|
كانسارهاي مس پورفيري
- كانسارهاي اسكارن مسدار
- كانسارهاي ماسيوسولفيدي مس
- كانسارهاي مس رسوبي استراتي باند
- كانسارهاي مس رگه اي
- كانسارهاي گرمابي مس
- كانسارهاي کربناته مس
در تصوير 3 عيار و ميزان ذخيره كانسارهاي مهم مس نشان داده شده است.
شکل 3- عيار و ميزان ذخيره كانسارهاي مهم مس
- كانسارهاي مس پورفيري
اولين كانساري كه با عيار كم و به صورت روباز مورد بهرهبرداري قرارگرفت، كانسار مس
پورفيري بينگام (ايالت يوتا امريكا) در سال 1905 بود.
تا دهه 1960، به دليل اين كه كانسارهاي مس پورفيري كشف شده در محدوده جغرافيايي امريكاي
شمالي وجنوبي واقع ميشوند، زمين شناسان معتقد بودند كه اين ذخاير در ارتباط بامحدوده حرارتي
لاراميد (كرتاسه فوقاني- اوايل ترشياري) هستند. تااين زمان هنوز
اصطلاح پورفيري براي اين ذخاير به كارگرفته نشده بود و هيچ گونه كانساري از اين نوع درساير
نقاط دنيا كشف نشده و يا مورد بهرهبرداري قرار نميگرفت.كانسارهاي مس پورفيري به كانسار
هايي با توناژ بالا، عيار پائين، غير همزاد و درون زاد اطلاق ميشود و از طريق روشهاي معدن
كاري بزرگ مقياس قابل بهرهبرداري ميباشند.
اين كانسارها به علت پائين بودن نسبي مخارج جداسازي از سال 1905 مورد توجهقرار گرفتهاند.
اكتشاف ذخاير مس پورفيري مدل مونزونيتي در دهه 1950 در استراليا و بخشي از آسيا شروع شد.
در سال 1961 كانسار مون مرا كشف گرديد. پس از آن مناطقي از فيليپين و گينه جديد مورد
بررسي و اكتشاف قرار گرفت. در سال1964، كانساربزرگ پنگانا كشف گرديد.كانسار پنگانا
(Mo-Au) اولين مس پورفيري كشف شده در جنوب شرقي است. بهرهبرداري از اين كانسار
در سال 1972 شروع شد. در كانادا، اكتشاف براي مس پورفيري در دهه 1950 شروع شد
(به خصوص در بريتيش كلمبيا)، كانسارهاي هايلند والي، برندآ و ايلند كوپر از آن جمله است.
در ايران اكتشاف براي مس پورفيري در سال 1961 شروع و كانسار سرچشمه كشف گرديد
(معدن كاري قديمي در اين منطقه از ادوار گذشته موجود بوده است).
كاني سازي مرتبط با كمربند ولكانيكي- پلوتونيكي پالئوتتيس(اواخر پالئوزوئيك) در غالب نقاط
اين كمربند كشف شده است. كانسارهاي مس- طلاي قزاقستان وازبكستان از اين جمله هستند.
كانسارهاي مس پورفيري به شكل بيضوي ناقص است كه توسعه آن در سطح بيشتر از عمق است.
عيار اين كانسارها كم (5/0 تا 1% براي مس و چند صدم تا چند دهم 5 براي Mo) ذكر ميشود
و حضور عناصر با ارزش چون طلا، نقره و فلزات پايه بعنوان محصول فرعي ميتواند ارزش
اقتصادي كانسار را بالا ببرد.كانسارهاي مس پورفيري همراه سنگهاي مونزونيتي، ديوريتي
و گرانوديوريتي كالك آلكالن كشف ميشوند. اصطلاح پورفيري از بافت پورفيري سنگهاي
همراه، بافت استوك و رك و پراكنده ذخيره و ابعاد زياد ذخيره (100 ميليون تن) گرفته
شده است. كانسارهاي مس پورفيري در كمربندهاي تكتونيكي زون فرورانش حاشيه قارهها و
جزاير قوسي كشف شدهاند. اكثر ذخاير كشف شده متعلق به دوران دوم و سوم بوده است كه در
كمربندهاي تكتونيكي حاشيه اقيانوس آرام واقع شدهاند.
از جمله اين ذخاير ميتوان كانسارهاي شيلي، پرو، مكزيك، آمريكا، كانادا ، فيليپين، زلاندنو و گينه
جديد را نام برد. كانسارهاي مس پورفيري دوران اول محدود به كوههاي آپالاچي امريكا و كمربند
كوهزايي دوران اول روسيه و استراليا ميشود. خاير مس پورفيري متعلق به پركامبرين به
طور محدود گزارش شدهاند. اين كانسارها تجمع بزرگي از مواد معدني به شكل استوك ورك است.
از اين دسته كانسارها در قزاقستان، يوگسلاوي، بلغارستان و سرچشمه ايرانف مغولستان،
ال تنينت(El Teniente) شيلي، توكوپالاي (Toquepala) درپرو،سن مانوئل ( San manuel )
ايالات متحده و دره مس( Valley (Copper و انداكو (Endako) كانادا ميتوان نام برد.
اين كانسارها به نسبت حضور موليبدنيوم به صورت ذيل تقسيم ميشوند:
الف- كانسارهاي موليبدن پورفيري با مقدار اندكي مس به عنوان محصول فرعي
مثل كانسار كليماكس ( Climax) ايالات متحده كه در ارتباط با كمپلكسهاي گرانيتي ميباشند.
ب- كانسارهاي مس- موليبدنيوم پورفيري در ارتباط با كوارتز مونزونيت پورفيري
مثل كانسار چوكي كوماتا (Chuqui Comata) در شيلي.
ج - كانسارهاي مس پورفيري با موليبدنيوم در حد كلارك در ارتباط با كمپلكسهاي
گابروديوريتي سديك. مثل كانسار سالاوات ( Salavat ) در كوههاي اورال.
رگههاي معدني به صورت استوك ورك و در مقطع افقي به شكل بيضوي ديده ميشوند.
استوك وركها در حدود 2 تا 3 كيلومتر طول و حداكثر 5/1 كيلومتر عرض دارند.
مواد معدني با شبكه باريكي از لايههاي كوارتز و كوارتز فلدسپات ظاهر شده و داراي
سولفيدهايي هستند كه كانيهاي اصلي آن عبارت است از كالكوپيريت و پيريت و باطله نيز
شامل كوارتز و سرسيت ميباشد. كانيهاي فرعي شامل موليبدنيت، بورنيت، كالكوسيت،
انارژيت و كانههاي خاكستري مس، گالن، اسفالريت، مگنتيت و هماتيت ميباشد.
متوسط عيار مس اوليه 2/0 تا 7/0 و در بخش تمركز ثانويه به 1 تا 5/1 درصد نيز ميرسد.
عموماً در اين كانسار سه بخش اصلي در نظر گرفته ميشود:
- قسمت مركزي با مواد معدني مس انتشاري شامل پيريت، كالكوپيريت، بورنيت، موليبدنيت و مگنتيت.
- قسمت مياني با لايههاي باريم مواد معدني مس.
- قسمت بيروني با رگههاي كاني سازي شده چند فلزي
طبقه بندي قائم اين كانسارهاي مس به ترتيب زير ميباشد:
طبقه اكسيداسيون به ضخامت 100 الي 200 متر ( حداكثر ) و عموماً 10 تا 30 متر كه
حاوي كربناتها و اكسيدهاي مس يعني مالاكيت – آزوريت – كوپريت – تنوريت –
كريزوكولا و مس فلزي ميباشد.
- زون ليچ شده به ضخامت 20 الي 25 متر
- زون سوپروژن غنيسازي شده با ضخامت چند ده متر تا حداكثر 200 الي 300 متر
حاوي كالكوسيت و كوليت .
- زون هيپوژن يا كانسنگ اوليه كه تا اعماق ادامه دارد.
به عنوان مثال ميتوان از كانسار كنراد قزاقستان شوروي نام برد كه متشكل از سنگهاي
آتشفشاني كربونيفر پائين ميباشد كه يك گرانوديوريت پورفيري به درون آن نفوذ كرده است.
مشخصات عمومي كانسارهاي پورفيري عبارتند از:
•عيار كم:
(5/0 تا1% براي مس و چند صدم تا چند دهم % براي موليبدن) و حضور عناصربا ارزشي
چون طلا، نقره و فلزات پايه به عنوان محصول فرعي ميتواند ارزش اقتصادي كانسار را بالا ببرد.
عيار مس در اين كانسارها گاهي به طور ميانگين 5% و ذخيره كانسار بين 95 تا 3000 تن ميباشد.
•وسعت:
اين كانسارها داراي حجم وسيع و ذخيرهاي متجاوز از 100 ميليون تن ميباشند.
•شكل:
معمولاً اين كانسارها به شكل بيضوي ناقص يا باتوليت است كه توسعه آن در سطح بيشتر از
عمق است. به طور كلي به اشكال چتري ، عدسي محدب، صفحهاي و استوانهاي مشاهده ميشوند.
شكل توده معدني تحت تأثير شكل توده نفوذي و شكستگيها و زونهاي خرد شده ميباشد.
•مناطق سطحي در اين كانسار غالباً تحت تأثير فرسايش ميباشند.
بخشهايي كه تحت Leaching قرار ميگيرد در نزديكي سطح زمين قرار دارند و
تحت تأثير عوامل مختلف قرار ميگيرند و مواد معدني از آن به بخشهاي پائينتري منتقل ميشوند.
•بخش هيپوژن(كانهزايي اوليه) بخشي از كانسار است كه تحت فرسايش قرار نميگيرد.
•بخش غنيشدگي سوپرژن بخشي از كانسار است كه در آن غني شدگي مواد معدني به
دليل Leaching ماده معدني از بخشهاي بالايي توسط عوامل گوناگون از
جمله آبهاي سطحي صورت ميگيرد.
سنگهاي در برگيرنده توده نفوذي در اين كانسار ممكن است رسوبي،آذرين و
دگرگوني بوده و به ادوار مختلف زمين شناسي تعلق داشته باشد. از ويژگيهاي ديگر
اين كانسارها: درجه حرارت بالا، شوري بالا و شواهد جوشش ميباشد.
•بافت:
- بافت پورفيري: حضور بلورهاي درشت در يك متن ريز بلور از يك سنگ آذرين است
كه نشان دهنده دو مرحله سرد شدن متفاوت درماگماست.بافت ذخيره غالباً پراكنده و
يا به شكل رگچههاي كوچك ديده ميشود.
•ذخيره :
ذخيره اين كانسار معمولاً در بخش فوقاني (سقف توده نفوذي) تشكيل ميشود و دامنه آن
تا سنگهاي در برگيرنده توده نفوذي كشيده ميشود.
كانسارهاي مس پورفيري را بر اساس موقعيت تكتونيكي و سنگهاي همراه آن به دو گروه
تقسيم ميكنند:
2-3-1- 1- كانسارهاي مس پورفيري نوع مونزونيتي
2-3-1-2- كانسارهاي مس پورفيري نوع ديوريتي
2-3-1- 1- كانسارهاي مس پورفيري نوع مونزونيتي
كانسارهاي مس پورفيري نوع مونزونيتي همراه با سنگهاي مونزونيتي و گرانوديوريتي
پورفيري كالك آلكالن واقع در كمربندهاي تكتونيكي زون فرورانش حاشيه قارهها كشف شدهاند.
تودههاي نفوذي نيمه عميق اكثراً تشكيل استوك و گاهي دايك و به ندرت تشكيل باتوليت ميدهند.
غالباً چند استوك در يكديگر نفوذ مينمايند.
ماگماي كالك آلكالن كه از ذوب بخشي پوسته اقيانوسي زون فرورانش به وجود ميآيد،
ضمن بالا آمدن به دليل آغشتگي با سنگهاي مسير، تغييراتي در تركيب شيميايي آن رخ ميدهد.
به همين دليل مقدار سيليس، عناصر آلكالي و موليبدن كانسارهاي مس پورفيري واقع
در حاشيه قارهها بيش از جزاير قوسي است و به عكس، مقدار طلاي كانسارهاي
جزاير قوسي بيشتر ميباشد. بررسيهاي به عمل آمده در خصوص كانسارهاي مس پورفيري
نشان ميدهد(تصوير 4 ).
تصوير 4- نمايش زون هاي آلتراسيون در سيستم مس پورفيري نوع مونزونيتي
ذخاير مس پورفيري با عيار طلاي بالا نزديك به زون فرورانش و در مناطق با ضخامت كم پوسته
قارهاي تشكيل شدهاند،در حالي كه ذخاير باموليبدن بالا در بخشهاي با ضخامت پوسته قارهاي
بيشتر شكل گرفتهاند .
از جمله اين ذخاير كانسار مس سرچشمه در رفسنجان ميباشد. اين كانسارها به شكل انتشاري،
رگچهاي بوده و كانيهاي اقتصادي مهم آن: كالكوپيريت، بورنيت، موليبدينيت با عيار معدن كاري
%2- 3/0 ميباشد.
بر اساس مطالعات ايزوتوپهاي روبيديم و استرانسيوم، ماگماي اوليه كانسارهاي مس پورفيري
حاشيه قارهها تحت تأثير آغشتگي پوسته قارهاي قرار گرفته و ميزان ايزوتوپ استرانسيوم
اوليه آنها از كانسارهاي پورفيري زون فرورانش جزاير قوسي بيشتر است.
زونهاي آلتراسيون:
ماگماي كالك آلكالن ضمن بالا آمدن، در دماي خاصي شروع به تبلور ميكند و همزمان با آن
تفريق ماگمايي شروع ميشود. محلولهاي ماگمايي غني از كاتيونهاي سديم، پتاسيم و كمپلكسهاي
كلرور مس، سرب و روي در بخش فوقاني سيستم متمركز ميشوند. محلولهاي ماگمايي موجب
تغييرات شيميايي و كاني شناختي در سنگهاي منطقه ميشود كه به آن آلتراسيون گويند. حرارت
تودههاي نفوذي موجب به چرخش درآمدن آبهاي زير زميني ميشود كه خود باعث آلتره شدن سنگهاي
منطقه ميگردد. زونهاي آلتراسيون كه در مركز سيستم واقعند نتيجه تأثير آبهاي ماگمايي بود،
حال آن كه زونهاي خارجي تحت تأثير آبهاي زير زميني به وجود ميآيند. بنابراين با دور شدن
از مركز سيستم به دليل تداخل آبهاي زير زميني ميزان درصد آبهاي ماگمايي كاهش مييابد.
گسترش و شدت زونهاي آلتراسيون به حجم محلولهاي ماگمايي، ساختمانهاي اوليه و ثانويه و
تركيب شيميايي سنگهاي منطقه بستگي دارد. چهار زون آلتراسيون پتاسيك، پيروپيليتيك، آرژيليك
و سرسيت در سيستمهاي مونزونيتي يافت ميشوند.
زون پتاسيك:
اين زون در بخش فوقاني تودههاي نفوذي و سنگهاي مجاور تودهها قرار دارد .
مطالعه ايزوتوپهاي پايدار نشان مي دهدكه اين زون تحت تأثير آبهاي ماگمايي غني از
كاتيونهاي K+ و Na+ و كمپلكسهاي كلرور مس، سرب و روي به وجود آمده است.
كمپلكسهاي كلر نقش مهم و اساسي در انتقال و تمركز مس، سرب و روي و مواد ديگر در
محلول ماگمايي به عهده دارند. انكلوزيونهاي سيال زون پتاسيك غني از كلرور سديم و
پتاسيم است كه اين موضوع را تأييد مينمايد.
مطالعه انكلوزيونهاي سيال زون پتاسيك نشان داده است كه دماي محلول ماگمايي بين 450
تا 650 درجه سانتيگراد ميباشد. كانيهاي معرف زون پتاسيك عبارتند از: پتاسيم فلدسپات و
بيوتيتهاي ثانويه كه به صورت جانشيني، رگچهاي و پراكنده يافت ميشوند. ضمناً مقداري
جزئي سرسيت، كلريت و اپيدوت در اين زون يافت ميشود. زون پتاسيك را گاهي به دو
زون پتاسيك و بيوتيت تقسيم مينمايند. درصد بيوتيت ثانويه در بخش خارجي زون پتاسيك
افزايش مييابد،آمفيبول به بيوتيت و مگنتيت آلتره ميشود، پلاژيوكلازها از حاشيه به آلكالي
فلدسپات آلتره ميشوند و در بعضي از كانسارهاي مس پورفيري وجود انيدريت گزارش
شده است. وجود انيدريت، دليل بالا بودن فشار اكسيژن در محلول ماگمايي است.
در بعضي از سيستمهاي مس پورفيري،مقدار سديم اضافه شده بيشتر از پتاسيم است،
لذادراين موارد به جاي اصطلاح پتاسيك ازواژه آلكالي متاسوماتيسم استفاده ميشود.
زون پتاسيك به دليل اين كه بخشي از ذخيره مس در آن قراردارد، حائز اهميت است.
رگچههاي مهمي كه در اين زون يافت ميشوند عبارتند از:
كوارتز+ فلدسپات پتاسيم &#-3919; پيريت &#-3919; كالكوپيريت
بيوتيت، مگنتيت &#-3919; كوارتز
كوارتز ± پيريت، پيريت ± كالكوپيريت
پتاسيم فلدسپات ± كالكوپيريت
زون سرسيت- كوارتز- پيريت:
اين زون در بالاي زون پتاسيك قرار دارد(شكل 9-7) و گاهي زون فيليك نيز ناميده ميشود.
كانيهاي معرف عبارتند از: سرسيت، پيريت، كوارتز و مقدار جزئي كلريت و كائولينيت.
مطالعه ايزوتوپهاي پايدار نشان ميدهد كه قسمت داخلي اين زون تحت تأثير آبهاي ماگمايي
و زيرزميني تشكيل ميشود در حالي كه بخش خارجي آن عمدتاً تحت تأثير آبهاي زير زميني
تشكيل گرديده است. مطالعه انكلوزيونهاي سيال نشان داده است كه دماي محلولها 300 تا 400
درجه سانتي گراد است. محلول غني از سولفيد كه داراي خاصيت اسيدي است موجب هيدروليز
سيليكاتها ميشود. به دليل پايين بودن مقدار سولفيد در نوع ديوريتي، زون سرسيت در اين
كانسارها تشكيل نشده است.
هيدروليز از سيليكاتهاي فرومنيزيمدار شروع ميشود و در مرحله نهايي پتاسيم فلدسپات
آلتره ميگردد. كانيهايي كه ابتدا آلتره ميشوند درصد آلتراسيون آنها زيادتر است و در صورت
آلتره شدن پتاسيم فلدسپات، كانيهايي كه ابتدا آلتره شدهاند به جاي سرسيت، كائولينيت در آنها
يافت خواهد شد. رگچههاي مهم اين زون عبارتند از:
كوارتز± پيريت، كوارتز و پيريت ± كالكوپيريت
ضمناً بايد دانست بخشي از ذخيره در زون سرسيت قرار دارد.
زون آرژيليك:
زون آرژيليك در بالاي زون سرسيت واقع ميشود(شكل 9-7). آبهاي زيرزميني كه تحت تأثير
حرارت تودههاي نفوذي گرم شدهاند به چرخش در ميآيند. اين آبها سولفيدهاي اوليه به خصوص
پيريت را در خود حل ميكنند و خاصيت اسيدي آنها افزايش مييابد و موجب هيدروليزشديد
سيليكاتها ميگردند. كانيهاي معرف اين زون عبارتند از: كائولينيت، مونت موريونيت،
كربنات، سرسيت، پيريت، گاهي آلونيت نيز گزارش شده است. در اين زون، ذخيره معدني تشكيل
نميشود و فقط در مراحل اكتشاف راهنماي بسيار مناسبي است. در صورت پايين بودن سولفيد
و اكسيدهاي آهن، اين زون براي وجود كائولن حائز اهميت است.
زون پيروپيليتيك:
اين زون از خارج ، زونهاي ياد شده را در بر ميگيرد. بدين صورت كه از بالا به زون
سرسيت- پيريت و از پايين به زون پتاسيك ختم ميشود . اين زون گسترش نسبتاً
زيادي دارد و در كانسارهاي بزرگ تا فاصله 5 كيلومتري ذخيره، آثار آن يافت ميشود.
محلولهاي ماگمايي و سطحي غني از منيزيم، آهن، كلسيم و بيكربنات در سنگهاي منطقه
موجب تغييرات شيميايي و كاني شناختي شده است كه در نتيجه كانيهايي از جمله اپيدوت،
كلريت،كربنات، زئوليت، آلبيت و مونت موريونيت تشكيل ميشوند. زون بندي كاني شناختي
در اين زون ديده ميشود كه خود راهنماي مناسبي براي مراحل اكتشاف ميباشد. در نزديكي
زون پتاسيك يا به طرف مركز سيستم، مقدار اپيدوت و كلريت زياد است؛ در صورتي كه
به طرف خارج آن از مقدار اپيدوت كاسته ميشود و جاي آن را كانيهاي آلبيت، كلسيت و
مونت موريونيت ميگيرند. در سيستمهاي نوع مونزونيتي كانيسازي مس در اين زون
صورت نگرفته، در صورتي كه در سيستمهاي نوع ديوريتي به دليل نبود زون سرسيتي
بخشي از ذخيره در اين زون واقع ميشود.
 ادامه مطالب
| 
سلام