منو اصلي

    صفحه اصلي
    دانشنامه بزرگ تک کتاب
    جستجو در تك بوك
    كتابخانه تك كتاب
    انجمن تك بوك
    مقالات سايت
    آموزش تصویری دانلود کتاب ها


    فيلمنامه و نمايشنامه
    موضوعات كتاب ها:
    كتاب داستان و رمان
    كتاب پزشكي
    دانلود كتاب تاريخي
    کتاب اجتماعي سياسي
    دانلود كتاب كودكان
    كتاب علوم غريبه
    كتاب علمي دانشگاهي
    دانلود كتاب موفقيت
    كتاب تجارت الكترونيك
    دانلود كتاب كامپيوتر
    آموزش زبان خارجي
    كتاب متفرقه
    دانلود كتاب مذهبي
    دانلود كتاب شعر
    دانلود كتاب ادبيات
    دانلود كتاب ورزشي
    دانلود كتاب هنر
    كتاب جغرافيا و نقشه
    كتاب بانوان و زيبايي
    كتاب نقد و بررسي
    فيلمنامه و نمايشنامه
    كتاب مديريت
    كتاب زبان اصلي
    دانلود كتاب صوتي
    كتاب گوشي موبايل
    كتاب فلسفه و منطق
    كتاب رشته برق
    بازي شطرنج آنلاين
    تست هوش آنلاين

    نقشه سايت
    نظر سنجی
    آمار بازدید
    آرشیو اخبار
    ارتباط با سایت
    برترین ها
    آخرين كتاب ها
    تنظیمات کاربری
    دریافت فایل

    ليست كابران



    خروجي تك كتاب
    rss takbook
    خروجي برترين كتاب ها
    خروجي آخرين كتاب ها
    خروجي دانلود رايگان

    بزرگترین فروشگاه آنلاین

    برترین کتابها

    » دانلود کتاب اشعار سهراب سپهری برای موبایل
    » دانلود کتاب آموزش فتوشاپ بصورت تصویری
    » دانلود کتاب آموزش گام به گام بورس
    » دانلود کتاب آموزش تصویری پاورپوینت powerpoint 2007
    » دانلود کتاب آموزش ساخت کاردستی
    » دانلود کتاب آموزش مسائل زناشويي - جلد3
    » دانلود کتاب رمان ایرانی عاشقانه عشق پنهان
    » دانلود کتاب آموزش آشپزي - شيريني كيك دسر
    » دانلود کتاب آموزش روابط زناشویی توسط دکتر مجد
    » دانلود کتاب آموزش گرامر زبان انگلیسی
    » دانلود کتاب آموزش اکسل 2007 - Exel 2007
    » دانلود کتاب آموزش کامل ویندوز 7
    » دانلود کتاب نقشه جهان بصورت كامل
    » دانلود کتاب نقشه تهران
    » دانلود کتاب شناخت كامل داروها
    » دانلود کتاب آموزش جامع اکسل 2010 excel
    » دانلود کتاب آموزش عکاسی
    » دانلود کتاب شاهد بازی در ادبیات فارسی
    » دانلود کتاب مفاتيح الجنان
    » دانلود کتاب اصول حسابداری 1
    » دانلود کتاب آموزش جامع سی شارپ #C
    » دانلود کتاب صد سال تنهایی - گابریل گارسیا مارکز
    » دانلود کتاب داستانهاي هزار و يك شب
    » دانلود کتاب زیبایی و آرایش
    » دانلود کتاب آموزش HTML بصورت كامل با دهها مثال و فلش

    ارسال کتاب برای انتشار

    نویسندگانی که قصد انتشار کتابشان در تک بوک دارند یک نسخه الکترونیک آن به همراه توضیحاتی از کتاب به ایمیل زیر ارسال تا بررسی شود.
    takbook.com[at]gmail.com
    کتاب های ارسالی در چهارچوب قوانین جاری جمهوری اسلامی ایران باشد.
    زمين شناسي اقتصادي 1




    زمين شناسي اقتصادي

    ديد کلي

    زمين شناسي اقتصادي شاخه‌اي از علم زمين شناسي است که پيرامون شرايط تشکيل مواد معدني ، مورفولوژي و ريخت شناسي آنها ، بافت و ساخت آنها ، عوامل کنترل کننده پراکندگي مواد معدني ، توجيه فني و اقتصادي آنها و بلاخره تقسيم بندي ژنتيکي مواد معدني بحث مي‌کند. در رسيدن به اهداف فوق ، روشهاي مختلف تجزيه مواد معدني ، روشهاي ژئوفيزيکي و ژئوشيميايي و فرآوري مواد انجام مي‌گيرد. همچنين در انجام پروژه‌هاي مختلف اکتشافي بايد به مسائل زيست محيطي نيز دقت لازم را مبذول داشت.



    مواد معدني ، زيربناي اقتصاد و صنعت هر جامعه را تشکيل مي‌دهند. بشر از همان آغاز آفرينش خود و در طول تاريخ ، بر حسب نيازمنديها و شناخت ، از مواد معدني استفاده کرده است. اکنون نيز انسان ، از تمامي مواد معدني به حالتها و شيوه‌هاي گوناگون ، بهره‌برداري مي‌نمايد. به عبارت ديگر ، همين مواد معدني هستند که پاپه و اساس تمدن را تشکيل مي‌دهند. زمين شناسي اقتصادي ، پايه و شالوده اکتشافات معدني و کاربرد مواد حاصل از آن را تشکيل مي‌دهد.







     





    تاريخچه

    از آغاز آفرينش ، انسان همواره از مواد پوسته زمين در جهت رفع نيازمندي‌هاي زندگي و دسترسي به رفاه بيشتر استفاده کرده است. سنگها و کانيهاي غير فلزي اولين موادي هستند که انسان اوليه آنها را به کار برده است. آثار بدست آمده از کاوشهاي باستان شناسي حاکي از آن است که انسانهاي اوليه از فلينت ، چرت و ديگر سنگهاي سخت براي ساختن اسلحه و کندن غارها استفاده نموده‌اند و همچنين خاک رس و سنگ را براي ساختن ظروف گلي و اهرام شگفت انگيز مورد استفاده قرار داده‌اند.



    ظهور انسان و اشياي دست ساز بشري در عصر پارينه سنگي (Paleolithic old stone age) در 750 هزار سال پيش از ميلاد آغاز گشته است. بر اساس مطالعات باستان شناسي ، طلا Au نخستين فلزي بوده که بشر به صورت خالص از رودخانه‌ها جمع آوري نموده و مس نيز نخستين فلزي است که انسان قادر به ذوب آن شده است. در مورد تاريخ استفاده از مس نظرات ضد و نقيضي ديده مي‌شود. گروهي استفاده از آن را در حدود 20 هزار سال پيش از ميلاد ، و عده‌اي تاريخ استفاده آن را به حدود 12 هزار سال پيش از ميلاد و به کشور مصر نسبت مي‌دهند.

    سير تحولي و رشد

    •    بر طبق نوشته‌هاي هرودت ، يونانيان در سالهاي 420 تا 384 قبل از ميلاد از رگه‌هاي کوارتزي براي کشف ذخاير طلا استفاده نموده‌اند.



     





    •    ابو علي سينا ، فيلسوف و دانشمند ايراني ( 1037 ـ 980 ميلادي ) اولين کسي به شمار مي‌رود که مواد معدني را تقسيم نموده است. اين رده بندي شامل سنگها ، فلزات ، سولفورها ، نمکها و ترکيبات ديگر مي‌باشد.

    •    اولين نظريه در مورد منشأ مواد معدني توسط جورج اگزيکولا در سال 1556 ارائه شد. اين دانشمند به کمک مطالعات دقيق انجام شده روي ناحيه معدني ارزبرگ آلمان ، چگونگي تشکيل اين ذخيره را به طور سيستماتيک بيان نمود. در قرن هيجدهم مجددا پژوهشهايي در زمينه چگونگي تشکيل مواد معدني به خصوص در منطقه ارزبرگ آلمان توسط دلياس ( 1770 ) ، هنگل (1725) ، زيرمن (1746) انجام شد.

    •    در اواخر قرن هيجدهم ، ورنر از آلمان و جيمز هاتن از اسکاتلند ، دو نظريه متفاوت در مورد منشا مواد معدني ارائه دادند و بحثهاي زيادي در اين باره آغاز گرديد. ورنر در سال 1775 نظريه نپتونيست را ارائه نمود. بر طبق اين نظريه سنگهاي رسوبي و سنگهاي آذرين و حتي رگه‌ها از طريق ته‌نشيني در اقيانوس به وجود آمده‌اند. هاتن نيز در سال 1778 نظريه پلوتونيست را پيشنهاد کرد. وي ضمن رد کردن نظريه ورنر ، معتقد بود که سنگهاي آذرين و مواد معدني مذاب از اعماق زمين منشا گرفته‌اند.

    •    در اواخر قرن نوزدهم ، دانشمندان آمريکايي و اروپايي در مورد نحوه تشکيل مواد معدني نظريه‌هاي مختلف ديگري ارائه داده‌اند. مطالعه و پژوهشهايي که تا کنون در زمينه منشا و چگونگي تکشيل کانيها توسط دانشمندان انجام شده موجب ارائه تئوريهاي جديد شده که اکتشاف مواد معدني را در تمامي مراحل کم هزينه‌تر ، آسانتر و با موفقيت آميزتر نموده است.

    برخي ساکنان اوليه ايرانيان را نخستين ذوب کنندگان و استفاده کنندگان از فلز مس تصور مي‌کنند و تاريخ آن را به حدود 9 هزار سال پيش از ميلاد مي‌دانند. با اين حال ، به نظر بسياري از باستان شناسان استخراج و ذوب مس توسط ساکنان اوليه ايران و در محلي به نام تل ابليس صورت گرفته است. بر اساس شواهد باستان شناسي و معدن کاري قديمي ، مرکز ، شرق و شمال ايران داراي کهن‌ترين پيشينه فلزگري مي‌باشند. اواخر هزاره هفتم در ايران را مرحله گذر از عصر نو سنگي به عصر فلزات مي‌دانند، در حالي که عصر نو سنگي در اروپا تا هزاره چهارم ادامه داشته است.

    رده بندي کانسارها

    امروزه سه رده بندي براي کانسارها مودر استفاده قرار مي‌گيرد که ممکن است با توجه به شرايط خاص يک کانسار ، يکي بر ديگري ترجيح داده شود. اين رده بنديها بصورت زير مي‌باشد:

     

    •    رده بندي نيگلي کانسارها ( 1929 ):

    o    کانسارهاي نفوذي

    o    کانسارهاي آتشفشاني

    •    رده بندي کانسارها توسط اشتايدرون:

    o    کانسارهاي نفوذي و ماگمايي

    o    کانسارهاي پنوماتوليتي

    o    کانسارهاي گرمابي

    o    کانسارهاي حاصل از گازها و بخارات دروني که به مناطق سطحي راه مي‌يابند.

    •    رده بندي کانسارها توسط ليندگرن:

    o    تجمع کانيها در اثر انجام واکنشهاي شيميايي

    o    تغييرات و تجمع مکانيکي مواد معدني

    کاربرد مواد معدني

    مواد معدني به حالتهاي مختلف به مصرف مي‌رسند که مهمترين آنها عبارتند از:



    •    بصورت عنصر

    •    بصورت کاني

    •    بصورت بلور

    •    بصورت سنگ

    زمين شناسي اقتصادي در ايران

    تاريخچه استفاده از فلزات در ايران :



    در مورد تاريخ استفاده از مس نظرات ضد و نقيضي ديده مي شود. گروهي استفاده از آن را در حدود 20 هزار سال پيش از ميلاد، و عده اي تاريخ استفاده آن را به حدود 12 هزار سال پيش از ميلاد و به کشور مصر نسبت مي دهند. برخي ساکنان اوليه ايران را نخستين ذوب کنندگان و استفاده کنندگان از فلز مس تصور مي کنند و تاريخ آن را به حدود 9 هزار سال پيش از ميلاد مي دانند. با اين حال، به نظر بسياري از باستان شناسان استخراج و ذوب مس توسط ساکنان اوليه ايران و در محلي به نام تل ابليس صورت گرفته است.



    براساس شواهد باستان شناسي و معدن کاري قديمي، مرکز، شرق و شمال ايران داراي کهن ترين پيشينه فلزگري مي باشند. اواخر هزاره هفتم در ايران را مرحله گذر از عصر نوسنگي به عصر فلزات مي دانند، در حالي که عصر نوسنگي در اروپا تا هزاره چهارم ادامه داشته است.

    در سال 1966 در فرانسه مجسمه گوسفندي از فيروزه ساخته شده بود و در موزه اي به عنوان هنر 7000 ساله ايران، به تماشاي همگان گذاشته شد و اين موضوع نشان از آن دارد که تاريخ استخراج و به کارگيري فيروزه در ايران، به بيش از 7000 سال پيش مي رسد. همچنين کوره هاي قديمي ذوب فلزات و سرباره هاي باقيمانده آنان، در دامنه رشته کوه هاي زاگرس و البرز تا کوير يزد، کرمان ، قم ، کاشان ، خراسان و همچنين در دامنه رشته کوههاي بلوچستان مانند سرباره هاي معدني مس چهل کوره و معادن متروکه سرب و روي بين ناحيه خارستان و بيد ستر تفتان حاکي از مهارت نياکان ما در امر استحصال فلزات از مواد معدني دارد.



    وجود کلمه aios به معني فلزات در زبان هند و اروپايي، نشان دهنده اين است که تمدن هند و اروپايي پيش از مهاجرت، به عصر فلزات رسيده اند. اين کلمه در لاتين aes به معني مفرغ و مس و در سانسکريت به ayas يعني آهن تبديل شده است. واژه آهن در زبان پارسي مشتق از آسن asen (در زبان کردي) مي باشد که واژه هاي آيزن eisen (آلماني) و آيرون iron (انگليسي) از آن مشتق شده است.



    از آغاز هزاره سوم پيش از ميلاد، در نوشته هاي دوره هاي پادشاهي سومري، بابلي و ايلامي اغلب از پيشرفت هاي ايرانيان در زمينه صنعتي ، معدني و بازرگاني ياد داشته است. در اين مراکز صنعتي، فلزگرايي و سفالگري – صنعت سنگ صابون و سنگ مرمر، رونق فراواني داشته است و همچنين در کارگاههاي آنها سنگ هاي نيمه قيمتي چون عقيق ، سنگ لاجورد و فيروزه توليد، شده است.



    آغاز عصر مفرغ (برنز) در ايران، درست همزمان با 2 هزار سال پيش از ميلاد بوده است. کشف مفرغ موجب ساخت بيشتر اشياي فلزي و تقاضاي روزافزون مواد خام شد. احتمال مي رود که معدن قلع ده حسين در نزديکي شازند در اين زمان شناخته شده باشد. بين سالهاي 1000 تا 2000 ميلادي، فلز آهن نيز در ايران به کار گرفته شد. کاربرد عمومي فلز آهن، در جنگاوري و کشاورزي، اوضاع تجارت را در آغاز هزاره اول تغيير داد زيرا اين تجارت بر پايه خريد و فروش مس و فلزاتي بود که با مس ترکيب مي شوند. احتمال مي رود که کانسارهاي آهن شاه بلاغ (جنوب زنجان)، ماسوله و گل گهر در اين برهه از زمان شناخته شده اند.



    در نيمه دوم هزاره اول پيش از ميلاد، با تاسيس دولت نيرومند هخامنشي، شناخت زمين و بهره برداري از ثروت هاي نهفته آن، روبه گسترش نهاد و استخراج مس، طلا، نقره، سرب، روي و ديگر فلزات به فراوانترين حد خود رسيد. ايرانيان در اين زمان، از آهن در تهيه پولاد استفاده مي کردند و در تهيه جنگ افزار و ساختن پل استفاده مي نمودند و سپس اين پل ها را با قير اندود مي نمودند که هنوز هم بدون زنگ زدگي باقي مانده اند. همچنين براي استحکام ساختمان هاي تخت جمشيد و پاسارگاد، از آهن و سرب استفاده شده است. در اين دوره طلا و نقره نيز کاربرد فراواني داشته است و تصور مي شود که معادن طلاي زرشوران تکاب، زرين اردکان يزد، کوه زر دامغان، کوه زر تربيت حيدريه، قلعه زري بيرجند، سرب و روي کوه سورمه فيروزآباد، آهن نيريز و فيروزه نيشابور در اين دوره ايجاد شده اند.



    در دوره ساسانيان کانسارهاي سرب، روي، مس، طلا و آهن زيادي شناخته شده اند. يشتر اشياء و ابزار فلزي که در حفاريهاي باستان شناسي به دست آمده، متعلق به دوره ساساني مي باشد و از جمله معادني چون سرب و نقره نخلک، سرب و نقره خارستان و سرب و نقره آهنگران ملاير قابل اشاره است.



    با حمله اعراب به ايران، فعاليت هاي معدني زماني را به انحطاط گذراند. اما در سده هاي سوم و چهارم که به نام دوره رنسانس اسلام ناميده شده است، صنايع فلزي و معدن کاري بتدريج رونق نهاد.



    در دوره صفويان استخراج از معادن زيرزميني انجام گرفت و در اين دوره قلع در اين يافت نمي شد اما آهن و فولاد، طلا و نقره به مقدار زيادي استخراج مي شد. در دوره قاجاريه و به ويژه زمان اميرکبير، اقداماتي براي بهره برداري از معادن طلا به عمل آمد. از معدن طلاي موته در نزديکي دليجان در اين دوره نيز بهره برداري شده است.



    آرسنيک به مقدار زيادي به صورت زرنيخ زرد و قرمز در کردستان و حوالي قزوين ديده شد. همچنين گوگرد، نمک طعام، شوره و زغال سنگ به صورت معادن روباز يافت شدند. در اين دوره نفت و سنگ نمک از جزيره قشم، گل اخري در جزيره هرمز و ابوموسي، گوگرد در شرق و غرب بندرلنگه و فيروزه در نيشابور يافت شدند.



    در اوايل سده چهاردهم هجري خورشيدي، با پيدايش ثبات اوضاع سياسي در ايران، برنامه هايي در جهت صنعتي شدن کشور انجام گرفت مانند احداث مجتمع ذوب آهن و ذوب مس و کارخانه هاي بافندگي، قندسازي و سيمان



    نخستين فعاليت هاي معدني از سوي دولت در حدود 1313 در مناطق انارک و شمشک آغاز گشت. در سال 1316 معدن زغال سنگ گلندرود (در استان مازندران) گشايش يافت. همچنين معادن سرب و روي در حوضه هاي انارک – اصفهان – يزد، معادن مس عباس آباد و زنجان نيز مورد اکتشاف و بهره برداري قرار گرفتند. در سال هاي بين 1340 – 1332 مطالعات زمين شناسي توسط شرکت هاي نفت در پهنه هاي رسوبي تمرکز يافت و امکان وجود نفت و گاز در آنها مورد ارزيابي قرار گرفت.



    آنومالي ها و موارد استفاده از آنها

    در زمين شناسي اقتصادي با عنايت به روشهاي ژئوفيزيکي، ژئوشيميايي و با تجزيه مواد معدني، آنومالي ها Anomalys شناسايي مي شوند. موارد استفاده اين گرايش در:

    •    جستجو براي يافتن منابع نفت ، آب و گاز .

    •    جستجو براي يافتن کانسارهاي فلزي و غيرفلزي

    •    بررسي مسائل زيست محيطي مرتبط با پروژه هاي اکتشافي مي باشد.



    با گذشت زمان نياز به اکتشاف توده هاي کانساري عميق و پنهان بيشتر شده و در اين صورت مي توان گفت که افزايش قيمت فلزات مورد نياز در صنعت، کانسارهاي با عيار پايين به صورت اقتصادي در مي آيد.

    به عنوان مثال در حدود چند دهه پيش کانسارهاي مس کمتر از 5/1% در تن اقتصادي نبودند اما با گذشت زمان کانسارهاي مس تا حدود 54/0% نيز اقتصادي تلقي مي شوند.

    اين عوامل بستگي مستقيم با عرضه، تقاضا و قيمت فلزات و غيرفلزات و منابع نفت و گاز در بازار جهاني دارد و در مدت زمان کوتاهي قابل تغيير است.

    پي جويي و اکتشاف منابع طبيعي مختلف اهميت زيادي دارد زيرا هنگام بالا بودن تقاضا، مي توان استخراج بيشتري از مواد معدني را داشت.

    با آغاز جنگ جهاني دوم و دهه 1950 در کانادا و ايالات متحده امريکا روشهاي مدرن ژئوشيميايي در اکتشاف مورد استفاده قرار گرفت.

    علت گران بودن هزينه اکتشاف در ايران

    در کشور ما گران ترين بخش اکتشاف، حفاري است و گاه قيمت اکتشاف در کشور ما، از کشورهاي غربي گران تر تمام مي شود.



    علت اين مسئله اين است که ماشين آلات حفاري، همگي توليد خارج است و معمولا در کشور توليد نمي شود. با اين حال به نظر مي رسد که مسايلي چون وقت کشي در هنگام حفاري ، نبود تجربه کافي و تجربه اندک کاردانان و کارشناسان حفاري، نقش بيشتري در افزايش هزينه حفاري داشته باشد.



    در زمينه اکتشاف، از نظر نيروي متخصص و تحصيل کرده و پژوهشگر در بخش زمين شناسي و اکتشاف مشکل اساسي وجود ندارد و تقريبا تمامي روش ها و مدل هاي جديد اکتشافي را متخصصان و پژوهشگران اين بخش به خوبي فرا گرفته اند و به صورت نظري در دانشگاه ها تدريس مي شود.



    اما آنچه که امروزه در اين بخش در ارتباط با علم روز کمبود داريم، نبود نقشه هاي فلز زايي است که خطوط کلي اکتشاف را مشخص مي کند و نبود يک مرکز سازمان يافته از پژوهشگراني که مسايل کلي اکتشاف را طراحي کرده و نقاط ضعف و قوت آن را نقد و ارزيابي کنند و همچنين نبود بانک اطلاعات معدني و زمين شناسي که همه اطلاعات موجود را در يک مرکز جمع آوري کند.



    همچنين ابزارهاي اکتشاف شامل نرم افزارها و سخت افزارهاي جديد اکتشافي و نيز به روش ماهواره اي، تجهيزات رايانه اي، ژئوفيزيکي و نيز دستگاه هاي آزمايشگاهي براي تجزيه نمونه هاي معدني و نيز وجود نيروي متخصص و ماهر براي استفاده از دستگاه هاي خريداري شده، از نيازهاي ضروري ايران است که از اين لحاظ، با کشورهاي معدني دنيا فاصله زيادي دارد. در همين راستا، دانش وضعيت توليد فروکروم، فرومنگنز و فروموليبدن موجود است.



    در ايران با توجه به ان که بسياري از ذخاير فلزي ديگر مانند تيتانيم ، کروم، آنتيموان و ... وجود دارد، هنوز دانش فني و صنعت استحصال آنها در کشور وجود ندارد و يا بين نسبت توليد و ميزان ذخاير ارتباط منطقي ديده نمي شود.



    همراه با پيشرفت هاي فناوري، عيار اقتصادي بهره برداري در حال پائين رفتن است.

    دانش ما با جايگزين کردن مواد، تغيير در حالت تبلور، بالا بردن ويژگي هاي فيزيکي از بار مصرف مواد خام به شدت کاسته مي شود.



    گذر از لامپ و خازن به IC، ريز پردازشگر و پس از آن مواد هوشمند و يا علم سراميک و رشد بلورها، همه نشان دهنده تلاشي در راه ناهمسان کرده رشد فناوري و مصرف مواد دارند.



    اغلب کالاي معدني، اکنون در مقايسه با تورم جهاني بسيار ارزان تر از هر زمان ديگر به فروش مي رسد.

    به طور کلي طي سالهاي متمادي، بهاي بيشتر مواد معدني با تورم پيش نرفته است.

    تنها بهاي گاز طبيعي، طلا ، کبالت ، الماس ، گوهرها، ورميکوليت ، احتمالا نيکل ، منگنز و آرسنيک بين سالهاي 1960 تا 1995 از تورم پيشي گرفته اند.



    در حقيقت، قيمت کالاي معدني تابعي از تغييرات کوتاه مدت عرضه و تقاضا بوده و غالبا از آن به عنوان تقاضا بوده و غالبا از آن به عنوان تقاضاي حاشيه اي ياد مي شود.

    اثرات کوتاه مدت مي تواند ناشي از اتفاقات مي باشد که باعث جايگزيني مصرف مواد در يک کاربرد مهم شده و يا در نتيجه تغيير دولت در يک کشور عمده توليد کننده باشد.

    همين روندهاي دراز مدت، اين واقعيت ها را از نظر پنهان مي کند.



    به طور کلي، کانسارهايي که تا ژرفاي حدود 200 – 100 متري قرار دارند، با توجه به نوع کانسار و ميزان ذخيره و ديگر ويژگي هاي معدني به روش روباز و کانسارهاي موجود در ژرفاي بيشتر، با روش هاي زيرزميني استخراج مي شود.



    کانسار هايي که در آنها کانه و باطله مخلوط است، با استفاده از روش هاي کلي، ولي مناطق غني از کانه، غالبا با روش هاي گزينشي استخراج مي شود.



    در روش هاي روباز به طور معمول فرصت استفاده از روش هاي انتخابي کمتر پيش مي آيد. به طور کلي، هر چه ژرفاي معدن کاري بيشتر شود، هزينه ها و دشواري آن افزايش مي يابد.

    به طور کلي در شرايط کنوني، حجم توليد روزانه از عوامل مهم اقتصادي مي باشد. براي بالا رفتن مقدار توليد، معدن کاري روباز توسعه مي يابد. در ايران ، معادن آهن (چغارت، چادر ملو، سنگان و ...) اغلب معادن بزرگ و فعال سرب و روي (انگوران، کوشک، ايران کوه، عمارت و...)، معادن مس پورفيري و همچنين بسياري از معادن ديگر و همه ذخاير غيرفلزي، به روش روباز استخراج مي شود و اغلب معادن کوچک فلزي و زغال سنگ کشور، به روش زيرزميني استخراج مي گردند و معدن کاران ايراني، تجربه خوبي در استخراج معدن روباز و زيرزميني دارند.




    چگونگي توليد فلز از کانسنگ
    توليد فلز از کانسنگ، معمولا در يک فرآيند دو مرحله اي انجام مي شود. در بيشتر کانسنگ هاي کبالت ، مس ، کروم ، آهن ، نيکل ، سرب ، قلع و روي اين مرحله شامل توليد کنسانتره اي است که عمدتا متشکل از کانه فلزي است که اين فرآيند را تغليظ مي نامند.
    کاني هاي زائد به روش هاي گوناگون جدا و دور ريخته مي شود. سپس کنسانتره را به روش شيميايي جدا کرده و فلز مورد نظر را از کانه فلزي جدا مي کنند. اين مرحله، مرحله شيميايي ناميده مي شود.

    در بيشتر کانسنگ هاي آلومينيوم و برخي از کانسنگ هاي اورانيوم ، واناديوم ، طلا و ديگر کانسنگ ها هيچ گونه کنسانتره اي توليد نمي شود، بلکه فلز را مستقيما از کانسنگ به دست مي آورند.

    دانش فني و صنعت کنسانتره بسياري از مواد معدني فلزي و غيرفلزي، در ايران موجود است که به طور اختصار به آنها اشاره مي شود.

    در ايران، کانسنگ هاي فلزي آهن، مس، سرب و روي، موليبدن ، منگنز ، کنسانتره مي شوند و عيار آنها با توجه به استاندارد هاي مورد قبول، افزايش مي يابد.
    کنسانتره سرب و روي و مس در ايران يک صنعت نسبتا جاافتاده است و چندين کارخانه کنسانتره سرب و روي و مس در ايران احداث شده است.

    ساخت اغلب تجهيزات مکانيکي و دانش راه اندازي آن در کشور موجود است.
    کنسانتره سازي کانسنگ هاي آهن و منگنز در ايران مرسوم شده است و راه تکاملي خود را طي مي کند و هم اکنون در پاره اي از معادن انجام مي شود. همچنين در کارخانه چادرملو که اماده سازي کانسنگ آهن براي ذوب صورت مي گيرد، آپاتيت از کانسنگ فرآوري مي شود.

    با اين حال، دانش فني و صنعت فرآوري و کنسانتره کانسنگ هاي تيتان ، کروم و بسياري از مواد معدني را هنوز در ايران نداريم.

    کاني هاي صنعتي نسبت به فلزات به فرآوري کمتر نياز دارند. فرآوري اين کاني ها، به طور عمده به پرعيار سازي آنها محدود مي شود. برخي از کاني هاي صنعتي مانند شن و ماسه، فقط به شستشو و دانه بندي احتياج دارند.

    در اينجا به فرآوري برخي از کاني هاي صنعتي و سطح فناوري آنها پرداخته مي شود.
    فناوري استحصال و توليد فلز از کانسنگ و يا کنسانتره در مقايسه با فناوري فرآوري، پيشرفته تر، پيچيده تر و گران تر است و در عوض، محصول به دست آمده ارزش افزوده بيشتري دارد.

    ايران در حال حاضر، دانش فني و صنعت استحصال فلزات آهن، مس، سرب، روي، طلا، آلومينيوم از کانسنگ يا کنسانتره آنها را دارد.
    درصد بالايي از فلزات در حال استخراج در سنگ هاي رسوبي يا کانسنگ هاي رسوبي دگرگون شده يافت مي شوند


    شباهت اکتشاف فلزات با اکتشاف نفت و گاز
    اکتشاف فلزات داراي نکات مشترکي با اکتشاف نفت و گاز مي باشد. از جمله اين که در گذشته بيشتر امور اکتشافي منابع طبيعي (فلزات – نفت و گاز) منوط به مطالعه بيرون زدگي هاي سنگي يا رخنمون ها Out crops و يافتن کاني هاي سنگين Heavy Minerals در مسير رودخانه ها بوده است.
    نتيجه اين امور يافتن معادن و کانسارهاي مختلف در مناطق مختلف جهان بوده است. از جمله نشت نفت و قير در بعضي از حوضه هاي نفتي به صورت رخنمون هايي قابل رؤيت بوده است.
    اما در حال حاضر، دوران يافتن منابع طبيعي مختلف براساس مشاهدات عيني به پايان رسيده است و به کاربردن روشها و متدهاي جديدتر و خلاقيت بيشتر براي کشف منابع طبيعي جديد مورد نياز است.

    به کارگيري ابزار و متدهاي مدرن مانند متدهاي هوايي air borne، استفاده از عکسهاي ماهواره اي (دورسنجي Remo to sensing)، نمونه برداري و آناليز نمونه ها با روش هاي مختلف و ابزار داده پردازي مدرن الکترونيک باعث تفسيرهاي بهتر و دقيق تر و مفيدتري در امر اکتشاف مي شود.

    بهر حال فاکتور اصلي و هدف نهايي يافتن يک آنومالي Anomaly شيميايي در يک منطقه مي باشد که نشان دهنده وجود کانسارهاي اقتصادي است.
    قبل از انجام هرگونه کار صحرايي بايد منابع موجود و قابل دسترسي به طور دقيق مورد بررسي قرار گيرد تا بتوان بدين وسيله پي سنگ را مشخص نموده و اطلاعاتي راجع به سنگ هاي پوششي روي پي سنگ آورد.

    همچنين بايستي انواع گياهي، آب و هوا و مسائل زيست محيطي منطقه مورد مطالعه نيز کاملا بررسي شود.
    با استفاده از نقشه هاي 1:100000، 1:50000 و 1:25000 عناصر موجود در سنگ تعيين شده و اطلاعات اکتشافي اقتصادي، ژئوشيمي ، تکتونيک ، ژئوفيزيکي و ... بدست مي آيد.
    پي جويي ژئوشيميايي و بررسي سنگ ها، آب ها، خاک و گياهان موجود در ميدان ژئوشيمي در طول يک مقطع يا روند ساختاري صورت مي گيرد.

    مهاجرت عناصر شيميايي براساس فعاليت هاي تکتونيکي با مقياس بزرگ، فعاليت هاي ماگمايي موجود در پوسته زمين ، انرژي خورشيدي، انرژي دروني زمين، نيروي ثقل و خواص ذاتي عناصر امکان پذير مي باشد.
    عامل اصلي تفاوت عناصر در محيط هاي طبيعي، تفاوت در مهاجرت و قابليت تحرک عناصر مي باشد.
    در اکثر بررسي هاي ژئوشيميايي دقت اهميت بيشتري نسبت به صحت نتايج دارد زيرا چنانچه دقت پائين باشد،
    آنومالي هاي ضعيف قابل تشخيص نخواهند بود. اما چنانچه هدف مقايسه نتايج بدست آمده با بررسي هاي ديگر و يا مقايسه با منابع علمي و اکتشافي باشد، در اين حال نتايج دقيق و صحيح لازم است
    عوامل موثر در اقتصادي شدن مواد معدني
    •    ارزش ماده معدني: که مهم ترين عامل تعيين کننده اقتصادي بودن يک ماده معدني است و تابع عواملي چون عرضه، تقاضا و مسائل سياسي مي باشد.

    عوامل مؤثر در پيشرفت در زمينه اکتشاف ماده معدني به شرح ذيل مي باشد:

    الف – پيشرفت در زمينه اکتشاف که بدين وسيله منشاء محيط و چگونگي تشکيل ماده معدني شرح داده مي شود.

    ب- مطالعات علمي پيرامون کشف ذخاير اقتصادي.

    ج- استفاده از متدهاي پيشرفته ژئوفيزيکي و ژئوشيميايي که بدين وسيله مواد معدني بخشهاي عميق زمين نيز به خوبي شناسايي مي شوند.

    د- پيشرفت در زمينه صنعت تغليظ و تصفيه که باعث استفاده بهينه از مواد معدني موجود مي باشد.

    بعنوان مثال امروزه با توجه به پيشرفت علم و انقلاب تکنولوژيک در صدد هستند که با استفاده از باکتريها، از باطله معادن فلزات را بازيافت نمايند.
    •    عيار ذخيره و توناژ آن:در زمين شناسي اقتصادي بررسي هاي لازم بر روي عيار و توناژ يک ذخيره انجام مي شود تا مشخص شود که آيا بهره برداري از اين ماده معدني اقتصادي مي باشد يا خير/
    بعنوان مثال ذخاير رگه اي داراي عيار بالاتري نسبت به ذخاير پورفيري هستند اما چون در اعماق زياد مي باشند، استخراج آنها به صورت زيرزميني بوده و هزينه زيادي دارد در حالي که در ذخاير پورفيري، استخراج به صورت روباز و با هزينه کمتري انجام مي گيرد.
    •    شکل ذخيره:شکل ذخيره ارتباط مستقيم با روش استخراج ماده معدني دارد.
    چنانچه ذخاير رگه اي در اعماق زياد، با روش استخراج زيرزميني و داراي عيار و توناژ بالا و هزينه استخراج بالاست اما ذخاير پورفيري در نزديکي سطح زمين و در اعماق کم به صورت استخراج روباز Open pit بوده و عيار نسبتا پائين و توناژ بالايي دارد.
    •    تغليظ و تصفيه مواد معدني:که ارتباط مستقيم با عوامل چون شکل، اندازه، رابطه نسبي کاني هاي مفيد و باطله و نوع کاني هاي مفيد و باطله دارد.

    فاصله معادن تا بازار مصرف و يا کارخانه و پالايشگاه ارتباط مسقيم با قيمت تمام شده ماده معدني دارد.
    •    نيروي متخصص و هزينه هاي پرسنلي : که ارتباط مستقيم با ميزان توليد و قيمت تمام شده ماده معدني دارد.

    •    پيشرفت انقلاب تکنولوژيک و استفاده از ماشين آلات جديد : در اکتشاف، استخراج، تغليظ و تصفيه باعث کاهش هزينه هاي استخراجي مي شود.

    اين عوامل در طي يک پروژه بررسي شده و شرايط به خوبي سنجيده مي شود و سپس اکتشاف و استخراج انجام مي شود.
    مواد معدني
    نياز بدن به املاح معدني
    املاح در همه جا خاک ، آب ، گياه و بدن انسان وجود دارند . در بدن ما نيز انواع مختلفي از آنها موجود است که به اسخوان هايمان استحکام ميبخشد و حيات سلولهاي بدنمان را تأمين مي کند .


    املاح مود نياز بدن ما به دو دسته عمده تقسيم مي شوند:
    •    املاح کلي ماکرو
    •    املاح جزئي ميکرو
    تفاوت اين دو از اسمشان معلوم است . املاح کلي به ميزان بيشتري در بدن موجود هستند از اينرو ما به ميزان بيشتري از آنها نيازمنديم و املاح جزئي به ميزان کم در بدن ما وجود دارند پس روزانه ميزان کمي از آنها مورد نياز است ولي اين دليل بر اين نيست که ازدرجه اهميت کمتري برخوردار هستند.
    در بدن ما به طور متوسط 2 تا 3 کيلو املاح مختلف وجود دارد که نصف بيشتر آن کلسيم است. املاح از طريق غذا به بدن ما وارد شده در اثر هضم غذا آزاد مي شوند و به صورت يون، جذب ديواره روده مي گردند و از طريق خون به کبد و ديگر اندامها هدايت مي شوند . مقداري از آن، همان لحظه استفاده شده ، باقيمانده ذخيره مي شود و اضافي آن از بدن دفع مي گردد .
    شرايط مختلفي بر جذب املاح مؤثر است . مثلاً املاح موجود در بعضي غذاها بهتر ( منابع حيواني) و در بعضي غذا ها کمتر جذب مي شوند. خوردن بعضي غذاها با هم موجب مي شود مواد غذايي موجود در يکي جذب املاح ديگري را کند کند و يا سرعت ببخشد. مثلاً خوردن سبزيجات با غذاهاي گوشتي جذب آهن موجود را افزايش مي دهد.
    گاهي املاح مختلف براي ورود به ديواره روده رقابت مي کنند ، مثلاً کلسيم موجود در لبنيات با آهن غذاهاي گوشتي در ورود به خون رقابت مي کند پس بهتر است با هم مصرف نشوند.
    کساني که مکمل مصرف مي کنند بايد مراقب باشند که مصرف بيش از حد يک عنصر جذب عناصر ديگر را کاهش مي دهد.
    املاح در بدن ما فعاليت هاي متفاوتي دارند که از آن جمله تنظيم فعاليت آنزيم ها، کمک به انتقال مواد در ديواره سلول ، حفظ تعادل اسيدي و بازي بدن، استحکام استخوان ، حرکت عضلات ، انتقال پيامهاي عصبي و صدها فعاليت ديگر است .
    بدن انسان به مواد معدني نيازمند است زيرا املاح و عناصر معدني قسمتي از ساختمان ياختهها و مايعات بدن را تشکيل ميدهند.
    نقش املاح معدني در بدن

    •    املاح معدني، در فعل و انفعالات شيميايي بدن نقش مهمي ايفا ميکنند و در تحريک عضله و انعقاد خون مؤثر ميباشند.
    •    اين املاح، اسيدهاي متشکله در بدن را خنثي و بدون اثر ميسازند.
    •    بين فشار مايعات و ياخته هاي بدن تعادل برقرار ميکنند.
    کاني
    کاني‌ عبارت از عنصر يا ترکيبات شيميايي همگني است که بطور طبيعي در زمين يافت مي‌شود. ترکيب شيميايي کاني‌ها معين است، و معمولا متبلورند. خواص فيزيکي کاني‌ها در حدود مشخص ممکن است تغيير کند. هر کاني داراي مشخصات ويژه و انحصاري مانند سيستم تبلور ، سختي ، کليواژ ، جرم مخصوص ، رنگ و... مي‌باشد. در بعضي از کاني‌ها ، اتم بعضي از عناصر ساختمان بلوري قابل تعويض با اتم‌هاي هم اندازه از عناصر ديگر مي‌باشد. به عنوان مثال مي‌توان جانشيني آهن و منيزيم بجاي هم در پيروکسن‌ها را نام برد.


    تبلور
    معمولا کاني‌ها بصورت اشکال منظم هندسي متبلور مي‌شوند که به آنها بلور مي‌گويند. بلور را مي‌توان به عنوان جسمي که داراي ساختمان اتمي منظم است، تعريف کرد. هرگاه بلور را بطور مداوم به قطعات کوچک تقسيم کنيم‏، به جايي مي‌رسيم که ديگر قابل تقسيم کردن نيست. اين جز کوچک غير قابل تقسيم ، معمولا داراي شکل هندسي منظم است که اتم‌هاي تشکيل دهنده بلور در رئوس ، مراکز سطوح ، وسط يال‌ها و يا مرکز آن قرار دارند و به نام واحد بلور يا سلول اوليه خوانده مي‌شود. هر جسم متبلور از پهلوي هم قرار گرفتن تعداد زيادي سلول اوليه تشکيل شده است که به نام شبکه بلور ناميده مي‌شود. بسته به عناصر قرينه‌اي که در سلول اوليه وجود دارد، اجسام متبلور را به 7 سيستم شامل سيستم مکعبي ، تتراگونال ، تري گونال ، هگزا گونال ، ارتورومبيک ، مونوکلينيک و تري کلينيک تقسيم مي‌کنند.
    خواص عمومي کاني‌ها
    سختي
    سختي را مي‌توان به صورت مقاومت کاني در برابر خراشيده شدن تعريف کرد. در کاني شناسي ، سختي يک جسم را با جسم ديگر مي‌سنجند. طبق تعريف اگر جسمي ، جسم ديگر را مخطط کند از آن سخت تر است. براي سنجش سختي کاني‌هاي مختلف 10 کاني را به عنوان مبناي سختي انتخاب کرده‌اند و سختي ساير کاني‌ها را نسبت به آنها مي‌سنجند. اين مقياس به نام مقياس موس معروف است.

     



    کاني    تالک    ژيپس
    کلسيت
    (فلوئورين    آپاتيت    ارتوز    کوارتز    توپاز    کرندوم    الماس

    درجه سختي    1    2    3    4    5    6    7    8    9    10

    کليواژ
    برخي از بلورها در امتدادهاي بخصوصي به آساني و به صورت سطوح صاف شکسته مي‌شوند. اين سطوح به نام سطوح رخ يا کليواژ خوانده مي‌شود. بايد توجه داشت که سهولت شکستن کليواژ در کاني‌هاي مختلف متفاوت است و حتي ممکن است يک کاني داراي امتداد کليواژهاي مختلف باشد.
    جرم مخصوص
    جرم مخصوص به علت ناخالصي‌هاي موجود در کاني ثابت نيست و هميشه مقدار آن بين دو حد در نظر گرفته مي‌شود. جرم مخصوص يکي از مشخصات مهمي است که توسط آن مي‌توان نوع کاني را مشخص کرد.
    رنگ
    رنگ کاني‌ها معمولا خيلي متغير است و بسته به عوامل فيزيکي و شيميايي در حد وسيعي تغيير مي‌کند. بطوري که نمي‌توان آن را جز مشخصه‌هاي اصلي در نظر گرفت. ولي رنگ خاکه کاني يعني رنگي که در اثر مالش آن با يک صفحه چنين حاصل مي‌شود، نسبتا ثابت تر است و در خيلي موارد به شناسايي کاني کمک مي‌کند.
    جلا
    اشعه‌اي که در سطح کاني منعکس مي‌شود منظره ويژه‌اي به آن مي‌دهد که به نام جلاي کاني خوانده مي‌شود. جلاي کاني به خواص سطح و قدرت جذب آن بستگي دارد و به انواع فلزي ، الماسي ، شيشه‌اي ، صمغي ، مومي ، صدفي ، چرب و ابريشمي تقسيم مي‌شود.

     






    خواص مغناطيسي
    بعضي از کاني‌ها داراي خواص آهنربايي طبيعي‌‌اند که کمک موثري در شناسايي آنها بشمار مي‌رود.
    خواص شيميايي
    از خواص شيميايي کاني‌ها نيز مي‌توان براي شناسايي آنها استفاده کرد. از جمله اين خواص مي‌توان قابليت انحلال کاني در آب و محلول‌هاي شيميايي ، تشکيل املاح با اسيدها و بازها و ... نام برد.
    انواع کاني از نظر نحوه تشکيل
    کاني اوليه يا درون زاد
    کاني‌هاي درون زاد همان طور که از نامشان پيدا است، در درون زمين يعني کيلومترها زير زمين تشکيل شده‌اند. ماده اصلي تشکيل دهنده کاني‌هاي درون زاد و بطور کلي مادر همه کاني‌ها جسم سيال خمير مانندي است که به نام ماگما خوانده مي‌شود. با توجه به نحوه تشکيل کاني‌‌هاي مختلف از ماگما ، مي‌توان مراحل مختلفي براي تشکيل کاني‌ها تشخيص داد که اين مراحل شامل مراحل ماگمايي اوليه ، پگماتيتي ، پنوماتوليتيک و گرمابي است.
    کاني‌هاي ثانويه يا برون زاد
    اين کاني‌ها از تغيير و تبديل کاني‌هاي اوليه يا درون زاد بوجود مي‌آيند. کاني‌هاي اوليه عموما در شرايط فشار و درجه حرارت بالا تشکيل شده‌اند و به همين خاطر اين کاني در شرايط سطح زمين که متفاوت با شرايط تشکيل آنها مي‌باشد چندان سازگار نيستند. کاني‌هاي اوليه براي سازگار شدن با شرايط سطح زمين ، خرد و تجزيه شده و به کاني‌هاي ثانويه يا برون زاد تبديل مي‌شوند. فرآيندهاي مختلفي همچون هوازدگي ، رسوبي و بيولوژيکي به تشکيل کاني‌هاي ثانويه کمک مي‌کنند.




    کاني‌هاي دگرگوني
    تغيير مشخصات کاني‌ها و سنگ‌ها در اثر حرارت و فشار ، دگرگوني ناميده مي‌شود. در اثر دگرگوني کاني‌ها ممکن است شکل بلورين اوليه خود را از دست داده و به شکل جديدي متبلور شوند. البته تغيير تبلور کاني‌ها در جهتي است که با شرايط جديد سازگار باشند. ضمن تغييرات دگرگوني ممکن است ترکيب شيميايي کاني‌ها نيز عوض شده و عناصري از ساختمان آن خارج و يا به آن وارد شوند. دگرگوني به سه نوع مجاورتي ، ناحيه‌اي و حرکتي تقسيم مي‌شود که درطي هر يک از اين دگرگوني‌ها کاني‌هاي مختلفي بوجود مي‌آيد.
     
    انواع کاني‌ها
    تاکنون سه هزار کاني در دنيا شناخته شده است. براي مطالعه آنها ابتدا بايد به طريقي آنها را طبقه بندي کرد. اولين طبقه بندي نسبتا علمي کاني‌ها را ابوعلي سينا ، دانشمند ايراني انجام داده است. در اين تقسيم بندي کاني‌ها به چهار گروه اصلي سنگ‌ها و مواد خاکي ، مواد سوختني ، نمک‌ها و فلزات تقسيم مي‌شدند. امروزه کاني‌ها را بر اساس نحوه تشکيل ، ترکيب شيميايي و ساختمان آنها طبقه بندي مي‌کنند. بر اساس ترکيب شيميايي و ساختمان داخلي کاني‌ها مي‌توان آنها را به انواع زير تقسيم کرد.
    •    کاني‌هايي که داراي اتم هاي آزاد بوده و شامل کاني‌هايي هستند که بطور آزاد و به شکل عنصر در طبيعت يافت مي‌شوند.
    •    کاني‌هايي که از ترکيب کاتيون‌ها با آنيون‌هاي ساده تشکيل شده‌اند و شامل سولفورها ، هاليدها و اکسيدها هستند.
    نامگذاري کاني‌ها
    کاني‌ها عموما اسامي ناآشنا دارند و تنها عده معدودي از آنها داراي نام ايراني هستند. اسامي کاني‌ها بر اساس يک سري ضوابط و قوانين بين المللي تعيين مي‌شود که عبارتند از:
    •    نام عده زيادي از کاني‌ها در واقع اسم محلي است که براي اولين بار در آنجا پيدا شده‌اند و به انتهاي نام منطقه پسوند ايت اضافه شده است. به عنوان مثال ايلمنيت از نام کوههاي ايلمن واقع در اورال و تيروليت از تيرول که محلي در اتريش است گرفته شده است.
    •    نام بعضي از کاني‌ها از اصطلاحات خاص بعضي کشورها گرفته شده است. مثلا سافير از اصطلاحات محلي هندوستان است.
    •    نام عده ديگري از کاني‌ها از رنگ آنها در زبان يوناني گرفته شده است. مثلا هماتيت به معني قرمز خوني، آزوريت به معني آبي رنگ ، کلريت به معني سبز رنگ و آلبيت به معني سفيد رنگ است.
    •    بعضي از کاني‌ها نام خود را از خواص ويژه‌اي که داشتند گرفته‌اند. مثلا ديستن ، در زبان يوناني به معني داراي «دو سختي» است.
    •    نام بعضي از کاني‌ها مربوط به عناصر موجود در آنهاست. مثلا نيکلين داراي نيکل و کوپريت داراي مس است.
    •    نام بعضي از کاني‌ها از اسم محققيني که آنها را براي اولين بار يافته‌اند مشتق شده است. مثلا براگيت به نام کاشف آن «براگ» و بيرونيت به نام يابنده آن ابوريحان بيروني و ... گرفته شده است.
    کاني شناسي
    ريشه لغوي
    لغت مينرال (کاني) که از قرون وسطي مورد استعمال قرار گرفته از لغت يوناني Mna (متشابه لاتيني آن Mina است) به معني "کاني" يا "گردال" (از نظر معدن شناسي) مشتق شده است، لذا نام فارسي آن يعني "کاني" معروف موادي است که از کانسارها بدست مي‌آورند.

     


    نگاه اجمالي
    قرنها پيش از دستيابي انسان به فلزات و علم استخراج و مصرف آنها ، برخي از سنگها و کانيها مهمترين ابزار دفاعي ، زراعي و شکار بشر محسوب مي‌شده‌اند. بشر اوليه جهت تهيه ابزار سنگي از مولد داراي سختي زياد همچون سنگ چخماق ، کوارتزيت ، ابسيدين ، کوارتز و ... که در محيط زندگي‌اش فراوان بوده استفاده کرده است. نحوه استفاده و بکارگيري اين مولد آنچنان در زندگي و پيشرفت انسان مؤثر بوده است که بر اين اساس زمان زندگي انسان اوليه را به سه دوره ديرسنگي ، ميانسنگي) و نوسنگي تقسيم شده‌اند. همزمان با شناخت فلزات و استخراج آنها عصر فلزات آغاز گرديد. احتمالاً اولين فلز استخراج شده در حدود 450 سال ق.م ، مس بوده است.

    کانيها از نظر فيزيکي و شيميايي اجسام طبيعي و همگن هستند که تقريبا منحصرا بصورت بلور و يا لااقل توده بلورين حاوي ذرات ظريف و ريز تا درشت تشکيل مي‌گردند. فقط معدودي از کانيهايي که آنها را بصورت جامد مي‌شناسيم، به حالت بي شکل و يا ژلهاي وجود دارند. با توجه به همگن بودن شيميايي کانيها ، ترکيب آنها را مي‌توان بوسيله فرمول نشان داد. مع ذلک اين فرمول در بسياري از حالات ، منظور عادي شمي را مجسم نمي‌کند، به اين جهت در نگارش آن مفاهيم کريستالو شيمي به مقياس وسيعي بايد منظور گردد. براي معرفي کانيها علاوه بر فرمول آنها ، تمام خواص فيزيکي مانند خواص نوراني ، الکتريکي ، مقاومت ، سختي و بالاخره خاصيت بلورشناسي نيز مورد بررسي قرار مي‌گيرد. اساس مطالعه اين خواص موضوع کاني شناسي عمومي را تشکيل مي‌دهد.

    تاريخچه
    مصريان قديم شش هزار سال قبل از ميلاد در صحراي سينا فيروزه را به خاطر رنگ زيبايش استخراج مي‌کردند. انسانهاي عهد حجر ، سنگ آتشزنه را که داراي سطح شکست تيز است، به عنوان چاقو و سرنيزه ، جهت تراشيدن چوب و تهيه نوک تيز کمان به کار مي‌برند. علاوه بر تفريت که داراي سطح شکست منحني شکل است براي تهيه تبر و از سنگ آتشزنه و پيريت جهت تهيه آتش استفاده مي‌کردند.



     

    عهد حجر زماني خاتمه يافت که انسان توانست در نتيجه تجارب گوناگون از مس و قلع آلياژي به نام مفرغ يا برنز تهيه کند. در طي عهد برنز بشر قرنها تجربه اندوخت تا سرانجام حدود 1000 سال قبل از ميلاد مسيح به کشف و تهيه آهن توفيق يافت. به روايت ديگر حدود 2700 سال قبل عصر مفرغ آغاز شد که در اين عصر انسان ابزار خود را از اين آلياژ تهيه مي‌نموده است. حدود 3000 سال ق.م مصريها از ذوب سيليس ، شيشه تهيه نمودند و قرنها پيش از ميلاد مسيح چين‌ها در فسيلها از کائولن ابزار چيني مي‌ساخته‌اند. در طول تاريخ اطلاعات بسياري در رابطه با چگونگي شکل گيري ، جنس ، ساختمان و ساير خصوصيات کانيها بدست آمده است.



    سير تحولي و رشد
    اصولا يونانيها نخستين ملتي بودند که جنبه علمي کانيها را بررسي کردند مثل تالس ملطي که 485 سال قبل از ميلاد به خاصيت کهربايي کانيها اشاره کرده و تميش تکلس (527-549 ق.م) که دست به استخراج معادن زد. يک کتاب سنگ شناسي (الاحجار) که به ارسطو (322-384 ق.م) نسبت مي‌دادند بعدها معلوم شد که در سده هشتم نوشته شده ، ولي کتابي از شاگردش يتوفر است (288-372 ق.م) بجا مانده بنام "راجع به سنگها" که شايد بتوان گفت اولين کتاب علمي کاني شناسي است.

    کتاب با ارزش ديگري که بعدها نوشته شد بوسيله پزشک رومي جالينوس (201-113 م) بود. اثر دانشمند عاليقدر ايراني ، ابو علي سينا (1037-970) تحت عنوان "درباره کانيها" را شايد بتوان گفت اولين کتابي است که کانيها را بطور سيستماتيک به چهار دسته تقسيم کرده است. از اروپاييان از کاني شناس آلماني آلبرت فون بول (280-119 م) ياد مي‌کنيم اين شخص که به ماگنوس معروف است داراري پنج جلد کتاب از زمينه کاني شناسي است. از دو شخصيت ديگر آلماني به نامهاي باسيلوس والنتين و آگريکولا (1623-1555) ياد مي‌کنيم که شخص اخير بعدها به پدر کاني شناسي معروف گشت.

    آخرين شخصي که کانيها را از نظر ظاهري مورد مطالعه قرار داد، کاني شناس روسي لموسوف (1711-1765) بود. در سال 1669 يک دانشمند دانمارکي به نام نيلس استنسن قانون ثابت بودن زوايا را کشف کرد. در همين سال شخص ديگري به نام اراسموس بارتولينوس موفق به کشف شکست مضاعف کليست ايسلندي گرديد. قانون پارامتر وايس آلماني در دهه دوم قرن بيستم وضع کرد. در سال 1830 هسل 32 کلاسه را ثابت کرد، پس از آن با استفاده از محاسبات رياضي فدروف روسي و شنفليس آلماني 230 شبکه فضايي را ثابت کردند. با کشف اشعه ايکس بوسيله رنتگن ، تحول عظيمي در کاني شناسي بوجود آمد بدينوسيله براي اولين مرتبه ماکس فون لاوه موفق به مطالعه ساختمان داخلي کريستال گرديد. بعد از اينکه استفاده از اشعه ايکس در کاني شناسي نشان داده شد، براگ در سال 1913 اولين ساختمان يعني شبکه نمک طعام را معرفي نمود.
    کاني چيست؟
    کاني عبارت است از عناصر يا ترکيبات شيميايي طبيعي جامد ، همگن ، متبلور و ايزوتروپ با ترکيبات شيميايي نسبتاً معين که در زمين يافت مي‌‌شود. خواص فيزيکي کانيها در حدود مشخص ممکن است تغيير نمايند. کانيها به صورت اجسام هندسي با ساختمان اتمي منظم متبلور مي‌گردند که به آن بلور مي‌گويند. اگر بلور يک کاني را به قطعات کوچک و کوچکتر تقسيم نماييم سرانجام به کوچکترين جزء داراي شکل هندسي منظم خواهيم رسيد که آن را واحد تبلور ، سلول اوليه و يا سلول واحد بلور مي‌نامند. از کنار هم قراردادن واحدهاي تبلور شبکه بلور که سازنده اجسام متبلور است ايجاد مي‌گردد.

     
    علاوه بر کانيهاي متبلور با دسته‌اي از ترکيبات داراي تمامي خواص کاني بجز سيستم تبلور مي‌باشند که اين دسته را شبه ‌کاني مي‌نامند و شرايط تشکيل کانيها بسيار متفاوت است ، برخي مانند پيريت ممکن است در شرايط بسيار متنوعي ايجاد ‌گردند در حاليکه برخي ديگر به عنوان شاخص کاني ، فشار ، دما وجود عناصر راديواکتيو و ... مورد استفاده قرار مي‌گيرند. همه کانيها به استثنا شبه‌کاني‌ها در يکي از 7 سيستم تبلور شناخته شده متبلور مي‌گردند. برخي از کانيها در شرايط مشابه در کنار هم تشکيل مي‌گردند که به آنها پاراژنز با کاني‌هاي همراه گفته مي‌شود. کانيها در طبيعت در اندازه‌‌هاي بسيار متفاوتي يافت مي‌شوند که بر اين اساس آنها را به درشت بلور ، متوسط بلور ، ريز بلور و مخفي بلور تقسيم مي‌نمايند. برخي از انواع درشت بلور و متوسط بلور در نمونه‌هاي دستي قابل تشخيص بوده ، انواع ريز بلور توسط ميکروسکوپهاي قوي و کانيهاي مخفي بلور را به کمک اشعه ايکس و ميکروسکوپهاي الکتروني مي‌توان شناسايي نمود.

    اهميت اقتصادي کانيها
    کانيها داراي ارزش اقتصادي بسيار زيادي مي‌باشند، بطوري که اقتصاد بسياري از کشورهاي جهان نظير شيلي ، گينه ... بر اساس مواد معدني پايه‌ريزي شده است. اگر چه بسياري از کانيها داراي ارزش درماني ويژه خود هستند و حتي تعدادي به عنوان مواد سمي و مهلک مورد استفاده قرار مي‌گيرند، ولي افرادي نيز وجود دارند که همراه داشتن کانيهاي معين را در درمان برخي از بيماريهاي موثر مي‌دانند. در سراسر جهان عده زيادي علاقمند به جمع‌آوري مجموعه‌هاي کاني هستند، در يک پيک نيک خانوادگي مي‌توان نمونه‌هايي از اين خلقت زيباي خداوند جمع‌آوري نمود. با توجه به اينکه در کشور ما کانيهاي متنوعي وجود دارند و بسياري از آنها قابل دسترس مي‌باشند.

    کانيها از دوران پيش از تاريخ ، نقشي اصلي در نحوه زندگي بشر و استاندارد زندگي وي داشته‌اند. با گذشت هر قرن ، اهميت اقتصادي کانيها به گونه‌اي فزاينده بيشتر شده و امروزه به اشکال بيشماري ، از احداث آسمانخراشها گرفته تا ساخت رايانه به آنها وابسته‌ايم. تمدن جديد ، به طور شگفت آوري به کانيها وابسته است و کاربرد وسيع آنها را الزامي کرده است. تعداد کمي از کانيها مانند تالک ، آزبست ، گوگرد و ... به همان شکل استخراج شده ، معروف مي‌شوند. اما بسياري از آنها را براي به دست آوردن يک ماده مفيد ، بايد در آغاز فرآوري کرد. برخي از محصولات آشناتر عبارتند از : آجر ، شيشه ، سيمان ، گچ و چيزي در حدود بيست فلز از آهن گرفته تا طلا. کانسنگهاي فلزي و کانيهاي صنعتي در همه قاره‌ها و در هر جا که کانيهاي خاص به اندازه کافي تمرکز يافته و استخراج آنها اقتصادي باشد، استخراج مي‌شوند.


    سنگ شناسي

    سنگ شناسي يا پترولوژي

    واژه Petrology به معناي سنگ شناسي در سال 1811 توسط پينکر تون ابداع و به کار برده شد. اين نام از کلمات يوناني petra به معني سنگ و logos به معني بحث کردن مشتق گرديده است. سنگ عبارت از يک جسم طبيعي است که از يک کاني يا مجموعه اي از چند کاني تشکيل شده است و سنگ شناسي به معناي اعم قسمتي از علم زمين شناسي است که در آن راجع به طرز تشکيل ، منشا و همچنين توصيف و طبقه بندي و ترکيب سنگها صحبت مي شود.



    سنگ شناسي توصيفي قسمتي از سنگ شناسي است که در آن راجع به ترکيب ، مشخصات و طبقه بندي سنگها صحبت مي شود. در سنگ شناسي توصيفي بسته به دقت مورد نظر از چشم غير مسلح يا حداکثر با ذره بين دستي ، ميکروسکوپ ، تجزيه شيميايي ، ديفراکسيون اشعه ايکس و ... استفاده به عمل مي‌آيد.



    سه خانواده سنگ

    زمين شناسان ، بر پايه مشاهدات انجام شده ، سنگهاي زمين را از نظر منشا به سه گروه اصلي تقسيم کرده اند که عبارتند از :



    •    سنگهاي آذرين

    •    سنگهاي رسوبي

    •    سنگهاي دگرگوني

    سنگهاي حد واسط

    •    سنگهاي آذر آواري و توفها : اين سنگها ، جزو سنگهايي هستند که از نظر ماده اوليه جز سنگهاي آذرين و از نظر محل و طرز تشکيل جز سنگهاي رسوبي هستند.

    •    ميگماتيت‌ها : ميگماتيت‌ها در زبان يوناني به معني اختلاط است و عبارت از سنگي مرکب و ناهمگن که قسمتي از آن رنگ روشن و ظاهر گرانيتي داشته و قسمت ديگر از نوع گنيسي و از کانيهاي تيره تشکيل شده است. اين سنگ حد واسط سنگهاي آذرين و دگرگوني است.

    •    گرانيت آناتکسي : اين گرانيتها منشا رسوبي دارند و معمولا رسهاي شيستي سرشار از کوارتز ، گريواک و آرکوز مولد اين گرانيت مي‌باشند. اگر اين سنگهاي رسوبي تحت تاثير دگرگوني ناحيه‌اي شديد قرار گيرند ، بخشي از اين سنگها ذوب شده و ماده حاصل از ذوب در فرآيندهاي سنگ‌زايي مجدد يعني توليد ماگماي پالين ژنتيک يا گرانيت‌هايي که از ذوب رسوبات به وجود مي آيند ، شرکت مي‌کند.

    •    در سنگهاي رسوبي در اثر دياژنز تغييراتي صورت مي‌گيرد که در اين صورت نه مي‌توان اين سنگها را سنگهاي رسوبي اوليه دانست و نه مي‌توان آنها را جزو سنگهاي دگرگوني طبقه بندي کرد.

    سنگ شناسي آذرين

    ريشه لغوي

    سنگهاي آذرين ، Igneous rocks نام خود را از واژه Ignis گرفته‌اند که در لاتين به معناي "آتش" است.

     

    ديد کلي

    اين سنگهاي پرورده آتش ، زماني توده‌اي داغ و مذاب را به نام ماگما تشکيل ميداده‌اند، که سرد شدن تدريجي ماگما ، آنها را به سنگ سخت و جامد تبديل کرده است. بنابراين گدازهاي که از دهانه آتشفشان فوران کرده و بر سطح زمين جاري مي‌شود، به سرعت سرد و سخت شده و سنگي آذرين را بوجود مي‌آورد.



     





    تاريخچه و سير تحولي

    •    اغلب مولفين يوناني و رومي ، آتشفشانها ، فعاليتهاي آتشفشاني و زمين لرزه ها را توصيف مي‌کردند. استاربو جغرافيدان و مورخ يوناني (63 قبل از ميلاد ـ 20 بعد از ميلاد ) فعاليتهاي آتشفشاني اتنا ، سوما ـ وزوو و جزاير ليپاري را توصيف کرد. او آتشفشانها را به منزله دريچه‌هاي اطمينان تلقي مي‌نمود که از آنها مواد سيال خارج مي‌شود.

    •    در قرن هيجدهم اولين مناظرات و مباحثات تند و شديد درباره ماهيت و منشا سنگها در گرفت. در مباحثات منشا سنگها مناظراتي بين دسته و گروههاي زير وجود داشت: در يک طرف نپتونيستها و در طرف ديگر ولکانيستها و پلوتونيستها قرار داشتند. نپتونيستها معتقد بودند که سنگهاي پوسته متواليا در يک اقيانوس اوليه تهنشين شده‌اند و به نظر آنها بازالت و گرانيت هر دو سنگهايي هستند که در اين اقيانوس بزرگ را سبب شده‌اند. پلوتونيستها اعتقاد داشتند که زمين از انجماد مواد مذاب و داغ بوجود آمده است و گرانيت را يک سنگ نفوذي داغ به شمار مي‌آوردند.

    •    در سال 1825 واژه ماگما و مفهوم منحصر به فرد ماگماي اوليه توسط اسکراپ عنوان شد.

    •    سرجـيـمزهال ( 1761 ـ 1832 ) به همراه ريمور ( 1726 ) و اسپالانزاني ( 1794 ) و جورج وات ( 1804 ) پيترولوژي تجربي را پايه‌گذاري کرد.

    •    در سال 1844 چاربز داروين ( 1882ـ 1809 ) اظهار داشت که انواع مختلف سنگهاي ماگمايي ممکن است از يک ماگماي اوليه اشتقاق يافته باشند به شرط آنکه ترکيب ماگما با تبلور و جدايش يک يا چند کاني مشکل سنگها تغيير يابد.

    •    در سال 1850 هنري کليفتون سوربي ( 1826ـ 1908 ) جهت مطالعه ميکروسکوپي ، اولين مقطع نازک سنگها را تهيه کرد.

    •    اوايل سال 1861 روش طبقه بندي شيميايي سنگها را ابداع کرد و در اواخر قرن نوزدهم و اوايل قرن بيستم برخي از روشهاي نمايش شيميايي و نهايتا طبقه‌بندي شيميايي سنگها پا به عرصه ظهور نهاد ( موينسون ـ لسينگ 1899 ، کراس ، ايدينگز ، پيرسون و واشنگتن 1903 ، اوسان 1919 ، نيگلي 1920 ، فون ولف 1922 ).

    •    آلفرد لوتاروگز ( 1915 ) از کتابش تحت عنوان « منشا قاره‌ها و اقيانوسها » ، اصل و ريشه سوالات پزولوژيستها را به مفهوم تغيير ناپذيري قاره مربوط دانست.

    •    در سال 1969 موريس و ريچادر ويلژوئن اولين توصيف دقيق شيميايي و سنگ شناسي يک سري جديد و مهم سنگهاي آتشفشاني را که واجد انواع اولترامافيکها بود ، منتشر ساختند.

    •    از آن زمان تا به امروز سنگ شناسي آذرين همانند ديگر رشته‌هاي علوم فراز و نشيبهاي بسياري را پشتسر گذاشته و با کوشش پيشگامان علم پترولوژي تجربي ، بررسي شرايط تشکيل کانيها و سنگها ، بويژه سنگهاي آذرين و دگرگوني رو به رونق نهاد.



     







    انواع سنگهاي آذرين

    انجماد ماگما به سنگهاي آذرين ، يا در سطح زمين صورت مي‌گيرد و يا در داخل پوسته زمين ، بنابراين بر حسب اينکه ماگما در کجا منجمد شود دو گروه سنگ آذرين خواهيم داشت.



    •    سنگهاي آذرين خروجي: سنگهاي آذريني را که از انجماد ماگما در سطح زمين بوجود مي‌آيد سنگهاي آذرين خروجي مي‌نامند.

    •    سنگهاي آذرين نفوذي: به آن دسته از سنگهاي آذرين که از انجماد ماگما در داخل پوسته زمين تشکيل مي‌گردد سنگهاي آذرين نفوذي گفته مي‌شود. سنگهاي آذرين نفوذي خود در پوسته زمين به اشکال مختلفي منجمد مي‌شوند که شامل موارد زير مي‌باشند.

    o    لاکوليت‌ها

    o    سيل‌ها

    o    دايک‌ها

    o    لوپوليت‌ها

    o    پاتوليت‌ها

    o    فاکوليت‌ها

    o    استوک‌ها

    انواع سنگهاي آذرين از نظر رنگ

    •    سنگهاي آذرين فلسيک يا روشن

    •    سنگهاي آذرين مافيک يا تيره

    •    سنگهاي آذرين بينابيني

    سنگ شناسي دگرگوني

    سنگ شناسي دگرگوني (Metamorphic Rocks

    ريشه لغوي

    واژه دگرگوني ، که از کلمه لاتين Metamorphic به معناي تغيير شکل گرفته شده است، به اين اشاره دارد که سنگ اوليه ، شکل اصلي خود را تغيير داده و به شکل جديد در آمده است.



    ديد کلي

    سنگهاي دگرگوني ، سنگهايي هستند که از تغيير شکل سنگهاي قبلي به علت تغيير شرايط فيزيکي ( فشار ـ دما ) يا شيميايي و در حالت جامد به‌وجود مي‌آيند. پديده دگرگوني به محو و ناپديد شدن يک يا مجموعه‌اي از کانيهاي متبلور سنگ تعبير مي‌شود. اين تغييرات ممکن است بر روي سنگهاي رسوبي که در شرايط سطحي به وجود آمده‌اند يا در سنگهاي آذرين که از ماگما متبلور گرديده و يا حتي در سنگهاي دگرگوني حادث شود.





    در حالت اخير ، شرايط دگرگون شدگي سنگ قبلي تغيير مي‌نمايد و اين پديده با ظهور و پيدايش يک يا مجموعه‌اي از کانيهاي جديد همراه مي‌باشد. بنابراين دگرگوني عبارت از پاسخي است که هر سنگ در مقابل تغييرات محيط شيميايي يا فيزيکي از خود بروز مي‌دهد و اين پاسخ به صورت تجديد تبلور کانيهاي قديمي به دانه‌هاي جديد و يا پديدار شدن کانيهاي نو ظهور و تخريب بعضي ديگر تجلي مي‌کند.



    تاريخچه

    واژه متامورنيسم براي اولين بار در سال 1820 توسط A.Boue عنوان گرديد و جيمز هاتن اولين کسي بود که در کتاب خود به نام فرضيه کره زمين به مفاهيم کلي دگرگوني اشاره نمود.



    سير تحولي و رشد

    •    Elie de Beament و A. Daubre که در اواسط قرن نوزدهم مي‌زيسته‌اند، اولين کساني بودند که دگرگوني ناحيه‌اي و دگرگوني مجاورتي را از هم متمايز کردند و اصطلاح دگرگوني ناحيه‌اي توسط A.Daubre وارد اين علم گرديد.

    •    با عنوان شدن واژه ژئوسنکلينالها توسط J.D.Dana ، James Hall و E.Haug در فاصله سالهاي بين 1859 و 1910 ، سنگهاي دگرگوني ناحيه‌اي معني و مفهوم ديگري پيدا کرد. اين دانشمندان دما و فشار بالا و همچنين حرکات زمين ساختي حاکم بر اعماق اين ژئوسنکلينالها را عامل اصلي دگرگوني ناحيه‌اي دانستند.

    •    اصطلاح دينامومتامورفيسم در سال 1886 توسط H.Rosenbusch پيشنهاد شد و بعدها دانشمندان ديگري واژه Dynamic را براي دگرگوني کاتاکلاستيک بکار بردند.

    •    در فاصله سالهاي بين 1870 و 1900 ، سنگ نگاري ميکروسکوپي به وجود آمد.

    •    Grubenmann ( 1924 ـ 1850 ) و Niggli سنگهاي دگرگوني ، ناحيه‌اي را بر حسب ترکيب شيميايي تقسيم‌بندي نمودند که بعضي از زمين شناسان اروپايي هم از آن نامها استفاده مي‌کنند.

    •    جورج بارو با بررسي زمين شناسي سنگهاي دگرگوني در اسکاتلند ، نشان داد که سنگهاي دگرگوني اين مناطق يک تغيير تدريجي در بافت و ترکيب کاني شناسي دارند و نتيجه اين مطالعات باعث کشف زون دگرگوني تدريجي گرديد.

    •    بررسي زونهاي مختلف کانيهاي دگرگوني به کرات و در نواحي مختلف توسط تيلي ( 1925 ) و هارکز ( 1932 ) و Barth ( 1936 ) صورت گرفت ولي در هيچکدام از اين مطالعات مساله پيوند بين فرايندهاي زمين شناسي و فرايندهاي دگرگوني تدريجي به دقت مورد نظر قرار نگرفت.

    اقسام دگرگوني

    •    دگرگوني اصابتي يا دگرگوني ضربه‌اي

    •    دگرگوني مجاورتي يا دگرگوني حرارتي

    •    دگرگوني ديناميکي يا دگرگوني کاتاکلاستيک

    •    دگرگوني ناحيه‌اي يا ديناموترمال متامورفيسم

    •    دگرگوني انباشتي يا دگرگوني ترفيني يا دگرگوني استاتيک

    •    دگرگوني زير کف اقيانوسها

    •    دگرگوني هيدروترمال يا دگرساني هيدروترمال

    اقسام فابريک‌هاي دگرگوني

    •    سنگهايي که فاقد جهت يافتگي برتر مي‌باشند.

    •    سنگهايي که داراي جهت يافتگي برتر و شخصي هستند.

    اقسام رخساره‌هاي دگرگوني

    •    رخساره‌هاي دگرگوني مجاورتي

    •    رخساره‌هاي دگرگوني بر اثر وزن يا رخساره‌هاي ترفيني

    •    رخساره‌هاي دگرگوني ناحيه‌اي

    سنگ شناسي رسوبي

    ريشه لغوي

    سنگ شناسي رسوبي از دو کلمه Sedimentary به معني رسوبي و Petrology به معني سنگ شناسي گرفته شده است.



    ديد کلي

    سنگهاي رسوبي به دليل داشتن منابع مهم نظير نفت ، گاز ، ذغال ، آهن ، اوارنيم و نيز مواد مورد نياز در مصالح ساختماني مانند آهک ، گچ و غيره از اهميت خاصي برخوردارند لذا سنگ شناسي رسوبي يکي از مهمترين شاخه‌هاي علوم زمين محسوب مي‌گردد. در حدود 70٪ از سنگهاي سطح زمين ، داراي منشا رسوبي هستند، و اين سنگها عمدتا از ماسه سنگها ، سنگهاي آهکي ، شيل ها و به مقدار کمتري اما با همان معروفيت از رسوبات نمک ، سنگهاي آهندار ، ذغال و چوب تشکيل شده است.

    تاريخچه و سير تحولي

    •    مطالعه سنگهاي رسوبي از نظر مشخصات ساختي ، بافتي و ترکيب شيميايي آنها ، اولين بار در سال 1879 توسط سوربي انگليسي انجام گرفت. وي مطالعه سنگهاي رسوبي در مقاطع نازک را براي اولين بار ابداع نمود. بعدها در 1899 ، کايوي فرانسوي پاره‌اي از مشخصات ميکروسکوپي و مشخصات ماکروسکوپي بعضي از سنگهاي رسوبي در کشور فرانسه را ، به صورت مصور تشريح و تفسير کرد.



    از آن تاريخ به بعد ، به پيروي از کايو ، بررسيهاي سنگهاي رسوبي و کوشش اکثر سنگ شناسان ، عمدتا بر کاني شناسي و تشخيص کاني‌هاي تشکيل دهنده اين سنگها متمرکز گرديد. که در اين ميان ماسه سنگها و رسوبات ماسه‌اي و از ميان کاني‌ها هم ، کانيهاي سنگين (داراي وزن مخصوص بيش از 2.85) ، بيشتر مورد توجه قرار گرفتند.

    •    در سال 1919 ، ونت ورث آمريکايي براي سنجش اندازه ذرات و دانه هاي تشکيل دهنده رسوبات تخريبي مقياسي ارائه داد و به کمک مقياس ونت ورث مطالعه دانه سنجي و تجزيه‌هاي کمي و مکانيکي رسوبات بر مبناي اندازه دانه ها و فراواني آنها ، ميسر گرديد.

    •    سرانجام در 1933 ، آدن و کرمباين ، مقياس‌هاي جديدتري براي اندازه گيري دانه‌هاي رسوبي ارائه دادند و در مکانيسم تجزيه‌هاي مکانيکي رسوبات تخريبي ، تسهيلات زيادتري ايجاد کردند. امروز هم ، مقياسهاي اندازه گيري متداول براي مطالعات رسوب شناسي و سنگهاي رسوبي ، به نام همين افراد معروف بوده و مورد استفاده سنگ شناسان و رسوب شناسان قرار دارد.

    گروههاي اصلي سنگهاي رسوبي

    رسوبات سيليسي آواري :

    رسوبات سيليسي آواري (همچنين تحت عنوان رسوبات تريجنوس يا اپي کلاستيک خوانده مي‌شوند) آنهايي هستند که از خرده سنگهاي قبلي که توسط فرآيند فيزيکي حمل و رسوب کرده‌اند، تشکيل شده‌اند. اين گروه شامل سنگها زير مي‌باشد:



    •    کنگلومراها :

    در اين سنگها ، مواد دانه درشت گرد شده در زمينه‌اي از مواد دانه ريز قرار دارند.

    •    برش‌ها :

    مواد دانه درشت گرد نشده در زمينه‌اي از مواد دانه ريز قرار دارند.

    •    ماسه سنگها :

    اندازه دانه‌ها در ماسه سنگها ، کمتر از 2 ميليمتر است.

    •    گلسنگها :

    اندازه دانه‌ها کمتر از 2 ميکرون مي‌باشد.

    رسوبات بيوژنيک ، بيوشيمياي و آلي :

    رسوباتي هستند که بيشتر منشا بيو ژنيکي ، بيو شيميايي و آلي دارند و شامل:



    •    سنگهاي آهکي :

    سنگهاي آهکي مي‌توانند هم از طريق ته نشست مستقيم CaCo3 از آب دريا و هم از طريق رسوب کردن اسکلت‌هاي کربناتي موجودات به وجود آيد.

    •    چرت‌ها :

    چرت ، يک واژه خيلي کلي براي رسوبات سيليسي دانه ريز ، با منشا شيميايي ، بيو شيميايي يا بيوژنيکي است.

    •    فسفاتها :

    يکي از مهمترين کاني‌هاي رسوبي فسفاتها ، آپاتيت مي‌باشد.

    •    ذغال و شيل نفتي :

    ذغال و شيلهاي نفتي که از بقاياي موجودات زنده قديمي مي‌باشند، انعکاسي از فرآيندهاي ديانژ و دگرگوني دارند.

    رسوبات شيميايي :

    اين رسوبات منشا شيميايي دارند و شامل موارد زير مي‌باشند:



    •    تبخير‌ي‌ها: تبخيري‌ها عمدتا رسوبات شيميايي هستند که پس از تغليط نمک‌هاي محلول در آب (بر اثر تبخير) رسوب کرده‌اند.

    •    سنگهاي آهن‌دار :

    آهن ، عملا بر اندازه چند در صد در تمام سنگهاي رسوبي وجود دارد، وليکن بطور غير معمول ، در جايي که مقدار آهن بيش از 15٪ باشد، سنگهاي آهن‌دار را تشکيل مي‌دهد.

    رسوبات آذر آواري :

    رسوبات آذر آواري رسوباتي هستند که عمدتا از دانه‌هاي با منشا ولکانيکي ، که از فعاليت‌هاي آتشفشاني همزمان سرچشمه گرفته‌اند، تشکيل شده‌اند. و شامل موارد زير مي‌باشند:



    •    رسوبات اتوکلاستيک :

    سنگهاي ولکانوژيکي هستند که توسط برشي شدن در جاي لاوا تشکيل شده‌اند.

    •    رسوبات پيروکلاستيک – ريزشي :

    اين رسوبات به راحتي از طريق خرده‌هاي آتشفشاني خارج شده از يک مجرا يا يک شکاف ، بر اثر انفجار ماگماتيکي ، تشکيل مي‌شوند.

    •    رسوبات ولکاني کلاستيک – جرياني :

    اين رسوبات توسط انفجارات فوراني در محيط‌هاي خشکي ايجاد مي‌شوند.

    •    هيدروکلاستيک‌ها :

    هنگامي که لاواي خارج شده ، با آب تماس پيدا کند، سرد شدن و خاموشي سريع ، باعث قطعه قطعه شدن لاوا مي‌شود. اين قطعات پس از حرکت در آب و دانه دانه شدن رسوبات هيدروکلاستيک را تشکيل مي‌دهند.

    •    رسوبات اپي کلاستيک :

    رسوباتي هستند که از حرکت و ته نشست مجدد رسوبات ولکاني کلاستيک ايجاد شده‌اند.

    اهميت مطالعه سنگهاي رسوبي

    •    سنگهاي رسوبي در ادوار گذشته زمين شناسي در محيطهاي طبيعي متفاوتي که امروزه وجود دارد، رسوب کرده‌اند. مطالعه اين محيطهاي عهد حاظر و رسوبات و فرآيندهاي آنها به درک بيشتر معادل قديمي آنها کمک مي‌کند.

    •    دلايل زيادي براي مطالعه سنگهاي رسوبي وجود دارد زيرا ارزش اقتصادي کاني‌ها و مواد موجود در آنها کم نمي‌باشد. سوخت‌هاي نفت و گاز از پختگي مواد آلي در رسوبات مشتق شده و سپس اين مواد به يک سنگ مخزن مناسب ، که عمدتا يک سنگ رسوبي متخلخل است، مهاجرت مي‌کند. ذغال ، سوخت فسيلي ديگري است که البته در توالي‌هاي رسوبي نيز وجود دارد. روشهاي رسوب شناسي و سنگ شناسي به طور گسترده در پي جويي ذخاير جديد اين منابع سوختي و ساير منابع طبيعي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. سنگهاي رسوبي بيشتر آهن ، پتاس ، نمک و مصالح ساختماني و بسياري ديگر از مواد خام ضروري را تامين مي‌کنند.

    •    محيطها و فرآيندهاي رسوبي و جغرافياي قديمي و آب و هواي قديمي ، همگي را مي‌توان از مطالعه سنگهاي رسوبي استنباط کرد. اينگونه مطالعات به شناسايي و درک تاريخ زمين شناسي زمين کمک فراواني مي‌کند. سنگهاي رسوبي حاوي زندگي گذشته زمين ، به فرم فسيل‌ها هستند که اينها مفاهيم اصلي انطباق چينه شناسي در فازوزوئيک مي‌باشند.

    بلور





     



    بلور شکلي از ماده جامد است که در آن مولکولها ٬ اتمها و يونها با آرايشي منظم در کنار يکديگر قرار دارد . تکرار اين آرايش منظم در سه جهت فضايي سبب بزرگتر شدن بلور مي شود . نظم بيروني بلورها ٬ بر اثر نظم دروني آنهاست. بدليل همين نظم ٬ سطحهاي خارجي بلورها صاف و هموار هستند . اين سطحهاي صاف با يکديگر زاويه هايي مي سازند که اندازه هاي آنها در بلورهاي يک ماده همواره ثابت است . يکي از راههاي تشخيص بلورها ٬ از يکديگر اندازه گيري زاويه بين سطحهاي آنهاست . بلورها به شکلهاي مکعب ٬ منشور ٬ هرم و چند وجهيهاي مختلف هستند و معمولا" سطحها و زاويه هاي هر شکلي از آنها مشابه و قرينه يکديگرند.



    تبلور

    بلورها بر اثر تغيير فشار و دما در محلولها ٬ مواد مذاب ٬ مواد جامدو بخار بوجود مي آيد . مثلا" بر اثر کاهش دما بلورهاي برف ٬ از ابر و بلورهاي نمک طعام از آب شور درياچه هاي نمکي جدا مي شوند . غلظت آب اين درياچه هاي شور ٬ بر اثر تبخير يا کاهش دما ٬ به حالت اشباع و فوق اشباع در مي آيد و بلورهاي نمک از آن جدا مي شود . بلورهاي تشکيل دهنده سنگهاي آذرين از سرد شدن ماگما ( سنگهاي ذوب شده درون زمين ) به وجود مي آيند . بلورهاي سنگهاي دگرگون مانند سنگ مرمر از تاثير دما و فشار زياد بر سنگهاي ديگر شکل مي گيرند . به فرآيند تشکيل بلورها تبلور گفته مي شود .

    هنگامي که دما يافشار تغيير مي کند و يا تبخير روي مي دهد و شرايط مناسب تبلور ايجاد مي شود ٬ اتمهاي مواد به يکديگر مي پيوندند . اين اتمها معمولا" در اطراف ذرات موجود در محيط جمع مي شوند . اين ذرات هسته تبلور ناميده مي شوند . هسته تبلور از ذرات ناخالص يا بلورهاي خرد شده يک ماده تشکيل مي شود . گاهي نيز شماري از اتمهاي ماده اصلي کنار هم قرار مي گيرند و هسته تبلور را مي سازند . اتمهاي ديگر نيز به تدريج در اطراف اين هسته جمع مي شوند و با آرايشي منظم در کنار يکديگر قرار مي گيرند . کوچکترين واحد ساختاري منظم هر بلور را سلول اوليه آن بلور مي نامند .












    کلمات کليدي : زمین-شناسی زمین-شناسی-اقتصادی کانیها سنگها فلزات تبلور بلورها کانی کانی-شناسی سنگ-شناسی سنگهای-آذرین دگرگونی رسوبات فرسایش

    © کپی رایت توسط : پايگاه دانلود رایگان کتاب (کلیه حقوق مادی و معنوی مربوط و متعلق به این سایت است.)
    برداشت مطالب فقط با اجازه کتبی و ذکر منبع امکان پذیر است .

    نوشته شده در تاریخ : 15 ارديبهشت ماه ، 1391 (3815 مشاهده)

    [ بازگشت ]

    مرتبط با موضوع :