اشکال مختلف ذخایر معدنی – Shape of Ore Deposits

ذخایر معدنی بر حسب منشأ و شرایط تشکیل، به اشکال مختلفی دیده می‌شود. توده‌های معدنی بر حسب این که با لایه‌بندی سنگ‌های میزبان به صورت هم شیب (Concordant)  و یا غیر هم‌شیب (Discordant) قرار گرفته باشند، به دو گروه مختلف تقسیم می‌گردند (ایوانز، 2000).

توده‌های معدنی هم شیب نیز به دو گروه توده‌های معدنی با شکل منظم و غیرمنظم قابل تقسیم‌اند که در ادامه، آنها را مورد بررسی قرار خواهیم داد.

 

1) توده‌های معدنی غیر هم شیب

• • 1-1) توده‌های معدنی با شکل منظم

بعضی از انواع توده‌های معدنی، واجد اشکال خاص می‌باشند که به اشکال هندسی بسیار شبیه‌اند. از جمله آنها می‌توان به توده‌های معدنی صفحه‌ای شکل ^(Tabular) و لوله‌ای شکل ^(Tubular) اشاره نمود.

الف) توده‌های معدنی صفحه‌ای شکل

این قبیل از توده‌های معدنی در دو بعد، گسترش وسیع داشته اما در بعد سوم معمولا گسترش چندانی ندارند. از جمله توده‌های معدنی صفحه‌ای شکل می‌توان به رگه‌ها ^(Veins) اشاره نمود.

رگه‌ها به اشکال مختلفی همچون رگه‌های موازی (شکل ۱ الف)، رگه‌های شعاعی (شکل ۱ ب)، رگه‌های بادبزنی (شکل ۱ ج)، رگه‌های متقاطع (شکل ۱ د)، رگه‌های حجره‌ای شده ^(Chambered) (شکل 2 الف)، رگه‌های اتساعی ^(Dilation) (شکل 2 ب)، رگه‌های پلکانی ^{(En echelon)} (شکل 2 ج) و رگه‌های متصل ^(Linked) (شکل 2 د) دیده می‌شوند (کریگ و ووگان، ۱۹۹۴).

 

در بعضی موارد، ممکن است رگه‌های ضخیم موجود در یک سنگ سخت (نظیر گرانیت) با ورود به سنگ‌های نرم (نظیر شیست) به رگه‌های فرعی باریکی تقسیم شده و شکل دم‌اسبی به خود بگیرد (شکل 3).

 

 

ب) توده‌های معدنی لوله‌ای شکل

توده‌های معدنی لوله‌ای شکل در دو بعد، کوتاه و در بعد سوم، طویل می‌باشند. چنین اشکالی از ذخایر معدنی، هنگامی که به صورت قائم یا تقریبا قائم باشند، اصطلاحا دودکش یا پایپ ^(Pipe) (شکل 4) و در مواردی که فقى یا تقریبا افقی باشند، ذخیره تخت یا مانتو ^(Manto) (شکل 5) نامیده می‌شوند (ایوانز، ۲۰۰۰).

 

 

 

• 2-1) توده‌های معدنی با شکل نامنظم

این دسته از ذخایر معدنی هیچگونه شکل منظمی نداشته و به اشکال افشان (Disseminated) و به صورت جانشینی نامنظم (Irregularly replacement) دیده می‎شوند.

الف) کانسارهای افشان

در این دسته از کانسارها، کانه‌ها به صورت پراکنده در بخش‎های مختلف توده معدنی حضور دارند. از جمله این کانسارها می‌توان به الماس موجود در کیمبرلیت‎ها و یا ذخایر مس- نیکل موجود در گابروهای لایه‌ای اشاره نمود.

در دسته‌ای دیگر از ذخایر این گروه، شکل افشان کانه‌ها ممکن است در طول رگچه‌های متراکم که سنگ میزبان را قطع نموده‌اند دیده شود، که در این حالت شبکه‌ای درهم، تحت عنوان کانی‌سازی رگچه‌ای سه بعدی یا استوکورک (Stockwork) را تشکیل می‌دهد (شکل 6). از جمله مهمترین کانسارهای دارای بافت استوکورک می‌توان به ذخایر معدنی مس و مولیبدن پورفیری و در بعضی موارد به ذخایر قلع، طلا، نقره، جیوه و اورانیم اشاره نمود (ایوانز، 2000).

 

 

 

ب) کانسارهای جانشینی با شکل نامنظم

بسیاری از ذخایر معدنی، در نتیجه جانشینی ماده معدنی درون سنگ‌های قبلی، به ویژه رسوبات غنی از کربنات به وجود آمده‌اند. این فرایند جانشینی، اغلب در دماهای بالا و در محل تماس با توده‌های آذرین نفوذی متوسط تا بزرگ رخ می‌دهد.

چنین ذخایری که تحت عنوان ذخایر دگرگونی مجاورتی، پیرومتاسوماتیک یا اسکارن از آنها نام برده می‌شود، شکل کاملاً نامنظمی داشته (اشکال 7 و 8) و اغلب واجد عناصری نظیر آهن، مس، تنگستن، گرافیت، روی، سرب، مولیبدن، قلع و اورانیم می‌باشند (ایوانز، 2000).

 

 

از انواع دیگر کانسارهای جانشینی با شکل نامنظم می‌توان به نهشته‌های تخت یا فلت‌ها ^(Flats) اشاره نمود. این نهشته‌ها، از توده‌های افقی یا تقریباً افقی از ماده معدنی تشکیل می‌شوند که از رگه‌ها منشعب شده و در درون سنگ‌های میزبان کربناته و در زیر یک پوشش غیرقابل نفوذ نظیر شیل جای می‌گیرند (اشکال 9 و 10).

 

نکته قابل ذکر آن است که بین سیماهای رسوبی و فرایندهای جانشینی، همیشه ارتباطی منطقی وجود دارد. به عنوان مثال، این ارتباط می‌تواند با سنگ آهک‌های میان لایه‌ای (شکل 11 الف)، با سطح لایه‌بندی (شکل 12 ب) و یا با لایه غیرقابل نفوذ بالایی (شکل 11 ج) وجود داشته باشد.

 

2) توده‌های معدنی هم شیب

2-1) سنگ میزبان رسوبی

 توده‌های معدنی هم‌شیب موجود در رسوبات، از جمله منابع مهم بسیاری از فلزات گوناگون نظیر فلزات پایه و آهن به شمار رفته و به صورت هم‌شیب با لایه‌بندی تشکیل شده‌اند و به همین دلیل، آنها را ذخایر لایگون (استراتیفرم) می‌نامند. از جمله مهمترین سنگ میزبان‌های رسوبی، می‌توان به سنگ میزبان آهکی (شکل 12)، سنگ میزبان رسی (شکل 13) و سنگ میزبان ماسه‌ای اشاره نمود.

 

 

 

2-2) سنگ میزبان آذرین

الف) سنگ میزبان آتشفشانی

از مهمترین کانسارهای موجود در سنگ‌های آتشفشانی می‌توان به کانسارهای موجود در حفرات سنگ‌های آذرین و کانسارهای سولفید توده‌ای^{(Massive sulfide)} (ماسیوسولفید) همراه با سنگ‌های آتشفشانی اشاره نمود.

گروه اول، از اهمیت اقتصادی چندانی برخوردار نبوده، اما کانسارهای گروه دوم از جمله منابع مهم فلزات پایه به همراه محصولات فرعی طلا و نقره به شمار می‌روند.

کانسارهای گروه اول، عموماً درون حفرات گدازه‌های بازالتی که نفوذپذیری آنها توسط فرآیند برشی شدن افزایش یافته است تشکیل می‌شوند. کانسار مس کویناو ^(Keweenaw) واقع در ایالت میشیگان آمریکا از جمله کانسارهای این گروه به شمار می‌رود.

در ذخایر سولفید توده‌ای همراه با سنگ‌های آتشفشانی، بیش از 90 درصد از ماده معدنی را معمولاً کانی پیریت به خود اختصاص داده، اگر چه پیروتیت نیز در بعضی از ذخایر دیده می‌شود. این کانسارها به صورت توده‌های لایگون (استراتیفرم)، عدسی شکل و صفحه‌ای شکل می‌باشند (شکل 14) و در حد واسط بین واحدهای آتشفشانی یا در حد فاصل واحدهای آتشفشانی- رسوبی تشکیل می‌گردند.

 

ب) سنگ میزبان درونی

بسیاری از توده‌های آذرین درونی به ویژه توده‌های آذرین بازی واجد لایه‌بندی‌های موزون^(Rythmic) بوده و در بعضی موارد، ممکن است کانی‌هایی نظیر کرومیت، مگنتیت و ایلمنیت در بین کمپلکس‌های لایه‌ای مذکور، ذخایر قابل استخراجی را تشکیل دهند. به عنوان مثال، می‌توان از تشکیل لایه‌های کرومیتیت درون سنگ‌های فوق‌بازی نظیر دونیت نام برد که ممکن است ده‌ها تا صدها متر امتداد داشته باشد (شکل 15). در کمپلکس بازی- فوق‌بازی بوشولد واقع در آفریقای جنوبی، گاهی لایه‌های کرومیتیت درون سنگ‌های فوق‌بازی تا چند کیلومتر امتداد دارند.