آموزش معرفی برخي كانسارهاي رسوبي

[Alireza Hashemi 33392]

تنوع گسترده محیط‌‌های رسوبی و گوناگونی سنگ‌های رسوبی محیط‌های متنوع و متعدد بسیاری را برای میزبانی ذخابر معدنی فراهم نموده‌اند. در محیط ‌های رسوبی با ذخایر مختلفی از كانی‌های فلزی و غیرفلزی برخورد می‌كنیم كه اغلب ساخت‌ها و بافت‌های رسوبی مشخصی را نشان می‌دهند. عوامل مؤثر در رسوبگذاری موادمعدنی نیز بسیار متنوعند. فاكتورهای شیمیایی، عوامل مكانیكی، محیط رسوبی، موجودات زنده، دما، PH و Eh محیط رسوبی همگی از عواملی هستند كه هر كدام به سهم خود در شكل‌گیری انواع مختلف كانسارهای رسوبی مؤثرند.

كانسارهایی مانند مس، سرب و روی، اورانیوم، طلا، آهن و آلومینیوم از جمله كانسارهایی هستند كه بخش قابل توجهی از ذخایر رسوبی شناخته را تشكیل می‌دهند.● كانسارهای اورانیوم ماسه‌سنگ

مهمترین ذخایر اورانیوم در ماسه سنگهایی تشكیل شده كه منشاء رودخانه‌ای داشته‌اند. حدود ۴۵% ذخایر اورانیوم كشف شده كشورهای غربی و ۹۵% ذخایر اورانیوم آمریكا از نوع ماسه‌سنگی است. این كانسارها در آفریقای جنوبی از كربونیفر تا تریاس و در غرب آمریكا و شرق اروپا در دوران دوم و در استرالیا در دوران سوم تشكیل شده‌اند.

سنگ میزبان كانی‌سازی از نوع ماسه‌سنگ، آركوز و یا توف است كه در محیط رودخانه یا حوضچه‌های كم‌عمق تشكیل شده‌اند. اورانیوم اولیه موجود در پگماتیت‌ها، توف‌های آتشفشانی اسیدی و یا گرانیت‌های منطقه توسط آبهای سطحی اكسیژن‌دار اكسید شده و به این صورت محلول حمل می‌شود. پس از فرورفتن به درون زمین به شكل آبهای زیرزمینی غنی از اورانیوم در جهت شیب توپوگرافی، در لایه‌های متخلخل ماسه‌سنگ حركت نموده و ضمن تغییر شرایط اكسیدان محیط و با عبور از كنار بقایای مواد آلی موجود در ماسه سنگ به شكل كانی اورانینیت در فضاهای تخلل ماسه‌سنگ رسوب می‌نماید.

فاكتورهای مهم و مؤثر در تمركز اورانیوم عبارتند از : نفوذپذیری بالای سنگ میزبان، وجود مواد جذب‌كننده اورانیوم نظیر زغال‌سنگ، اكسیدهای آهن و منگنز و كانی‌های رسی، شرایط احیاء‌كننده حاصل از وجود مواد آلی و سولفیدها.

كانی‌های مهم اورانیوم در این ذخایر عبارتند از كارنوتیت، اورانیتیت، پیچبلند و كمپلكس‌های آلی اورانیوم‌دار. عیار متوسط U۳O۸ این كانسارها بین ۱/۰ الی ۳۵/۰ درصد است. میزان ذخیره هر كانسار بین ۲۵ تا ۳۰ هزار تن است.

● كانسارهای پلاسر (Placer)

در طبیعت كانی‌هایی وجود دارند كه در مرحله اول تشكیل‌شان به دلیل پایین بودن عیارشان در سنگ مادر اولیه فاقد ارزش اقتصادی هستند. به عنوان مثال زیركن به عنوان یك كانی فرعی در گرانیت‌ها متبلور می‌شود اما عیار آن در سنگ گرانیت آنقدر پایین است كه ارزش استخراج ندارد. مسلماً تعداد این كانی‌ها در طبیعت بسیار است، اما تنها تعداد محدودی از این كانی‌ها از مقاومت مكانیكی و شیمیایی كافی برخوردارند تا پس از هوازده‌شدن سنگ مادر، توسط آب، باد و گاهی اوقات یخچال‌ها حمل شده و در محیط‌های مناسب ثانویه بستر رودخانه‌ها، صحراها یا رسوبات یخچالی متمركز گردیده و تشكیل ذخایر نوع پلاسر را بدهند.

كانی‌های دارای مقاومت شیمیایی و مكانیكی بالا نظیر طلا، پلاتین، ایلمنتیت، الماس، زیركن، كاسیتویت و گارنت‌ها به صورت آواری توسط آب حمل شده و بر اساس وزن مخصوص، شكل و اندازه ذرات در محل‌های مناسب رسوب نموده . برجا نمی‌مانند.

▪ مهمترین شرایط لازم جهت تشكیل ذخایزر پلاسر عبارتند از:

ـ سنگ مادر مناسب

ـ آب و هوای گرم و مرطوب كه موجب هوازدگی سنگ و آزاد شدن كانیهای مقاوم از متن سنگ گردد

ـ بالاخره شیب توپوگرافی نسبتاً هموار و كم‌شیب.

نوع سنگ مادر كانیهای یك پلاسر است. به عنوان مثال پلاسر الماس از كیمبرلیت‌ها، پلاسر قلع از گرانیت‌ها و پلاسر گارنت از گارنت شیست‌ها منشاء می‌گیرد. >

حدود ۹۵ درصد قلع تولید شده توسط كشورهای مالزی، تایلند و اندونزی از پلاسرهای قلع اواخر دوران سوم بدست می‌آید. كاستریت (SnO۲) موجود در گرانیت‌ها و پگماتیت‌ها پس از هوازده شدن سنگ آزاد شده و سپس توسط آب حمل شده و در بستر رودخانه در محل‌های مناسب تشكیل پلاسرهای قلع را می‌دهند.

● كانسهارهای بوكسیت (Bauxite)

بوكسیت سنگی غنی از آلومینیوم است كه عمدتاً از هیدروكسیدهای آلومینیوم و مقدار ناچیزی كانیهای رسی و كوارتز تشكیل شده است. تركیب كانی‌شناسی بوكسیت تا حدودی متغیر بوده و تابع سنگ مادراولیه آن است. حدود ۹۶% آلومینیوم جهان از ذخایر بوكسیتی این عنصر تأمین می‌شود.

میانگین آلومینیوم سنگهای پوسته زمین ۸/۱۳% است در حالی كه برای یك ذخیره اقتصادی آلومینیوم حداقل عیار قابل استخراج ۳۰% Al۲o۳ است. در میان سنگهای آذرین نفلین سینیت با ۲۱/۳% Al۲o۳ و در بین سنگهای رسوبی شیل‌ها با ۱۴/۷% Al۲o۳ بالاترین مقدار آلومینیوم را در سنگهای پوسته دارا هستند، كه به مراتب كمتر از حداقل عیار قابل‌ بهره‌برداری آلومینیوم می‌باشند.

در صورتی كه سنگهای دارای محتوای Al بالا و Sio۲ پایین تحت هوازدگی شیمیایی حاصل از بارندگی متناوب و اصطلاحاً هیدرولیز (آب‌شویی) قرار گیرند عناصر k، Na ، Mg ، Ca ، Si سنگ به صورت محلول درآمده و توسط آبهای سطحی و زیرزمین از منطقه خارج می‌شوند. آنچه باقی می‌ماند Al۲O۳ و اندكی Fe۲O۳است كه موجب می‌شود تا لایه ضخیم خاك حاصل از هوازدگی كه روی سنگ مادراولیه تشكیل شده سرخ رنگ دیده شود.

▪ فاكتورهای مهمی كه در تشكیل ذخایز بوكسیت نقش اساسی دارند عبارتند از:

۱) تركیب شیمیایی و كانی شناختی سنگ مادر.

۲) نفوذپذیری بالا.

۳) میزان نزولات جوی و دما.

۴) توپوگرافی مناسب و زهكشی بالا.

نفلین سینیت، شیل، آهك‌های رسی و بازالت سنگهایی هستند كه از نظر محتوای كافی جهت تشكیل بوكسیت برخوردارند. سنگ‌های مناسب برای تبدیل شدن به بوكسیت باید در آب‌وهوای گرم و مرطوب مناطق حاره قرار بگیرند. میزان بارش سالیانه ۱۲۰۰ الی ۱۴۰۰ میلیمتر و دمای متوسط ۲۶ درجه سانتیگراد همراه با توپوگرافی ملایم و كم‌شیب موجب حداكثر فرسایش شیمیایی و حداقل فرسایش مكانیكی می‌شود. در شرایط PH بین ۷ تا ۸ آبهای سطحی این نواحی سیلیكاتها تجزیه شده و تمامی عناصر آنها شسته شده و به صورت محلول حمل می‌شوند. تنها هیدروكسیدهای آلومینیوم هستند كه به شكل كانی‌هایی نظیر گیبسیت، بوهمیت و دیاسپور نامحلول باقی مانده و رسوب می‌كنند.

كانسارهای مهم بوكسیت در برزیل، استرالیا، گینه بیسائو و جامائیكا واقع شده‌اند. عیار Al۲O۳ در ذخایر بوكسیت بین ۳۵ الی ۵۵ درصد و ذخیره آنها بین ۱ الی ۷۰۰ میلیون تن می‌باشد.