Γεωλογικά και γεωτεκτονικά συνήθως η Θράκη εξετάζεται ως μία ενότητα μαζί με την Ανατολική Μακεδονία.

Γεωτεκτονικά η περιοχή ανήκει στις τρεις παρακάτω γεωλογικές ζώνες:

• Στη μάζα της Ροδόπης, Προτεροζωικής ή Παλαιοζωικής ηλικίας, δηλαδή με πιθανή δημιουργία πριν από από 250 εκ. χρόνια και περισσότερα. Η ζώνη διαιρείται στην κατώτερη ενότητα Παγγαίου () και στην ανώτερη ενότητα Σιδηρόνερου. Η πρώτη αποτελείται από γνεύσιους, αμφιβολίτες, μαρμαρυγιακούς σχιστόλιθους και μάρμαρα, ενώ η δεύτερη διαθέτει επιπλέον και μιγματίτες. Σε όλη την έκταση της μάζας της Ροδόπης συναντώνται διάσπαρτα υπερβασικά σερπεντινιτικά σώματα.
• Στη Σερβομακεδονική μάζα η οποία περιλαμβάνει πετρώματα επίσης Παλαιοζωικής ή και παλαιότερης ηλικίας, τα οποία αποτελούνται κυρίως από γνεύσιους, μαρμαρυγιακούς και αμφιβολιτικούς σχιστόλιθους, μάρμαρα, μεταγάββρους – μεταδιαβάσες, αμφιβολίτες, καθώς και σερπεντινιτικά σώματα.
• Στην Περιροδοπική ζώνη της Θράκης, η οποία περιλαμβάνει μεταμορφωμένα πετρώματα Μεσοζωικής ηλικίας που ανήκουν στην ενότητα Μάκρης (μάρμαρα, δολομίτες, ασβεστικοί σχιστόλιθοι, φυλλίτες, πρασινοσχιστόλιθοι) και στην ενότητα Δρυμού-Μελίας (μεταγραουβάκες, μεταχαλαζίτες, μεταψαμμίτες, μετατόφφους, μεταλάβες, αργιλικοί σχιστόλιθοι), καθώς και σερπεντινιτικά και μεταγαββρικά πετρώματα.

Στην περιοχή υπάρχουν επίσης αρκετά Τριτογενή πλουτωνικά, υποηφαιστειακά και ηφαιστειακά σώματα που διεισδύουν στις παραπάνω γεωτεκτονικές ζώνες, ενώ αρκετά μεγάλες εκτάσεις καλύπτονται από ιζηματογενείς αποθέσεις του Ηωκαίνου (ασβεστόλιθοι, κροκαλοπαγή, ψαμμίτες), του Ολιγοκαίνου – Μειοκαίνου (παράκτιες αποθέσεις, κροκάλες, ψαμμίτες, άργιλοι, αμμοάργιλοι, άμμοι) και του Τεταρτογενούς(αλλουβιακές αποθέσεις: άμμοι, χαλαρά κροκαλοπαγή).

Γεωλογικά, η περιοχή συγκροτείται από πετρώματα που ανήκουν σε τρεις μεγάλες ενότητες:

1) Τα Προ-Μεσοζωικά κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα του υπόβαθρου, στην Ανατολική Μακεδονία και το βόρειο τμήμα της Θράκης. Αποτελούνται από την κατώτερη γνευσιακή σειρά που περιλαμβάνει μοσχοβιτικούς γνεύσιους, βιοτικούς και διμαρμαρυγιακούς γνεύσιους, αμφιβολίτες και μάρμαρα, και την ανώτερη ανθρακική σειρά που περιλαμβάνει μάρμαρα και σχιστόλιθους.

2) Τα Μεσοζωικά πετρώματα της Περιροδοπικής ζώνης, τα οποία αποτελούνται από φυλλίτες, πρασινοσχιστόλιθους και ανθρακικά πετρώματα και εμφανίζονται κυρίως στην περιοχή της Αλεξανδρούπολης.

3) Τα Τεταρτογενή ηφαίστειο-ιζηματογενή πετρώματα των λεκανών που καλύπτουν την υπόλοιπη περιοχή της Θράκης. Αποτελούνται από ιζήματα μολασσικού τύπου (κροκαλοπαγή, αργιλομάργες,μαργαϊκούς νουμουλιτοφόρους ασβεστόλιθους, ψαμμίτες) και ηφαιστειακούς τόφφους (ανδεσίτες, ρυοδακίτες κ.λ.π).

Τα πυριγενή πετρώματα που απαντώνται είναι είτε πλουτώνια (γρανίτες, γρανοδιορίτες, μουζονίτες, διορίτες) είτε τα αντίστοιχα ηφαιστειακά (ρυόλιθοι, ανδεσίτες, δακίτες, δολερίτες).

Ο ΟΡΥΚΤΟΣ ΠΛΟΥΤΟΣ

Η ιστορία και η παράδοση της Θράκης αλλά και της γειτονικής Ανατολικής Μακεδονίας είναι άμεσα συνδεδεμένη με τον ορυκτό της πλούτο, αφού το υπέδαφός της φιλοξενεί ένα πολύ μεγάλο αριθμό μεταλλευμάτων. Υπάρχουν αποδεδειγμένα κοιτάσματα ή ενδείξεις για κοιτάσματα χρυσού, χαλκού, μολύβδου και ψευδαργύρου, σιδήρου και μαγγανίου, μολύβδου και βολφραμίου. Αξιόλογο δυναμικό έχει να επιδείξει η περιοχή της Θράκης και στον τομέα των βιομηχανικών ορυκτών. Ένα από τα πλέον σημαντικά ορυκτά που απαντώνται είναι ο ζεόλιθος, ένα φυσικό πορώδες υλικό με υψηλή ιοντοαν

ταλλακτική ικανότητα που του προσφέρει τη δυνατότητα δέσμευσης βακτηρίων, αερίων, ανόργανων, οργανικών και οργανομεταλλικών ενώσεων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί έτσι για ένα πλήθος περιβαλλοντικές, βιομηχανικές, κτηνοτροφικές και αγροτικών εφαρμογών. Ζεόλιθοι έχουν εντοπιστεί στα Πετρωτά, Πεντάλοφο, Λευκίμη, Φέρες (Ν. Έβρου) και Σκάλωμα (Ν.Ροδόπης). Στην θέση «Παλαιοχώραφα» στην περιοχή των Πετρωτών Έβρου αναπτύσσεται ένα σημαντικό κοίτασμα ζεολίθου τύπου HEU (κλινοπτιλόλιθου‐ευλανδίτη), το οποίο είναι αρίστης ποιότητας.

Υπάρχουν ακόμα κοιτάσματα γρανατίτη στα Κιμμέρια Ξάνθης, ένα υλικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν λειαντικό, ως εναλλακτικό αποξεστικό μέσο αμμοβολής. Επίσης, στις Θέρμες του νομού Ξάνθης έχει εντοπιστεί μεγάλο κοίτασμα λεπιώδη (flake) γραφίτη. Όπως είναι γνωστό, βασική πηγή πλούτου για την ανάπτυξη του αρχαίου Ελληνικού πολιτισμού αποτέλεσαν τα μεταλλεία της Μακεδονίας και Θράκης. Οι έρευνες των τελευταίων ετών έχουν δείξει ότι σε πολλές περιοχές τους έχουμε μία έντονη μεταλλευτική δραστηριότητα κατά την αρχαιότητα, που αφορά κυρίως στην εξόρυξη χρυσού και αργυρού, ενώ έχουν εντοπιστεί και αρχαία μεταλλεία χαλκού.

Σημαντικά κοιτάσματα χρυσού έχουν εντοπιστεί στο χώρο της Θράκης, όπως στις Θέρμες νομού Ξάνθης, στην Ξυλαγανή νομού Ροδόπης και αλλού. Τα τελευταία χρόνια μετά από συστηματικές έρευνες για εντοπισμό νέων κοιτασμάτων χρυσού, ήδη σχεδιάζεται η εξόρυξη χρυσού στις Σάππες του νομού Ροδόπης και στο Πέραμα του νομού Έβρου. Εκτός από το χρυσό, στην ευρύτερη περιοχή της Θράκης εντοπίζεται σημαντικός αριθμός μεταλλοφόρων εμφανίσεων, πολλές από τις οποίες έχουν υποστεί εκμετάλλευση τα παλαιότερα χρόνια. Μεταλλεία σύγχρονα αλλά και παλαιότερα, που λειτούργησαν από τις αρχές του 20ου αιώνα μέχρι και πρόσφατα, έχουμε στο Κάτω Νευροκόπι, στα Κιμμέρια και τις Θέρμες Ξάνθης, στην Ξυλαγανή και το Καλλυντήρι του νομού Ροδόπης, καθώς και σε πολλές περιοχές του νομού Έβρου όπως στην Κίρκη, την Αισύμη και τα Πεύκα. Οι μεταλλευτικές εργασίες αφορούσαν κυρίως στην εκμετάλλευση των μεταλλευμάτων που ήταν πλούσια σε χαλκό, σίδηρο, μαγγάνιο, μόλυβδο και ψευδάργυρο, αντιμόνιο, μολυβδαίνιο, βολφράμιο, χρώμιο.