زمین شناسی منگنز

[XMEHRDADX 7514]

زمین شناسی منگنز

 

کانسنگ هاي منگنز بسته به ميزان عيار منگنز موجود در آنها به 4 بخش تقسيم مي شوند :

کانسنگ منگنز ( بيش از 35% منگنز )، کانسنگ منگنز آهن دار ( 20- 35% منگنز )، کانسنگ منگنز آهني ( 20- 10% منگنز ) و کانسنگ آهن منگنز دار ( 10- 5% منگنز ).

 

1- تقسيم بندي کانسارهاي منگنز (پارک و مک ديارميد 1975):

1-1 – کانسارهاي همراه با توف ها و رسوبات آواري مرتبط با مواد آتشفشاني (نوع آتش فشاني – رسوبي):

اين گروه از نظر اقتصادي ارزش بيشتري دارند به عنوان مثال مي توان کانسارهاي پونوپو درکوبا، دره رودخانه الکي در شيلي و کانسار منگنز ونارچ قم نام برد.

 

1-2- کانسارهاي مستقل از فعاليت هاي آتش فشاني:

مانند کانسار نيکوپول در اکراين.

 

1-3- کانسارهاي همراه با کانسارهاي آهن لايه اي

در ذخاير منگنز، منگنز به دو صورت Mn+4 و Mn2+ واکنش مي دهد.چنانچه منگنزهاي موجود در منطقه هيپوژن اغلب دو ظرفيتي بوده و به صورت انواع کاني هاي کربناته و سيليکاته ظاهر مي شوند. منگنز دو ظرفيتي نسبتاً محلول و به شدت متحرک است. در منطقه سوپرژن، منگنزهاي منتقل شده از منطقه هيپوژن به صورت اکسيدهاي چهار ظرفيتي که در منطقه سوپرژن پايدارترند، رسوب مي کنند.

بيشتر تمرکزهاي اوليه منگنز که تشکيل کانسارهاي مهم و اقتصادي منگنز را مي دهند و يا انواع ديگر که حاصل فرآيندهاي ثانويه هستند، همگي منشأ رسوبي دارند و در اين ارتباط اکثر طبقه بندي ها مبتني بر شرايط منطقه رسوبگذاري و نحوه تمرکز منگنز مي باشد.

رايج ترين طبقه بندي ها کانسارهاي منگنز را به گروه هاي رسوبي، گرمابي، دگرگوني و سوپرژن تقسيم بندي مي کنند:

 

2- تقسيم بندي کانسارهاي منگنز ( گيلبرت و پارک 1977 ):

2-1- کانسارهاي رسوبي منگنز:

قسمت اعظم منگنز دنيا از کانسارهاي منگنز رسوبي بدست مي آيد. شوروي سابق يکي از اصلي ترين توليد کنندگان منگنز جهان به شمار مي آيد که با توليد 901 ميليون تن در سال 1989 نزديک به 41% از کل توليد جهان را به خود اختصاص داده است. در حدود 75% از منابع منگنز کشف شده (در خشکي) در شوروي سابق در حوضه نيکوپول Nikopol در اوکراين و مابقي در حوضه هاي چياتورا Chiatura در گرجستان واقع شده است.

 

کانسارهاي رسوبي براساس منشأ منگنز به 2 زير گروه تقسيم مي شوند:

الف – کانسارهاي رسوبي – آتش فشاني:

در اين نوع کانسارها منشأ منگنز دروني و عمدتاً آتش فشانهاي زير دريايي مي باشند. اين نوع کانسارها در مناطقي به وجود آمده اند که فعاليت هاي شديد آتشفشاني زيردريايي وجود داشته باشد.

اين کانسارها يا همراه با سنگهاي تراکي ريوليت و يا همراه با گرينستون و مقاديري از سنگ ها و کانه هاي رسوبي باشند. معمولاً کانسارهاي آهن ـ منگنز محدود به کمپلکس هاي دياباز ـ پورفيري يا کوارتز ـ کراتوفيري هستند و در نزديکي مراکز فعاليت آتشفشاني و يا در فاصله اي از آن در بين لايه هايي از مواد آذر آواري قرار دارند. اين کانسارها از تغييرات کانسارهاي رسوبي با منشأ گرمابي در توده هاي نفوذي کم عمق تشکيل شده اند.

کانسارهاي اين گروه به وسيله ترکيب براونيت، هوسمانيت و رودوکروسيت از کانه هاي اوليه منگنز و با حضور کاني هاي پسيلوملان ـ ونارديت در پوسته هاي هوازده، قابل تشخيص هستند و شکل کانسار به صورت لايه اي است. اين کانسارها در صورت لايه هايي با ضخامت 10-1 متر و 55 ـ 40% منگنز، کمتر از 10% سيليس و 06/0-03/0 % فسفر تشکيل مي شوند.

 

اين کانسارها در مناطقي که فعاليت هاي آتشفشاني شديد است، ذخيره اي نسبتاً کوچک دارند. کانسار قزاقستان روسيه و کوست رينج در آمريکا نمونه اي از اين کانسار است.

 

ب- کانسارهاي رسوبي – غير آتش فشاني:

در اين کانسارها منشأ منگنز فرآيندهاي بيروني مانند هوازدگي سنگهاي سطحي تأثير دارد. اين کانسارها مجموعه ذخاير منگنز و ديگر عناصري را که عمدتاً به وسيله آبهاي سطحي و زير زميني از مناطق هوازده خشکي به حوضه هاي آبي حمل مي شوند را شامل مي شود. اين کانسارها يا همراه با رس و ماسه سنگ گلوکونيتي و يا همراه با کربنات ها مي باشد.

طي فرآيندهاي غني سازي، دو عنصر Fe و Mn در مراحل مختلف مانند جدا شدن از سنگ هاي منبع، حمل و ته نشيني و مراحل دياژنز از يکديگر تفکيک مي شوند و بدين ترتيب منجر به تشکيل ذخايري با نسبت بالاي Fe و Mn مي گردند. با توجه بر اين که حلاليت Mn در بعضي مقادير PH و Eh اسيدي به طور قابل توجهي از آهن و آلومينيوم بيشتر است، بسته به طبيعت فرآيند هوازدگي، Mn و Fe ممکن است به طور يکسان تا ترجيحاً منگنز، از سنگهاي منبع جدا شده باشند.

هوازدگي پوسته بازالتي اقيانوسي به وسيله آب دريا در درجه حرارت پائين ممکن است منجر به حل شدن و ته نشيني اکسيدهاي منگنز شود. اين کانسارها 75% ذخاير شناخته شده جهان را شامل مي شوند.

شکل کانسار به صورت لايه اي و عدسي مي باشد. و بزرگترين ذخيره منگنز جهان نيکوپول Nikopol در اوکراين را شامل مي شوند.

کانسارهاي مهم منگنز به طور عمده در محدوده زماني اي تشکيل شده اند که ميزان اکسيژن آزاد کاهش داشته است. کانسارهاي کشف شده اکثراً متعلق به اوايل پالئوزوئيک، ژوراسيک و اواسط کرتاسه هستند. همراه کانسارهاي آهن رسوبي لايه اي، مقداري منگنز نيز يافت مي شود.

کانسار منگنز نيکوپول واقع در شوروي سابق بزرگترين ذخيره منگنز دنيا محسوب مي گردد. اين کانسار در اليگوسن تشکيل گرديده است. اين کانسار که از نوع کانسارهاي رسوبي منگنز است، در سنگ ميزبان کربناته قرار دارد.

 

استراتيگرافي منطقه از پايين به طرف بالا شامل : پي سنگ کريستالين، پي سنگ هوازده، ماسه سنگ و رس، سيلتستون، ماسه سنگ گلاکونيت، لايه منگنز دار، رس هاي سبز تا خاکستري، مارن و آهک است.

لايه منگنز شامل سه رخساره اکسيد، مخلوط اکسيد – کربنات و کربنات است، که کربنات ها در حاشيه حوضه رسوبي تشکيل شده اند.

رنج Mn از ساحل به اعماق عبارتند از:

 

(محيط حاشيه حوضه رسوبي يا ساحلي) ( محيط عميق)

افق منگنزدار 2 تا 3 متر ضخامت، 25 کيلومتر عرض و 150 کيلومتر طول دارد. رخساره اکسيد حدود 25 درصد ذخيره را تشکيل مي دهد. عيار منگنز 15 تا 25 درصد است. منگنز از سنگهاي مافيکي اسپليتي کريستالين منشأ گرفته است. بافت ذخيره از نوع اُاليتي، پيزوليتي، لاميناسيون و جانشيني صدفها است. کانسارهاي منگنز در کربنات ها در هندوستان، برزيل و مراکش کشف شده است. منشأ منگنز به طور عمده سنگهاي آتشفشاني است. ميزان ذخيره منگنز دنيا در جدول6 گزارش شده است.

 

 

جدول6- ميزان ذخيره منگنز دنيا

 

 

2-2- کانسارهاي گرمابي منگنز:

اين کانسارها به صورت رگه اي مي باشد و کاني هاي اقتصادي آن عمدتاً رودوکروسيت و پيرولوسيت مي باشد. چشمه هاي آب گرم در کانسارهاي موجود در قاره ها و پيدايش آنها در مناطق فعال کف درياها مثالهاي جالبي از تشکيل کاني هاي اکسيد منگنز از سيالات هيپوژن هستند. با مقايسه ترکيب کانسارهاي منگنز در چشمه هاي آب گرم امروزي و کاني هاي منگنز رگه اي هيپوژن قديمي تشابه بين آنها به خوبي روشن مي شود.

در ذخاير گرمابي يک نوع پراکندگي ناحيه اي مربوط به کانيهاي منگنز و ساير فلزات مشاهده شده است. چشمه‌هاي آبگرم در كانسارهاي موجود در خشكي‌ها و پيدايش آنهادر مناطق فعال كف درياها مثالهاي جالبي از تشكيل كانيهاي اكسيد منگنز از سيالات هيپوژن هستند. با مقايسه تركيب كانسارهاي منگنز در چشمه‌هاي آبگرم امروزي و كانيهاي منگنز رگه‌هاي هيپوژن قديمي، تشابه بين آنها بخوبي روشن مي‌شود. در ذخائر گرمايي يك نوع پراكندگي ناحيه اي مربوط به كانيهاي منگنز و ساير فلزات مشاهده شده است.

در عميق ترين بخشها تنها کاني هاي منگنز دو ظرفيتي (رودوکروزيت، رودونيت، تفروئيت و آلابانديت) همراه با سولفورهاي فلزات پايه (Pb, Zn, Cu) و کانسارهاي طلا- نقره تشکيل مي شود. با بالا آمدن محلول هاي هيپوژن به طرف سطح زمين در مناطق فوقاني و امتزاج آن با نزولات اکسيژن دار پائين رو، گيبسيت و براونيت که اکسيدهاي با ظرفيت کم هستند و کريپتوملان، پسيلوملان، پيرولوزيت و کروناديت که اکسيدهاي با ظرفيت زياد هستند، به صورت تابعي از ميزان اکسيژن و درجه حرارت تشکيل مي شوند. مانند کانسار منگنز بيوت (آمريکا).

 

2-3- کانسارهاي دگرگوني منگنز:

کانسارهاي دگرگوني حاوي کاني هاي فراوان منگنز به تعداد زيادي يافت مي شود اما تنها تعداد کمي از اين کانسارها و عمدتاً آنهايي که داراي کانيهاي براونيت، هوسمانيت و بيگسبيت هستند، اهميت محلي دارند و نظر کانسار به صورت لايه اي است.

کانسارهاي دگرگوني منگنز در ارتباط با سنگ هاي سيليکاته حاوي منگنز در دوره پروتروزوئيک مانند گانديت ها و کودوريت ها مي باشند. گانديت ها از کوارتز، اسپسارتين، براونيت، هوسمانيت و رودوکروزيت تشکيل شده اند و کودوريت ها از فلدسپات پتاسيک، اسپسارتين و آپاتيت تشکيل يافته اند.

اينها در بين لايه‌هاي از مرمرها، كوارتزيت‌ها و شيستها قرار دارند. گانديت‌ها و كوردوريت‌ها در مناطق زيادي با صدها كيلومتر مربع مساحت پراكنده هستند. طول ذخاير منگنزدار از 3 تا 8 كيلومتر و ضخامت آنها از 3 تا 60 متر متغيرمي باشد. متوسط ميزان منگنز در آنها 10 تا 20 درصد است. بزرگترين كانسارهاي شناخته شده از اين نوع در هند و برزيل وجود دارند. مانند کانسار منگنز پُست ماسبرگ در افريقاي جنوبي.

براونيت کاني مشخصه کانسارهاي دگرگوني ضعيف است، در دگرگوني شديد کاني بيگسبيت از تحول براونيت و هماتيت تشکيل مي گردد و همراه آن هولانديت، هوسمانيت و ژاکوبسيت نيز ظاهر مي شوند. هولانديت يک کاني هيپوژن است و از طريق دگرگوني مجاورتي و ناحيه اي تشکيل مي گردد.

بسياري از کانسارهاي رسوبي منگنز، متعاقباً به وسيله دگرگوني حرارتي و مجاورتي با شدت هاي متفاوت تغيير پيدا مي کنند و اين امر باعث تغيير کاني شناسي و بافت کانسارهاي قبلي مي گردد، اما نقشي در تمرکز آنها ايفا نمي کند.

در کانسنگ هاي اکسيدي دگرگون شده منگنز، براونيت و بيگسبيت بسته به حضور سيليس، آهن و ... و نيز حرارت و اکسيژن به تنهايي يا با هم تشکيل مي شوند. مطالعات آزمايشگاهي مربوط به حرارت دادن کانيها به تشريح چگونگي تشکيل کانيها در شرايط دگرگوني کمک مي کند.

 

2-4- کانسارهاي منگنز تجزيه اي يا سوپرژن:

فرآيند تشكيل اين كانسارها شامل تجزيه عناصر غير از Mn در سنگ مادر توسط آبهاي سطحي و زيرزميني است. اين فرآيند باعث متمركز شدن مواد باقيمانده و يا تجزيه و ته نشيني مجدد Mn در پوسته هوازده نزديك سطح مي‌گردد. اكسيداسيون سوپرژن برجا و غني سازي سنگهاي منگنز دار، به خصوص در سنگهاي كربناته، يا تحرك مجدد كانسارهاي منگنز قبلي در جريان هوازدگي منجر به تشكيل ذخاير پرعيار و اقتصادي مي‌گردد.

سنگ مادر اين نوع كانسارها بايد داراي درصدكاني منگنز ( 5 تا 10 درصد ) باشد. هوازدگي در مناطق گرمسيري معمولا منجر به افزايش عيار بيش از 5 الي 6 درصد نمي شود. اگراكسيداسون شديد و فراگير باشد، پيرولوزيت و ياكريپتوملان ( بسته به تمركز پتاسيم ) مستقيما از رودو كروزيت يا پيروكروزيت تشكيل مي‌شود. چناچه اكسيداسيون محدود و داراي تغييراتي از بالا به طرف پايين سطح باشد، فازهاي مختلف معرف حالتهاي اكسيداسيون متفاوت تقريبا به صورت زير مي‌باشد.

 

 

همان طوري که تحرک Fe و Al به تشکيل لاتريت هاي آهن دار و بوکسيت منجر مي شود، Mn نيز مي تواند در طول هوازدگي شيميايي تشکيل ذخاير بازماندي منگنز با عيار بالا را بدهد.

در مرحله اصلي تبلور ماگما به دليل قرار گرفتن منگنز در کاني هاي آهن و منيزيم دار، هيچ کاني مستقلي از منگنز تشکيل نمي شود و کاني هاي منگنزدار هوا زده شده و باعث تشکيل ذخاير اقتصادي منگنز مي شوند که به صورت پوشش بر روي سنگ هاي حاوي منگنز وجود دارد. کاني هاي اقتصادي اين نوع شامل پسيلوملان، پيرولوسيت و منگانيت مي باشد.

با توجه به اين كه حلاليت منگنز از آهن بيشتر است، اين مسئله که چرا Mn در منطقه هوازدگي باقي مي ماند مطرح مي شود.

احتمالا ًدليل آن اين است که اکثرکانسارهاي برجاي مانده منگنزي، بر روي آهک ها و يا دولوميت هاي حاوي منگنز که عيارشان نيز پائين است، حادث مي شوند. اين کربناتها به آساني حل مي شوند و PH بالائي که احتمالا ً ضمن تشکيل اين کانسارها حکفرماست، باعث غير قابل انتقال شدن منگنز مي شود.

انحلال پذيري Mn نسبت به Fe و Al به ويژه در مناطقي که فعاليت مواد آلي بالاست، بيشتر است. در نتيجه منگنز به اعماق بيشتري مي رود و در قاعده منطقه هوازده در سنگ هاي بازيک و اولترابازيک که PH بالاتر دارند، انباشته مي شود.

PH بالاتر منجر به عدم تحرک Mn مي شود و در سنگ هاي اسيدي که PH کمتر است، Mn تحرک بيشتري در نيمرخ هوازدگي نشان مي دهد و تمايل به خروج از منطقه هوازده را دارد.

در مورد ذخاير بازماندي منگنز نيز مانند بوکسيت ها، آب و هوا ـ زهکشي ـ ماهيت سنگ مادر از عوامل تعيين کننده تمرکز ذخيره مي باشند.

سنگ مادري که منشأ ذخاير بازماندي هستند بايد به قدر کافي غني از Mn باشند (بعنوان مثال 10% Mn ). اين نوع كانسارهاي منگنز از هوازدگي شيميايي سنگ هاي کربنات منگنزدار و سنگ هاي سيليکات ـ کربنات حاوي منگنز تشکيل مي شوند.

مهمترين ذخاير منگنز بازماندي در غرب افريقا (گابون)، افريقاي جنوبي، برزيل، هند و ونزوئلا و کانادا شناخته شده اند.

 

2-5- گرهکهاي (ندول هاي) منگنز:

بزرگترين منابع منگنز در كف اقيانوسها و درياچه هاي عهد حاضر وجود دارد كه در آن کانسارهاي منگنز و آهن بصورت گرهک و کنكرسيون هاي نامنظم يافت مي شوند (شکل 2).

اين ندول ها اولين بار 100 سال پيش کشف شد اما اطلاعات واقعي در مورد آنها در نيمه دوم اين قرن و با پيشرفت همزمان عکسبرداري زيردريايي و نمونه گيري از رسوبات آبهاي عميق (Bathymetric ) به دست آمد. قطر گرهکها از 1 ميلي متر تا 25 سانتيمتر متغير است و گاهي به يک متر مي رسد وليكن بيشترين پراکندگي مربوط به قطرهاي 7-3 سانتي متر است. نودول ها معمولا ًبه شکل کروي، بيضوي، عدسي مانند و صفحه اي است.

گرهک ها حاوي 20 تا 30 درصد اکسيدهاي منگنز و مقداري آهن مي باشند و جمع مقادير کبالت، نيکل و مس در آنها 2 تا 3 درصد مي باشد. گرهکها حاوي مقاديري تيتانيوم، واناديوم و موليبدن نيز مي باشند. ميزان ذخيره گرهک هاي منگنز قابل بازيابي 50 بيليون تا يک تريليون تن تخمين زده شده است.

سرعت رشد گرهکها يک ميليمتر در هر يک ميليون سال است. گرهکهاي منگنز، پوششي که ضخامت آن به اندازه ضخامت يک گرهک مي باشد را در کف اقيانوس تشکيل مي دهند. در مورد منشأ گرهک ها نظريه هاي مختلفي وجود دارند. امروزه در ايالات متحده آمريکا، آلمان و ژاپن که فاقد ذخاير بزرگ منگنز در خشکي هستند، استخراج نودول هاي منگنز- آهن از کف اقيانوسهاي آرام و اطلس در اعماق بيش از 7 کيلومتري را توسط کشتي هاي عظيم اکتشافي كه عمل ليچينگ (هيدرومتالورژي)، گرم کردن / ذوب (پيرومتالورژي) يا ترکيبي از هر دو را انجام مي دهند، آغاز شده است.

نودول هاي استخراجي حاوي 30 – 25% منگنز، 12- 10% آهن، 2-1% نيکل، 5/1- 3/0 % کبالت و 5/1-1 % مس هستند. تمرکز اين نودول ها بر حسب توليد در سطح، حدود 20 – 15 کيلوگرم بر متر مربع است.

 

 

تصوير 2- طرح شماتيك يك گرهك همبرگري شكل

 

ناحيه بين مناطق شکستگي کلاريون Clarion و کليپرتون Clipperton در شرقي ترين بخش اقيانوس آرام يك جذابيت اقتصادي خاصي را ايجاد کرده است. ميزان ذخيره منگنز بين زون گسله کلاريون و کليپرتون در حدود 106×2 تن با عيار 25% منگنز، 3/1 % نيکل، 1% مس، 22% کبالت و 5% موليبدن تعيين شده است.

ميانگين منگنز در نودول ها 24% است که در مقايسه با ميانگين منگنز توده هاي معدني که 55% - 35 است، از نظر اقتصادي به عنوان منبع Mn پيشنهاد نمي شوند اما آنها حاوي 14%= Fe ، 1%= Cu، 1% = Ni و 25/0%= Co هستند.

منگنز نقطه اي Spotty manganese :

دندريت ها يا شجره هاي پيرولوسيت (MnO2) بر روي سطح شکستگي بسياري از سنگ ها قابل مشاهده مي باشند. ليکن در سنگ هايي که مقدار مس درصد چند صد PPm است، به جاي تشکيل (دندريت منگنز)، منگنز نقطه اي تشکيل مي شود.

چنانچه سنگ حاويPPm 500 تا 1000 مس باشد، رنگ سبز مربوط به کاني هاي اکسيدي مس، بر روي سطح سنگ قابل مشاهده است و در صورتي که اين کاني ها حضور نداشته باشند، منگنز نقطه اي مي تواند نشانگر عياري بين PPm 100 تا 500 مس باشد.

بناتي و نيدو (1956) گرهک ها را از نقطه نظر منشأ به چهار نوع تقسيم نموده اند:

•آنهايي که از آب دريا ته نشين مي شوند :

طبق جدول 1 آب دريا حاوي مقداري منگنز است كه به صورت Mn+2 در محيط دريايي ( احيا ) با تحرك زياد وجود دارند زماني كه Eh , pH تغيير مي كند و شرايط اكسيدان فراهم مي شود، منگنز Mn+2 به Mn4+ تبديل مي شود و رسوب مي كند.

 

•آنهايي که از محلولهاي گرمابي ته نشين مي شوند :

طبق واکنش 4Fe2++6H2O+O2=4FeO(OH)+8H+ ضمن بالا آمدن سيالات گرمابي، آهن از منگنز جدا مي شود، لذا در نزديکي محل خروج سيالات گرمابي نسبت Fe/Mn بالاتر و با افزايش فاصله کمتر مي باشد، چنين تغييراتي در رسوبات کف اقيانوس نيز مشاهده شده است، لذا اين نوع طرز تشکيل امکان پذير است.

 

•آنهايي که از دگرساني بازالت هاي کف اقيانوس در حرارت پائين حاصل مي شوند :

نظر به اينکه گرهکهاي منگنز بر روي بازالت هاي غير دگرسان و نيز در جاهائي که پوسته بازالتي توسط يک لايه رسوبي جدا مي شود نيز يافت مي شوند، در نتيجه اين نوع طرز تشکيل مردود شناخته شده است.

 

•آنهايي که از دياژنز رسوبات کف اقيانوس حاصل مي شوند :

تشکيل گرهک هاي منگنز در نتيجه دياژنز بدين نحو است که با افزايش ضخامت رسوبات، محيط براي لايه هاي پائيني احيائي مي شود و تحت تاثير باکتريهاي بي هوازي از سولفات موجود در محيط، HS توليد مي شود که با آهن موجود در محيط تشکيل پيريت را مي دهد و بدين طريق آهن جدا مي شود.

 

 

منگنز که در اعماق در ابتدا به صورت Mn4+ غير محلول حضور داشته است، به واسطه احيايي شدن محيط و بصورت Mn2+ محلول در مي آيد. Mn2+ محلول در درون آب هاي حاصل از دياژنز به طرف بالا صعود مي کند و به محض رسيدن به قسمت هاي سطحي رسوبات، بار ديگر اکسيد مي شود و بصورت Mn4+ غير محلول در مي آيد و بر روي قطعات استخوان و غيره که به عنوان محل تبلور نطفه بلور عمل مي نمايند، ته نشين مي شود و بدين طريق گرهک هاي منگنز تشکيل مي شوند.

اين طرز تشکيل ممکن است در درياچه ها انجام گيرد، ليکن در اقيانوسها به واسطه ضخامت رسوبات اکسيد کننده که در بالاي رسوبات احياء کننده واقع است، احتمال بالا آمدن Mn کم است. بطور کلي منشأ منگنز و ديگر فلزات در گرهک هاي منگنز ممکن است تحت تاثير فرآيندهاي باکتريها، عمل متقابل بين آب دريا و آتشفشان هاي زيردريايي( آتشفشاني متصاعدي )، تخريب و انتقال فلزات از سنگهاي موجود در خشکيها (خاستگاه هاي ولکانيکي ـ آواري ) و ذرات آسماني باشد.

مطالعه گرهکهاي منگنز عمدتاً به منظور بازيابي فلزات مس، نيکل و کبالت مي باشد وليکن هم اکنون اين عناصر با قيمتي بسيار نازلتر، از خشکي ها بدست مي آيند.

رشد نودول ها ظاهراً در اثر آزاد شدن يونها در محيط هاي احيايي واقع در زير رسوبات سطحي صورت مي گيرد که به طرف بالا ضمن تحرک، يونها مهاجرت کرده و Mn2+ اکسيد شده و به Mn4+ تبديل شده و رسوب مي کند كه در اين واکنش آب دريا حاوي مقادير بسيار زيادي از اکسيژن مي باشد. مهمترين کاني هاي تشکيل دهنده نودول ها، ورناريت و هيدروژئوتيت است.

ساير هيدروکسيدهاي منگنز و آهن از قبيل نودورکيت، پيرولوزيت، بيرنسيت، رانستيت و کريپتوملان به ندرت يافت مي شوند. براونيت و هماتيت در ترکيبات نودول هاي دگرگوني يافت مي شوند.

 

پتانسيل هاي اقتصادي استخراج نودولها:

کمربند ندولي وسيعي از غرب مکزيک تا جنوب هاوايي، کمربند نودولي شمال اقيانوس آرام به سمت ژاپن و بازارهاي آمريکا و همچنين انباشت بزرگي از اقيانوس اطلس شمالي که در نزديکي بازار امريکا و اروپا قرار دارد.

همچنين در اعماق بين 6000 – 4000 متري توسعه و تکنولوژي استخراج و فرآوري در ندول ها در مرحله پيشرفت در گلهاي فلزي هيدروترمالي از گودالهاي عميق در درياي سرخ مي باشد.

کانسارهاي نوع دريايي منگنز عمدتاً به شکل دي اکسيد در داخل رسوبات عميق دريايي و آبهاي کم عمق تشکيل مي گردند. اين کانسارها به صورت گرهک هايي به صورت مواد رنگي و پوشش هاي سطحي بر روي فسيل ها به طور گسترده پخش شده اند. به عقيده Hewett مقادير فراواني از اين گرهک ها در نواحي اقيانوسي غالباً در زير رسوبات کم ضخامت انباشته شده اند.

گرهک هاي منگنز داري که در آبهاي عميق تشکيل مي شوند، از نظر اقتصادي بسيار مهم مي باشند. در نزديکي سواحل، رسوبات آهن و ذرات ريز اکسيد منگنز يا ژل هاي بي کربنات و اکسيد و کربناتهاي ديگر از دو فلز آهن و منگنز رسوب مي نمايند.

شکل اين اکسيدها به صورت تخم ماهي يا اووليت و عمدتاً با ترکيب کانيهاي پسيلوملان و پيرولوزيت مي باشد. ذخاير منگنز همراه رسوبات نرم و چرت دار واقع در افق فوقاني افيوليت ها در کوبا، ژاپن، ايران و فيليپين کشف شده اند.

كانسنگهاي منگنز از نظر عيار منگنز بصورت زير تقسيم بندي مي‌شوند :

•كانسنگ منگنز ( Manganese Ore ) با منگنز بالاتر از 35 درصد

•كانسنگ منگنز آهندار ( Manganiferous Ore ) با منگنز 20 تا 35 درصد

•كانسنگ منگنز آهني ( Ferrugenous Manganese Ore ) با منگنز بين 10 تا 20 درصد

•كانسنگ آهن منگنزدار ( Manganiferous Iron Ore ) با منگنز بين 5 تا 10 درصد

 

هر چند ذخائر منگنز ممكن است در طيف وسيعي از شرايط و تشكيلات زمين شناسي از پر كامبرين تاسنوزوئيك پيدا شوند، با اين وجود 70 درصد ذخائر شناخته شده در تشكيلات زمين شناسي سنوزوئيك وجود دارند و 10 درصد نيز در سنگهاي كامبرين يافت مي‌شوند. وجود ذخائر مهم منگنز در سنگهاي دوران مزوزئيك نادر است بجز در مورد ذخائر منطقه گروت آيلنت در كشور استراليا و مولانگو در كشور مكزيك بزرگترين و اقتصادي ترين ذخائر منگنز از نوع رسوبي بوده و به شكل تقريبا لايه اي و گسترده در سطح يافت ميشوند. مثالهاي اين نوع ذخاير وجود ذخائر غني منگنز در كشورهاي مراكش، نيكوپال اوكراين، چياتورا گرجستان مورودواروكم برزيل و ماهاراشتاي هندوستان هستند.

انواع ديگري از ذخاير منگنز در ارتباط با تشكيلات رسوبي آهني دوران پر كامبرين يافت شده اند در اين ذخائر منگنز بصورت كربنات و يا اكسيد منگنز و معمولا با عيار كم تمركز يافته است. مثالهاي معروف اين نوع ذخائر پست مازبورگ و كورومان در كشور آفريقاي جنوبي و ماتوگراس برزيل هستند. نظير ذخاير لاتريتي آهن، بوكسيت و نيكل، ذخائر بر جاي منگنز نيز تحت شرايط مناطق حاره دچاره هوازدگي شده و اين امر منجر به غني تر شدن كانسار و تبديل كاني‌هاي منگنز دار كم عيار به كاني‌هاي پرعيارتري نظير پيرولوزيت و كريپتوملان و مانگانيت مي‌شود. مثالهاي بارز اين نوع ذخائر در كشورهاي برزيل منطقه آماپا گابن منطقه مداندا،‌غنا، استراليا و هندوستان وجود دارند.

اداره زمين شناسي آمريكا (USGS) ذخائر منگنز را در گروه ذخائر اقتصادي و پايه منتشر مي‌كند.ذخائر اقتصادي شامل ذخائري مي‌شوند كه استخراج آنها در شرايط فعلي امكان پذير و اقتصادي مي‌باشد. ذخائر پايه شامل مجموعه ذخائر اقتصادي و غير اقتصادي مي‌شود كه از نظر عيار، ضخامت و عمق در شرايطي قرار دارند كه از نظر فني قابل معدنكاري هستند.

براساس گزارش USGS مجموع ذخاير پايه شناخته شده جهان در حدود 5000 ميليون تن است كه براي سالها بدون تغيير باقي مانده است. و ذخيره عمده جديدي كشف نشده است. شكل 5 نحوه توزيع ذخاير پايه جهان را نشان مي‌دهد. از اين مقدار استخراج 680 ميليون تن آن در شرايط فعلي اقتصادي مي‌باشند.

ندولهاي كف اقيانوسي

با توجه به اينكه ذخائر منگنز موجود در خشكي‌ها قادر به تامين نياز صنايع براي سالهاي آتي هستند،به نظر نمي رسد كه در آينده نزديك استخراج ذخائر كف اقيانوسي جهت تامين منگنز اقتصادي بشوند. ولي در صورتيكه اين ذخائر به منظور دستيابي به مس و يا نيكل آن مورد استخراج قرار گيرند، منگنز و كبالت نيز به عنوان محصولات جانبي مي‌توانند توليد بشوند. با توجه به كفايت ذخائر مس و نيكل در خشكي‌ها مشخص نيست كه دقيقا چه زماني استخراج ازذخائر كف اقيانوسي اقتصادي بشود. با اينحال كشورهاي آمريكا،‌چين، هندوستان، ژاپن و روسيه به تحقيقات خود در قالب پروژه‌هاي بلند مدت در خصوص اكتشاف و امكان پذيري استخراج ذخائر كف اقيانوسي از آبهاي بين المللي و سواحل خودشان ادامه مي‌دهند.

 

 

منبع :پایگاه ملی داده های علوم زمین کشور

[XMEHRDADX 7514]

شرایط تشکیل و ژنز منگنز

چهار نوع از ذخائر آذرين منگنز براساس خصوصيات زمين شناسي، ژئوشيميايي و ژئو فيزيكي آنها قابل تشخيص هستند.

به نظر مي‌رسد كه اين نوع ذخائر از تركيب فعاليتهاي آتشفشاني و گرمابي مربوط به وجود چشمه‌هاي آبگرم در محيطهاي اقيانوسي سرچشمه گرفته باشند. در اين نوشتار اين چهار نوع ذخيره كه اصطلاحاً نوع فرانسيسان، كوبايي، المپيك پنينلا و قبرسي ناميده مي‌شوند با توجه به سنگ ميزبان،‌سنگهاي همراه، كانيهاي تشكيل شده،‌شكل كانسار، ابعاد حجم، تناژ، عيار و تعداد كانسار در واحدهاي تشكيل شده با يكديگر مقايسه شده اند.

ذخائر تيپ فرانسيسان در شيارهاي كف اقيانوسي شكل مي‌گيرند و عمدتاً همراه با چرت و شيل در حوالي مراكز فعاليت‌هاي آذرين يافت مي‌شوند. تناژ متوسط اين ذخائر 45 تن مي‌باشد و با متوسط عيار 36 درصد Mn و همچنين كمتر از 5 درصد آهن گزارش شده است.

نامگذاري اين ذخائر به دليل رخداد اين ذخائر در كمپلكس فرانسيسان در سواحل كاليفرنياي آمريكا است. اين ذخائر معمولاً در داخل چرتهاي توده اي ( يالايه‌هاي نازك ) تشكيل شده و سن آنها بين دوران پالئوزوييك تا دوران سوم متغير است.

شكل عمومي اين كانسارها نازك، بيضي گون و به صورت هم مركز با سطح لايه بندي مي‌باشد و كانيهاي تشكيل دهنده آن پيرولوزيت، رودوكروزيت، هوسمانيت، براونيت ) 3 MnSiO 30 O2 Mn 3 (،

نئوتريت) O2H30 MnSiO (وديگر كانيهاي فرعي اكسيدها و سيليكاتهاي منگنز هستند. در ذخاير سطحي ( يا نزديك به سطحي ) كانيهاي كربناته و سيليكاته بصورت موضعي و يا كاملا به كانيهاي اكسيده تبديل شده اند. در بعض ذخائر، كربناتها، سيليكاتها، كوارتز، كلسيت ، آرگونيت و باريت داخل درزه و شكافها و شكستگيهاي كف ذخيره تشكيل شده اند، در بعضي ذخائر اين تيپ كانسار دگرگون شده و به رخساره نوع شيست‌هاي سبز تبديل شده اند.

ذخائر تيپ فرانسيسان دركاليفرنيا،‌ارگان، نوادا،‌ژاپن، نيوزيلندي استراليا، فيليپين، كاستاريكا، نيوكالدونيا، يوگوسلاوي، افغانستان و پاكستان يافت شده اند.

 

كاني شناسي :

در كانسارهاي فرانسيسان منطقه ساحلي كاليفرنيا، كاني‌هاي غالب منگنز عبارتند از :

پسيلوملان، رودوكروزيت، پيرولوزيت، نئوسيت، براونيت، بنتيت ] 10 (OH) 15O6Si8 Mn [، كانيهاي اكسيدد 70 درصد، كربناتهاي سيليكاته 14 درصد، كربناتهاي اكسيد 10 درصد و سيليكاتهاي اكسيده 4 درصد توزيع كانيهاي منگنزدار را در اين تيپ ذخائر تشكيل مي‌دهند. كانيهاي اكسيده معمول عبارتند از پسيلوملان،‌پيرولوزيت مي‌باشد. به دليل شرايط حاكم بر اين تيپ كانسارها اكثر كانيها اكسيد شده اند.

نمونه كانيهاي تيپيك كربناته سيليكاته اكسيد شده عبارتند از :

رودو كروزيت، نئوسيت يا بنتيت.

كانيهاي شاخص كربناته اكسيده :

رودو كروزيت و كانيهاي سيليكاته اكسيده شامل بمنتيت و نئوسيت مي‌باشند.

اثرات كالكوزيت، كوپريت، مالاكيت، مس خالص، پيريت و سينابر در تعدادي از اين تيپ ذخائر ديده شده است. كوارتز، كالسدوني، هماتيت، كلسيت،‌سيدريت و باريت كانيهاي گانگ همراه كانه در اين نوع ذخائر هستند.

 

سنگ دربرگيرنده :

سنگ دربرگيرنده در تيپ ذخائر فرانسيسيان، چرتهاي قرمز، سفيد و يا سبز هستند. در 83 درصد ذخائر اين نوع، چرتهاي لايه اي با لايه بندي نازك بر نوع توده اي غلبه دارند.

انواع ديگر سنگ بسترها عبارتند از جاسپر،ماسه سنگ، شيل، اسليت، سرپانتين، سنگ آهك و شيست.

شكل و اندازه :

اشكال ذخائر نوع فرانسيسيان از نازك تا بيضوي باريك و پهن مشاهده شده اند. طول اين ذخائر از 3/1 تا 1200 متر، پهناي از 6/0 تا 450 متر و ضخامت 1/0 تا 14 متر گزارش شده است. در 111 نمونه بررسي شده مقدار ميانه طول، 33 متر، پهناي ميانه 12 متر و ضخامت ميانه 5/1 متر گزارش شده است. ذخائر اين نوع كه در منطقه كاليفرنيا، ارگان و فيليپين وجود دارند،نازك بوده در حاليكه ذخائر موجود در كشور ژاپن پهن تر و بصورت بيضيگون نازك شكل گرفته اند.

حجم، عيار و تناژ :

در 181 نمونه از ذخائر تيپ فرانسيسيان، تناژ ميانه 450 تن و عيار منگنز 36 درصد گزارش شده است. متوسط عيار آهن در 23 ذخيره 1/5 درصد اندازه گيري شده است. حجم ميانه در 210 ذخيره مطالعه شده 715 متر مكعب گزارش شده است .

 

پراكندگي تمركزها :

در مناطقي نظيركاليفرنيا و كوهستانهاي كيتاكامي كشور ژاپن كه تيپ ذخائر فرانسيسيان موجود است، تعداد تمركزها در هر كيلومتر مربع براي منطقه كاليفرنيا 02/0 و در ژاپن 02/0 تا 07/0 گزارش شده است.

 

ذخائر تيپ كوبايي :

ذخائر منگنز كه در سازندهاي كُبره در ايالت شرقي كشور كوبا تشكيل شده اند، بهترين نمونه نوع ذخائر تيپ كوبايي هستند. اين ذخائر همراه بسترهايي از جنس سنگ آهك و در خلال روندي آذر آواري بوجود آمده اند. سنگهاي آذر آواري تركيبي از داسيت تا بازالت دارند. سنگهاي ميزبان از نظر سني از دوره كامبرين تا پليوسن گزارش شده اند. اشكال غالب اين تيپ ذخائر لوحي و يا بيضيگون هستند كه معمولا بصورت لايه بندي هم جهت با سنگ بستر تشكيل شده اند. كانيهاي منگنزدار به صورتهاي مختلف از قبيل دانه اي ( ريز يا درشت دانه )، لايه‌هاي ضخيم نودولها يافت مي‌شوند. كه معمولا بصورت پراكنده و يا رگه هايي در داخل سنگ بستر منتشر شده اند. كانيهاي منگنزدار غالب در اين تيپ ذخائر پسيلوملان، پيرولوزيت، براونيت، بنتيت و نئوسيت هستند. سنگهاي آذرآواري كه در مجاورت اين ذخائر قرار مي‌گيرند. اغلب دگرگون شده و به مونتموريلونيت، كلريت، و يا زئوليت تبديل مي‌شوند.

ذخائر تيپ كوبايي علاوه بر ايالت شرقي كوبا در ويتي لوو فيجي، مناطق شاستا و سيرا ايالت نوادا و كاليفرنياي آمريكا مكزيك، پاناما، هندوراس، تركيه، آرژانتين، ايران، انگلستان، فرانسه و الجزاير شناسايي شده اند. در ايالت شرقي كشور كوبا اين ذخائر در ارتباط نزديك با ساختارهاي گنبدي هستند.

 

كاني شناسي :

كانيهاي غالب در اين تيپ ذخائر سيليكاتها و اكسيدها هستند و از كربناتهاي اثري ديده نمي شود. پسيلوملان فراوان ترين كاني اكسيده شده است و بعد از آن پيرولوزيت و مانگانيت بيشترين فراواني را دارند. براونيت ، نئوسيت و بمنتيت فراوانترين كانيهاي سيليكاته اين نوع ذخائر هستند. كانيهاي منگنزدار كه به مقدار بسيار كم در اين ذخائر مشاهده شده اند عبارتند از : رانسيت، ارينيت، وادانيسيت، پيودمونيتت، هوسمانيت و رودونيت. كاني رودوكروزيت بسيار كمياب است و فقط در دو نوع از اين تيپ ذخائر در كاليفرنيا و تركيه گزارش شده است. هماتيت، مانيتيت، پيريت، كالكوپيريت، كوپريت، مالاكيت، كالكوسيت و مس به صورت خالص در تعدادي از اين ذخائر همراه با كاني‌هاي منگنزدار يافت شده اند. كاني‌هاي اصلي باطله شامل كوارتز، كالسدوني، جاسپر، كلسيت، باريت، اپال، سيدريت، آكريت، كلريت، هالوسيت،كائولينيت، دولوميت، فلدسپات و بيوتيت مي‌باشد.

 

سنگ بستر :‌

ريوليت،‌داسيت و توفهاي آندزيتي سنگ‌هاي ميزبان 51 درصد ذخائر نوع كوبايي گزارش شده اند. توف سنگ بستر رايج در تقريباً تمامي مناطقي است كه اين تيپ ذخائر يافت شده اند، به جز در پاناما و كاليفرنيا كه در آنها ژاسپر و چرت سنگهاي بستر ديده شده است. در پاناما ژاسپر در 65 درصد از تمركزها به عنوان سنگ بستر حضور داشته و در كمربند دامنه اي كاليفرنيا ژاسپر و چرت 86 درصد سنگ بستر را تشكيل مي‌دهند.

در بعضي از ذخائر اين تيپ، سنگ آهك، آرژيليت،‌چرت، مارن و جريانات آذرين نيز به عنوان سنگ بستر گزارش شده اند.

تناژ، عيار و حجم :

در 84 نمونه مطالعه شده از ذخائر نوع كوبايي، تناژ ميانه 6400 تن و عيار منگنز 39 درصد عنوان شده است. متوسط عيار آهن در 6 مورد از اين ذخائر برابر 4/4 درصد اندازه گيري شده است. حجم ميانه اين تمركزها برابر 6040 متر مكعب گزارش شده است.

پراكندگي تمركزها :

‌بررسي نقشه‌ها پراكندگي نقشه‌هاي منگنزدار كه در ذخائر مناطق شرقي كوبا و ويتي لوو كشور فيجي نشان مي‌دهد كه در نيمه شرقي سازند كبر تمركز نقشه‌ها 1/0 به ازاي هر كيلومتر مربع است. در بخش آذر آواري اين سازند نيز تقريبا همين پراكندگي مشاهده شده است. در نواحي ديگر اين منطقه تقريبا 3 نوع پراكندگي مشاهده شده است. در منطقه ويتي لوو فيجي، سنگهاي منگنزدار كه در منطقه اي به وسعت 723/2 كيلومتر مربع گسترش يافته اند و شامل توفهاي آندزيتي مربوط به دوران پليوئوسن و سنگهاي رسوبي هستند. پراكندگي نقشه‌هاي منگنزدار 066/0 در هر كيلومتر مربع گزارش شده است.

ذخائر نوع المپيك پنينسولا منطقه تيپيك براي اين نوع ذخائر منگنزدار، منطقه المپيك پنينسولا در ايالت واش است. اين ذخائر در بستري از عدسي‌ها سنگهاي آهكي قرمز و يا در منطقه حد فاصل سنگ آهك‌ها و بازالتها تشكيل شده اند. در مواردي نيز اين ذخائر در سنگ بسترها وجود دارند. اين سنگها كه متعلق به دوران ائوسن هستند، در مناطق كف اقيانوسي ( عميق يا كم عمق)‌ شكل گرفته اند.

اين ذخائر معمولا به شكل عدسي‌هاي كشيده و لوحي و در جهت لايه بندي سنگ بستر تشكيل شده اند. كانيهاي منگنزدار، تبلورريزدانه اي داشته اند و به اشكال مختلف از قبيل توده اي، اسفنجي، نواري و غيره تمركز يافته اند. سيليكاتها، اكسيدها و كربناتهاي منگنزدار در اين نوع ذخائر يافت شده و همچنين اكسيد اسيون ثانويه كانيهاي منگنزدار نزديكتر به سطح، پديده اي شايع در اين نوع ذخائر است.

 

كاني شناسي :

شايعترين كانيهاي منگنز در اين تيپ ذخائر عبارتند از‌: بمنتيت،‌هوسمانيت و نئوتوسيت كانيهايي كه كمتر ديده شده اند عبارتند از پيرولوزيت، اينسيت، براونيت، ردوكروزيت،‌رودونيت و مانگانوكلسيت. تركيبات سيليكاته ـ اكسيده در 77 درصد موارد وجود داشته كه در مرحله بعد تركيبات كربناته ـ سيليكاته ـ اكسيده با 17 درصد رايج ترين تركيبات منگنزدار را شامل مي‌شوند.

رگه‌ها و لايه‌هاي كوچكي از سينابر ولكه‌هاي پراكندگي ازمس خالص و يا پيريت نيز به صورت منطقه اي مشاهده شده اند. كوارتز، هماتيت، كلسيت، و ندرتا باريت به عنوان كاني باطله همراه كانيهاي منگنز وجود دارد.

 

سنگ بستر : ‌

از مجموع 98 درصد از ذخائر المپيك پنينسولا، در 47 درصد از موارد سنگ بستر بازالت و در 45 درصد ديگر سنگ آهك و بقيه موارد را نيز توف، ژاسپر و آرژيليت تشكيل داده اند. در حدود يك سوم از اين ذخائر در مرز و حدفاصل سنگ آهك و بازالت شكل گرفته اند. در بعضي از ذخائري كه سنگ آهك به عنوان سنگ بستر است، عدسي هايي از جاسپر در برگيرنده كانيهاي منگنز هستند. با اين وجود جاسپر به عنوان يك سنگ بستر اصلي مطرح نيست.

شكل و اندازه :

بدنه ذخائر تيپ المپيك پنينسولا معمولا نازك يا بيضوي كشيده و باريك هستند. در 41 مورد مطالعه، طول ميانه برابر 14 متر، عرض ميانه برابر 7/4 و ضخامت ميانه برابر 5/1 متر گزارش شده است. طول بدنه ذخائر اين تيپ از 9/0 تا 366 متر، عرض از 3/0 تا 15 متر و ضخامت نيز از 2/0 تا 5/8 متر گزارش شده است.

تناژ، عيار و حجم :

در 17 مورد از ذخائر المپيك پنينسولا، مقدار تناژ ميانه برابر 340 تن و عيار ميانه منگنز 35 درصد مشاهده شده است. متوسط عيار آهن 5/6 درصد اندازه گيري شده است. حجم ميانه اين ذخائر 40 متر مكعب گزارش شده است.

پراكندگي نقشه‌هاي منگنزدار : در منطقه المپيك پنينسولا در ناحيه واش كشور آمريكا تمركز نقشه‌هاي منگنزدار برابر 03/0 در هر كيلومتر مربع عنوان شده كه در محدوده اي از بازالتها مربوط به دوران ائوسن مياني و پاييني احاطه شده است. بيشتر ذخائر اين تيپ مربوط به دوران ائوسن مياني و پاييني هستند.

 

دخائر نوع قبرسي :

تمركزهاي منگنزدار مجموعه ترودوس دركشور قبرس بهترين نمايانگر اين تيپ ذخائر هستند. اين ذخائر معمولا به صورت عدسي هايي از آمبر(نوعي سنگ رسوبي غني از آهن و منگنز) كه در بستري از بالشتهاي بازالتي قرار گرفته اند يافت مي‌شوند. آمبر، سنگي بسيار ريزدانه، توده اي و بدون ساخت و شكل است و تركيب اصل آن گوتيت، ماگهميت، و هيدروكسيدهاي آمورف منگنز است. اكسيدهاي آهن نيز در درزه و شكافهاي ريز سنگ اصلي تشكيل شده اند. ذخائر اين تيپ داراي آمبر در منطقه سي ميل كشور عمان نيز يافت شده است.

 

سنگ بستر :

بيشتر سنگهاي آمبر در منطقه ترودوس قبرس در داخل سنگهاي بازالت دوران كرتاسه بالايي تشكيل شده اند. سنگهاي آمبر معمولا توسط سنگهاي رسوبي نظير رس، مارن، چرت، ژاسپر، و كنگلومرا پوشش داده شده اند.

 

كاني شناسي :

تقريبا هيچ كاني مجزاي منگنز در سنگ آمبر شناسايي نشده است. منگنز به شكل هيدروكسيدهاي بي شكل ( آمورف ) در داخل آمبر حضور دارد. گوتيت، ماگهميت و ندرتا پيريت و كوارتز بخش اعظم سنگ آمبر را تشكيل مي‌دهند.

تناژ،‌عيار و حجم : ‌

در 7 مورد مطالعه شده از اين نوع ذخائر، تناژ ميانه 41000 تن، عيار منگنز 8 درصد و عيار متوسط آهن 33 درصد گزارش شده و حجم متوسط براي 26 مورد برابر 6900 متر مكعب عنوان شده است.

پراكندگي ذخائر :

در مجموعه ترودوس تعداد تمركزهاي منگنزدار برابر 046/0 در هر كيلومتر مربع عنوان شده است.

هر چند كه هدف اين گفتار اين نيست كه تمامي مدلهاي منگنزدار را بررسي كند،‌اطلاعاتي كه در اين جا عنوان شده بيشتر قصد تجزيه و تحليل محدوديت‌هاي اين نوع مدلهاست.به طور كلي به نظر مي‌رسد كه تركيبي از فعاليت‌هاي آتشفشاني و گرمابي شبيه فرآيندهاي چشمه‌هاي آب گرم باعث به وجود آمدن ذخائر اقيانوسي شده اند. پديده‌هاي مشابه نيز در محيط‌هاي قاره اي باعث به وجود آمدن ذخائر منگنز شده اند. به عنوان مثال در كانسار تري كيدز ايالت نوادا آمريكا، تصور مي‌شود كه منگنز به وسيله چشمه‌هاي آبگرمي كه از داخل گسلهاي اطراف منطقه سرچشمه گرفته اند به محل سنگ بستر حمل شده است. بعضي از اين جريانات آبهاي گرم غني از فلزات با ارزش نظير تنگستن نيز هستند.

 

كاربرد مدلها و شناخت محدوديت‌هاي مدلهاي پايه :

كاربرد مدلهاي ذخائر منگنز با منشأ آذرين يك فرآيند سه مرحله اي براي بررسي و اندازه گيري ذخيره شده است. اين سه مرحله عبارتند از :

1-مشخص نمودن منطقه يا محدوده اي كه داراي سنگهايي است كه احتمال وجود يك نوع ذخيره خاص در آن وجود دارد.

2-تخمين ذخائري كه ممكن است وجود داشته باشد.

3-پيش بيني تناژ، عيار و ساير خصوصيات ذخيره با توجه به شباهتهاي موجود با ذخائر شناخته شده در مناطق ديگر. شناخت كافي از محدوديت مدلها و آگاهي از نحوه گسترش كانه و همچنين سنگ بستر كمك خواهد كرد كه محدوده منطقه مورد مطالعه بهتر مشخص شده و باعث خواهد شد تا با توجه به شواهد و شباهتهاي ژئوشيميايي، ژئوفيزيكي و تكتونيكي منطقه مورد مطالعه با مدلهاي موجود، اكتشافات صورت بگيرد.

منطقه اي كه به صورت مشخص مي‌شود داراي محدوده داخلي ديگري است كه از نظر شرايط زمين شناسي بيشترين شانس را براي وجود تمركز معدني مورد نظر دارد. پس از مشخص شدن منطقه مورد مطالعه، با توجه به معيارهاي مربوط مي‌توان پراكندگي و نحوه تمركز نقشه هايي از ماده معدني را تخمين زد. اين تخمين‌ها در مراحل بعدي با پيشرفت اكتشافات، اطلاعات تكميلي بدست آمده، اصلاح مي‌شوند.در مقام مقايسه، نيمي از مجموعه ذخائر كشف نشده بايد تناژ و عياري كمتر از حد ميانه و نيمي بيشتر از اين مقدار را داشته باشند. ابعاد حجم و اشكال عنوان شده براي ذخائرتيپ و همچنين اطلاعات موجود در منطقه مورد مطالعه بايد به عنوان راهنمايي براي برنامه ريزي فرايند حفاري و اكتشاف تفصيلي مورد استناد قرار گيرد.

در محيط‌هاي اكسيد كننده، پيرولوزيت يا شكل‌هاي ديگري از با 2MnO تشكيل مي‌شود و معمولا در شرايط عادي از نظر PH و EH تركيبات كربناته و سيليكاته منگنز رسوب مي‌كنند. در محيط احياء كننده قوي نيز كانيهايي نظير آلابانديت (MnS) يا منگانوزيت 2 MnO شكل مي‌گيرند البته به نظر نمي رسد كه محيط‌هاي رسوبگذاري مناسب، يعني احياء كننده قوي براي آلابانديت و منگانوزيت وجود داشته باشد. فراوانترين كانيهاي رسوبي منگنز، پيرولوزيت، منگانيت و رودوكروزيت هستند. منگنز به صورت اكسيد و كربنات در دنيا گسترش وسيعي داشته و كربنات آن غالبا با عناصر ديگري از قبيل كلسيم، منيزيم و آهن همراه است. ذخائر اكسيد منگنز معمولا داراي رس، آهك، چرت و توف بوده و مقادير جزيي از كبالت، نيكل، تنگستن، مس و باريم نيز ممكن است در اين كانسارها يافت شود.

 

منبع [/url]:پایگاه ملی داده های علوم زمین کشور