آشنایی با رده بندی کانسارها ـ بخش اول

● مروری بر رده‌بندی کانسارها
اکتشاف مواد معدنی ، زیربنای اقتصاد و صنعت هر جامعه را تشکیل می‌دهند. بشر از همان آغاز آفرینش خود و در طول تاریخ ، بر حسب نیازمندی‌ها و شناخت ، از مواد معدنی استفاده کرده است و همچنان اکتشاف و بهره‌برداری از تمامی انواع مواد معدنی به روش‌های گوناگون ادامه دارد.
در رسیدن به اهداف فوق، از روش‌های مختلف تجزیه مواد معدنی؛ از جمله روش‌های ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی و فرآوری مواد استفاده شده است. همچنین در انجام پروژه‌های مختلف اکتشافی باید به مسائل زیست محیطی نیز دقت لازم را مبذول داشت.
● تاریخچه
سنگها و کانیهای غیر فلزی اولین موادی هستند که انسان اولیه آن‌ها را به کار برده است. آثار به دست آمده از کاوش‌های باستان شناسی حاکی از آن است که انسان‌های اولیه از فلینت، چرت و دیگر سنگ‌های سخت برای ساختن اسلحه و کندن غارها استفاده نموده‌اند و همچنین خاک رس و سنگ را برای ساختن ظروف گلی و اهرام شگفت انگیز مورد استفاده قرار داده‌اند.
ظهور انسان و اشیای دست ساز بشری در عصر پارینه سنگی (Paleolithic old stone age) در ۷۵۰ هزار سال پیش از میلاد آغاز شده است. بر اساس مطالعات باستان شناسی، طلا Au)) نخستین فلزی بوده که بشر به صورت خالص از رودخانه‌ها جمع آوری نموده و مس نیز نخستین فلزی است که انسان قادر به ذوب آن شده است. در مورد تاریخ استفاده از مس نظرات ضد و نقیضی دیده می‌شود. گروهی استفاده از آن را در حدود ۲۰ هزار سال پیش از میلاد ، و عده‌ای تاریخ استفاده آن را به حدود ۱۲ هزار سال پیش از میلاد و به کشور مصر نسبت می‌دهند.
● سیر تحولی
▪ بر طبق نوشته‌های هرودت ، یونانیان در سال‌های ۴۲۰ تا ۳۸۴ قبل از میلاد از رگه‌های کوارتزی برای کشف ذخایر طلا استفاده نموده‌اند.
▪ ابوعلی سینا ، فیلسوف و دانشمند ایرانی ( ۱۰۳۷ ـ ۹۸۰ میلادی ) اولین کسی است که مواد معدنی را تقسیم نمود. این رده بندی شامل سنگ‌ها، فلزات، سولفورها، نمک‌ها و ترکیبات دیگر است..
▪ اولین نظریه در مورد منشأ مواد معدنی توسط جورج اگریکولا در سال ۱۵۵۶ ارائه شد. این دانشمند به کمک مطالعات دقیق انجام شده روی ناحیه معدنی ارزبرگ آلمان ، چگونگی تشکیل این ذخیره را به طور سیستماتیک بیان نمود. در قرن هیجدهم مجددا پژوهش‌هایی در زمینه چگونگی تشکیل مواد معدنی به خصوص در منطقه ارزبرگ آلمان توسط دلیاس ( ۱۷۷۰ ) ، هنگل (۱۷۲۵) ، زیرمن ( ۱۷۴۶) انجام شد.
▪ در اواخر قرن هیجدهم ، ورنر از آلمان و جیمز هاتن از اسکاتلند ، دو نظریه متفاوت در مورد منشا مواد معدنی ارائه دادند و بحث‌های زیادی در این باره آغاز گردید. ورنر در سال ۱۷۷۵ نظریه نپتونیست را ارائه نمود. بر طبق این نظریه سنگ‌های رسوبی و سنگ‌های آذرین و حتی رگه‌ها از طریق ته‌نشینی در اقیانوس به وجود آمده‌اند. هاتن نیز در سال ۱۷۷۸ نظریه پلوتونیست را پیشنهاد کرد. وی ضمن رد کردن نظریه ورنر ، معتقد بود که سنگ‌های آذرین و مواد معدنی مذاب از اعماق زمین منشا گرفته‌اند.
▪ در اواخر قرن نوزدهم ، دانشمندان آمریکایی و اروپایی در مورد نحوه تشکیل مواد معدنی نظریه‌های مختلف دیگری ارائه داده‌اند. مطالعه و پژوهش‌هایی که تا کنون در زمینه منشا و چگونگی تکشیل کانی‌ها توسط دانشمندان انجام شده موجب ارائه‌ی‌ نظریه‌های جدیدی شده که اکتشاف مواد معدنی را در تمامی مراحل کم هزینه‌تر ، آسان‌تر و با موفقیت آمیزتر نموده است.
▪ برخی، ساکنان اولیه ایرانیان را نخستین ذوب کنندگان و استفاده کنندگان از فلز مس تصور می‌کنند و تاریخ آن را به حدود ۹ هزار سال پیش از میلاد می‌دانند. با این حال ، به نظر بسیاری از باستان شناسان استخراج و ذوب مس توسط ساکنان اولیه ایران و در محلی به نام تبلیس صورت گرفته است. بر اساس شواهد باستان شناسی و معدن کاری قدیمی ، مرکز ، شرق و شمال ایران دارای کهن‌ترین پیشینه فلزگری می‌باشند. اواخر هزاره هفتم در ایران را مرحله گذر از عصر نو سنگی به عصر فلزات می‌دانند، در حالی که عصر نو سنگی در اروپا تا هزاره چهارم ادامه داشته است.
امروزه سه رده بندی برای کانسارها مورد استفاده قرار می‌گیرد که ممکن است با توجه به شرایط خاص یک کانسار ، یکی بر دیگری ترجیح داده شود. این رده بندی‌ها به صورت زیر می‌باشد:
▪ رده بندی نیگلی کانسارها ( ۱۹۲۹ ):
۱) کانسارهای نفوذی
ـ ارتو ماگمایی
ـ پنوماتولیتی
ـ گرمابی
۲) کانسارهای آتشفشانی
▪ رده بندی کانسارها توسط اشتایدرون:
ـ کانسارهای نفوذی و ماگمایی
ـ کانسارهای پنوماتولیتی
ـ کانسارهای گرمابی
ـ کانسارهای حاصل از گازها و بخارات درونی که به مناطق سطحی راه می‌یابند.
▪ رده بندی کانسارها توسط لیندگرن:
ـ تجمع کانی‌ها در اثر انجام واکنش‌های شیمیایی
ـ تغییرات و تجمع مکانیکی مواد معدنی
رده بندی هایی که در بالا به آن‌ها اشاره شد در طی مقالات بعدی به تفصیل توضیح داده خواهند شد.
▪ رده‌بندی تجاری مواد معدنی و کانسارهای
مواد معدنی و کانسار‌ها به صورت‌های مختلف به مصرف می‌رسانند که مهمترین آن‌ها عبارتند از :
الف) عنصر (Element)
ب) کانی (Mineral)
ج) بلورها (Crystal)
د) سنگ (Stone)
ـ عناصر:
مواد معدنی اغلب به خاطر وجود عنصر یا عناصر خاصی که همراه دارند بهره‌برداری می‌شوند این مواد ، پایه و اساس صنایع را تشکیل می‌دهند. عناصر مهم به شرح ذیل می‌باشند:
۱) عناصر فلزی: منگنز(Mn)، آهن(Fe)، تیتانیوم(Ti)، کروم(Cr)،...
۲) عناصر سبک: منیزیم(Mg)، آلمنیوم(Al)، لیتیوم(Li)، بریلیوم(Be)،...
۳) عناصر بنیادی: مس(Cu)، روی(Zn)، سرب(pb)،...
۴) عناصر جزئی: تنگستن(W)، زیرکونیم(Zr)، سزیم(Cs)، بیسموت(Bi)،...
۵) عناصر گرانبها: طلا(Au)، نقره( Ag)، پلاتین(Pt)،....
۶) عناصر رادیواکتیو: توریم(Th)، اورانوم(U)، رادیوم(Ra)،....
۷) عناصر کمیاب: سریم( Ce)، لانتانیوم(La)، قلع(Sn)،....
ـ کانی‌ها:
برخی از کانی‌ها به دلیل خواص فیزیکو شیمیایی ویژه‌ای که دارند در صنایع مختلف به مصرف می‌رسند.
۱) دیر گدازها: گرافیت - کرومیت - منیزیت - بوکسیت ....
۲) عایق حرارتی: آسبست - ورمیکولیت
۳) کمک دوب‌ها: فلوریت - آلبیت - بوراکس - کربنات سدیم
۴) کودهای شیمیایی: آپاتیت - نیترات‌ها - نمک‌هاس سدیم و پتاسیم - گلاکونیت
۵) پرکننده‌ها: کائولین - تالک - میکاها - باریت - فلوسپات‌ها
۶) سرامیک: کائولین - کانی‌های رسی - فلدسپات سدیک
۷) تصفیه ، بیرنگ کننده‌ها و جذب کننده‌ها: مونتموریونیت - زئولیت - کائولین
۸) مصارف شیمیایی: نمک‌ها - گوگرد - پیریت - ارسینوپیریت - زرنیخ‌ها
۹) مواد رنگی: گوتیت - لیمونیت - هماتیت - مگنیتیت - گرانیت
۱۰) کانی‌های قیمتی: فیروزه - عقیق - ژادیت ( یشم ) اوپال
ـ بلورها:
برخی ار کانی‌ها هنگامی که تشکیل بلور درشت دهند ارزش اقتصادی خواهد داشت.
۱) ساب و پولیش: الماس - کروندم - توپاز - گارنت - کوارتز - فلدسپات
۲) دی الکتریک: موسکویت - فلوگوپیت
۳) پیزو کریستال‌ها: کوارتز - تورمالین - زینکیت - تلوریت
۴) ساخت عدسی و قطعات نوری: فلوریت شفاف - کوارتز شفاف - کلیسیت شفاف - ژیپس شفاف
۵) بلورهای زینتی و قیمتی: الماس - زمرد ( بریل ) - لعل ( اسپینل ) - یاقوت ( کرندوم ) - توپاز
▪ مصارف سنگ‌ها و خاک‌ها:
۱) سیمان : آهک - مارن - بوکسیت - گچ
۲) مواد سبک وزن عایق‌های حرارتی و صوتی : پامیس - پرلیت - شیل - اسلیت
۳) سرامیک‌ها : پگماتیت - نفلین سینیت - گرانیت - کوارتزیت - خاک‌های رسی
۴) سنگ‌های تزئینی : مرمرها - گرانیت - دیوریت - سرپانتین
۵) مصالح ساختمانی : شن و ماسه - گچ - خاک‌های رسی
۶) تصفیه و بیرنگ کننده‌ها : بنتونیت - دیاتومیت - پرلیت
۷) دیر گدازها : بوکسیت - خاک رس آتشخوار - کوارتزیت - منیزیت - دولومیت
۸) ساینده‌ها : کوارتزیت - گرانیت - ماسه سنگ - پردیت - بازالت - چرت
۹) کمک ذوب‌ها : سنگ آهک - دولومیت
۱۰) کودهای شیمیایی : فسفریت - گچ - ماسه‌سنگ - گلاکونیت‌دار
۱۱) پرکننده‌ها : سنگ آهک - پامیس - پرلیت - گچ - بنتونیت - دیاتومیت - نفلین سینیت -اسلیت .

گردآوری:
مهندس علی حمیدی ـ فارغ‌التحصیل مهندسی اکتشاف معدن ـ دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی نفت(اکتشاف) دانشکده‌ی فنی دانشگاه تهران ـ دبیر مجله‌ مهندسی معدن سرویس مسائل راهبردی ایران

منبع : خبرگزاری ایسنا