Madan

Poloha

Madanské rudní pole je situováno okolo města Madan v jižní časti pohoří Rodopy.  Madan leží cca 160 km jiho-jihovýchodně od města Plovdiv (ant. Philippopolis) a 10 km severně od bulharsko-řecké státní hranice.

Historie

První známky o dolování v Rodopech jsou z přelomu 6 - 5.stol. př.n.l. Trácký kmen Koilaleti začal těžit zlato a stříbro. Kontakt a obchod s oblastí antického Řecka dokládají nálezy mincí z Tasosu a Egejských ostrovů. Římané po dobytí oblasti získávají dobře organizované a fungující doly, které dále rozšiřují. Do důlních prací jsou zapojeni jak místní Thrákové, tak jsou ve velkém dováženi egyptští otroci. Z dob římské kolonizace pochází nálezy olejových kahanců z dolů Strašimir z období  4-5. stol. n. l.

Po rozpadu Říše Římské, oblast osidlují a doly přebírají staří Bulhaři. 1. bulharské království (618-1018 n. l.) a 2. bulharské království (1186-1396 n. l.) v tomto období probíhá intenzivní exploatace ložisek, která je přerušována pouze krátce v období válek. V letech 1300-1330 přichází důlní odborníci a horníci ze Saska. Sasové přinášejí důlní inovace a hornický zákoník, který se stane základem bulharského horního práva.  Obdobná kolonizace proběhla i v českých zemích.

V roce 1396 oblast ovládla Osmanská říše, která pokračuje v těžbě v místních dolech na drahé kovy. V tom to období se poprvé objevuje jméno „Madan“, pochází z arabštiny a jeho význam je „důl“ nebo „ruda“. Doly jsou rozvíjeny do 17 století., kdy je celá říše zasažena hlubokou vnitřní krizí. Upadá hospodářství, většina prostředků odchází na vojenské obrané účely říše, drastické daně nepřejí hornickému podnikání. Z důvodu sílící islamizace mnoho místních obyvatel prchá z oblasti, jsou opuštěny doly. Další těžkou ranou pro místní dolování byl objev bohatých ložisek Ag a Au v Americe a tím daný pokles světových cen drahých kovů. V tomto období je těžba rud v madanské oblasti přerušena.

V době vzniku samostatného Bulharského knížectví roku 1878, se dolování v Rodopském pohoří nacházelo v úplném rozkladu. Po první světové válce je připojena k Bulharsku i zbývající část Rodop včetně Madanského rudního pole. V roce 1924 vzniká první bulharská důlní společnost Rhodopski Metal. Dále vzniká bulharsko-německá důlní společnost Pirin. Obě tyto společnosti provedly rozsáhlý geologický a těžební průzkum v Rodopech. A začaly s těžbou bohatých Pb-Zn ložisek v madanském rudním poli. V této době vzniká mnoho nových dolů včetně dolů Borieva, Erma, Gidurska, Petrovica, Stratiev Kamak.

Po 2. svět. válce  střídají Rusové Němce a vzniká rusko-bulharský podnik Gorubso, který obnovuje těžbu na starých dolech a otvírá nové doly Strašimir, Spolouka, Šarenka, Gradiušte, Batantsi, Petrovica a Krušev Dol. V pozdějších letech přechází společnost  Gorubso  plně do bulharských rukou. V oblasti madanského rudního pole byly těženy rudy Pb-Zn ve více než 40 dolech. V posledních padesáti letech bylo vytěženo 95Mt rubaniny o průměrném obsahu 2.54 % Pb a 2.10 Zn % a to je cca 2.5Mt Pb a cca 2 Mt Zn.

Geologie

Madanské rudní pole patří do Západorhodopské oblasti, nachází se v jihozápadní části Centrálního Rhodopského dómu.

Oblast je tvořena z prekambrických metamorfních hornin, které jsou tektonicky dělené do dvou částí. Spodní část tvoří skupina mramorů, granitizovaných a granitických rul. Svrchní část je tvořena alterovanými mramory, amfibolity a polohami rul a břidlic. Tento soubor hornin byl v Oligocénu (cca 30 mil. let) intenzivně tektonicky postižen a injektován hydrotermálními roztoky o teplotách 350-280°C . Tato hydroterma byla vázána na terciérní vulkanismus v Rhodopské oblasti.

Rudní tělesa jsou několika typů, nejdůležitější jsou žilná, skarnová a metasomatitová tělesa. Žíly mají směrnou délku v rozmezí 0.5-2.5 km a dosahují mocnosti až 10m,běžná mocnost žil se pohybuje okolo 2m. Tělesa jsou vázána na systém šesti subparalelních zlomových pásem směru SSZ-JJV.  Tyto zlomové pásma sloužily jako přívodní kanál pro roztoky hydrotermální mineralizace. Nejvýznačnějším pásmem v oblasti Madanu je tektonická porucha Karaaliev Dol-Petrovica, na které se nacházejí ložiska Osikovo, Mogilata, Karaaliev Dol, Petrovica, Južna Petrovica a Erma Reka.

Hlavními minerály na ložisku jsou křemen, galenit, sfalerit, pyrit a chalkopyrit. V skarnech je významný výskyt johannsenitu v kontaktní zóně skarnových těles. Dalšími rudními minerály jsou arsenopyrit, minerály řady tennantit-tetraedrit, pyrhotin, markazit, kobaltin a vzácné sulfosoli Ag, Bi. Doprovodné minerály jsou kalcit, manganokalcit, rodochrozit, dolomit a rodonit.

Madanské rudní pole je rozsahem a bohatostí nejvýznamnějším Pb-Zn revírem v Rodopském masívu a zároveň představuje jedno z nejvýznamnějších žilných terciérních Pb-Zn ložisek na světě.

Literatura: 

Amov B, Kolkovski B, Dimitrov R (1993) Genesis and age of hydrothermal ore mineralization in the Rhodope metallogenic zone on the basis of the isotopic composition of lead in galena. Annuaire de l'Université de Sofia "St. Kl.Ohridski" Faculté de Géologie et Géographie, 85, 73–98 (in Bulgarian).

Arnaudov V, Amov B, Cherneva Z, Arnaudova R,Pavlova M, Bartnitsky E (1990) Petrologicalgeochemical and lead-isotope evidence of Alpine metamorphism in the Rhodope crystalline complex. Geologica Balcanica, 20, 5, 29-44.

Ashley PM (1980) Geology of the Ban Ban zinc deposit a sulfide-bearing skarn, southeast Queensland, Australia. Economic Geology, 75, 1, 15-29.

Atanassova R (2009) Natural dissolution features of sulphides from Madan Pb-Zn ore deposits, South Bulgaria. Mitteilungen der Österreichischen Mineralogischen Gesellschaft, 155, 24.

Bonev IK (1982) Madan – lead-zinc vein and metasomatic ore deposits. In: Vassileff L, Tzonev D, Bonev I (Editors) Guide-Book 3: Central Rhodopes, IMA, 13th General Meeting, Varna, Bulgaria, 27-52.

Bonev IK (1991) Mineralogy and geochemistry of the Ardino polymetallic deposit. Geochemistry, Mineralogy and Petrology, 27, 25-62 (in Bulgarian with English abstract).

Bonev IK (1995) Manganoan skarns and lead-zinc replacement ores in the marbles of the Rhodope crystalline massif: Ore textures and genesis. International Field Conference on Carbonatehosted Lead-Zinc Deposits, St. Louis, USA, Extended abstracts 18-19.

Bonev, I.K., Boyce, A.J., Fallick, A.E., Rice, C.M., 2000. Ore fluids, light stable isotopes, and ore-forming processes in the tertiary Pb–Zn vein and replacement ore deposits of the Madan district. In: Bogdanov, K. (Ed.), Geodynamics and Ore Deposit Evolution of the  Alpine–Balkan–Carpathian–Dinaride Province. Abstracts, ABCD–GEODE 2000 Workshop, Borovets, Sofia University, Bulgaria, p. 13.

Bonev IK (2001) Metasomatic sulphide rhythmites in skarns from the Madan Pb-Zn deposits. In: Piestrzynski et al (Editors) Mineral Deposits at the Beginning of the 21st Century. Proc. 6th Biennial SGA meeting, 26-29 Aug., Krakow, Poland, 881-884.

Bonev IK (2002) Minerogenesis in the hydrothermal ore-forming system of the Madan vein and metasomatic Pb-Zn deposits. DSci. Thesis, Geological Institute, BAS, Sofia, 167 p.

Bonev IK (2003) Marble-hosted skarn Pb-Zn ore deposits in the Central Rhodopes, Bulgaria. In: Eliopoulos et al. (Editors) Mineral Exploration and Sustainable Development, Millpress, Rotterdam, 243-246.

Bonev IK (2007) Crystal habit of Ag-, Sb- and Bibearing galena from the Pb-Zn ore deposits in the Rhodope Mountains. Geochemistry, Mineralogy and Petrology, 45, 1-18.

Bonev IK, Piperov N (1977) Ore deposition, boiling and vertical extend of the lead-zinc mineralization in the Madan district. Geologica Balcanica, 7, 4, 27-42.

Bonev IK, Yanev VN (1992) The Ardino skarn silver-polymetallic deposit. Reviews of the Bulgarian Geological Society, LIII, 3, 1-18.

Bonev IK, Kouzmanov K (2002) Fluid inclusions in sphalerite as negative crystals: a case study. European Journal of Mineralogy, 14, 607-620.

Bonev IK, Vassileva RD (2004) Manganoan skarns, hydrothermal karst, and ore deposition in the carbonate-hosted skarn Pb-Zn ore deposits in the Central Rhodopes, Bulgaria. Proc. Interim IAGOD conference on Metallogeny of the Pacific Northeast: Tectonics, Magmatism and Metallogeny of Active continental margins, Vladivostok, Russia.

Bonev IK, Boyce AJ, Fallick AE, Rice CM (2000) Ore fluids, light stable isotopes, and ore-forming processes in the Tertiary Pb-Zn vein and replacement ore deposits of the Madan district. ABCD-GEODE 2000 Workshop, Borovets, Bulgaria, Abstracts, 13.

Bonchev G (1925) Mineral deposits in Rhodopes. Reviews of the Bulgarian Geological Society, 32, 85-141.

Bogdanov B (1960) Geologie und Geduge des Erzgebietes von Madan. Annual of the Higher Institute of Mining and Geology, 6, 1-2, 3–43.

Bogdanov B (1961) Stages of mineralization, mineral paragenesis and zonality in the lead-zinc deposits of the Madan and Nedelino ore districts. Review of the Bulgarian Geological Society, 31, 2, 133–160.

Burg JP, Ivanov Z, Ricou LE, Dimov D, Klain L (1990) Implications of shear-sense criteria for the tectonic evolution of the Central Rhodope Massif, Southern Bulgaria. Geology, 18, 451-454.

Burg JP, Ricou LE, Ivanov Z, Godfriaux I, Dimov D, Klain L (1996) Syn-metamorphic nappe complex in the Rhodope Massif. Structure and kinematics. Terra Nova, 8, 6-15.

Cherneva Z, Georgieva M (2005) Metamorphozed Hercynian granites in the Alpine structures of the Central Rhodopes, Bulgaria: Geotectonic position and geochemistry. Lithos, 82, 1-2, 149-168.

Chiflidjanov T (1979) Geological setting of the Erma Reka area of the Madan ore field over drilling data from 1962-1976, with evaluation of the skarn-polymetallic ores in the Ist marble horizon (in Bulgarian).

Dimitrov R et al. (1988) The Lead-Zinc Deposits in Bulgaria. Technika, Sofia, 258 p (in Bulgarian).

Dokov R, Popov A (1961) Analyse der eingehenden und der ausrichtungserkundung einiger bleizink-erzgänge in erzgebeit Madan. Review of the Bulgarian Geological Society, 31, 2, 161-174.

Dokov R, Popov A (1963) Structural conditions for the localization of sulphide mineralization and certain pecularities in the distribution of lead and zinc in the lead-zinc deposits in the Madan ore district. Travaux sur la Géologie de Bulgarie, Serie Géochemie, Minéralogie et Pétrographie, 4, 73-92 (in Bulgarian).

Dragiev H (1988) Role of the Madan overthrust in generation of the metasomatic deposits Mogilata and Osikovo in Central Rhodopes. Geologica Balcanica, 18, 3, 59-77 (in Bulgarian).

Dragiev H, Danchev J (1990) Morphological–structural specialities of metasomatic deposits in the Erma Reka-area in the Madan’s ore field. Geologica Rhodopica, 2, 352–361.

Einaudi MT, Meinert LD, Newberry RS (1981) Skarn deposits. In: Skinner BJ (Editor) Economic Geology 75th Anniversary Volume: Economic Geology Publishing Company, 317-391.

Einaudi MT, Burt DM (1982) Introduction--terminology, classification, and composition of skarn deposits. Economic Geology, 77, 745-754.

Eskenazi G, Kolkovski B, Peycheva E. 1977. Traceelements in pyrite from some lead-zinc deposits in Madan ore field. Ore-forming Processes and Mineral Deposits, 7, 38-56 (in Bulgarian).

Eskenazi G, Kolkovski B, Mincheva E (1979). Trace-elements in galena of several lead-zinc deposits, Madan ore field. Annuaire de l'Université de Sofia "St. Kl. Ohridski", 70, 1-Geology, 365-385 (in Bulgarian).

Gadjeva T (1983) Geochemical and genetical data on the ore mineralization in the Erma River area. Ore-forming Processes and Mineral Deposits, 18, 65-78 (in Bulgarian with English abstract).

Ivanov Z (Editor) (2000) Structure, Alpine Evolution and Mineralizations of the Central Rhodopes Area (South Bulgaria). Guide to Excursions B, ABCD–GEODE 2000 Workshop, Borovetz, Sofia University, Bulgaria, 50 p.

Ivanov Z, Dimov D, Sarov S (2000) Structure of the Central Rhodopes. In: Ivanov Z (Editor) Guide to Excursions B, ABCD–GEODE 2000 Workshop, Borovetz, Sofia University, Bulgaria, 6-20.

Kaiser-Rohrmeier M, Handler R, von Quadt A, Heinrich C (2005) Hydrothermal Pb-Zn ore formation in the Central Rhodopian Dome, south Bulgaria: Review and new time constraints for Ar-Ar geochronology. Schweizerische Mineralogische und Petrologische Mitteilungen, 84, 37-58.

Kirov G, Mincheva-Stefanova J (1962) Mineralogische und geochemische untersuchung der bleizink-lagerstätte „Borieva“ in erzbezirk Madan. Travaux sur la Géologie de Bulgarie, Serie de Géochemie, Minéralogie et Pétrographie, 3, 129-178 (in Bulgarian).

Kolkovski B, Melnikov F, Petrov P (1978) Temperature of mineral forming in base metal deposits from Madan ore field (Bulgaria). Theory and Practice of Thermobarogeoche-mistry, Nauka, Moskva, 116-118 (in Russian).

Kolkovski B, Manev D (1988) Madan ore field. In: Dimitrov R (Editor) The Lead-Zinc deposits in Bulgaria. Technika, Sofia, 37-63 (in Bulgarian).

Kolkovski B, Dobrev S, Petrov P, Manev D (1996) Geology, mineralogy and genesis of Madan ore field. In: Plate tectonic aspects of the Alpine metallogeny in the Carpatho-Balkan region. Proceedings of the Annual meeting, Sofia, UNESCO-IGCP Project No. 356, 2, 157-173.

Kolkovski B, Dobrev S (2000) Ore mineralization in the Central Rhodopes. In: Ivanov Z (Editor) Guide to Excursions B, ABCD–GEODE 2000 Workshop, Borovetz, Sofia University, Bulgaria, 21-36.

Kostov I (1948) On some ‘dodecahedral’ chalcopyrite from South Rhodopes. Annuaire de l’Universite de Sofia, Faculte de Sciences, 44, 3, 1-10 (in Bulgarian).

Kostov I (1963) Mineralogical subdivision of the Rhodopes. Travaux sur la Géologie de Bulgarie, Serie Géochemie, Minéralogie et Pétrographie, 4, 7-26 (in Bulgarian with English abstract).

Kostova B, Pettke T, Driesner T, Petrov P, Heinrich C (2004) LA-ICP-MS study of fluid inclusions in quartz from the Yuzhna Petrovitsa deposit, Madan ore field, Bulgaria. Schweizerische Mineralogische und Petrologische Mitteilungen, 84, 25-36.

Kotseva BG, Piperov NB, Bonev IK, Driesner T, Guillong M, Heinrich C, Plotinskaya O (2008) Chemical composition of ore fluids depositing high-temperature quartz in the Kroushev Dol PbZn deposit, Madan district, Bulgaria. Proc. XIII International Conference Thermobarogeochemistry and IV APFIS symposium, 2, 56-59 (in Russian with English abstract).

Krasteva M (1977) Mineral thermometrical investigations on quartz and carbonates from deposits along fault Ribnitsa-Golyam Palas. Ore-forming Processes and Mineral Deposits, 7, 23-37 (in Bulgarian).

Manev D (1975) En ce qui concerne l’importance des failles W-NW quant a la localisation de lametallisation plombo-zincfere dans le champ metallifere de Madan. Ore-forming Processes and Mineral Deposits, 2, 24-33 (in Bulgarian).

Marchev P, Kaiser-Rohrmeier M, Heinrich C, Ovtcharova M, von Quadt A, Raycheva R. (2005)2: Hydrothermal ore deposits related to post-orogenic extensional magmatism and core complex formation: The Rhodope Massif of Bulgaria and Greece. Ore Geology Reviews, 27, 53-89.

Marchev P, Moritz R (2006) Isotopic composition ofSr and Pb in the Central Rhodopean ore fields: Inferences for the genesis of the base-metal deposits. Geologica Balcanica, 35, 3-4, 49-61.

Megaw PM. Carbonate-hosted Pb-Zn-Ag-Cu-Au replacement deposits: An exploration perspective. In: Lentz DR (Editor) Mineralized intrusionrelated skarn systems, Mineralogical Association of Canada, Short Course Series, 26, 337-357.

Meinert LD, Dipple G, Nicolescu S (2005) WorldSkarn Deposits. In: Hedenquist JW, Thompson JFH, Goldfarb RJ, Richards JP (Editors) Economic Geology 100th Anniversary Volume, Society of Economic Geologists, Littleton, Colorado, USA, 299-336.

Milev V, Stanev V, Ivanov V (1996) Mining production in Bulgaria 1878–1995, Statistical Reference Book. Zemia–93 Press, 196 p. (in Bulgarian).

Minčeva-Stefanova J, Gorova M (1965) Mineralogie und Geochemie der Blei-Zink-Lagerstätte Gradište im Erzbezirk Madan. Travaux sur la Géologie de Bulgarie, Serie de Géochemie, Minéralogie et Pétrographie, 5, 117-191 (in Bulgarian with German and Russian abstract).

Raeva E, Cherneva Z (2009) Geochemistry of the Madan unit gneisses from the Arda-river valley,Central Rhodopes, Bulgaria. Geochemistry,Mineralogy and Petrology, 47, 135-162.

Reed MH (1997) Hydrothermal alteration and its relationship to ore fluid composition. In: Barnes HL (Editor) Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits 3rd edition, Wiley, New York, 229-302.

Strashimorov S, Georgiev V, Mitov V (1985) Mineralothermometric studies in Batanci, Krushev dol, Borieva and Gradishte deposits (Madan ore region). Annual of the Higher Institute of Mining and Geology, 31, 2, 67-77.

Terziev G (1963) Mineralogy of the Dimov Dol – Golyam Palas lead-zinc deposit. Travaux sur la Géologie de Bulgarie, Serie Géochemie, Minéralogie et Pétrographie, 4, 93-124 (in Bulgarian with English abstract).

Vassileva RD (2002) Manganoan skarns from theCentral Rhodopian Pb-Zn deposits. PhD Thesis, Geological Institute, BAS, Sofia, 202 p.

Vassileva RD (2004) Compositional variation in the manganoan clinopyroxenes from the Central Rhodopian skarn-Pb-Zn deposits, Bulgaria. Proc. 5th International Symposium on Eastern Mediterranean Geology, Thessaloniki, Greece, 1469-1472.

Vassileva RD, Bonev IK (2001) Mineral relations and paragenetic sequences in the skarn and postskarn mineralizations in the Pb-Zn ore deposits, Central Rhodopes. ABCD-GEODE 2001 Workshop, Vata Bai, Romania, 101.

Vassileva RD, Bonev IK (2001) Manganoan amphiboles from the skarn-ore Pb-Zn deposits in the Madan district, Central Rhodope Mts., Bulgaria. Geochemistry, Mineralogy and Petrology, 38, 45-53.

Vassileva RD, Bonev IK (2003) Retrograde alterations of manganoan skarns in the Madan Pb–Zn deposits, South Bulgaria. In: Eliopoulos et al. (Editors) Mineral Exploration and Sustainable Development, Millpress, Rotterdam, 403–406.

Vassileva RD, Bonev IK, Marchev P, Atanassova R (2005) Pb-Zn deposits in the Madan ore field, South Bulgaria. In: Blundell D, Arndt N, Cobbold PR, Heinrich C (Editors) Special issue: Geodynamics and Ore Deposit Evolution in Europe. Ore Geology Reviews, 27, 90-91.

Vassileva R, Atanassova R, Kouzmanov K, Kerestedjian T (2009) Madan Pb-Zn deposits, Central Rhodopes, Bulgaria: Mineralization stages and fluid inclusion microthermometry. Proc. XX ECROFI, 21-27 Sept. 2009, University of Granada, 271-272.

Zhao YM (1991) Manganoan skarn formation. In: Skarns their genesis and metallogeny. Theophrastus Publications, Athens, 165-180.