فاکتورهاى موثر در تشکیل ذخایر معدنى
گاهى آبهاى فرورو در اعماق زمین به توده هاى نفوذى در حال سرد شدن برخود مى نمایند. در نتیجه درجه قابلیت احلال این آبها افزایش مى یابد ودر نقطه بخصوصى بعلت کاهش وزن مخصوص (افزایش حجم) تشکیل یک چرخه مى دهند که در امتداد گسلها به سمت بالا آمده ودر طى مسیر خود یک سرى مواد وترکیبات مربوط به سنگهاى اطراف خود از قبیل مس، سرب، روى، جیوه، آرسنیک، طلا، نقره وغیره را حل مى نماید. این مواد در اعماق خاص تحت تاثیر تغییرات مربوط به عواملى چون حرارت وفشار شروع به ته نشینى وایجاد ذخایر گرمابى مى نمایند. بنابراین در تشکیل اکر ذخایر گرمابى، آبهاى سطحى نقش اساسى دارند.
آبهاى دریائى-اقیانوسى
نوعى از آب هاى سطحى را شامل مى شوند که در تشکیل بعضى از ذخایر رسوبى وماسیو سیولفیدها نقش اساسى دارند. در این مورد نقش بخارات بروندمى (exhalites) از کف دریا در تشکیل ذخایر ماسی. سولفیدى قابل اهمیت مى باشد. از ماسیو سولفیدها مى توان تیپ هاى قبرسCyprus type، بشىBesshi type کورکوkuroko type را نام برد.
آبهاى دگرگونى
هرگاه آبهاى محصور بین ذرات رسوبى تحت تاثیر فشار وحرارت ناشى از دگرگونى قرار گیرند، این فشار وحرارت موجب مى شود تا آبها، فضاهاى بین دانه ها را ترک کنند وشروع به حرکت نمایندواین آبها مى توانند بعضى از مواد را در خود حل کنند وآنها را در شکستگیها وگسلها بصورت ذخایر رگه اى بر جاى مى گذراند.
میزان آزاد شدن آب از یک گداخته ماگمایى که از افقهاى ژرف به افقهاى بالاتر پوسته راه مى یابد براى سنگهاى بازالتى وگرانیتى متفاوت است.
تبلور این نوع مواد معدنى همراه با سیلیکاتها را مى توان تابع شرایط فیزیکوشیمیایى ماگما، شعاع یونى عناصر شرکت کننده در ساختمان این نوع ماده مواد معدنى وهمچنین درجه حرارت تبلور آنها دانست.
در صورتى که ماگماى اولترامافیکى – مافیکى در اقیانوسها بفرم سنگهاى آتشفشانى (exhalation) سرد شوند، اگر ترکیب شیمیایى ماگما، عمق آب، شرایط ph,Eh آب وغیره مناسب باشد. ذخایر ماسیو سولفاید نوع مس- روى ویا نیکل-کبالت تشکیل خواهد گردید.
- بخش محدودى از ماگماهاى اولترامافیک که از اعماق بسیار زیاد منشاء مى گیرند وبطور استثنائى گازهاىHCI,H2O,B,F,CO2 در آن خیلى زیاد است کیمبرلیت ها را تشکیل مى دهد، کیمبرلیت ها بدلیل وجود الماس و همچنین وجود قطعاتى از سنگهاى مانتل بالایى وپوسته سیالیک زیرین حائز اهمیت مى باشند.
- در ماگماهاى حد واسط واسیدى که مقدار آب آنها بالا است، نحوه تشکیل ذخایر معدنى آنها با آنها با ماگماهاى مافیک واولترامافیک تفاوت دارد. چرا که مقدار آب موجود در این ماگماها بین کمتر از 1 درصد تا 8 درصد درنوسان است. در ماگماهاى حد واسط واسیدى، آب وکمپلکس هاىB,CL,F و s-- از عوامل مهم در انتقال وتمرکز عناصر نظیرSn,Mo,Au,Zn,Pb غیره شناخته شده است. عناصر داراى شعاع یونى بزرگ مانندU,Sn,Cu وغیره در فاز محلول متمرکز شده وبا یون هاىB-,F,Cl- و ... تشکیل کمپلکس هاى مختلف را مى دهند. وجود ترکیبات تمک (NaCl,KCl) در انکلوزیونهاى سیال معرف اهمیت کمپلکس هاى کلریدى در محلول هاى ماگمایى است زیراCl عامل موثر در جذب یون هاى فلزى وانتقال آنها است در این راستا فلزاتى مانند Zn,Pb,Mn تشکیل کمپلکس هاى چهار وجهى وباCu +2 تشکیب کمپلکس دگر شکل یافته اند. در شرایطPH اسیدى وفشار پائین اکسیژن Cl-و F-و Sn2+ تشکیل کمپلکس هاى تریگونال هرمى شکل پایدار را مى دهد.
ارتباط ژنتیکى ذخایر فلزى خصوصاًMo و Sn باf- به اثبات رسیده است وبهمین دلیل عنصرF- در پى جویى ذخایر مولیبدن وقلع از اهمیت ویژه برخوردار است.
کاهش درجه حرارت وافزایشPH در محلول هاى ماگمایى سبب بى ثباتى کمپلکس هاىcl و F- مى شود در نتیجه کانیهاى غنى ازCl-وF- نظیر میکا، توپاژ، فلوریت وآپاتیت کریستالیزه مى شوند. این کانیها در زون گرایزن ودر بخش فوقانى توده هاى نفوذى اسیدى در سیستم هاى قلع ومولیبدن پورفیرى یافت مى شود ودر آنجا مواد معدن بصورت رگچه اى و پراکنده در بام آن قرار دارند.
هنگامیکه ماگمایى از نوع کوارتز مونزونیت حاوى آب، به طرف سطح زمین حرکت کند، به ترتیب پیروکسن، پلاژیوکلاز، هورنبلند، فلدسپات هاى پتاسیک وکوارتز آن متبلور خواهد شد وهمزمان با آن محلول هاى غنى ازZn,pb,Cu و غیره در بالاى سیستم متمرکز مى شوند ودر شرایط مناسب تشکیل ذخایر مس پورفیرى را مى دهند.
ج- نحوه مهاجرت وانتقال مواد
بطور کلى حمل مواد معدنى
بصورت محلول ویا غیر محلول در آب
بصورت ترکیبات ساده یونى وبا ترکیبات پیچیده (کمپلکس)
توسط ماگما، محلول هاى ماگمایى، گرمابى وآبهاى سطحى صورت مى گیرد مواد معدنى در محلول هاى
ماگمایى وگرمابى اغلب به صورت کمپلکس هاى مختلف حمل مى شوند. از جمله:
عناصرCu,Ag,Zn,Pb بصورت کمپلکس هاى کلریدى Cl-
عناصرSb,As,Hg,Au در حرارت پائین ودر محلول هاى گرمابى بصورت کمپلکس هاى بى سولفیدى-H2S,HS
عناصرMo,Sn در محلول هاى ماگمایى بصورت کمپلکس هاى فلوئور (F-) حمل مى شوند.
در شرایطPh و Eh مناسب، بعضى از مواد بصورت محلول وبا غیر محلول بوسیله آبهاى سطحى وفرورو از محیط اولیه جابجا شده ودر محیط مناسب ثانویه نظیر ذخایر پلاسرى وذخایر اورانیوم رسوبى (ذخایر رسوب شیمیایى Chemical precipitate)را بر جاى مى گذارند.
د- نحوه ته نشینى مواد معدنى
مواد معدنى تحت تاثیرعوامل:
وزن مخصوص
تغییراتPH,Eh
تغییرات درجه حرارت وفشار
وزن مخصوص : وزن مخصوص مواد معدنى، یکى از فاکتورهاى مهم در ته نشینى وتجمع آنها است. نظیر ذخایر پلاسرى که مواد به علت مقاومت شیمیایى شان پس از حمل مکانیکى در محلى که متناسب با وزن مخصوص آنها باشد تجمع پیدا مى نمایند.
در ماگماى مافیک-اولترمافیک (که ترکیب شیمیایى مناسب دارند) کانیهایى که وزن مخصوص آنها بالاست نظیر کرومیت، مگنتیت، پنتلاندیت وغیره همزمان با سیلیکاتهایى چون اولیوین، پیروکسن ها متبلور مى شوند و ماگماى باقى مانده در بردارنده کانیهاى با وزن مخصوص سبکتر مى گردد.
تغییراتPh,Eh : دانشمندى سوئدى به نامSvant Arrhenius تجزیه الکترولیتى(Electrolytic dissociation)را پیشنهاد نمود بر این مبنا که:
طى عمل تجزیه الکترولیتى برخى ملکولهاى یک ماده در یک محلول رقیق، متلاشى شده، یون ها با بار مثبت (کاتیون) (positive charges) و یونهاى با بار منفى آنیون(negative charges) در آن از هم جدا مى شوند. گسترش این فروپاشى وابسته به ضریب ثابتى است.
این مقدار ثابت ضریب فروپاشى بیشتر به ترکیب ماده محلول و دماى محلول بستگى دارد. به طوریکه افزایش دماى محلول باعث افزایش ضریب ثابت فروپاشى مى شود. محلولها و آب خالص خود نیز فروپاشیده یا تجزیه شده به یک کاتیون هیدرژن(H+) ویک آنیون هیدروکسیل( )OH- تبدیل مى شود.
لگاریتم(LOG 10) عکس غلظت یون هاى هیدروژن در یون محلول آبى را اندیس غلظت یون هیدروژن (Index of hydrogen ion concentration) در نظر مى گیرند که به آنPH مى گویند. مقدار آن اگر 7 باشدPH سترون یا خنثى است، PH با افزایش دما و فشار پایین مى آید.
شاخص دیگرى که براى مشخص کردن محلول هاى کانه دار اهمیت دارد پتانسیل اکسیداسیون –احیاءOxidation –reduction potential(Eh) مى باشدو نشانگر فشار جریان الکترولیتى است که در مدت اکسیداسیون –احیاء میان مواد در حال واکنش جریان الکتریکى است که در مدت اکسیداسیون-احیاء میان مواد در حال واکنش بوجود مى آید. این شاخص بر حسب میکروولت بیان مى شود وممکن است مثبت یا منفى باشد در مورد آب این اندیس گنجایش عوامل اکسیده کننده را براى گرفتن هیدروژن وگنجایش عوامل احیاء کننده را براى گرفتن اکسیژن نشان مى دهد وبه این ترتیب حدى پایه از جدا شدن الکترونها در مورد مواد اکسیده کننده واحیاءشونده بدست مى آید.