کانسارهای مس و طلای آهن اکسیدی و لزوم اکتشاف آنها در ایران

مقدمه:
آشنایی با مدل‌های کانساری مهم که در مقیاس جهانی مطرح گشته‌اند و ذخایر فلزی و یا غیرفلزی عمده‌ای را در برمی‌گیرند در چند دهه اخیر نقش کلیدی در اکتشاف و شناسایی معادن بزرگ و کوچک داشته است. بسیاری از این‌گونه مدل‌ها مانند انواع سیستم‌های مس پورفیری، انــواع تیپ‌های طلای اپی‌ترمال و یا طلای اروژنی، فلزات پایه در ماسیوسولفایدها و تیپ‌های مختلف آن، الماس پایپ‌های کیمبرلیتی، ذخایر تیپ می‌سی‌سی‌پی، کانسارهای آهن لایه‌ای (BIF) و غیره تا حدودی در ایران شناخت بیشتری از آنها وجود دارد هرچند کانسارهای مربوط به برخی از این مدل‌ها هنوز در ایران شناسایی نشده‌اند. مدل آهن اکسیدی (Iron Oxide Deposits) از جمله مدل‌های کانساری است که عمدتا در دهه ۱۹۹۰ در سطح جهان به‌صورت گسترده مورد بررسی و تجزیه و تحلیل زمین‌شناسان قرار گرفته و کانسارهای مربوط به این مدل به تدریج درصد عمده‌ای از ذخایر جهانی آهن، مس، طلا و عناصر نادر (Rare earth elements) و اورانیوم را به خود اختصاص می‌دهند.

در ارتباط با خصوصیات زمین‌شناسی در این‌گونه کانسارها تنوع زیادی دیده می‌شود و همین تنوع باعث شده که قرار دادن این‌گونه کانسارها در قالب یک مدل همچنان بحث‌انگیز باشد. در برخی از آنها آهن کانه‌ عمده است و در برخی دیگر مس و طلا و یا اورانیوم و یا عناصر گروه پلاتین و عناصر نادر (REE)، تنوع در مینرال‌ها، آلتراسیون، سنگ‌های در برگیرنده کانسار و تنوع زیاد شکل فضایی این‌گونه کانسارها سبب ایجاد کردن زیر گروه‌هایی برای این مدل شده است ولی همان‌گونه که از نامگذاری این مدل مشخص می‌شود وجه مشترک کانسارهای آهن اکسیدی، وجود مقادیر بالای هماتیت و یا مگنتیت با مقدار Ti پایین (کمتر از ۲ درصد Tio2)، وجود ترکیبات مینرالی مس، طلا، عناصر نادر خاکی و همچنین گسترش آلتراسیون سدیک در این‌گونه کانسارهاست، ذیلا خصوصیات کلی کانسارهای این مدل به‌خصوص مدل مس و طلادار این‌گونه کانسارها به نام IOCG) Iron Oxide Copper-gold Deposits) را مورد بررسی قرار می‌دهیم تا با شناخت بیشتر آنها در ایران نیز بتوان معادن جدیدی از این‌گونه کانسارها را شناسایی و کشف کرد.

جایگاه تکتونیکی و زمان تشکیل:
سن تشکیل کانسارهای آهن اکسیدی از زمان پروتروزوئیک (۲/۱ تا ۹/۱ میلیارد سال پیش) تا ترشیری گزارش شده است. در عصر آرکئن به‌دلیل نبود اکسیژن در اتمسفر زمین تشکیل این نوع کانسارها را شاهد نمی باشیم. ریفت‌های قاره‌ای و کمان‌های ماگمایی حاصل از سیستم‌های کششی از محیط‌های اصلی تشکیل این نوع کانسارها هستند. کانسارهای زمان پروتروزوئیک عمدتا در ریفت‌ها تشکیل شده‌اند و کانسارهای جوانتر در حواشی قاره‌ای و کمان‌های ولکانیکی نوع آند جای گرفته‌اند. ذخایر بزرگتر این نوع کانسارها بیشتر در زون‌های برشی و ذخایر کوچکتر در گسل‌ها تشکیل یافته‌اند و زون‌های برشی و گسل‌ها جایگاه اصلی تمرکز این نوع کانسارها هستند و شکل فضایی آنها نیز عمدتا تابع اشکال برش‌ها و گسل‌ها است

آشنایی با کانی های اصلی طلا

👈 کالاوریت Calaverite
با فرمول Au Te2 این کانی طلا در سیستم مونوکلینیک متبلور شده و به صورت منشورهای تیغه ای و شیار دار، غالبا دوقلو و توده های دانه ای پیدا می شود. رنگ این کانی از زرد برنزی تا سفید نقره ای متغیر است. خط اثرش خاکستری مایل به زرد تا خاکستری متمایل به سبز است. سختی اش ۵/۲ تا ۳ و وزن مخصوصش ۳۱/۹ می باشد. کالاوریت فاقد رخ بوده و کدر و شکننده است. این کانی دارای جلای فلزی می باشد.
در اسیدنیتریک گرم حل می شود و طلای فلزی در محلول قرمز آزاد می سازد.
اختلاف آن باپیریت، سختی کمتر و داشتن بلورهای طویل است. قابل ذکر است که مقدار طلای کالاوریتتا ۴۴% می رسد. این کانی معمولا در رگه های هیدروترمال حرارت پائین تشکیل می شود.

👈 سیلوانیت Sylvanite
با فرمول Ag Au Te4 این کانی نیز همانند کالاوریت در سیستم مونو کلینیک متبلور شده و به صورت منشورهای کوتاه و ضخیم، که برخی دوقلواند و نیز به شکل ستون، چوب بست یا دانه ای پیدا می شوند.
سیلوانیت احتمالا هم ساخت کالاوریت است ولی برخی از محلهای فلزی توسط نقره اشغال شده است. رنگ این کانی از خاکستری فولادی تا سفید نقره ایمتغیر است و رنگ خاکه آن خاکستری متمایل به زرد است. سختی آن ۵/۱ تا ۲ و وزن مخصوصش ۱۱/۸ است.
سیلوانیت دارای جلای فلزی درخشان، کدر و شکننده است. سطح شکست آن ناصاف بوده و دارای کلیواژ کامل (۰۱۰) می باشد. سیلوانیت در اسید نیتریک حل می شود و طلای فلزی آزاد می سازد. اختلاف آن با کالاوریت در داشتن رخ و سختی کمتر است. ضمنا مقدار طلای سیلوانیت ۳۰% است. این کانی نیز در رگه های هیدروترمال حرارت پائین تشکیل می شود.

👈 کرنریت Krennerite
با فرمول Au,Ag) Te2) این کانی در سیستم ارتورمبیک متبلور می¬شود.
سختی کرنریت ۵/۲ وزن مخصوصش ۶۲/۸ است.
مقدار طلای کرنریت معمولا کمتر ازکالاوریت است و حداکثر به ۴۴% می رسد. نسبت طلا به نقره در این کانی ۴:۱ می باشد.
کرنریت گسترش زیادی دارد ولی از لحاظ استخراج طلا اهمیت زیادی ندارد.

👈 پتزیت Petzite
با فرمول Ag3,Au ) Te2 ) سختی این کانی ۵/۲،وزن مخصوصش ۱۳/۹ می باشد و مقدار طلای آن تا ۲۵% می رسد.
رنگ این کانی خاکستری تا سیاه است و جلای فلزی دارد.
رخ این کانی مکعبی و شکست آن مختصری صدفی است.

👈 مونت برایتیت Montbrayite
با فرمول Au2 Te3 این کانی دارای سختی ۵/۲و وزن مخصوص ۹/۹ می باشد. مقدار طلایمونت برایتیت تا ۵۰% می رسد. این کانی یک تلوروید کمیاب است.

👈 ناژیاژیت Nagyagite
با فرمول Pb5 Au ( Te,Sb ) 4 S -8 سختی این کانی ۱ تا ۵/۱ و وزن مخصوص آن ۵/۷ می باشد. مقدار طلای ناژیاژیت تا ۷/۱۲ % میرسد.
یک کانی نادر بوده و اکثرا در کانسارهای ساب ولکانیک – گرمابی تشکیل می شود.

👈 مالدونیت Maldonite
با فرمول Au2 Bi سختی این کانی نا مشخص و وزن مخصوص آن ۷/۱۵ می باشد. مقدار طلای آن ۶۵% است. جزء کانی های نادر بوده و در کانسارهای حرارت بالا تشکیل می شود.

👈 اروشیبنیت Aurostibnite
با فرمولAu Sb2
تقسیم بندی ذخایر اقتصادی طلا بر اساس سنگ میزبان
👈 ذخایر طلای کوهزایی(Orogenic):
🔷 ذخایر طلای مربوط به سنگ میزبان توربیدیتی
🔷 ذخایر طلای مربوط به سازند BIF
🔷 ذخایر طلای مربوط به سنگ میزبان گرینستون

👈 ذخایر طلای مربوط به توده های نفوذی احیایی،RIR ( Reduced Intrusion Related )
🔷 ذخایر طلای مربوط به توده های نفوذی مزوزونال
🔷 ذخایر طلای مربوط به توده های نفوذی اپی زونال
🔷 ذخایر طلای مربوط به سنگ های رسوبی که در بالای توده نفوذی قرار گرفته اند

👈 ذخایر طلای مربوط به توده های نفوذی اکسیدی، OIR (Oxidized Intrusion Related )
🔷 طلای پرفیری
🔷 طلای اپی ترمال با درجه سولفیدی بالا یا متوسط
🔷 طلای اپی ترمال با درجه سولفیدی پایین مربوط به سنگ های آتشفشانی آلکالن
👈 سایر ذخایر طلا :
🔷 طلای اپی ترمال با درجه سولفیدی پایین مربوط به سنگ های آتشفشانی ساب آلکالن
🔷 طلای کارلین
🔷 طلای ماسیو سولفید
طلای پلاسر

روش های اکتشاف طلا
👈 روش های ژئوفیزیکی:
الف- عبارتند از ژئوفیزیک هوایی شامل گراویمتری هوایی، مگنتومتری هوایی، الکترو مغناطیسی هوایی و رادیومتری هوایی ( K, Th, U) که از این داده ها بیشتر برای اکتشاف ساختارهای زمین شناسی از قبیل خطواره ها و ساختارهای حلقوی، Shear Zone، زون های سولفیدی، مطالعات پی سنگ و زون های آلتراسیون (با استفاده ازداده های رادیومتری هوایی) و… استفاده می شود.
ب- ژئوفیزیک زمینی مثل روش مقاومت سنجی و IP

👈 روش های سنجش از دور (از قبیل: ETM, ASTER, Hypo Spectral):
با استفاده داده های سنجش از دور موارد زیر در اکتشاف طلا قابل شناسایی هستند:
– مشخص نمودن زون های آلتراسیون از قبیل پتاسیک ‌(دارای کانیهای ارتوکلاز و بیوتیت)، فیلیک (دارای کانی موسکویت)، آرژیلیک پیشرفته و آرژیلی (دارای کانیهای کائولینیت‌، مونتموریلونیت و ایلیت) و پروپلیتی (دارای کانی‌های اپیدوت‌، کلریت و کلسیت) به عنوان مثال کانی های ایلیت و ایلیت – اسمکتیت (طلای نوع سولفیدی پایین) ویا آلتراسیون آرژیلی و آرژیلی پیشرفته (طلای نوع سولفیدی بالا) با استفاده از تصاویر ماهواره ای استر قابل ثبت هستند- مشخص نمودن انواع ساختار های زمین شناسی موثر از قبیل گسل ها و ساختار های حلقوی و… – تفکیک واحد های سنگی.
👈 روش های ژئوشیمیایی:
روش ژئوشیمیایی به عنوان یک روش مستقیم، یکی از بهترین روش برای اکتشاف ذخایر طلا است و اکثرا از روش های زیر برای اکتشاف طلا استفاده می شود:
کانی های سنگین، رسوبات آبراهه ای، نمونه های خاکی و یا تعیین میزان گاز در خاک، روش ایزوتوپ (مثلا از نسبت Sr/y و ایزوتوپ های اکسیژن برای اکتشاف طلای اپی ترمال Comstock در آمریکا استفاده شده است)، مطالعه شکافت هسته ای(Fission) کانی آپاتیت برای کشف هاله های گرمایی ذخایر کارلین.