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 كانسارهايي 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 توجه قرار 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 و ازبكستان 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. ذخاير 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.

خصوصيات ذخيره:
شكل،بافت، عيار و ميزان ذخيره به تعداد توده‌هاي نفوذي حاوي محلول ماگمايي، نحوه تداخل توده‌ها، حجم محلولهاي ماگمايي، عمق تبلور وجايگزيني و همچنين ميزان تخلخل و شكستگي سنگهاي منطقه بستگي دارد. در صورتي كه توده‌هاي نفوذي به حالت تلسكوپي در يكديگر نفوذ كنند، موجب تمركز مواد معدني در يك منطقه
مي‌شوند. در صورتي كه سيستم در نزديكي سطح زمين متبلور شود حجم محلولهاي ماگمايي زياد باشد، فشار بخار آب موجب انفجار و برشي شدن سنگها خواهد گرديد و محلولهاي ماگمايي مواد خود را در فضاي بين قطعات برشي بر جاي خواهند گذاشت. برش‌هاي نفوذي راهنماي بسيار مناسبي براي اكتشاف مي‌باشند. در حالتي كه توده‌هاي نفوذي توسط سنگهاي نفوذناپذير احاطه شده باشند افزايش فشار بخار آب موجب پيدايش درز و شكاف در سنگهاي منطقه مي‌شود كه همزمان توسط محلول ماگمايي پر مي‌شود و بافت "استوك ورك" را تشكيل مي‌دهد. به طور كلي ذخيره كانسارهاي مس پورفيري به شكلهاي چتري، عدسي محدب، صفحه‌اي و استوانه‌اي يافت مي‌شوند. بافت اين ذخاير از نوع استوك ورك و پراكنده است.

زون بندي كاني‌شناسي:
در كانسارهاي مس پورفيري نوع مونزونيتي زون‌بندي كاني‌شناسي به شرح زير است:
زون داخلي:
اين زون همراه با زون پتاسيك ديده مي‌شود. ضخامت آن متغير است و تا چند صد متر مي‌رسد. كانيهاي مهم عبارتند از: كالكوپيريت، موليبدنيت و پيريت. نسبت پيريت به كالكوپيريت 3 به 1 است. سولفيدها اكثراً به صورت پراكنده يافت مي‌شوند.
زون مياني:
اين زون غالباً همراه زون سرسيت يافت مي‌شود. بخش اعظم ذخيره درزون مياني واقع مي‌شود. كانيهاي مهم اين زون عبارتند از: پيريت،كالكوپيريت، بورنيت، انارژيت، موليبدنيت و مگنتيت. نسبت پيريت به كالكو پيريت 12 به 1 است،‌بافت آن بيشتر از نوع استوك ورك و به مقدار جزئي پراكنده است.
زون حد واسط مياني و خارجي:
اين زون شامل زون آرژيليك است.اين زون از نظر وجود مس ارزش اقتصادي ندارد. پيريت مهمترين كاني اين زون است. نسبت پيريت به كالكوپيريت 23 به 1 است.
زون خارجي:
زون خارجي بر زون پروپيليتيك منطبق است. كانيهاي مهم اين زون عبارتند از: پيريت، اسفالريت،گالن، رودوكروزيت و مقدارجزئي بورنيت و كالكوپيريت.
زون‌بندي كاني‌سازي در معدن مس بينگام از مركز به خارج سيستم شامل Cu, Cu-Mo است و در حواشي، كاني‌سازي يا ذخاير Ag, Zn, Pb تشكيل شده است .
عيار و ميزان ذخيره چندكانسار نوع مونزونيتي در جدول ذيل گزارش شده است. بزرگترين كانسارهاي مس پورفيري كشف شده درشيلي واقع شده‌اند.


جدول8- عيار و ميزان ذخيره برگزيده اي از كانسارهاي مس پورفيري مدل مونزونيتي(هوليستر 1978، مك ميلان و ديگران، 1980)

كانسارهاي مس پورفيري نوع ديوريتي
كانسارهاي مس پورفيري نوع ديوريتي در كمربندهاي زون فرورانش جزاير قوسي همراه با سنگهاي ديوريتي- توناليتي كالك آلكالن كشف مي شوند. بيشتر ذخاير كشف شده در حاشيه غربي اقيانوس آرام واقع شده‌اند. وجود اختلاف درتركيب شيميايي محلول ماگمايي نوع مونزونيتي و محلول ماگمايي نوع ديوريتي موجب تغييراتي در زون‌هاي آلتراسيون، عيار و مواد جانبي ذخيره مي‌شود. در نوع ديوريتي، مقدار منيزيم،‌آهن و كلسيم محلول افزايش يافته ولي مقدار سيليس، پتاسيم و سولفور كاهش مي‌يابد. به دليل پايين بودن مقدار سولفيدها، زون كوارتز- سرسيت- پيريت در نوع ديوريتي نسبتاً محدود است . در سيستم نوع ديوريتي عمدتاً دو زون پتاسيك و پروپيليتيك يافت مي‌شوند و ذخيره در زون پتاسيك و پيروپيليتيك قرار دارد. محصول جانبي اين كانسارها طلاست، در صورتيكه در نوع مونزونيتي محصول جانبي موليبدن است. عيار مس در نوع ديوريتي كمتر است.بالا بودن فشار گاز اكسيژن در محلول ماگمايي موجب مي‌شود كه طلا در مركز سيستم متمركز شود . بالا بودن مقدار مگنتيت و انيدريت،دليل بر بالا بودن اكسيژن محلول ماگمايي است.
به عنوان مثال کانسار هاي مارکوپر (فيليپين)، سيپالاي (فيليپين)، باساي (فيليپين) ،يانداراي (گينه نو)، فريداريور (گينه نو) ، اکتيده (گينه نو) و سروکلرادو (پاناما) .


تصوير 5- نمودار شماتيک کانسارهاي مس پورفيري مدل ديوريتي







جدول 9- مقايسه كانسارهاي مس پورفيري ) نوع مونزونيتي- كوارتز مونزونيتي با نوع ديوريتي (



.

كاني‌شناسي مس پورفيري (Cu+Mo±Au):
پيريت مهمترين سولفيد اين سيستم‌هاست. اكسيدهاي آهن به صورت مگنتيت و هماتيت نيز مشاهده مي‌شوند. كالكوپيريت ،‌ موليبدنيت و مقدار جزئي بورنيت و به ندرت كالكوزيت مهمترين كانسنگ مس و موليبدن هستند. كانسنگهاي فرعي عبارتند از: تتراهيدريت، تنانتيت، انارژيت، طلا، الكتروم، آرسنوپيريت. رگه‌هايي كه در بخش خارجي تشكيل مي‌شوند حاوي گالن، اسفالريت، كوارتز، باريت و كلسيت هستند.
كاني شناسي مس پورفيري Cu-Au: كالكوپيريت، پيريت، مگنتيت، بورنيت، كالكوزيت (ميزان پيريت ازكالكوپيريت كمتر است)، مقدار جزئي گالن، اسفالريت،‌تلوريد، تتراهيدريت، طلا و نقره.

كانسارهاي مرتبط با مس پورفيري :
I- مس پورفيري Cu-MO±Au
-اسكارن Cu-Mo
- اسكارن Pb,Zn
- كاني‌سازي اپي ترمال Cu-Au-Ag و Au-Ag با سولفيد كم و زياد
- رگه‌هاي Pb-Zn, Ag
- پلاسرهاي Au
II- مس پورفيري Cu-Au
- اسكارن Cu
- كاني سازي اپي ترمال Au-Ag با سولفيد كم و زياد
- اپي ترمال غني از Te, F
-پلاسرهاي Au
ارزيابي ذخاير مس پورفيري :
كاني‌سازي مس در كليه توده‌هاي نفوذي حد واسط كالك آلكالن واقع در كمربندهاي زون فرورانش مشاهده نشده است. در توده‌هايي كه كاني‌سازي صورت گرفته نيز عيار و ميزان ذخيره آنها متغير است. عوامل مهمي كه در كاني سازي مس پورفيري نقش دارند عبارتند از: تركيب شيميايي ماگما و محلول ماگمايي،‌حجم محلولهاي ماگمايي، عمق تبلور و ميزان تفريق ماگما، تعداد و نحوه تداخل توده‌هاي نفوذي.
در توده‌هاي كالك آلكالن فاقد كاني سازي مقدار آب همراه ماگما بسيار ناچيز است،‌ به طوري كه فقط در تشكيل سيليكات‌هاي آب‌دار شركت مي‌كند. مطالعات انجام شده در مورد تركيب شيميايي آمفيبول از چند سيستم با عيار كم كه در غرب امريكا واقع است و مقايسه آن باكانسارهاي مس پورفيري با عيار بالا نشان مي‌دهد كه مقدار آلومينيم آمفيبول سيستم‌هاي كم عيار، پايين است و بدين علت است كه مس به جاي آلومينيم در ساختمان آمفيبول جايگزين مي‌شود.
بنابراين در صورتي كه مس به جاي تمركز در محلول ماگمايي در ساختمان سيليكات‌ها توزيع شود عيار و ميزان ذخيره كاهش خواهد يافت. تركيب شيميايي و درصد تفريق ماگما در عيار نقش دارد، لذا پس از مقايسه نوع مونزونيتي با ديوريتي مشاهده گرديد كه عيار نوع مونزونيتي به دليل وجود تفريق ماگمايي بالاتر از عيار نوع ديوريتي است.

گسترش و شدت آلتراسيون:
گسترش و شدت زون‌هاي آلتراسيون رابطه مستقيم با ميزان ذخيره و عيار دارند. به هنگام بازديد از منطقه اولين و مهمترين عواملي كه بايد مورد مطالعه و بررسي قرار گيرند، زون‌هاي آلتراسيون هستند.

تعداد و نحوه تداخل توده‌هاي نفوذي:
توده‌هاي نفوذي كه به شكل استوك در يكديگر نفوذ كنند و مواد خود را در يك منطقه متمركز سازند موجب افزايش عيار و ميزان ذخيره خواهند گرديد. تعداد و بزرگي توده‌هايي كه حاوي محلولهاي كانه‌دار هستند رابطه مستقيم با عيار و ميزان ذخيره دارند. توده‌هايي كه فاقد محلول كانه دار باشند و در ذخيره نفوذ نمايند موجب كاهش ارزش اقتصادي ذخيره خواهند گرديد. توده‌هاي نفوذي كه تشكيل باتوليت مي‌دهند سبب مي‌گردند تا مواد معدني در بخش فوقاني منطقه‌اي وسيع پخش و موجب كاهش عيار گردند. وجود ساختمانهاي مناسب اوليه و ثانويه نقش مهم و اساسي در تمركز محلولهاي ماگمايي دارند.
ميزان سولفيد و تعداد رگچه‌ها: در صد سولفيدها و تعداد رگچه‌هاي كوارتز رابطه مستقيم با عيار ذخيره دارند. وجود كوارتز با بلورهاي درشت در توده‌هاي نفوذي به عنوان نكته‌اي مثبت محسوب مي‌شود. ضمناً رگچه‌هاي اكتينوليت در سيستم‌هاي كم عيار فراوانند.

زون‌بندي ژئوشيميايي :
I- زون بندي ژئوشيميايي در سيستمهاي مس پورفيري Mu±Au و Cu
زون مركزي: كاني‌سازي شامل سولفيدهاي مس(كالكوپيريت و بورنيت) ، موليبدنيت (MoS2) و Ag, Au و گاهي B, W, Bi و Sr است. اين زون در مركز داراي يك بخش غني از پيريت با عيار پايين مس است.
زون خارجي: كاني سازي در اين زون عمدتاً به صورت رگه‌اي است. آنومالي و در شرايط خاص ذخاير معدني اين موارد در زون خارجي تشكيل مي‌شود Ba, Cu, Te, Se, As, Sb, Mn, Zn, Pb و Rb و احتمالاً Hg.
II- زون بندي ژئوشيميايي مس پورفيري Cu- Au
زون مركزي: Ag, Au, Cu
زون خارجي: آنومالي عناصر Ti, V, P, E, Ba, Sr, Rb, Nb, Te, Pb, Zn, PGE را نشان مي‌دهد.
زون سوپرژن نسبتاً محدود است.

خصوصيات ژئوفيزيكي:
استفاده از روش مگنتيت به واسطه تجمع مگنتيت به صورت رگچه و پراكنده در زون پتاسيك به ويژه درمواردي كه به دليل پوشش نمي‌توان اين زون را مشخص نمود، مفيد واقع مي‌شود. زون بويژه در مواردي كه به دليل پوشش نمي‌توان اين زون را مشخص نمود، مفيد واقع مي‌شود. زون كوارتز- سرسيت- پيريت را به دليل تمركز پيريت و گسترش نسبتاً زياد آن با استفاده از روش IP مي‌توان شناسايي كرد.
از روشهاي الكتريكي نيز به واسطه مقاومت پايين زون آلتراسيون مي‌توان استفاده نمود.
- كانسارهاي اسكارن مس‌دار
اسكارن (Skarn) يك واژه سوئدي است كه معدنچيان سوئدي براي ناميدن مخلوطي از سيليكاتهاي كلسيم درشت بلور كه همراه كانه‌هاي آهن كه در معادن آهن اين كشور يافت مي‌شد، بكار مي‌بردند. دانشمندان در اوايل قرن گذشته اين واژه را به صورت علمي وارد تعاريف زمين شناسي اقتصادي نمودند. بر اساس تعريف علمي هنگامي كه يك توده نفوذي ماگمايي داغ به درون مجموعه‌اي از سنگهاي رسوبي كربناته نظير آهك، دولوميت يا شيل آهكي نفوذ نمايد ابتدا همانند تمامي سنگهاي ديگر آنها را در تحت الشعاع تأثير حرارت توده نفوذي تاچندين ده متر دچار دگرگوني مجاورتي مي‌كند. اين دگرگوني با افزايش ابعاد بلورهاي كلسيت و تبديل آهك به مرمر همراه مي‌باشد. اين ناحيه دگرگون شده را هاله دگرگوني مي‌نامند. امادر اسكارن‌ها پديده دگرگوني به همين جا ختم نمي‌شود. محلول‌هاي كاني‌سازي كه از ماگما منشأ مي‌گيرند، در دما و فشار بالاي حاكم بر اعماق از توده آذرين در حال سرد شدن به سمت هاله دگرگوني كربناته حركت نموده و به شدت باآن واكنش مي‌دهند. اين واكنش‌ها دو گروه از كاني‌هاي جديد را در هاله دگرگوني پديد مي‌آورد. يك گروه كاني‌هاي سيليكات كلسيم نظير گارنت‌هاي كلسيم‌دار،اپيدوت، آكتينوليت، هدنبرژيت، زوئيزيت و ... اين گروه از كانيها كه اصطلاحاً كاني‌هاي كالك- سيليكات ناميده مي‌شوند، كلسيم خودرا از سنگهاي رسوبي كربناته (آهك يادولوميت‌ها) گرفته و عناصري چون Fe, Mg, Si, Na, Al , را از محلول‌هاي ماگمايي كسب مي‌كنند. گروه دوم گروه كانيهاي اكسيدي و سولفيدي كه مستقيماً ازمحلول‌هاي ماگمايي متبلور شده و ماده معدني اصلي كانسار راتشكيل مي‌دهند. اين كاني‌ها شامل پيريت، كالكوپيريت، بورنيت، منيتيت و هماتيت هستند كه تركيب و مقدار هر كدام به تركيب محلول‌هاي ماگمايي بستگي دارد. ازويژگي‌هاي مهم اسكارن‌ها ابعاد نسبتاً درشت بلورها و مخلوط بودن كانه‌هاي مس و آهن و كاني‌هاي كالك سيليكات است.
كانسارهاي اسكارن در اعصار مختلف زمين شناسي ازپركامبرين تا دوران سوم تشكيل شده‌اند. اسكارن‌هاي مس در مجاورت توده‌هاي نفوذي كالك آلكالن باتركيب گرانوديوريت تا مونزونيت با سنگهاي كربناته يافت مي‌شوند. اين اسكارن‌ها غالباً متعلق به دوران دوم و سوم زمين‌شناسي‌اند. كاني‌هاي اصلي كالك- سيليكات عبارتند از: گارنت (آندراديت)، ديوپسيد و سرپانتين و كاني‌هاي غير سيليكات اصلي آن عبارتند از كالكوپيريت، پيريت و مقدار كمي موليبدنيت.
موليبدن مي‌تواند به عنوان محصول فرعي از اين اسكارن‌ها استحصال شود. عيار مس اين كانسارها بين 0/8 تا 3/5 درصد و ذخيره آنها بين 75 تا 1350ميليون تن كانسنگ مس متغير است.
اسكارن‌هاي مس به دو گروه تقسيم مي‌شوند:
-اسكارن‌هاي مس كه در مجاورت توده‌هاي نفوذي تشكيل شده و باكانسارهاي مس پورفيري ارتباط دارند، اسكارن‌هاي مس پورفيري ناميده مي‌شوند.
- تعداد محدودي از اسكارن‌هاي مس با فاصله ازتوده‌هاي نفوذي در سنگهاي كربناته تشكيل شده و به اسكارن‌هاي مس معروفند.
اين كانسارها در بسياري از نقاط جهان ديده مي‌شوند و به شكل اسكارن‌هاي آهكي هستند كه با تركيبات گارنت، پيروكسن همراه بوده وسولفيدها پس از تشكيل اسكارن در آن نفوذ كرده‌اند. سولفيدها در داخل عدسي‌ها، پاكت‌ها و رگه‌هاي ستوني تشكيل شده‌اند.
كانيهاي اصلي عبارتند از: كالكوپيريت، پيروتيت، پيريت و مگنتيت و كانيهاي باطله شامل: گارنت، پيروكسن، اپيدوت، كلريت، كوارتز و كربنات‌ها مي‌باشند.
درصد مس در اين كانسارها به طور متوسط 5/1 تا 3 درصد است. كانسارهاي اسكارني مس در روسيه مربوط به پالئوزوئيك و در ساير كشورها مربوط به مزوزوئيك و سنوزوئيك است.
به طور كلي اين كانسارها در ارتباط با گرانيتوئيدهاي سيليسي سديك است و در عمق 1 تا 5/1 كيلومتر يا بيشتر تشكيل مي‌شود. از جمله اين كانسارها در روسيه، ايالات متحده، مكزيك و در ايران كانسار مزرعه از اين نوع مي‌باشد. به عنوان مثال مي‌توان به بررسي بيشتر معدن ساياك ( Sayak ) در قزاقستان شوروي پرداخت:
منطقه حاوي رسوبات كربونيفر با منشاء آتشفشاني و ميان لايه‌هاي آهك با ضخامت 150 تا 200 متر مي‌باشد. اين سنگها تشكيل يك طاقديس را مي‌دهند كه ديواره شرقي آن با دايكها و سنگهاي گرانيتوئيد كربونيفر پر شده است.
•اسكارن‌هاي مس پورفيري:
اسكارن‌هاي مس پورفيري در مجاورت توده‌هاي نفوذي كالك آلكالن با سنگهاي كربناته، درزون فرورانش حاشيه قاره‌ها تشكيل شده‌اند. اسكارن‌هاي مس پورفيري به ندرت از جزاير قوسي گزارش شده‌اند. توده‌هاي نفوذي عمدتاً از نوع گرانوديوريت تا مونزونيت بوده كه در عمق كم متبلور گرديده و داراي بافت پورفيري هستند. وجود برش‌هاي نفوذي دايك‌هاي متعدد و درز و شكافها دليل بر وجود فشار بالاي ماگما هنگام نفوذ بوده است.
اسكارن‌هاي مس پورفيري كشف شده متعلق به دوران دوم و سوم زمين شناسي‌اند. اسكارن‌هاي مس پورفيري عمدتاً از نوع كلسيت و به ندرت منيزيم دار مي‌باشند. كانيهاي اصلي اسكارن كلسيك عبارتند از: اندراديت(مقدار جزئي گروسولاريت، اسپسارتين و آلماندين) و ديوپسيد(15 تا 35 درصد مول هدنبرگيت). اسكارن‌هاي منيزيم‌دار حاوي فورستريت، سرپانتين و تالك مي‌باشند.
مطالعات انجام شده توسط اتكينسون و ديگران (1978)، در معدن اسكارن مس پورفيري كارفورك (در حاشيه معدن مس پورفيري بينگام) واقع در ايالت يوتاي امريكا موجب شده است كه سه مرحله مهم در كاني‌سازي اسكارني تشخيص داده شود. در مرحله اول، در دماي 400 تا 500 درجه سانتي‌گراد نفوذ محلولهاي ماگمايي در سنگ كربناته و ماسه سنگها موجب تشكيل ديوپسيد، ولاستونيت، كوارتز، كلسيت و آندراديت گرديده و مقدار جزئي پيريت و كالكوپيريت نيز در اين مرحله تشكيل شده است. مرحله دوم نقش اساسي در تشكيل ذخيره مس دارد و موجب آلتره شدن کالک سيليات هاي مرحله اول شده است. حدود 3/2 کاني¬سازي مس در اين مرحله صورت گرفته است. در مرحله دوم اکتينوليت، اندراديت، بيوتيت، مگنتيت، کالکوپيريت، پيريت و موليبدنيت تشکيل گرديده است . آلتراسيون کالک سيليکات¬ها به شرح زير است:
ديوپسيد اکتينوليت
ديوپسيد+ آندراديت اکتينوليت+کلسيت+کوارتز
آندراديت کربنات+ مگنتيت+کوارتز
ولاستونيت آندراديت
در مرحله سوم نيز مونتموريونيت، کلريت، تالک و کلسيت تشکيل شده¬اند. در اين مرحله فقط کاني¬سازي پيريت صورت گرفته است.
ذخيره مس در زون غني از گارنت واقع گرديده است و مقدار کل سولفيد در اين زون به 15 درصد مي¬رسد. نسبت کالکوپيريت به پيريت در اين زون بين 1/2 تا 1/1 متغير است. ميزان فراواني مگنتيت از 1 درصد در مجاورت توده به 10 درصد در زون غني از گارنت افزايش يافته و به تدريج که به طرف زون ولاستونيت مي¬روند به صفر کاهش مي¬يابد و لايه¬بندي اوليه در فاصله 250 متري توده از بين رفته است. اين کانسارها به اشکال لايه¬اي، در فصل مشترک توده نفوذي و سنگ¬هاي آهکي و يا به شکل داربستي ديده مي¬شود. کاني اقتصادي مهم آن کالکوپيريت مي¬باشد. عيار معدن کاري در آن 8 -2/0% مي¬باشد. از جمله کانسار نمونه مزرعه و داقرداغ در آذربايجان شرقي.
ويژگي¬هاي ژئوشيميايي :
زون داخلي: آنومالي Cu-Au-Ag
به سمت خارج، زون Au-Ag با نسبت بالاي Au/Ag
زون خارجي: Pb-Zn-Ag
در اسکارن¬ها Cu احيايي Co-As-Sb-Bi-Mo-W
ويژگيهاي ژئوفيزيکي:
- آنومالي مغناطيسي
- آنومالي IP
- آنومالي الکترومغناطيس
- كانسارهاي ماسيوسولفيدي مس
اين كانسارها به شكل توده اي و يا داربستي بوده و كانيهاي اقتصادي مهم آن اسفالريت، گالن و كالكوپيريت مي باشد. عيار معدن كاري در آنها 4- 6/0 % مي باشد از جمله كانسار تيپ قبرسي و كانسار شيخ علي در هرمزگان .
اين كانسارها با ائوژئوسنكلينال هاي رسوبي و بازالتوئيدهاي سري سديم و صخره‌هاي سيليسي محصور شده‌اند. رگه‌هاي معدني در سطوح بالايي مقطع اين سازند و در سنگهاي آتشفشاني برشي و توفها قرار دارند. رگه‌هاي معدني به شكلهاي ورقه‌اي و عدسي و رگچه‌هاي انتشاري به صورت استوك‌ها و لايه‌ها و رگه‌هاي مركب مي‌باشد. رگه‌هاي مواد معدني تا حداكثر 5 كيلومتر طول و دهها متر عرض مي‌باشند و آثار آن تا عمق حداكثر 2 كيلومتر ديده مي‌شود.
در اين كانسارها دو نوع ماده معدني تشخيص داده شده است يكي از نوع رسوبات با منشاء آتشفشاني كه در زير محيط نيمه دريايي قرار گرفته‌اند و ديگري نوع سنگهاي دگرساني با منشاء آتشفشاني مي‌باشند كه در اثر جريان محصول‌هاي گرمابي در سنگ ميزبان در عمقي از دهها تا صدها متر زير كف درياها تشكيل شده‌اند.
كانيهاي موجود عبارتند از پيريت، ملنيكويت، ماركاسيت، كالكوپيريت، اسفالريت، ورتزيت، پيروتيت، بورنيت، گالن، مگنتيت، هماتيت، طلاي طبيعي و نقره. كانيهاي باطله شامل سري سيت، كلريت، كوارتز، باريت، كلسيت مي‌باشند. مواد معدني تا 40% گوگرد و 3 تا 5% مس و 2 تا 4% Zn و Cd و Se وTe به عنوان محصول فرعي مي‌باشد. طبقه بندي اين كانسارها بر حسب دگرساني از بالا به پايين به شرح زير است:
طبقه اكسيداسيون تا عمق 10 الي 40 متري
طبقه كوارتز – باريت با ضخامت 2 الي 3 متر
طبقه پيريت با ظخامت 1 الي 3 متر
طبقه غني شده ثانويه سولفيد با كوولين و كالكوسيت با ضخامت 50 تا 100 متر و بيشتر قابل ذكر است كه طبقات بالاتر از نظر طلا غني مي‌باشند.
از اين نوع كانسار در كوره‌هاي اورال روسيه، كانسارهاي يوروپ Urup و كافان Kafan در قفقاز، كانسار ارگاني Ergani در تركيه، كانسار اسكوري Skurie در قبرس، ريوتينتو Rio Tinto در اسپانيا، كانسار ورده Verde در ايالات متحده و كانسار بشی Besi در ژاپن را مي‌توان نام برد.
به طور خلاصه مشخصات كانسارگاي در اورال روسيه به ترتيب زير بررسي مي‌شود:
سنگهاي در برگيرنده خاكسترها و خاكسترهاي برشي و سنگهاي پيروكلاستيك و با تركيب اسيدي هستند كه همراه با توفيت‌ها و شيست‌هاي چرتي ديده مي‌شوند كه در زير آندزيت بازالتهاي دونين قرار گرفته است. رگه‌هاي نيمه آتشفشاني با تركيب اسيد و بازيك و برش آتشفشاني بعلاوه بر دايكهاي موجود از قبل و سيل‌هاي گابر و ديابازي دونين مياني توسعه يافته‌اند.
شكاف آتشفشان پر از باريكه‌ها و رگه‌هايي از سنگهاي مختلف آتشفشاني اسيدي و نفوذها مي‌باشد و دهانه آتشفشان با خاكسترهاي بازالتي و توف‌ها و توفيت‌ها در بالاي شكاف قرار دارند.
•ماسيوسولفيد نوع كوروكو :
ويژگيهاي زمين شناسي:
اين ذخاير در كمربندهاي آتشفشاني زير دريايي مرتبط با زون فرورانش جزاير قوسي يا زون بازشدگي پشت كمربند جزاير قوسي تشكيل مي‌شوند. سنگهاي همراه عبارتند از: مجموعه‌اي آندزيت- داسيت و ريوليت نوع كالك آلكالن.
اين گونه ذخاير كه در مرحله پاياني فعاليتهاي آتشفشاني شكل مي‌گيرند عمدتاً در اطراف كالدراها و در محلهايي كه توده‌هاي نفوذي اسيدي در عمق وجود دارند، كشف شده اند . اين نوع ماسيوسولفيد ابتدا در كمربند توف‌هاي سبز ترشياري ژاپن در منطقه كروكو كشف شده‌اند و بعداً در ساير نقاط دنيا در زمانهاي مختلف زمين شناسي كشف گرديده‌اند.
بافت و شكل:‌
ذخيره شامل دو بخش توده‌اي و بخش استوك ورك است. بخش توده‌اي غالباً به شكل عدسي است. ضخامت عدسي به چندين متر و گسترش آن به جندين صد مترمي‌رسد. كاني‌سازي در بخش توده‌اي داراي لايه‌بندي است و ذرات سولفيد بسيار دانه‌ريز هستند. بخش استوك ورك در داخل سنگهاي آتشفشاني تشكيل شده است و سولفيدها به نسبت دانه درشت‌تر هستند.
آلتراسيون:
زونهاي آلتراسيون از مركز به سمت خارج شامل موارد زير است:
1- زون كوارتز- سرسيت- كلريت كه همراه ذخيره است .
2- زون كلريت به شكل تنوره‌اي است و تا اعماق زياد گسترش دارد.
3- زون زئوليت- كربنات- كاني رسي در اطراف زون كاني سازي واقع شده است.
ميزان منيزيم كلريت‌ها به سمت ذخيره افزايش مي‌يابد.


تصوير 6- نمايش نيمرخ زون هاي آلتراسيون ماسيو سولفيدهاي نوع کوروکو

كاني شناسي ذخيره:
كاني شناسي زون استوك ورك شامل كوارتز، كالكوپيريت، پيريت و باريت است. بخش توده‌اي را مي‌توان به دو قسمت تقسيم كرد:
ذخيره زرد رنگ كه حاوي پيريت، كالكوپيريت و مقدار جزئي اسفالريت، باريت و كوارتز است و ذخيره سياه رنگ كه در بالاي ذخيره زرد رنگ واقع شده است . اين ذخيره حاوي اسفالريت، گالن، كالكوپيريت، پيريت، باريت و كوارتز است . باريت نوع رسوبي شيميايي در بالا و اطراف ذخيره تشكيل شده است. بخش فوقاني ماسيو سولفيد را چرت‌هاي آهن‌دار مي‌پوشانند.
خصوصيات ژئوشيميايي:
آنومالي Mg ,Zn , Hg در بالا و اطراف زون كاني‌سازي وجود دارد. افزايش K وكاهش Na و Ca را در سنگهاي كمر پايين زون كاني سازي شاهد هستيم. در نزديكي زون كاني سازي، آنومالي عناصر Cu- Ag- As- Pb و در زون كاني‌سازي، آنومالي عناصر Pb-Ba-As-Ag-Au-Se-Sn-Bi-Cu-Zn مشاهده مي‌شود.
خصوصيات ژئوفيزيكي:
‌دو روش الكترومغناطيس و IP در شناسايي عدسي ماسيوسولفيد و زون استوك ورك متمركز شده است.
ذخيره و عيار :
ميزان ذخيره از 5/1 تا 20 ميليون تن در نوسان است. در يك منطقه چندين ذخيره مي‌تواند تشكيل شده باشد .عيار متوسط شامل % 2=Zn و %9/1=Pb و %3/1=Cu و Ag تا g/t 95 و g/t 13=Au است. در بعضي از مناطق در بخش ذخيره سياه رنگ اورانيوم به ميزان 100 تا 1000 گرم در تن گزارش شده است.


تصوير 7- مراحل تکامل يک کانسار ماسيوسولفيد تيپ کوروکو



.



.

•ماسيو سولفيدهاي نوع قبرس :
خصوصيات زمين شناسي:
اين نوع ذخاير ابتدا در قبرس در مجموعه بازالتهاي بخش فوقاني افيوليت ها كشف و گزارش شده‌اند. محيط تكتونيكي اين ذخاير مناطق زون گسترش پوسته‌هاي اقيانوسي است. كاني‌سازي در مجموعه بازالتهاي تولئيت بالشي كه در قسمت فوقاني افيوليت ها هستند، تشكيل گرديده است .
گسلهاي كششي مكان مناسب براي جا‌به‌جايي محلولهاي گرمابي بوده و بخشي ازكاني‌سازي در اين فضاها بر جاي گذاشته شده‌اند. براي تشكيل ذخيار محدوديت زماني گزارش نشده است.
آلتراسيون:
كلريت، تالك،كربنات و مقدار جزئي سرسيت به همراه ذخيره تشكيل شده است. ميزان سرسيت به سمت خارج افزايش مي‌يابد. در زون استوك ورك مقدار قابل ملاحظه‌اي كوارتز تشكيل شده است.
در بالاي ذخيره به همراه چرت و سوبات نرم مقداري زئوليت و كربنات تشكيل گرديده است. اطراف ذخيره را زون زئوليت- كربنات- ايليت و به مقدار جزئي آلبيت در بر مي‌گيرد.
بافت و شكل:
بخش توده‌اي با لايه‌بندي نازك در بالاي بخش استوك ورك و برشي قرار گرفته است. بافت گل كلمي در بخش توده‌اي متداول است.
كاني‌شناسي ذخيره:
كانيهاي اصلي عبارتند از: پيريت، كالكوپيريت، مگنتيت، اسفالريت، ماركازيت، پيروتيت، مقدار كم گالن، هماتيت، كوبانيت. ميزان سولفيد 20 تا 50 درصد است. همراه اين ذخاير گاهي گچ نيز گزارش شده است. در بالاي ذخيره چرت و يا رسوبات رسي غني از اكسيد و هيدروكسيدهاي آهن قرار دارد.


تصوير8- نمايش نيمرخ زون هاي آلتراسيون ماسيو سولفيدهاي نوع قبرسي

خصوصيات ژئوشيميايي:
آنومالي عناصر Fe و Mn در اطراف زون كاني سازي مشاهده مي‌شود. بعضي از ذخاير منگنز نيز در اين محدوده‌ها كشف شده‌اند. آنومالي Cu-Zn معمولاً كاهش در Ca و Na و افزايش در K در زونهاي آلتراسيون گزارش شده است.
خصوصيات ژئوفيزيكي:
دو روش الكترومغناطيس و IP به منظور آشكار سازي عدسيهاي سولفيد و زون استوك ورك مي‌توانند مفيد واقع شوند.
عيار و ميزان ذخيره:
در يك منطقه مناسب معمولاً چند ذخيره تشكيل مي‌شود. براي ذخاير بزرگ طول به 650 متر، عرض به 200 متر و ضخامت به 50 متر مي‌رسد. ميزان ذخيره بين چند صد تا 20 ميليون تن است. عيار مس 5/0 تا 5 درصد، روي 1/0 تا 2 درصد، طلا 01/0 تا 1 اونس در تن، نقره 2/0 تا 2 اونس در تن و كبالت 35/0 درصد است.

• ماسيوسولفيدهاي آركئن :
خصوصيات زمين شناسي:
در مجموعه‌اي از سنگهاي آتشفشاني زيردريايي بازالت- آندزيت- داسيت و به مقدار كم ريوليت كشف شده است. اين سنگها و ذخاير همراه تحت تأثير دگرگوني به مجموعه‌اي از شيستها تبديل شده‌اند. فرآيند دگرگوني نقشي در كاني‌سازي ماسوسولفيد نداشته بلكه موجب تغييراتي در عيار و زون‌بندي اوليه ماسيوسولفيدها شده است.
آلتراسيون:
ذخيره در زون كلريتي واقع گرديده است . در بخش استوك ورك ميزان كوارتز افزايش يافته است. زون سرسيت از اطراف، زون كلريتي را در بر مي‌گيرد. زون زئوليت- كربنات و كاني رسي در بالاي ذخيره، به همراه رسوبات نرم آهن‌دار از خارج سيستم را احاطه مي‌كند.
كاني‌شناسي ذخيره:
ذخيره توده‌اي در بخش زيرين حاوي پيريت، كالكوپيريت، كوارتز و مقدارجزئي پيروتيت و در بخش فوقاني شامل پيريت- اسفالريت و كالكوپيريت است.
بافت و شكل:
ذخيره داراي بخش توده‌اي به شكل عدسي و بخش زيرين با بافت استوك ورك است. بخش توده‌اي حالت لايه‌بندي دارد.
خصوصيات ژئوشيميايي:
آنومالي عناصر Cu-Zn-Fe، كاهش در Na2O, Ca و K2O و افزايش در H2O, Mgo, FeO و S مشاهده مي‌شود.
خصوصيات ژئوفيزيكي:
روشهاي الكترومغناطيس و IP به منظور شناسايي زون‌هاي سولفيدي مي‌تواند مفيد واقع شود.
عيار و ميزان ذخيره :
عيار اين ذخاير معمولاً به شرح زيراست:
g /t8/0=Au، g/t20=Ag، %07/0= Pb، %5/3= Zn و%5/1=Cu .
ميزان ذخيره چند صد هزار تن تا حداكثر 20 ميليون تن است .

•ماسيوسولفيد بشي :‌
ويژگيهاي سنگ‌شناسي:
همراه با مجموعه‌اي از سنگهاي رسوبي آواري و سنگهاي آتشفشاني و كربناتها در محيط تكتونيكي زون كششي پشت جزاير قوسي يافت مي‌شوند. محدوديت سني ندارند، اما غالب آنها در كامبرين، پرمين و اواخر ترياس تشكيل شده‌اند.
بافت و شكل:
بافت توده‌اي با لايه‌بندي منظم دارند. سولفيدها به صورت دانه ريز تا متوسط هستند. ذخيره به صورت توده‌اي با حالت صفحه‌اي و ضخامت چند متر و گسترش طولي تا چند كيلومتر ديده مي‌شود.
آلتراسيون:
كانيهاي عمده آلتراسيون عبارتند از:
كلسيت، آنكريت، آلبيت، تورمالين، سيدريت،بيوتيت .
كاني‌شناسي ذخيره:
پيريت، پيروتيت، كالكوپيريت، اسفالريت، كبالتيت، گالن، بورنيت، تتراهيدريت، استانيت، موليبدنيت، آرسنوپيريت و ماركازيت.
خصوصيات ژئوشيميايي:
آنومالي عناصر Cu- Zn- Ag افزايش در ميزان Mg و وجود هاله Mn از ويژگيهاي ژئوشيميايي اين ذخاير به شمار مي‌رود.
خصوصيات ژئوفيزيكي:
دو روش الكترومغناطيس و IP در شناسايي زون سولفيد مي‌تواند مؤثر واقع شود.
عيار و ميزان ذخيره:
ذخيره بين كمتر از 1 تا 110 ميليون تن و عيار %8/4- 5/1=Cu و %3- 1=Zn و g/t20- 4=Ag مي‌باشد.
- كانسارهاي مس رسوبي استراتي باند - استراتي فرم
کانسارهاي مس استراتي باند- استراتي فرم بعد از کانسارهاي مس پورفيري دومين منبع مهم مس دنيا به شمار مي¬روند. اين کانسارها از دو ميليارد سال قبل تا ميوسن تشکيل شده¬اند .
براساس مطالعات رسوب شناسي و سنگ شناسي کانسارهاي مس استراتي باند- استراتي فرم رسوبي دنيا عبارتند از: کمربند مس زامبيا، مس کوپفرشيفر در اروپا، وايت پاين در امريکا، ادوکان در شوروي سابق، درياچه اسپار در آمريکا و کروکرو در بوليوي. اين كانسارها با منشأ رسوبي به شكل لايه‌اي بوده و كاني‌هاي اقتصادي مهم آن كالكوسيت، بورنيت و كالكوپيريت با عيار معدن كاري 4-6/0 % مي‌باشد (جدول 10 ) .


جدول 10- خصوصيات مهم چند كانسار مس استراتي باند



.

رگه‌هاي مس‌دار كه در ميان رسوبات با منشاء خشكي بوجود آمده‌اند و ارتباطي با سنگهاي ماگمايي از خود نشان نمي‌دهند به نام كانسارهاي استراتيفرم مس خوانده مي‌شوند. اين كانسارها اغلب كانسارهاي بزرگ ماسه سنگي مس آهن دار و يا شيل هاي مس آهن دار را تشكيل مي‌دهند.
كانسارهاي استراتيفرم در مراحل نهايي تشكيل ژئوسنكلينال ايجاد شده‌اند به عبارت ديگر ماسه سنگها، شيل‌ها و دولوميتها كه به طور لايه‌هاي موازي بر روي هم قرار گرفته‌اند. اين كانسارها را تشكيل مي‌دهند. از مشخصات اين كانسارها مي‌توان بيش از 2% كربن آلي را نام برد. مواد معدني به شكل صفحه‌اي، عدسي و نواري با شيب ملايم به عرض حداكثر10 متر و طول و عمق چند كيلومتر ديده مي‌شوند. كاني‌هاي اصلي عبارتند از: كالكوسيت‌، بورنيت، كالكوپيريت و پيريت. كاني‌هاي فرعي عبارتند از: كوليت، گالن، اسفالريت و ... كانيهاي باطله عبارتند از كوارتز، كلسيت و باريت.
سرب و روي نقره و عناصر كمياب و به طور اتفاقي كبالت و اورانيوم به عنوان محصول فرعي بدست مي‌آيد. از نظر زماني كانسارهاي استراتيفرم مس به پروتروزوئيك و پالئوزوئيك بالايي محدود مي‌شوند.
•کمربند مس کوپفرشيفر ( Kupferschiefer ):
کانسار کوپفرشيفر شيل غني از مس به سن پرمين مياني مي باشد . ذخيره همزمان با شيل و آهکهاي پرمين تشکيل گرديده است. کمربند مس کوپفرشيفر از لهستان تا انگلستان گسترش دارد و در ناحيه مانسفلد (Mansfeld ) آلمان تقريباً 1000 سال مورد بهره برداري قرار گرفته است . در زمينه شرايط و چگونگي تشکيل آن تاکنون مقالات زيادي نوشته شده است. حوضه رسوبي احتمالاً، در مراحل ابتدايي ريفت تشکيل شده است.
کوپفرشيفر نخستين واحد پيشرونده دريايي پوشاننده واحد هاي غير دريايي (Rotliegendes) از زمان پرمين مياني مي باشد .
واحد (Rotliegendes) توالي ماسه سنگي قرمز رنگ است و در زير واحد کوپفرشيفر و سنگ آهک Zechstein)) قرار دارد . سنگ آهک(Zechstein) به وسيله توالي ضخيمي از تبخيريها پوشيده شده است.
کوپفرشيفر و توالي تبخيري(Zechstein) ممکن است نشان دهنده يک محيط باتلاقي جذر و مدي (سبخائي) باشد که هنگام پيشروي دريا بر روي ماسه سنگ هاي ( Rotliegendes ) تشکيل شده است .
نيمرخ زمين شناسي کوفرشيفر از پايين به طرف بالا شامل شيل، آهک و رسوبات تبخيري است. اين توالي در سه سيکل منظم تکرار شده است. کاني سازي مس فقط در شيل و آهک دولوميتي سيکل اول گزارش شده است. رسوبات تبخيري شامل انيدريت، هاليت و پتاس مي¬باشد كه در سه سيكل تكرار شده است. اين کانسار 600000 کيلومتر مربع وسعت دارد و در کشورهاي انگلستان، آلمان و لهستان گسترده مي باشند .
زون‌بندي منظمي در ذخيره از عمق به طرف سطح ديده مي‌شود كه ترتيب آن عبارت است از:
زون فاقد كاني‌سازي- زون غني از هماتيت- سولفيدهاي مس- گالن- اسفالريت- پيريت.
كانيهاي مهم ذخيره عبارتند از: كالكوزين، بورنيت، كالكوپيريت، ديژنيت، پيريت و گالن كه به صورت پراكنده در شيل و آهك يافت مي‌شوند. ذخيره روي و سرب در شيل و كربنات قرار دارد ( شکل 9 ) .
عيار مس در كمربند كوفرشيفر 4/1 درصد ( 3/0 % < ) ، روي ( 3/0 % < ) 5/1 درصد، سرب 5/0 درصد و نقره 70 گرم در تن است. ميزان ذخيره بيش از يك ميليارد تن است.


تصوير9- نمايش نيمرخ زمين شناسي و زون بندي ذخيره کوفرشيفر

•کمربند مس زامبيا The Zambian Copperbelt :
كمربند مس زامبيا و زئير بخشي از کمربند بزرگ مس آفريقاي مرکزي واقع در زامبيا و زئير (شابا) است در حدود 17% مس جهان غرب را توليد مي کند. زامبيا در سال 1984، 531000 تن مس توليد کرد که عيار آسيابي (mill grade) کانسنگ در معادن اصلي از 49/1 تا 81/2 درصد متغير است.
كاني‌سازي در اواخر پروتروزوئيك (850 تا 1300 ميليون سال قبل) صورت گرفته است.افزون بر آن در برخي از معادن مقادير قابل توجهي کبالت به عنوان محصول جانبي نيز به دست آمده است.
نظر به اينکه معادن زامبيا قديمي است لذا در سالهاي اخير صنعت مس در اين کشور افول کرده ضمن آنکه عيار کانسنگ ها نيز سير نزولي داشته و سرمايه گذاري براي افزايش ايمني و عملکرد سودآوري، امکان پذير نبوده است.
زئير تقريباً 500000 تن مس از کانسنگهاي با ميانگين تقريبي 4% = Cu+Co توليد کرده است.
تقريباً تمام مس استخراج شده در سال 1984 از افقهاي محدودي در رسوبات پروتروزوئيک کاتانگان ( Late-Proterozoic Katangan Sediments) در لوفيليان آرک به دست آمده است.
رسوبات کاتانگان به طور غير شيب روي يک پي سنگ گرانيت – شيست – کوارتزيت قرار مي گيرد و پايين ترين بخش از رسوبات کاتانگان، دره هاي سرزمين هاي قبل از کاتانگان را پر مي کند.
در زامبيا و جنوب شرق زئير، بخش عمده کانه زائي در Ore- formation صورت مي گيرد که چند متر بالاتر از سطحي است که به وسيله رسوبات کاتانگان پوشانده مي شود. شيل يا شيل دولوميتي سنگ ميزبان، در حدود 60% از منطقه مينراليزه را تشکيل مي دهد و پيکره هاي معدني شيلي يک گروه خطي به سمت جنوب غرب طاقديس کافو (Kafu-Anticline) مي سازد.
کانسنگهاي داراي سنگ ميزبان آرکوز – آرنيتي بيشتر در شمال شرق طاقديس قرار دارد نظير موفولير (Mufulir). توالي کمرپايين متشکل از کوارتزيت، ماسه سنگهاي فلدسپاتي و کنگلومرا با هر دو منشأ آبي و بادي است.
Ore-formationبا ضخامت 15 تا 20 متر بوسيله مجموعه تناوبي از آرنيت و آرژيليت پوشيده شده که با سنگهاي زيرين گروه روآن زيرين (Lower Roan Group) را مي سازند. تمام سنگها و کانيهاي مس واقع در آنها، دگرگوني رخساره هاي گرين شيست درجه پايين تا بالا را متحمل شده و بسياري از شيلهاي ياد شده از نوع بيوتيت شيست هستند.
مس به همراه مقادير ناچيز آهن و کبالت، بيشتر در بخشهاي پاييني (Ore-formation) به صورت کانيهاي پراکنده بورنيت، کالکوپيريت و کالکوسيت يافت مي شود. در برخي نقاط کانه زائي به کلي در لايه هاي فوقاني سرايت مي کند. حد فوقاني و زيرين کانه زائي معمولا ًبه طور مشخص تعيين شده است. کانيهاي سولفيدي نسبت به خط ساحلي داراي الگوي منطقه اي پيوسته از رسوبات سترون نزديک ساحل تا کالکوسيت آبهاي کم عمق، بورنيت همراه با کاروليت (Carrolite) { از گروه لينه ايت Cu(Co,Ni)2S4 { و کالکوپيريت، و سپس کالکوپيريت و بالاخره پيريت ( و در برخي مناطق همراه با اسفالريت) در بخشهاي عميق تر لاگون ها و حوضه هاي دريايي هستند.

ساوكينز(1984) معتقد است كه اين كانسارها در حوضه رسوبي كه در مراحل اوليه ريفت درون قاره‌اي به وجود آمده، تشكيل شده‌اند. در مورد شرايط چگونگي تشكيل اين كانسارها سه نظريه مطرح است:
1- نظريه سين ژنتيك:
طبق اين نظريه سولفيدهاي مس همزمان با رسوب گذاري تشكيل شده‌اند.
2- نظريه دياژنتيك:
طرفداران اين نظريه معتقدند كه مس بعد از رسوب گذاري جا‌به‌جا شده و طي مرحله دياژنز در مكانيهاي فعلي قرار گرفته است.
3- نظريه اپي ژنتيك:
طبق اين نظريه، مس بعد از رسوب گذاري از طريق گسلهاي حاشيه حوضه به داخل رسوبات نفوذ نموده و در شرايط مناسب راسب شده است.
كانسارهاي زامبيا دگرگون شده‌اند،درصورتي كه كانسارهاي زئير تحت تأثير دگرگوني قرار نگرفته‌اند. كاني‌سازي در چند افق باسنگهاي كربناته و شيل يافت مي‌شود. كاني سازي از نوع پراكنده است. زون بندي موجود در ذخيره شامل هماتيت، كالكوزين، كالكوپيريت، بورنيت و پيريت مي‌باشد. اين زون‌بندي نمايانگر كاهش ميزان اكسيژن آزاد و يا كاهش شرايط اكسيداسيون در حوضه رسوبي از طرف هماتيت به پيريت بوده است.
عيار مس در اين كمربند 8/2 تا 5 درصد و ميزان ذخيره بيش از 2ميليارد تن است. برخلاف كوفرشيفر اين كانسارها فاقد سرب و روي هستند.
- كانسارهاي مس رگه اي
سنگ‌هاي در برگيرنده آنها اغلب گرانيتوئيدها و به مقدار كمتر سازندهاي آتشفشاني و رسوبي و دگرگوني از دوره‌هاي مختلف مي‌باشد. مواد معدني در شكافها و بريدگي طبقات جا گرفته و رگه معمولا شيب زيادي دارند و از نظر طولي تا حداكثر 10 كيلومتر امتداد دارند ولي از نظر عرض حداكثر 10 متر و تا عمق 500 الي 600 متر گسترش يافته‌اند. كانيهاي اصلي عبارتند از: كالكوپيريت و انارژيت و كانيهاي باطله شامل كوارتز و كربناتها و كانيهاي فرعي از مگنتيت، هماتيت، پيريت، موليبدنيت، كالكوسيت، بورنيت، كانيهاي خاكستري مس، اسفالريت و گالن تشكيل شده‌اند. از اين نوع كانسارهاي رگه‌اي مي‌توان از معادن چاتيركول (Chatyr Kul ) و زاسيان ( Zhaisan ) در روسيه و معادن روزن ( Rosen ) و ويرلي برياگ (Vyrly Bryag ) در بلغارستان و بوته ( Butte ) در ايالات متحده و معادن ماتامبر (Matambre ) و ال كوبره ( Elcobre ) در كوبا نام برد.
كانسار بوته در ايالات متحده در كوارتز مونزويت‌هاي كرتاسه بالايي محدود شده كه با دايكهاي كوارتز پورفيري و ليپاريتي قطع شده است. رگه‌هاي ماده معدني شيب شديدي دارند كه در عمق يكي مي‌شوند. رگه‌ها از شكافهاي دم اسبي موجود در منطقه پيروي مي‌كنند. ( شكل 10 )


شكل 10: نقشه زمين شناسي كانسار بوته

1-the first system of veins
2- the second system of veins
3-rhyolite
4-quartz porphyry

•كانسار مس نوع كونياوي Keweenawan و كانسارهاي مس نوع آندزيت:
كانسارهاي مس نوع كويناوي كه به كانسارهاي مس نوع ميشيگان نيز مرسوم مي‌باشند،‌در شبه جزيره كونياوي(ميشيگان شمالي) به وفور يافت مي‌شوند. در اين كانسارها مس طبيعي كاني اصلي است و به طور فرعي كالكوسيت Cu2S و ديژنيت Cu1/8S نيز حضور دارند كه در هر دو نسبت فلز به گوگرد بالاست. مس طبيعي به همراه نقره است كه اين موضوع نشان گر پائين بودن فشار مؤثر گوگرد مي‌باشد.
در اين كانسار ماده معدني در درون سنگ‌هاي بازالتي توله ايتي حفره‌دار و در زمينه لايه‌هاي كنگومرا كه در بين فوران‌هاي بازالتي قرار دارند، پراكنده است. ماده معدني همچنين به صورت رگه‌هايي هر دو سنگ راقطع مي‌نمايد. هر چند كه اندازه دانه‌هاي مس طبيعي معمولاً در حد ميلي‌متر مي‌باشد و ليكن توده‌هاي مس به وزن صدها كيلوگرم نيز مشاهده شده‌اند.
كانسارسازي با سنگ‌هاي ديواره‌اي آلبيتي شده، كلسيت، كلريت، اپيدوت، كوارتز، پامپلي ايت و زئوليت كه حفرات موجود در بازالت را پر كرده‌اند همراه مي‌باشد. غالب بودن كانسارسازي شكاف پركن نسبت به جانشيني، كاني‌شناسي، بافت و نبود دگرساني گسترده‌اي پائين (كمتر از 100 درجه سانتي‌گراد) براي اين كانسارها پيشنهاد شود. در اثر دگرگوني گدازه‌هاي بازالتي،‌اين سنگ‌ها به مجموعه پاميلي ايت- اپيدوت، كلريت تغيير يافته‌اند. در ضمن آن، مس و ساير مواد آزاد شده‌اند و به طرف مناطق كم فشار حركت كرده‌ و مس را در درون حفرات و شكستگي‌هاي موجود در بازالت ته نشين نموده‌اند.
نوع كانسار مس طبيعي همراه با نقره طبيعي، كالكوسيت، بورنيت و ندرتاً كالكوپيريت به صورت رگچه‌اي، رگه‌اي، پر كننده حفرات و انتشاري در آندزيت‌هاي كالك آلكالن يافت مي‌شوند. اين كانسارها را عده‌اي معادل بيروني كانسارهاي مس پورفيري مي‌دانند.

- كانسارهاي گرمابي مس
2-3-6-1-كانسارهاي گرمابي مس با منشأ پلوتوني
اين كانسارها همراه سنگهاي نفوذي با تركيب تقريبا سيليسي و به ندرت همراه گرانيتوئيدها تشكيل شده است. اين كانسارها به طور عمده همانطور كه بحث آن رفت مربوط به مراحل نهايي كوهزايي يا فعاليت دوباره پلاتفرم‌هاي قديمي‌مي‌باشند. به طور كلي اين كانسارها به دو دسته پورفيري و رگه‌اي تقسيم مي‌شوند.

- كانسارهاي گرمابي مس با منشأ آتشفشاني
اين كانسارها اصولا مقادير ناچيز از مس را به همراه دارند به عنوان مثال مي‌توان از كانسار درياچه سوپر در ايالات متحده و همچنين كانسارهاي كوههاي اورال در قزاقستان نام برد.
از كانسارهاي درياچه سوپريور در طي صد سال 5 ميليون تن استخراج شده است. منطقه متشكل از رسوبات آتشفشاني پروتروزوئيك و گسلهاي پيچيده است كه اين گسل‌ها از دياباز، گابرو و كانيهاي همراه پر شده است. رگه‌هاي معدني با ضخامت يكي دو متر تا حداكثر 10 متر به شكل طبقات ميانبر در بين گدازه‌هاي آتشفشاني و كنگلومراها واقع شده است. مس فلزي همراه با زئوليت و كلسيت و كوارتز و كلريت در نزديكي سطح و در حرارت پائين تشكيل شده اسا.
2-3-7- كانسارهاي کربناته مس
كمپلكس‌هاي كربناتيتي از كربناتهاي ماگمايي نفوذي و سنگهاي قليايي همراه تشكيل يافته و از نظر سن از پروتروزوئيك تا زمان حال گسترش دارند. اكثر كربناتيت‌ها در بخش‌هاي حاشيه‌اي مناطق كراتوني پايدار رخ داده و يا با ساختارهاي ريفتي بزرگ مقياس در ارتباطند. جايگيري كربناتيت‌ها در چند مرحله صورت گرفته است:
سنگ غالب از نفوذي‌هاي نوع ( سويت ) تشكيل شده كه بيشتر به صورت سنگهاي برشي انفجاري جايگيري كرده است.
اين كربنات عمدتا از كلسيت همراه با آپاتيت، پيروكلر، مگنتيت، بيوتيت و اژرين – اوژيت تشكيل شده است. كربناتيت نوع ( آلويكيت ) كه اغلب نواربندي جرياني نشان مي‌دهد نسبت به سري قبل متوسط تا دانه ريز است و كربناتيت ( آهن دار ) از كربناتهاي آهن يعني سيدريت و آنكريت تشكيل شده كه مقداري كانيهاي نادر خاكي و راديواكتيو به همراه دارد و نهايتا كربناتيتهاي ( آلويكيت هاي مرحله آخر ) معمولا تهي هستند.
از نظر اقتصادي محصولات مهم كربناتيت‌ها شمل: فسفر: ( از آپاتيت‌ها )، مگنتيت، نيوبيوم، زيركن و عناصر نادر خاكي ( از مونازيت و باستناسيت ) مي‌باشند.
تاكنون تنها يك كمپلكس كربناتيت به عنوان توليد كننده اصلي مس به شمار مي‌رود و آن كمپلكس پالابورا در آفريقاي جنوبي است . كانه‌زايي ناچيز مس در مانتين پاس ايالات متحده و خليج كالاندار در كانادا شناخته شده است. كربناتيت‌ها همچنين حاوي مقادير اقتصادي فلوريت– باريت – استرونسيانيت و منبع مفيدي براي آهك به شمار مي‌روند.
به عنوان مثال براي موارد فوق‌الذكر مي‌توان كمپلكس پالابورا را مورد بررسي بيشتر قرار داد:
اين كمپلكس پروتروزوئيكي در آركئن شمال شرق ترانسوال قرار دارد كه از فعاليت نفوذي قليايي بوجود آمده است. اولين توده نفوذي، پيروكسنيت ميكادار است كه بيرونزدگي آن شكل كليه‌اي دارد و در عمق لولهاي شكل مي‌شود و ابعاد آن در حدود 25×6 كيلومتر است. سپس گماتوئيدهاي اولترابازي در سه مركز در داخل لوله پيروكسينتي تشكيل شده‌اند. در بخش مركزي، فوسكوريت ( سنگي متشكل از مگنتيت – اوليوين – آپاتيت ) و كربناتيت نواري جايگزين شده و لوله كربنات – فوسكوريت را بوجود آورده‌اند. در اثر ترك خوردگي اين لوله، توده‌اي دايك مانند از كربناتيت پيشرونده و استوك ورك و رگچه‌هاي كربناتيتي در آن نفوذ كرده است. سيالات كانه‌زا در امتداد تركها به حركت در آمده و با رسوبگذاري سولفيد مس باعث بسته شدن اين تركها شده‌اند( شكل 11 ).
سه معدن روباز مجزا در پالابورا وجود دارد. كربناتيت و فوسكوريت عمدتاً براي مس استخراج مي‌شوند و محصول فرعي آنها مگنتيت، آپاتيت، طلا، نقره، كاني‌هاي گروه پلاتين، بادليت، اورانيوم، سولفات نيكل مي‌باشد.
معدن روباز فوسكور ( Foskor ) در 2 كيلومتري اين كمپلكس قليايي واقع شده كه در يك پيروكسنيت غني از آپاتيت قرار داشته و بزرگترين كانسار آذرين آپاتيت جهان است و ورميكوليت ( محصول هوازدگي فلوگوپيت ) از معدن روباز ديگري در مجاورت معدن آپاتيت استخراج مي‌شود.


شكل 11: زمين شناسي سطح تراز 122 متري، كمپلكس كربناتيتي لوكوپ، پالابورا، آفريقاي جنوبي



.

-كانسارهاي ماگمايي مس
عيار مس اين گروه در حدود 1 تا 2 درصد است. از اين گروه كانسارها مي‌توان كانسارهاي تفريقي مس – نيكل سولفيدي مرتبط با سنگهاي نفوذي اولترا بازيك تا بازيك را نام برد كه عناصر كبالت، طلا، پلاتين و عناصر كمياب به صورت محصول فرعي با آن استخراج مي‌شود.
از اين گروه از كانسارها مي‌توان از كانسارهاي تفريقي مس نيكل سولفيدي مرتبط با سنگهاي نفوذي اولترابازيك تا بازيك نام برد كه عناصر كبالت، طلا، پلاتين و عناصر كمياب به صورت همراه با آن استخراج مي‌شود. عيار مس اين گروه در حدود 1 تا 2 درصد مي‌باشد. از اين نوع معادن سولفيدي در كشورهاي روسيه، فنلاند، سوئد، كانادا، ايالات متحده، آفريقاي جنوبي و استراليا شناخته شده است. طبقات سنگ‌هاي نفوذي در سپرهاي آتشفشاني مركب از پريدوتيت، پيروكسنيت، گابرونوريت، گابروديوريت و رخساره گابرو دولريتي و دولريت پيكريتي مي‌باشد.
رگه‌هاي مواد معدني در سطوح خارجي توده نفوذي به شكل‌هاي زير ديده مي‌شوند:
-رگه‌هاي ورقه‌اي شامل مواد انتشاري
-رگه‌هاي ورقه‌اي و عدسي شامل مواد انتشاري در بخش زيرين توده نفوذي
-رگه‌هاي نامنظم و عدسي در منطقه برشي شده كنتاكت
-رگه‌هاي لايه‌اي از توده مواد معدني
طول رگه‌ها بين 100 تا 1500 متر متغير و عمق آن بين 800 تا 1000 متر در امتداد شيب و ضخامت آن بين 1 تا 2 و گاهي تا 40 يا 50 متر مي‌رسد. ماده معدني به دو صورت سين ژنتيك و اپي ژنتيك ديده مي‌شود و همانطور كه گفته شد عناصر Rh- Pd- Pt- Te- Co- Ru به صورت همراه با آن ديده مي‌شود.
در اين كانسارها كانيهاي اصلي عبارتند از: پيروتيت – كالكوپيريت – پنتلانديت.
كانيهاي فرعي شامل: مگنتيت – پيريت – بورنيت – نيكوليت – ميلريت – ويولاريت – اسپريليت – كوپريت مي‌باشند.
كانيهاي غيرفلزي در اين كانسارها شامل: اوليوين – پلاژيوركلاز – پيروكسن به همراه گارنت – اپيدوت – سرپانتين – اكتينوليت – تالك، كلريت و كربناتها مي‌باشند.
غالباً هاله دگرساني در سنگهاي در برگيرنده توده نفوذي از نوع دگرساني همبري ( اسكارن )، سيليسي و كربناتي شدن ديده مي‌شود. دگرساني گرمابي بعد از تشكيل توده ماده معدني اصلي مس – نيكل در طي زمان تفريق ايجاد شده است.
به عنوان مثال از اين دسته كانسارها مي‌توان از كانسارهاي ماگمايي مس – نيكل در كشور روسيه شامل: پچنگا (Pechenga)، آلرچنسك (Allarechensk)، مونچا (Moncha)در ناحيه كولاپنين سولا (Kolapeninsula) و تالناخ (Talnakh) و اكتيابر (Aktybr) و نوريلسك (Norilsk ) در ناحيه كراسنويارسك (Krasnoyarsk ) نام برد. در كشور فنلاند كانسار پوري (Pori ) و در سوئد كانسار كلوسيو (Klovsjo ) و در كانادا كانسارهاي سادبوري (Sudbury) و در آفريقاي جنوبي كانسارهاي بوشولد (Bushveld) و اينسيزاوا (Insizva ) از اين دسته مي‌باشند.
از ميان كانسارهاي فوق الذكر براي توضيح بيشتر مي‌توان از معدن تالناخ ذكر كرد كه شامل ساختار پيچيده‌اي از نفوذيهاي بازيك و اولترابازيك با رگه‌هاي شاخه مانند صفحه‌اي مي‌باشد. كانسار تالناخ در افق معدني بالاتر واقع شده و به صورت باندهايي در محدوده‌اي به وسعت 200 تا 250 متر تشكيل شده است ( شكل 12).


شكل 12: نمايي از كانسار ماگمايي مس – نيكل تالناخ روسيه



.
+ نوشته شده توسط رامین رحیمی در جمعه یکم مهر 1390 و ساعت 16:7 |


Powered By
BLOGFA.COM