και μελέτη της αρχαίας μεταλλευτικής δραστηριότητας στο όρος Παγγαίο, Α. Μακεδονία

Abstract

The present thesis studies the ancient mining and metallurgical process in the Mount Pangaeon in northeastern Greece. Totally, 9 mining sites and 11 metallurgical areas were recorded and studied in the mass of the mountain. The ores at the studied mining areas at the central-eastern part of the mountain based on the present study’s analyses contain Au, Ag, Fe, Cu, Pb, Zn, As, Mn and substantial quantities of Bi, Te, W, V, Co, B, Sb, Cr and U, related with various mineral assemblages including pyrite, arsenopyrite, galena, chalcopyrite, sphalerite as well as minor bismuthinite, tetrahedrite, malachite, limonite and rutile. The ore at the studied mining areas at western part of Pangaeon contains Ag, Pb, Zn, Fe, Mn, As, Cu and minor Ba,V, Sb, La, Ce, Cd, Hg and Sr. The ore is hosted in sheeted quartz veins at the mass of the plutonite as well as in the contact with the overlying marbles. The main ore deposits are found along fissures mainly in marbles and less in schists. Amphibolites and shear zones play a damming role in the hydrothermal fluids movement with the main ore deposition in tectonic discontinuities just below them. The mining process during antiquity was focused on the oxidized ore following the main tectonic discontinuities and the schistosity of the marbles. The ore is enriched in Au, Ag as well as in Cu and Pb. The main mining tools were the hammer and the chisel. The extracted ores rich in Au, Ag, Cu, Pb and Fe were transferred to the metallurgical centers where enrichment and smelting was carried out. The metals produced from the smelting were Au, Ag and Cu based on the analysis of metallurgical slags. The production was focused on noble metals and also in the secondary exctraction of Cu and Pb. Only in the Domatia metallurgical site Fe production is recorded with a probable slag resmelting. The ancient mining and metallurgical process in Pangaeon is very difficult to be dated due to the absence of excavation data. Only in the Valtuda area where an archaeological excavation was carried out the metallurgical process of Cu is dated to Roman times. The oldest pottery finds are dated to Hellenistic times. An intensification of the mining and metallurgical process according to archaeological surface findings is recorded during Roman times. An intense activity is also reported during post-byzantine and ottoman times. On the basis of the studied data Pangaeon Mount constitutes one of the most important mining and metallurgical areas of ancient Greece with an intermediate model of local metal production included in a broader metal production system.

Στο παρόν πόνημα εξετάζεται η αρχαία μεταλλευτική και μεταλλουργική δραστηριότητα στο όρος Παγγαίο στην Ανατολική Μακεδονία. Καταγράφονται συνολικά 9 περιοχές υπόγειας και επιφανειακής εξόρυξης μεταλλεύματος και 11 περιοχές με υπολείμματα μεταλλουργικής δραστηριότητας. Οι μεταλλευτικές περιοχές που ερευνήθηκαν στο πλαίσιο του παρόντος στο κεντρικό-ανατολικό τμήμα του όρους χαρακτηρίζονται από την παρουσία μεταλλοφοριών με Au, Ag, Fe, Cu, Pb, Zn, As, Mn, καθώς και με περιεκτικότητες σε Bi, Te, W, V, Co, B, Sb, Cr και U. Οι μεταλλοφορίες αυτές αποτελούνται από τα ορυκτά σιδηροπυρίτης, αρσενοπυρίτης, χαλκοπυρίτης, γαληνίτης, σφαλερίτης, όπως επίσης και από τα ορυκτά βισμουθινίτης, τετρα¬εδρίτης, μαλαχίτης, αζουρίτης, γκαιτίτης και ρουτίλιο. Η μεταλλοφορία των περιοχών που μελετήθηκαν στο δυτικό τμήμα τους όρους αποτελείται από τα μεταλλικά στοιχεία Ag, Pb, Zn, Fe, Mn, As, Cu, καθώς και τα Ba,V, Sb, La, Ce, Cd, Hg, Sr και B. Τα ορυκτά που συνιστούν αυτόν τον τύπο μεταλλοφορίας είναι ο σιδηροπυρίτης, γκαιτίτης, βαρύτης και σμιθσονίτης. Μέρος της μεταλλοφορίας εντοπίζεται σε φυλλώδεις χαλαζιακές φλέβες με παράλληλη έως υποπαράλληλη διάταξη στη μάζα του πλουτωνίτη του Παγγαίου, ενώ παρατηρείται επίσης και στην επαφή του με τα υπερκείμενα μάρμαρα. Η κύρια μάζα της μεταλλοφορίας τοποθετείται κατά μήκος των ασυνεχειών των μαρμάρων και λιγότερο των σχιστολίθων, ενώ οι αμφιβολίτες και οι ζώνες διάτμησης χαρακτηρίζονται ως τοπικά αδιαπέρατα φράγματα των υδροθερμικών διαλυμάτων. Για το λόγο αυτό τα περισσότερα μεταλλοφόρα σώματα εντοπίζονται σε τεκτονικές διακλάσεις που υπόκεινται φακών αμφιβολιτών ή ζωνών διάτμησης. Η εκμετάλλευση κατά τους αρχαίους χρόνους αποσκοπούσε στην εξόρυξη της οξειδωμένης μεταλλοφορίας με περιεκτικότητα σε Au, Ag και κατά θέσεις σε Cu και Pb. Η εξόρυξη πραγματοποιείται κυρίως σε υπόγειες μεταλλευτικές στοές, οι οποίες ακολουθούν τη μεταλλοφορία διαμέσου των τεκτονικών ασυνεχειών και των επιφανειών σχιστότητας των μαρμάρων. Τα βασικά χρησιμοποιούμενα εργαλεία είναι το μεταλλευτικό σφυρί και το καλέμι, ενώ δευτερευόντως η τσάπα και η σφήνα. Το μετάλλευμα που παρουσιάζει υψηλές περιεκτικότητες σε Au, Ag, Cu, Pb και Fe μεταφέρεται στα μεταλλουργικά κέντρα όπου καθαρίζεται και κατόπιν πραγματοποιείται η εκκαμίνευσή του. Από τη μελέτη των μεταλλουργικών σκωριών συμπεραίνεται ότι η εκκαμίνευση αποσκοπούσε πιθανώς στην εξαγωγή Au, Ag και Cu από το μετάλλευμα. Είναι δύσκολο να διακριθούν οι περιοχές και οι περίοδοι όπου η μεταλλουργία προσανατολιζόταν σε ένα από αυτά τρία μέταλλα, καθώς και αν πραγματοποιούνταν δευτερογενής παραγωγή Pb ή Fe. Εξαίρεση αποτελεί η μεταλλουργική θέση των Δωματίων, όπου καταγράφεται αποκλειστικά μεταλλουργία Fe με πιθανή ανάτηξη σκωριών. Η μεταλλευτική και μεταλλουργική δραστηριότητα στην περιοχή του Παγγαίου είναι δύσκολο να χρονολογηθεί χωρίς ευρύτερα ανασκαφικά δεδομένα. Στην περιοχή της Βαλτούδας όπου πραγματοποιήθηκε αρχαιομεταλλουργική ανασκαφή η αρχαία μεταλλουργική διαδικασία που αποσκοπούσε κυρίως στην παραγωγή Cu χρονολογείται στους ρωμαϊκούς χρόνους. Στις περισσότερες θέσεις με βάση επιφανειακά αρχαιολογικά ευρήματα παρατηρείται εντατικοποίηση της μεταλλευτικής και μεταλλουργικής διαδικασίας κατά τη ρωμαϊκή περίοδο, ενώ η πρωιμότερη κεραμική χρονολογείται στους ελληνιστικούς χρόνους. Επίσης, έντονη δραστηριότητα καταγράφεται επιπλέον στους υστεροβυζαντινούς και οθωμανικούς χρόνους. Με βάση τα μελετηθέντα στοιχεία της παρούσας διατριβής το όρος Παγγαίο χαρακτηρίζεται ως μία από τις σημαντικότερες μεταλλευτικές περιοχές της αρχαίας Ελλάδας, αποτελώντας ένα ενδιάμεσο μοντέλο μεταβατικής παραγωγής μετάλλων τοπικού χαρακτήρα πιθανότατα εντασσόμενο σε μία πιο ευρεία μεταλλευτική περιοχή.