اشاره:
آن چه كه در پي مي‌آيد، ويرايش نخست اولين بخش از مقاله‌ي «مروري بر رده بندي کانسارها» است؛ از مجموعه‌ي متون آموزشي مفاهيم مهندسي معدن، ويژه‌ي خبرنگاران سياستي و سياست‌پژوهان در بخش مهندسي معدن كه در سرويس مسائل راهبردي دفتر مطالعات خبرگزاري دانشجويان ايران، تدوين شده است. اين مقاله سعي مي‌كند به انواع رده‌بندي كانسارها و توضيحات اجمالي در مورد آن است مي‌پردازد.

سرويس مسائل راهبردي ايران، آشنايي با مفاهيم تخصصي و فني در هر حوزه را مقدمه‌ي ايجاد يك عرصه‌ عمومي براي گفت وگوي دانشگاهيان و حرفه‌مندان با مديران و سياست‌گزاران درباره‌ي سياست‌ها و استراتژي‌ها و برنامه‌ها در آن حوزه مي‌داند و براي آشنايي خبرنگاران و دانشجويان سياست‌پژوه در حوزه‌هاي تخصصي، اقدام به تدوين و ارائه‌ي متون آموزشي در تمامي حوزه‌هاي تخصصي مي‌كند.

مجموعه‌ي مقالات ارائه شده در رشته‌ي مهندسي معدن با ادبياتي غيرفني مفاهيمي فني را براي خواننده توضيح مي‌دهند كه با استفاده از آن تا حدودي مي‌توان به ارزيابي سياست‌گذاري فناوري و سياست‌گذاري توسعه‌ي صنعتي در اين حوزه پرداخت.

سرويس مسائل راهبردي ايران rahbord.isna@gmail.com ضمن اعلام آمادگي براي بررسي دقيق‌تر نياز‌هاي خبرنگاران و سياست‌پژوهان محترم، علاقه‌مندي خود را براي دريافت پيشنهادات و مقالات دانشجويان، پژوهشگران، حرفه‌مندان، مديران و سياست‌گذاران محترم در اين باره اعلام مي‌كند و اظهار اميدواري مي‌كند ايجاد يك عرصه‌ عمومي براي گفت وگوي دانشگاهيان و حرفه‌مندان با مديران و سياست‌گذاران ضمن مستندسازي تاريخ سياست‌گذاري و نظارت عمومي بيشتر بر فرآيند سياست‌گذاري عمومي، موجب طرح ديدگاه‌هاي جديد و ارتقاي كيفيت فرآيند سياست‌گذاري در حوزه‌هاي مختلف تخصصي شود.

مروري بر رده بندي کانسارهاو توضيحاتي در رابطه با مهمترين کانسارها

اکتشاف مواد معدني ، زيربناي اقتصاد و صنعت هر جامعه را تشکيل مي‌دهند. بشر از همان آغاز آفرينش خود و در طول تاريخ ، بر حسب نيازمنديها و شناخت ، از مواد معدني استفاده کرده است. اکنون نيز انسان ، از تمامي مواد معدني به حالتها و شيوه‌هاي گوناگون ،اقدام به اکتشاف مواد معدنى و بهره‌برداري ار آنها مي‌نمايد. به عبارت ديگر ، همين مواد معدني هستند که پاپه و اساس تمدن را تشکيل مي‌دهند. در رسيدن به اهداف فوق ، روشهاي مختلف تجزيه مواد معدني ، روشهاي ژئوفيزيکي و ژئوشيميايي و فرآوري مواد انجام مي‌گيرد. همچنين در انجام پروژه‌هاي مختلف اکتشافي بايد به مسائل زيست محيطي نيز دقت لازم را مبذول داشت.

تاريخچه
از آغاز آفرينش ، انسان همواره از مواد پوسته زمين در جهت رفع نيازمندي‌هاي زندگي و دسترسي به رفاه بيشتر استفاده کرده است. سنگها و کانيهاي غير فلزي اولين موادي هستند که انسان اوليه آنها را به کار برده است. آثار بدست آمده از کاوشهاي باستان شناسي حاکي از آن است که انسانهاي اوليه از فلينت ، چرت و ديگر سنگهاي سخت براي ساختن اسلحه و کندن غارها استفاده نموده‌اند و همچنين خاک رس و سنگ را براي ساختن ظروف گلي و اهرام شگفت انگيز مورد استفاده قرار داده‌اند.

ظهور انسان و اشياي دست ساز بشري در عصر پارينه سنگي (Paleolithic old stone age) در 750 هزار سال پيش از ميلاد آغاز گشته است. بر اساس مطالعات باستان شناسي ، طلا Au نخستين فلزي بوده که بشر به صورت خالص از رودخانه‌ها جمع آوري نموده و مس نيز نخستين فلزي است که انسان قادر به ذوب آن شده است. در مورد تاريخ استفاده از مس نظرات ضد و نقيضي ديده مي‌شود. گروهي استفاده از آن را در حدود 20 هزار سال پيش از ميلاد ، و عده‌اي تاريخ استفاده آن را به حدود 12 هزار سال پيش از ميلاد و به کشور مصر نسبت مي‌دهند.

سير تحولي
• بر طبق نوشته‌هاي هرودت ، يونانيان در سال‌هاي 420 تا 384 قبل از ميلاد از رگه‌هاي کوارتزي براي کشف ذخاير طلا استفاده نموده‌اند.
• ابو علي سينا ، فيلسوف و دانشمند ايراني ( 1037 ـ 980 ميلادي ) اولين کسي به شمار مي‌رود که مواد معدني را تقسيم نموده است. اين رده بندي شامل سنگ‌ها ، فلزات ، سولفورها ، نمک‌ها و ترکيبات ديگر مي‌باشد.
• اولين نظريه در مورد منشأ مواد معدني توسط جورج اگزيکولا در سال 1556 ارائه شد. اين دانشمند به کمک مطالعات دقيق انجام شده روي ناحيه معدني ارزبرگ آلمان، چگونگي تشکيل اين ذخيره را به طور سيستماتيک بيان نمود. در قرن هيجدهم مجددا پژوهش‌هايي در زمينه چگونگي تشکيل مواد معدني به خصوص در منطقه ارزبرگ آلمان توسط دلياس ( 1770 ) ، هنگل (1725) ، زيرمن ( 1746) انجام شد.
• در اواخر قرن هيجدهم ، ورنر از آلمان و جيمز هاتن از اسکاتلند ، دو نظريه متفاوت در مورد منشا مواد معدني ارائه دادند و بحث‌هاي زيادي در اين باره آغاز گرديد. ورنر در سال 1775 نظريه نپتونيست را ارائه نمود. بر طبق اين نظريه سنگ‌هاي رسوبي و سنگ‌هاي آذرين و حتي رگه‌ها از طريق ته‌نشيني در اقيانوس به وجود آمده‌اند. هاتن نيز در سال 1778 نظريه پلوتونيست را پيشنهاد کرد. وي ضمن رد کردن نظريه ورنر، معتقد بود که سنگ‌هاي آذرين و مواد معدني مذاب از اعماق زمين منشا گرفته‌اند.
• در اواخر قرن نوزدهم ، دانشمندان آمريکايي و اروپايي در مورد نحوه تشکيل مواد معدني نظريه‌هاي مختلف ديگري ارائه داده‌اند. مطالعه و پژوهش‌هايي که تا کنون در زمينه منشا و چگونگي تکشيل کاني‌ها توسط دانشمندان انجام شده موجب ارائه تئوري‌هاي جديد شده که اکتشاف مواد معدني را در تمامي مراحل کم هزينه‌تر ، آسان‌تر و موفقيت آميزتر نموده است.
• بسياري، ايرانيان را نخستين ذوب کنندگان و استفاده کنندگان از فلز مس تصور مي‌کنند و تاريخ آن را به حدود 9 هزار سال پيش از ميلاد مي‌دانند. به نظر بسياري از باستان شناسان استخراج و ذوب مس توسط ساکنان اوليه ايران و در محلي به نام تل ابليس صورت گرفته است. بر اساس شواهد باستان شناسي و معدن کاري قديمي ، مرکز ، شرق و شمال ايران داراي کهن‌ترين پيشينه فلزگري مي‌باشند. اواخر هزاره هفتم در ايران را مرحله گذر از عصر نو سنگي به عصر فلزات مي‌دانند، در حالي که عصر نو سنگي در اروپا تا هزاره چهارم ادامه داشته است.

امروزه سه رده بندي براي کانسارها مورد استفاده قرار مي‌گيرد که ممکن است با توجه به شرايط خاص يک کانسار ، يکي بر ديگري ترجيح داده شود. اين رده بندي‌ها بصورت زير مي‌باشد:

• رده بندي نيگلي کانسارها ( 1929 ):
o کانسارهاي نفوذي
o کانسارهاي آتشفشاني

• رده بندي کانسارها توسط اشتايدرون:
o کانسارهاي نفوذي و ماگمايي
o کانسارهاي پنوماتوليتي
o کانسارهاي گرمابي
o کانسارهاي حاصل از گازها و بخارات دروني که به مناطق سطحي راه مي‌يابند.

• رده بندي کانسارها توسط ليندگرن:
o تجمع کاني‌ها در اثر انجام واکنش‌هاي شيميايي
o تغييرات و تجمع مکانيکي مواد معدني

پگماتيت‌ها :
توده‌هاي نفوذي گرانيتي معمولاً بين 1 تا 4 درصد آب دارند كه همراه با ساير مواد فرار از مراحل آغازين و اصلي تبلور ماگما رانده شده و در فازهاي پاياني تبلور، تجمع مي‌يابند. بخش رقيق باقيمانده ماگما كه سرشار از مواد فرار است، انباشته از عناصري است كه به دليل داشتن شعاع يوني بسيار بزرگ و يا خيلي كوچك از شبكه تبلور كاني‌هاي اصلي ماگما به فازهاي پاياني تبلور رانده شده‌اند. اين ماگماي داغ و رقيق به بخش‌هاي فوقاني توده نفوذي رانده شده و به درون شكاف‌ها و فضاهاي خالي توده نفوذي و حتي سنگ‌هاي در برگيرنده توده، نفوذ مي‌كند. در اين فضاهاي خالي به دليل كاهش فشار و كاهش دما، مذاب در دماهاي بين 650 تا 550 درجه سانتيگراد شروع به تبلور مي‌نمايد. به دليل رقيق بودن مذاب و در نتيجه كاهش هسته‌اي تبلور كاني‌هاي متبلور شده غالباً بسيار بزرگ هستند و مي‌توانند با سرعت زيادي آزادانه و بدون برخورد با بلورهاي مجاور رشد نمايند. محصول نهايي اين فرآيند، سنگي است درشت بلور با كاني‌هاي بسيار درشت و حاوي عناصر كمياب، بعضاً سرعت رشد برخي از بلورها تا 30 سانتيمتر در روز برآورد شده است. مواد معدني مهمي كه از پگماتيت‌ها بدست مي‌آيند عبارتند از : كاني‌هاي ليتيم‌دار، كاني‌هاي بريليوم‌دار، ميكاها، كاني‌هاي حاوي عناصر كمياب، كاني‌هاي قيمتي، كاني‌هاي تنگستن، فلدسپات‌ها، كاني‌هاي حاوي قلع، اورانيوم و نيوبيوم. از طرفي برخي از اين مواد معدني نظير كاني‌هاي بريليوم‌دار منحصراً از كانسارهاي پگماتيتي بدست مي‌آيند و منبع ديگري براي استحصال آنها در طبيعت وجود ندارد و از طرف ديگر پگماتيت‌ها بهشت كاني‌شناسان و علاقمندان جمع‌آوري بلورهاي طبيعي زينتي و بلورهاي جواهري است. پگماتيت‌ها را بر اساس عمق تشكيل آنها به چهار گروه تقسيم مي‌كنند پگماتيتهاي كم‌عمق، با عمق متوسط، عميق و بسيار عميق.

مواد معدني پگماتيت‌ها
الف ـ كاني‌هاي ليتيم‌دار : مهمترين كاني‌هاي پگماتيتي‌ ليتيم‌ عبارتند از اسپودومن (Spodumen) كه يك پيروكسن منوكلينيك است، لپيدوليت (Lepidolite) كه يك ميكا است و آمبلي گونيت (Ambligonite) كه يك فسفات مي‌باشد. كاني‌هاي ليتيم‌دار براي تهيه فلز ليتيم كه كاربردهاي فراواني در تهيه آلياژهاي سبك، انرژي هسته‌اي، تهيه ويتامين، صنايع شيميايي و باتري دارد، استحصال مي‌شوند.

ب- كاني‌هاي بريليوم‌دار : پگماتيت‌ها مهم‌ترين منبع كاني‌هاي بريليوم محسوب مي‌شوند. 90 درصد بريليوم جهت تهيه آلياژهاي مقاوم و سخت بكار برده مي‌شود. روسيه توليد‌كننده بيش از 70% بريليوم جهان است و كشورهاي برزيل و آرژانتين و زيمباوه و رواندا در مقام‌هاي بعدي قرار دارند. مهمترين كاني‌هاي پگماتيتي بريليوم عبارتند از : بريل، بريليونيت، برترانديت و كريزوبريل.

ج- ميكاها : مهمترين ميكاي پگماتيتي مسكوويت يا ميكاي سفيد است. اين كاني از لحاظ مصرف در نوع صفحه اي و پولكي توليد مي‌شود. ميكاي صفحه‌اي براي مصارف الكترونيك، اپتيك و عايق‌سازي حرارت و جريان الكتريسيته بكار برده مي‌شود. اما ميكاي پولكي به عنوان پركننده در سيمان، آسفالت، رنگ، تزئين بتون، تهيه گل حفاري به كارمي‌رود. ايالات متحده آمريكا بزرگترين توليدكننده ميكالي سفيد جهان است و پس از آن روسيه، هندوستان و كر‌ه‌جنوبي در مقام‌هاي بعدي قرار مي‌گيرند.

د- كاني‌هاي حاوي عناصر كمياب : بيش از 300 كاني حاوي عناصر كمياب در پگماتيت‌ها شناسايي شده‌اند. مصارف مهم عناصر كمياب عبارتند است از : پالايش نفت‌خام، صنايع شيشه‌ و سراميك، صنعت توليد لامپ تصوير رنگي تلويزيون، تهيه آهنرباهاي دائمي و نيروهاي نوري و آلياژها. مهمترين اين كاني‌ها عبارتند از : مونازيت، زينوتايم، زيركن، آلانيت و بايدليت.

ه- فلدسپات‌هاي آلكالن : مهم‌ترين منبع استحصال فلدسپات‌هاي آلكالن پگماتيت‌هاي بسيار عميق مي‌باشند. بيش از50 درصد آلكالي فلدسپات‌هاي توليد شده، در صنايع شيشه به مصرف مي‌رسند. نقش اين كاني در تهيه شيشه بالا بردن مقاومت خمشي شيشه و جلوگيري از تبلورهاست. همچنين به عنوان ماده زمينه رنگ سراميك‌ها و سفال‌ها و نيز در لاستيك‌سازي و توليد صابون نيز بكار برده مي‌شود.

پگماتيت‌هاي كم‌عمق يا پگماتيت‌هاي حفره‌دار
اين نوع پگماتيت‌ها در عمق 5/1 الي 5/3 كيلومتري از سطح زمين تشكيل شده‌اند و به دليل فشار كم محيط تشكيل داراي فضاهاي خالي در بين بلورها مي‌باشند. اين گروه گاهي حاوي كاني‌هاي قيمتي بريل و توپاز و بندرت كاني‌هاي ليتيوم و قلع و عناصر كمياب است.

پگماتيت‌هاي عمق متوسط يا پگماتيت‌هاي حاوي عناصر كمياب
اين گروه از پگماتيت‌ها كه در عمق 5/3 الي 7 كيلومتري از سطح زمين تشكيل شده‌اند حاوي كاني‌هاي داراي عناصر كميابي مي‌باشند.ارزش اقتصادي اين پگماتيت‌ها از سه نوع ديگر بيشتر است.

پگماتيت‌هاي عميق يا پگماتيت‌هاي ساده يا پگماتيت‌هاي ميكادار
پگماتيت‌ها در عمق 7 تا 11 كيلومتري تشكيل شده‌اند. اكثراً واجد 2 نوع ميكا و كا‌ني‌هاي فرعي نظير گارنت، تورمالين، كيانيت، زيركن، آپاتيت و مونازيت هستند. اين گروه معمولاً به شكل پرشدگي شكستگي‌ها در سطح وسيعي توزيع شده است. پتانسيل اقتصادي اين گروه بسيار كم و بندرت براي اورانيوم و عناصر كمياب مقرون به صرفه اقتصادي است.

پگماتيت‌هاي بسيار عميق يا پگماتيت‌هاي سراميكي
اين پگماتيت‌ها كه اعماق بيش از 11 كيلومتر تشكيل شده‌اند معمولاً فاقد كاني‌سازي بوده و تنها براي توليد انواع سراميك مناسب‌اند.

اسکارن
واژه اسکارن اولين بار در سوئد به عنوان يک اصطلاح معدني، براي توصيف گانگ کالک سيليکاته نسبتا درشت همراه با بعضي از ذخاير آهن به کار گرفته مي‌شد. طبق تعريف واژه اسکارن به سنگهايي اطلاق ميشود که از سيليکاته Mg,Ca,Fe تشکيل شده اند و در نتيجه جانشيني Mg,Fe,Al,Si در سنگهاي غني از کربنات( آهک يا دولوميت) حاصل مي‌شوند. اسکارن ها غالبا در نزديکي توده هاي نفوذي تشکيل مي شوند و داراي انواع مختلفي مي باشند.

انواع اسکارن
اسکارن‌ها مي توانند بر اساس معيارهاي مختلفي تقسيم بندي مي‌شوند. اسکارن منيزيمي و کلسيک براي توصيف ترکيب شيميايي غالب پروتوليت و کاني‌هاي اسکارني حاصله به کار مي رود. اين واژه‌ها مي‌توانند به صورت ترکيبي هم بيان شوند. مثل اگزواسکارن منيزيمي، که شامل اسکارن فورستريت- ديوسپيدي تشکيل شده از دولستون مي باشد. هورنفلس کالک سيليکاته يک واژه توصيفي است که براي سنگ‌هاي کالک سيليکاته دانه ريز حاصل از دگرگوني سنگ‌هاي کربناته ناخالص مثل آهک سيلتي و شيل کربناته اطلاق مي‌شود. اسکارن‌هاي واکنشي از دگرگوني ايزوکميکال لايه هاي نازکي از سنگ‌هاي شيلي و آهکي که به طور ميان لايه اي قرار گرفته باشند، تشکيل مي‌شوند.

اسکارنوئيد
اسکارنوئيد براي توصيف سنگ‌هاي کالک سيليکاته نسبتا دانه‌ريز و فقير از آهن به کار مي‌رود که از نظر ژنتيکي حد واسط بين هورنفلس دگرگوني محض و اسکارن متاسوماتيکي دانه درشت محض مي‌باشد (بعضا اسکاران تراوشي نيز خوانده مي‌شود). اسکارنوئيد براي توصيف سنگ‌هاي غني از گارنت با منشا نامعلوم به‌کار مي‌رود. در تمام واژه‌هاي فوق‌الذکر،ترکيب و بافت اسکارن توسط ترکيب و بافت پرتوليت کنترل مي‌شود اغلب ذخاير اسکارني که از لحاظ اقتصادي مهم‌اند از انتقال متاسوماتيکي در مقياس بزرگ حاصل مي‌شوند که در آن ترکيب سيال، کاني شناسي اسکارن و کانه‌هاي حاصله را کنترل مي‌کند.

تکامل اسکارن‌ها در زمان و مکان
اسکارن‌ها در همه‌جا و در سنگ‌هاي ميزبان با هر سني يافت مي‌شوند. اگر چه اکثرا در واحدهاي سنگي کربناته تشکيل مي‌شوند، اما در بيشتر انواع سنگ‌ها شامل شيل، ماسه سنگ، گرانيت، بازالت و کوماتئيت نيز مي‌توانند تشکيل شوند. اسکارن‌ها در طي دگرگوني ناحيه‌اي يا تماسي و در اثر فرآيندهاي متاسوماتيکي سيال‌هاي با منشا ماگمايي، دگرگوني، جوي يا دريايي تشکيل مي‌شوند. اين ذخاير در جوار توده‌هاي نفوذي، در طول گسل‌ها و زون‌هاي برشي اصلي، در سيستم‌هاي ژئوترمالي کم عمق، زير کف دريا و مناطق دگرگوني دفني عميق واقع در اعماق کم پوسته يافت مي‌شوند.

كانسارهاي گرمابي
آب‌هاي گرم كاني‌ساز در طبيعت مسئول تشكيل بسياري از كانسارها و تجمعات موادمعدني هستند. مجموعه اين كانسارها علي‌رغم تفاوت‌هايي كه در نوع مواد معدني و حجم ذخيره دارند در اين نكته كه همگي از رسوب‌گذاري مواد محلول در آب‌هاي داغ، در فضاهاي خالي و شكستگي‌ها تشكيل شده‌اند، مشتركند. اين آب‌هاي گرم كه اكثراً به شكل سلول‌هايي با جريان هم‌رفت (Convection) در اطراف توده‌هاي آذرين نفوذي و يا مناطق آتشفشاني مشاهده مي‌شوند و حتي بعضي اوقات به شكل چشمه‌هاي كاني‌ساز در سطح زمين هم ظاهر مي‌شوند. با اين وجود آب‌هاي ماگمايي سهم بسيار ناچيزي در شكل‌گيري اين آب‌ها دارند و بخش اعظم اين آب‌ها از آبهاي جوي و زيرزميني فرورو منشاء مي‌گيرد و تنها ممكن است بخش كوچكي از آب‌هاي ماگمايي نيز به اين مجموعه افزوده شود. آب‌هاي فرورو برخي اوقات در حين حركت خود به سمت پايين در اعماق زمين به توده‌هاي نفوذي در حال سرد شدن و يا مخازن ماگمايي آتشفشان‌هاي فعال يا نيمه‌فعال برخورد مي‌كنند و در نتيجه حرارت و قابليت انحلال اين آب‌ها افزايش مي‌يابد. ضمن اينكه ممكن است مقداري آب ماگمايي هم از طرف اين توده‌هاي در حال سرد شدن به اين آب‌ها افزوده ‌شود. اين آب‌ها پس از گرم شدن در نقطه بخصوصي به علت كاهش وزن مخصوص ناشي از افزايش دما در امتداد شكستگي‌ها و گسل‌ها شروع به صعود به سمت مناطق كم‌عمق‌تر را مي‌نمايند و در مسير، خود موادمعدني موجود در سنگ‌هاي مسير نظير سرب، روي، طلا، مس، جيوه، نقره و غيره را حل نموده و با خود بالا مي‌آورند. با كاهش عمق از فشار و دما اين محلول داغ سرشار از كاتيون‌هاي فلزي محلول كاسته شده و در اعماق بخصوصي تحت تأثير عواملي نظير كاهش فشار، كاهش دما، موادمعدني خود را از دست داده‌اند به واسطه افزايش وزن مخصوص ناشي از سرد شدن دوباره به سمت پايين جريان مي‌يابند. بدين‌ترتيب چرخه‌اي از آب‌هاي گرم برقرار مي‌شود كه در يك سوي آن بخش عميق انحلال و موتور حرارتي ماگما قرار گرفته و در سمت مقابل بخش‌هاي كم‌ دماي سطحي و محل رسوبگذاري مواد واقع شده‌اند. بنابراين آنچه كه يك كانسار رگه‌اي گرمابي ناميده مي‌شود مجاري چند فاكتور مهم نقش دارند كه عبارتند از : منبع حرارتي، وجود شبكه مناسبي از شكستگي‌ها، مناسب بودن تركيب شيميايي محلول، مناسب بودن تركيب شيميايي سنگ‌هاي مسير محلول‌ها وبالاخره كافي بودن حجم آب‌هاي سطحي و زيرزميني به حدي كه بتواند يك چرخه مؤثر را تشكيل دهند. از آنچه گفته شد چنين استنباط مي‌شود كه تركيب كاني‌شناسي كانسارهاي گرمايي ارتباط مستقيمي با تركيب كاني‌شناسي سنگ‌هاي مسير چرخه گرمابي و درجه حرارت آب دارد. به عنوان مثال كانسارهاي گرمابي اورانيوم در سنگ‌هاي آذرين اسيدي و كانسارهاي نقره گرمابي در آندزيت‌ها و سنگ‌هاي حد واسط تشكيل مي‌شوند. مهم‌ترين كانسارهاي گرمابي عبارتند از : طلا، نقره، جيوه، آنتيموان، فلوريت، باريت، سرب، روي، آلونيت، كائولينيت، منيزيت، منگنز، اورانيوم و مس.

كانسارهاي جيوه رگه‌اي
جيوه در طبيعت اكثراً به صورت كاني سينابر يافت مي‌شود. اين كاني در دماي 50 الي 200 درجه سانتيگراد و در اعماق كم تا سطح زمين تشكيل مي‌شود. در چشمه‌هاي آب‌گرم فعال زلاندنو و غرب آمريكا كاني سينابر در حال تشكيل شدن است. كاني‌سازي جيوه بدون شك در زمان‌هاي مختلف صورت گرفته است اما به دليل ناپايداري جيوه و تركيبات آن بعد از تشكيل به دفعات دستخوش تغيير و تحول شده است. كاني‌سازي‌هاي گرمابي جيوه غالباً با آنتيموان همراه است. استيبنيت مهمترين كاني همراه سينابر در رگه‌هاي جيوه است.

كانسارهاي طلاي گرمابي
كانسارهاي طلاي رگه‌اي را مي‌توان در سنگ‌هاي آتشفشاني و رسوبي دگرگون شده و نيز برخي از سنگ‌هاي آتشفشاني يافت. در اين كانسارها طلا بيشتر همراه سولفيدها و آرسنيدها مشاهده مي‌شود و ندرتاً به حالت آزاد يافت مي‌شود. مقدار ذخيره كانسارها كمتر از يك ميليون تن بوده و عيار طلا در رگه‌هاي قابل استخراج بيش از پنج گرم در تن مي‌باشد. رگه‌هاي طلا در محدوده 50 تا 200 درجه سانتيگراد و از عمق 800 متري تا نزديكي سطح زمين تشكيل شده‌اند. ذخاير طلاي رگه‌اي در سپرهاي كانادا، رودزيا و استراليا كشف شده‌اند.

كانسارهاي سرب و روي رگه‌اي
كانسارهاي سرب و روي گرمابي نسبتاً فراوانند. اين كانسارها بيشتر در كمربندهاي آتشفشاني وسيع و گسترده غرب آمريكا، ژاپن، فيليپين، ايران و آلپ قرار دارند. كاني‌هاي مهم اين ذخاير عبارتند از : اسفالريت، گالن و كالكوپريت. گاهي اوقات ممكن است همراه گالن مقداري نقره وجود داشته باشد.

كانسارهاي ماگمايي
كانسارهاي ماگمايي گروه بزرگ و مهمي از منابع معدني شناخته شده و مورد استفاده بشر را تشكيل مي‌دهند. اين گروه از كانسارها كه تأمين‌كننده بخش عظيمي از نياز بشر به موادي نظير فولاد، مس، پلاتين، تيتانيوم، كروم مي‌باشند، مستقيماً با ماگما و مراحل تبلور آن در حين صعود از اعماق زمين به طرف بخش‌هاي كم‌عمق‌تر پوسته در ارتباط هستند. تنوع كاني‌سازي در اين گروه از كانسارها ناشي از تنوع تركيب ماگماهاي كانسارساز و تفاوت در منشاء و مسير صعود آن‌ها مي‌باشد. بطور كلي كانسارهاي ماگمايي را مي‌توان به دو گروه كانسارهاي مرتبط با ماگماهاي مافيك و اولترامافيك و كانسارهاي وابسته به ماگماهاي حدواسط و اسيدي تقسيم نمود. وجه مشترك تمامي كانسارهاي ماگمايي در اين است كه ماده معدني در حين مرحله اصلي تبلور ماگما متبلور شده و معمولاً به صورت يكنواخت و كم‌عيار در زمينه سنگ‌آذرين پراكنده مي‌باشد (كانسارهاي الماس و مس پرفيري). اما در برخي از موارد ممكن است ماده معدني به واسطه اختلاف وزن مخصوص زيادي كه با مذاب سيليكاته دارد در شرايط مناسب بتواند پس از تبلور در مخزن ماگماي مذاب سقوط نموده و در بخش‌هاي تحتاني مخزن ماگما به صورت لايه‌ي‌ مشخص و بسيار وسيع تجمع يابد (ذخاير كروميت و پلاتين تجمع يابد).

كانسارهاي مس پورفيري
كانسارهاي مس پورفيري مهمترين نوع كانسارهاي پورفيري بوده و عظيم‌ترين ذخاير مس جهان را شامل مي‌شوند. وجه تشابه تمامي كانسارهاي پورفيري، حضور بافت پورفيري در سنگ آذرين ميزبان كاني‌سازي است. بافت پورفيري كه شامل حضور بلورهاي درشت در يك متن ريزبلور از يك سنگ‌آذرين است نشان‌دهنده‌ي وجود دو مرحله سرد شدن متفاوت براي ماگماست. يكي مرحله آرام اوليه كه در آن بلورها به كندي و آهسته سرد شده و در نتيجه ابعاد درشتي يافته‌اند و ديگري مرحله سريع ثانويه كه در آن به دليل سرعت زياد سرد شدن ماگما مابقي مذاب به صورت بسيار ريز بلور در لابلاي بلورهاي درشت اوليه متبلور شده است. اين بافت بيشتر در توده‌هاي نفوذي كه به سرعت از اعماق به بخش‌هاي كم‌عمق پوسته نزديك و به سطح زمين صعود نموده‌اند مشاهده مي‌شود. در اين توده‌هاي نفوذي اگر ماگماي اوليه سرشار از مواد معدني نظير مس، موليبدن، اورانيوم، طلا يا تنگستن و قلع باشد، به دليل سرعت بالاي سرد شدن ماگما در حين صعود، اين مواد فرصتي براي جدا شدن از ماگما و تبلور در فضاهاي مناسبي نظير گسل‌ها و شكستگي‌ها پيدا نمي‌كنند. در چنين شرايطي اين عناصر به شكل بلورهاي ريز كاني‌هايي نظير كالكوپيريت، موليبدنيت، طلا، كاسيتريت و غيره در متن سنگ پخش شده و متبلور مي‌شوند. بدين‌ترتيب تمامي توده‌ي عظيم نفوذي آغشته به مواد معدني با عيار پايين مي‌شود. عيار ماده معدني در اين كانسارها ندرتاً از 5/1 درصد تجاوز مي‌كند. اما آنچه كه اين كانسارها را از نظر اقتصادي ارزشمند نموده حجم عظيم كاني‌سازي و ذخيره بسيار بالاي ماده معدني در آن‌هاست. امروزه پيشرفت تكنولوژي دست‌يابي به روش‌هاي استحصال مواد معدني را در عيارهاي كمتر از 1% نيز امكان‌پذير ساخته است و بدين‌ترتيب روزبروز به اهيميت استراتژيك ذخاير پرفيري افزوده مي‌شود.

كانسارهاي مهم مس عبارتند از:
_ كانسارهاي رگه‌اي مس
_ كانسارهاي دگرگوني مجاورتي (اسكارن) مس
_ كانسارهاي رسوبي مس
_ كانسارهاي پورفيري مس ـ كانسارهاي مس ماسيوسولفيدي

در ميان اين كانسارها، كانسارهاي مس پورفيري به دليل ذخيره زياد و هزينه ناچيز بهره‌برداري جائز بيشترين اهميت‌اند. امروزه بخش اعظم مس جهان از كانسارهاي مس پورفيري به دست مي‌آيد. كانسارهاي مس پورفيري را به اساس نوع سنگ‌آذرين نفوذي ميزبان كاني‌سازي به دو گروه تقسيم مي‌كنند: كانسارهاي مس پورفيري نوع ديوريتي و نوع مونزوينتي :در اين گروه از كانسارهاي مس پورفيري توده نفوذي كه كاني‌سازي در آن صورت گرفته از نوع مونزونيت تا گرانوديوريت پورفيري با تركيب كالك آلكان است. اين توده‌هاي نفوذي معمولاً در زون فرورانش حاشيه قاره‌ها مشاهده مي‌شوند. اين توده‌هاي نفوذي نيمه‌عميق غالباً به شكل استوك و دايك و ندرتاً باتوليت مشاهده مي‌شوند. اين توده‌هاي نفوذي غالباً به شكل باتوليت مشاهده مي‌شوند. عيار مس در اين گروه از كانسارهاي مس پورفيري بطور ميانگين 5/0 وذخيره كانسار بين 95 تا 3000 ميليون تن مي باشد. محصول فرعي اين كانسار طلا و به مقدار جزيي موليبدن مي‌باشد. كانسارهاي مس پاندرا در گينه جديد، باساي در فيليپين و سروكلرادو در پاناما از نوع كانسارهاي مس پورفيري ديوريتي مي‌باشند.

شكل و بافت ذخيره معدني :
بطور كلي ذخيره كانسارهاي مس پورفيري به اشكال چتري، عدسي محدب، صفحه‌اي و استوانه‌اي مشاهده مي‌شود. اما به طور كلي شكل توده معدني به شدت تحت تأثير شكل توده نفوذي و شكستگي‌ها و زون‌هاي خرد شده محلي مي‌باشد. ذخيره معمولاً در بخش فوقاني و اصطلاحاً سقف توده نفوذي تشكيل مي‌شود و بعضاً دامنه آن تا سنگ‌هاي در برگيرنده توده نفوذي كشيده مي‌شود. بافت ذخيره غالباً از نوع پراكنده بوده اما كاني‌سازي به شكل رگچه‌هاي كوچك نيز مشاهده مي‌شود.

ادامه دارد...

تدوين :
مهندس علي حميدي- دانشجوي کارشناسي ارشد مهندسي نفت دانشکده فني دانشگاه تهران و كارشناسي مهندسي معدن دانشگاه سهند تبريز
خبرنگار افتخاري مهندسي معدن سرويس مسايل راهبردي دفتر مطالعات خبرگزاري دانشجويان ايران(ISNA)