فهرست مطالب

عنوان صفحه

 

فصل اول مقدمه‌اي بر مس

1-1- تاريخچة مس 2

1-2- زمين‌شناسي مس 5

1-2-1- كانسارهاي ماگمايي مس 12

1-2-2-كانسارهاي كربناتي مس 12

1-2-3-كانسارهاي اسكارني مس 12

1-2-4-كانسارهاي مس پورفيري 12

1-3- ذخاير و پتانسيل عمده مس در ايران 13

1-4- كانه‌هاي مس 17

1- 5- انواع سنگهای مس 19

1-5- 1- سنگهای اکسیده 19

1-5-2- سنگهای سولفوره 19

1-5-3- مس طبیعی 20

1-6 پيجويي و اكتشاف ماده معدني 20

1-6-1- پيجويي و اكتشاف مس 21

1-7-استخراج مواد معدني 22

1-7-1- استخراج مس 23

 

فصل دوم: ا صول کلی فراوری و کانی آرایی مس

2-1- استحصال مس 25

2-1-1- روش احیاء 25

2-1-2- روش تهیه مات 27

2-1-3- روش هیدرو متالورژی 28

2-2- روش‌هاي فراوري ذخاير مس 31

2-2-1- پر عیار کردن سنگهای مس 31

2-2-2- فلوتاسیون 31

2-2-3- فلوتاسيون كاني‌هاي سولفوره 39

2-2-4- اکسیداسیون الکتروشیمیایی 42

2-2-5- فلوتاسيون اكسيدها و سيليكات‌ها 43

2-2-6- فلوتاسيون كاني‌هاي نيمه محلول 44

2-2-7- فلوتاسيون كاني‌هاي محلول 45

2-2-8- فلوتاسيون كاني‌هاي مس 46

2-3- اصول كلي هيدرومتالورژي 47

2-3-1- مقدمه 47

2-3-2-چهار روش ليچينگ 52

2-3-3- حلال‌هاي آلي 56

2-3-4- فروشويي در جا 56

2-3-5- فروشويي تراوشي يا حوضچه‌اي 58

2-3-6- روش‌هاي توده‌اي و انباشته‌اي 59

2-3-7- روش همزني 61

2-3-8- مقايسه روش‌هاي فروشويي 62

2ـ4ـ مرحله ي ذوب 63

2-4-1- حلال‌هاي كانيهاي اكسيدي مسا 64

2-4-2- عملياتي براي بهبود انحلال تركيبات مس در حلال‌ها 67

2-4-3- روش‌هاي بازيابي مس از محلول 69

 

 

فصل سوم: مشکلات زیست محطی ناشی از استخراج مس

3-1-بررسی مسایل زیست محیطی روش استخراج روباز 74

3-2-آسیب های زیست محیطی معدنکاری 75

3-2-1-تاثیرات فعالیت های معدنی بر آلودگی هوا 75

3-2-2-تاثیر فعالیت‌های معدنی در آلودگی آب 76

3-2-3- تاثیر فعالیت‌های معدنی در آلودگی زمین 78

3-2-4-تاثیر فعالیت‌های معدنی در آلودگی صدا 79

3-3- مراحل و فرآیند استخراج معدن 80

3-4-مرحله آماده سازی و تاثیرات زیست محیطی آن 81

3-4-1- عمليات خاكي جهت ساخت جاده هاي دسترس 81

3-4-2- عمليات حفاري و آتش باري در محدوده معدن 81

3-5-آلاینده ها و پسمانده‌های تولید 82

3-5-1- آلاینده هوا در مرحله ساخت 82

3-5-2- آلاینده‌های هوا در مرحله بهره برداری 83

3-5-3- آلاینده های آب 84

3-5-4- آلاینده‌های خاک 85

3-5-5- آلاینده‌های صدا 86

3-6-خطرات و پیامدهای بهداشتی انواع آلودگی‌ها 87

3-6-1- آلودگی هوا 87

3-6-2- آلودگی آب 87

3-6-3- آلودگی صوتی 87

3-7-تاثیرات بر محیط فیزیکی 88

3-7-1- کیفیت هوا 88

3-7-2- شکل زمین 88

3-8-تاثیرات بر محیط طبیعی 89

3-8-1- پوشش گیاهی 89

3-8-2- زیست گاه‌های جانوری 89

3-8-3- بافت خاک 90

3-8-4- فرسایش خاک 90

3-8-5- کیفیت آبهای سطحی 90

3-9- زهاب اسیدی معدن 90

3-10-بازسازی معادن روباز مس 93

3-10-1-بازسازی زمین‌های استخراج شده 94

3-10-2-مورد استفاده کشاورزی 94

3-10-3-مورد استفاده جنگل‌کاری 95

3-10-4-آماده‌سازی برای پرورش حیوانات و گیاهان بومی 97

3-10-5-ایجاد تفریحگاه و چشم انداز مناسب 98

 

فصل چهارم: مطالعه موردی معدن

4-1- معدن مس سرچشمه 100

4-1-1-تاريخچه معدن مس سرچشمه 100

4-1-2-معدن مس سرچشمه 100

4-1-3-زمين‌شناسي 101

4-1-4-موقعيت جغرافيايي 102

4-1-5-نحوه استخراج 102

4-1-6-كارخانه تغليظ 102

4-1-7-وضعيت اسكان 103

4-1-8-وضعيت كنوني 103

4-1-9- برنامه‌هاي زيست محيطي شركت ملي صنايع مس ايران 103

4-2- معدن مس ميدوک 108

4-2-1-موقعیت جغرافیا 108

4-2-2- سابقه معدن 108

4-2-3-موقعیت جغرافیایی 109

4-2-4-کارهای قدیمی 109

4-2-5- زمین شناسی عمومی 111

4-2-6- کانی زایی و زمین شناسی اقتصادی 112

4-2-7- ذخیره و عیار 114

4-2-8-كارخانه تغليظ 115

4-2-9-اهم اقدامات زيست محيطي مجتمع مس ميدوك 115

4-3- معدن مس سونگون 116

4-3-1- کلیاتی در مورد منطقه مورد مطالعه 116

4 -3-2- موقعیت جغرافیای منطقه مورد مطالعه 117

4-3-3- زمین شناسی منطقه مورد مطالعه 118

4-3-4-ژئومورفولوژی 118

4-3-5-گسل ها 119

4-3-6-آب و هوا 119

4-3-7-میزان بارندگی، رطوبت و تبخیر 120

4-3-8-وضعیت هوای منطقه 120

4-3-9-اکو سیستم محل 120

4-3-10-جانوران 121

4-3-11-وضعیت شهرنشینی در محدوده مطالعه 121

4-3-12-محیط اجتماعی محدوده معدن مس سونگون 122

4-3- 13-برآورد نوع و میزان محصولات اصلی 122

4-3-14-گزینه فنی طراحی معدن 122

4-3-15-آلودگي گياهان با فلزات سنگين 123

4-3-16-آلودگي گياهان با فلزات سنگين 124

4-3-17-نتيجه گيري 124

منابع 125

 

1-1- تاريخچة مس

مس براي تعدادي از تمدن‌هاي قديمي ثبت شده، شناخته شده بود و تاريخ استفاده از آنحداقل به 10000 سال پيش مي‌رسد. در طول دوره‌ ما قبل تاريخ كالكوليتيك (Chalcolithic) برگرفته از كالكوس (Chalkos) كلمه يوناني معادل مس، انسان دريافتكه چگونه مس را استخراج كند و از آن تزئينات و ابزارآلات بسازد. نزديك به 5000 سال، مس تنها فلز شناخته شده توسط بشر بود. مس بعد از طلا، اولينعنصري است كه توسط بشر كشف شد و ابزارآلات مسي كشف ‌شده قدمتي در حدود 5000 سال پيشاز ميلاد مسيح را نشان مي‌دهند.كشف مس در پايان عصر حجر و با شروععصر مس همراه بود، عصري كه در آن بشر از طريق كوبيدن برروي مس طبيعي، ابزارآلاتمورد نياز خود را تهيه مي‌كرد. كشف مس از نظر تاريخي به 18000 سال قبل از ميلادمسيح برمي‌گردد. در مصر، اين عنصر از 12000 سال قبل از ميلاد و در اروپا از 4000سال قبل از ميلاد شناخته شده است.

مشاهدات باستان ‌شناسي نشان‌مي‌دهد كه قدمت استفاده از مس به‌عنوان وسيله‌ايزينتي در غرب آسيا مربوط به ده هزار سال قبل مي‌باشد. آويزه‌ي مسي متعلق به سال8700قبل از ميلاد يكي از قديمي‌ترين آثار مسي است كه در شمال عراق کنوني پيدا شدهاست.نشانه‌هايي مبني بر ذوب و خالص‌نمودن مس ازاکسيدهاي آن مانند مالاکيت و آزوريت تا 5000 سال قبل از ميلاد وجود دارد. درهزاره‌ي چهارم تا هزاره‌ي سوم قبل از ميلاد، كارگران به استخراج مس از معدن هوئلوا (Hielva) اسپانيا مبادرت مي ورزيده‌اند. در همين دوره استفاده از كالكوسيت،كالكوپيريت، بورنيت و سولفورها، صنعت مس را وارد مرحله‌اي تازه‌كرد.

از مهم‌ترين حوادث تاريخي تعيين‌كننده در مسير تكامل دانش بشر در زمينه‌ي استفادهاز مس، كشف چگونگي توليد آلياژ برنز مي‌باشد. با كشف اين مسئله كه از تركيب مس وقلع آلياژ برنز به ‌دست مي‌آيد، عصر ديگري در تاريخ يعني عصر برنز آغاز شد كه حدوداًبه 2500 سال قبل از ميلاد مربوط مي‌شود و تا آغاز عصر مفرغ، پايه‌گذاري شده است. همچنينمي‌توان به كشف چگونگي استخراج مس از سنگ معدن، تقريباً همزمان با كشف برنز وهمچنين اختراع برنج از تركيب مس و روي در حوالي سال‌هاي 600 تا 1000 قبل از ميلاداشاره كرد.

وجود مس به صورت طبيعي و ويژگي مطلوب سهولت شكل‌پذيري ياچكش‌خواري اين فلز با ابزار ابتدائي كه امكان ساخت ابزار صنعتي، زينت‌آلات، لوله ومخازن آب، سكه، شمشير، مجسمه و مانند آن را در دوران باستان فراهم مي‌نمود، اين فلزرا به صورت مهم‌ترين ماده در توسعه‌ي تمدن بشر درآورد. مدارك موجود نشان مي‌دهد تااواخر سال‌هاي 1800 ميلادي كاربرد مس به‌طور نسبي محدود بوده است. با اختراعداينامو، تلگراف، تلفن، برق و خطوط انتقال نيرو در اواخر قرن نوزدهم، سيم به يكمحصول نهايي بسيار با اهميت تبديل شد و فلز مس به عنوان يك هادي صنعتي مهم از توجهبسيار برخوردار شد.

سر رونالد پيرين در كتاب خويش به نام «مس و آناتومي يك صنعت» مس را به‌عنوان يكي ازفلزاتي كه از آغاز تمدن توسط آدمي به‌كار گرفته شده، شناخته و از دره‌ي تيمنا (Timna) در بخش غربي صحراي عدبه در فلسطين اشغالي به عنوان گهواره‌ي اين صنعت نامبرده است. دره تيمناي فلسطين اشغالي تأمين‌كننده‌ي مس فراعنه بوده است (در يكپاپيروس مصري كاربرد مس براي درمان عفونت‌ها و ضدعفوني كردن آب ثبت شده است).

قبرس اكثر نياز فينيقيه، يونان و روم به مس را تأمين مي‌كرده است. كلمه Copper مس، از كلمه لاتينCyprium گرفته شده است كه به‌صورت تحت لفظي به معني فلزقبرسي است.مصنوعات مسي و برنزي که از شهرهاي سومري و مصنوعات ساخته شده از مس و آلياژ آن باقلع كه در مصر يافت شده تقريباً متعلق به 3000 سال قبل از ميلاد هستند. در يکي ازاهرام، يک سيستم لوله‌کشي با مس پيدا شده که مربوط به5000 سال پيش است. مصرياندريافتند افزودن مقدار کمي قلع، قالب‌گيري مس را آسان‌تر مي‌کند، لذا آلياژهايبرنزي که در مصر کشف مي‌شوند تقريباً قدمتي همانند مس دارند. مرد يخي Oetzi،که در اروپا به دقت نگهداري مي‌شود و متعلق به3200سال قبل از ميلاد است، تبري با نوک مسي در دست دارد که درجه خلوص فلز آن% 7/99مي‌باشد. مقدار زياد آرسنيک موجود در موهاي او نشان‌دهنده‌ي ارتباط او با پالايش مسمي‌باشد. برنج براي يونانيان شناخته شده بود اما اولين بار به‌صورت گسترده توسطروميان بکار رفت. مس به خاطر زيبايي درخشانش در باستان براي ساخت آئينه استفادهمي‌شده است.

در اسطوره‌شناسي و کيمياگري، فلز مس با الهه‌هاي آفروديت و ونوس پيوند دارد. همچنيندر کيميا‌گري علامتي را که براي مس در نظر گرفته بودند، علامت سياره‌ي زهره (ونوس) نيز بود . اكتشافات و اختراعات مرتبط بابرق و مغناطيس در اواخر قرن هجدهم و اوايل قرن نوزدهم توسط دانشمداني چون آمپر،فارادي و اهم صورت گرفت و محصولات ساخته شده از مس به آغاز انقلاب صنعتي وسوق‌دادن مس به عصري جديد كمك كرد. امروزه مس به ايفاي نقش خود به عنوان فراهمآورنده‌ي نيازهاي اجتماع ادامه مي‌دهد.

گرچه كسلر (Kesler 1994) با تحريف تاريخ، سابقه‌ي نخستين كاشفان و كاربران مس رادر خاورميانه، متوجه نقطه‌اي در درون فلسطين اشغالي دانسته است، اما حقيقت اين استكه برخي شواهد به دست آمده توسط باستان‌شناسان نشان مي‌دهد كه فلز مس براي اولينبار در ايران شناخته شد و مورد استفاده قرار گرفت. اولين كوره‌هاي ذوب اين فلز نيزتوسط ايرانيان ايجاد شده است.
اكتشافات باستان‌شناسي وپژوهش‌هايي كه در زمينه‌ي بهره‌برداري كانسارها به‌عمل آمده، نشان مي‌دهد كه درايران از هزاره‌ي پنجم پيش از ميلاد بهره‌برداري از كانسارها انجام مي‌شده است. مردم ايران نه تنها در اين هزاره از مواد خام معدني مس استفاده مي‌كرده‌اند، بلكهبراي اولين بار به ذوب مس و استفاده از سنگ‌هاي مس دست زده‌اند. در هزاره‌هايسوم و چهارم پيش از ميلاد در بيشتر نقاط ايران صنعت ذوب مس وجود داشته است. درايلام 3500 سال پيش از ميلاد، در كردستان و لرستان از هزاره‌ي دوم پيش از ميلاد ودر خراسان از هزاره‌ي سوم پيش از ميلاد از مس استفاده مي‌شده است.

آثار مس در تل ابليس كرمان 6000 سال قدمت دارد. كهن‌ترين منطقه‌اي كه تاكنون آثارذوب مس در آن بدست آمده است، تپه‌ي باستاني سيلك كاشان مي‌باشد. از حفاري‌هاي دكترگيرشمن در سيلك، شماري ابزارآلات مسي پيش از تاريخ به‌دست آمده، كه آشكارا ازكهن‌ترين نمونه‌هاي به‌دست آمده از تل ابليس، قديمي‌ترند. در استان سمنان نيز آثاركارهاي شدادي چند هزار ساله به‌دست آمده است.

به نظر ورتايم قديمي‌ترين كانسار مسايران كانسار تالمسي در نزديكي انارك اصفهان است و گمان مي‌رود كه اهالي سيلك كاشانمس مورد نياز خود را از اين محل تأمين مي‌كرده‌اند. شاردن (جهانگرد فرانسوي در زمان صفويه) مي‌نويسد: "در ساري، خراسان و نزديكي قزوينمس وجود دارد. مس ايران نرم نيست و براي اينكه آنرا نرم كنند با مس سوئد و ژاپنمخلوط مي‌كنند. يك قسمت مس خارجي را با بيست قسمت مس ايران مخلوط مي‌كنند".

كمنو جهان‌گرد زمان شاه سليمان صفوي در سفرنامه‌ي خود چنين مي‌نويسد: كرمان دارايمنابع سرشاري از مس است. درگذشته سنگ معدني كه از آنجا مي‌آمد با مس ژاپن مخلوطمي‌كردند، اما امروز بدون آميختن با فلز بيگانه آن‌را مصرف مي‌كنند. كنت روشو شوار سفير فرانسه در ايران در زمان ناصرالدين شاه درسفرنامه‌ي خود مي‌نويسد: "مصرف مس در ايران زياد است و كمتر كشوري است كه به ايناندازه مس مصرف كند. در كاشان از همه جا بيشتر ظرف مسي تهيه مي‌شود. در ايالتخراسان مس استخراج مي‌كنند ولي اين مس به‌حالت ناتيو و يا به حالت سنگ معدني است كهمس آن‌به‌نام مس مشهد معروف است.

ذوب مس با استفاده از درختان بادام كوهي و پسته‌ي وحشي در ايران رايج بوده است. اشياي مسي و آلياژهاي به‌دست آمده در نقاط مختلف ايران و همچنين آثار كوره‌هايقديمي و ابتدايي ذوب مس حاكي از آشنايي ايرانيان قديم به صنعت استخراج و ذوب مساست. اكتشافات باستان‌شناسي نشان مي‌دهد كه در ايران از هزاره‌ي پنجم پيش از ميلاد،استفاده از معادن رونق داشته است. اشياي مفرغي، طلايي و نقره‌اي به دست آمده ازهزاره‌هاي بعد، گوياي پيشرفت بهره‌برداري و ذوب فلزات است.

1-2- زمين‌شناسي مس

كانه‌هاي اكسيدي و كانه‌هاي قابل انحلال در اسيدها مانند كوپريت مالاكيت براي تهيهمس مناسب‌تر از ساير تركيبات است. مس در تركيب كلي پوسته جامد با فراواني نسبي 01/0درصد شركت مي‌كند. اين فلز ميل تركيبي زيادي با گوگرد نشان مي‌دهد و به اين جهت نوعكانسارهاي آن مشابه كانسارهاي پيريت است و همراه آن تشكيل مي‌شود. از اين نظر مس درتوده‌هاي سولفوردار ليكوئيد ماگماتيك- پنوماتوليتي و قبل از همه به شكل رگه‌هايگرمابي حرارت بالا تا حرارت متوسط و بالاخره به شكل اشباعي از همان منشاء پيدامي‌شود. اين فلز در برخي رسوبات سولفوردار مانند شيستهاي زاج‌دار از منشاء آلي و ياشيميايي تشكيل شده كه در حالت اخير از طريق دگرگوني مجاورتي تغيير پيدا كرده است.تركيبات مس از طرفي در محلولهاي اسيد سولفوريك ‌دار حل مي‌شود و از طرفي به صورتسولفور از همان محلول‌ها به آساني ته نشست مي‌كند. به اين ترتيب در كانسارهاي مسمنطقه اكسيداسيون غالباً در اثر انحلال تركيبات مس فقيرتر و در منطقه سمنتاسيونغني‌تر از مس است. اگر در منطقه اكسيداسيون كانسار مس، تركيبات آهكي وجود داشتهباشد در اين صورت مالاكيت و آرزويت ته نشست مي‌كنند و مس در چنين شرايطي در منطقهاكسيداسيون تثبيت مي‌گردد. وجود كوارتزهاي حفره‌ دار كه اين حفره‌ها در اثر شستشويتركيبات مس ايجاد شده و سنگهاي سيليكاته مجاور كه داراي هماتيت و تعداد كمي مسمي‌باشد راهنماي منطقه سمنتاسيون قابل استخراج مس است. به عنوان راهنمايي براياكتشاف در توده‌هاي مس پورفيري ليمونيت‌هاي قرمز آجري و زرد كه از پيريت منشاءگرفته و ليمونيت‌هاي قهوه‌اي تيره و بلوطي از توده‌هاي غني از مس ايجاد شده وليمونيت‌هاي نارنجي رنگ از بورنيت بوجود آمده است. مس ماگمايي در توده‌هايقليايي پيروتيت‌هاي نيكل‌دار به شكل كالكوپيريت و همراه كوبانيت تشكيل مي‌شود. پاراژنز اين كانسارها بعد از كالكوپيريت عبارتست از پنتلانديت، پيروتيت، پيريت وفلزات گروه پلاتين بزرگترين كانسارهاي مس دنيا منشاء گرمابي دارند. اينكانسارها بر حسب شكل به توده‌هاي اشباعي، توده‌هاي متراكم و رگه‌اي تقسيم مي‌شوند. كانسارهاي اشباعي مس در بخش فوقاني توده‌هاي باتوليتي اسيد تا خنثي و در مواد نفوذيجديد به صورت استوك‌هاي آذرين ديده مي‌شود. در سنگهاي آتشفشاني و رسوبي مجاور نيزتوده‌هاي ولكانوسديمنتري تشكيل مي‌گردد. كاني سازي در سنگهاي آذرين بيروني در اثراشباع آنها انجام گرفته و همزمان با آن سنگهاي مزبور تغييرات گرمايي زيادي را تحملكرده است. كانسارهاي رگه‌اي مس در درز و شكاف سنگها و غالبا دور از توده اصلي ماگماتشكيل مي‌شود. مواد معدني در رگه‌ها يكنواخت پخش نشده و در اين رگه‌ها مسطبيعي،گالن ،طلا، موليبدنيت، اسفالريت و تنوريت به مقدار كم يافت مي‌شود. كانسارهايمجاورتي مس در حاشيه مواد آذرين يا در مجاورت بلافصل آن در داخل سنگ ميزبان ايجادمي‌شودكانيهاي مانند كالكوسيت، بورنيت، پيروتيت در اين كانسارها وجود دارد. كانسارهاي رسوبي مس بواسطه قابليت انحلال تركيبات آن و قابليت ته نشست آنها در چرخهگردش اين فلز در طبيعت تشكيل مي‌شود. اين كانسارها در آمريكا به عنوان Red Bed معرفي شده و در همه جا در داخل تشكيلات ماسه سنگي و شيستي كه در مناطق خشك و يانيمه خشك تشكيل شده، لايه‌هاي ماسه سنگي با كالكوسيت، بورنيت و يا مالاكيت اشباعشده است. در كانسارهاي Red Bed همراه مس گاهي سرب، اورانيوم و واناديم ديده مي‌شود ذرات سولفيد مس حداكثر به صورت پراكندگي در يك زمينه شيست رسي سياهرنگ از منشاءرسوبي اوليه ديده ميشود. ميانگين عنصر مس در پوسته ppm 55 و اين مقدار در گرافيت‌ها ppm 13 و در سنگهاي ديابازي معادل ppm 110 مي‌باشد. در طبقه‌بندي ژئوشيميايي عناصر،بر مبناي توزيع آنها در خانه‌ها در مورد عنصر مس گروه سيدروفيل و به عنوان گرايشمحيطي دوم به گروه كالكوفيل نسبت داده ‌مي‌شود. فراواني عنصر مس در انواع اصليسنگهاي رسوبي و آذرين در جدول آورده شده است.

 

جدولشماره 1-1: فراواني عنصر مس در سنگهاي مختلف

 

جدولشماره1-2: فراواني عنصر مس در سنگهاي مختلف

 

 

 

 

 

جدولشماره 1-3 : فراواني عنصر مس در ليتوسفر

 

 

 

مس در دنيا در چندين نقطع به شكل ايالتمتالوژني ديده مي‌شود. كه از جمله مي‌توان از ايالت مس‌دار پرو و شيلي و همچنينايالت مس‌دار جنوب غرب ايالت متحده آمريكا نام برد. غني‌شدگي رسوبات از مواد آليموجب مي‌شود كه ميزان عنصر مس و همچنین نيكل و واناديم افزايش، يابد، از اين جملهمي‌توان از شيلهاي مس‌دار كوپفرشيفر نام برد. معمولاً محلولهاي حقيقي يعني محلولهايي كه در آنها جسم در درون حلال واقعاً حل شده باشد نه اينكه به صورت كلوئيد ومواد معلق باشد، نقش مهمتري را در حمل و نقل عنصر Cu ايفا مي‌كنند پروفيل هايژئوشيميايي براي سري‌هاي ماسه‌اي سيليتي و رسي بيشترين شباهت را نسبت به يكديگردارند. در حالي كه بيشترين اختلاف موجود در پروفيل هاي ژئوشيميايي از آن سري‌هايرسي مارني و آهكي است. در سري اول يعني ماسه‌اي، سيليستي و رسي غلظت تمام فلزات ازطرف قطب ماسه‌اي به طرف قطب رسي با شيب‌هاي مختلفي افزايش مي‌يابد. در صورتي كه درسري دوم وضع تغييرات تا اين حد مشابه نيست، به طوري كه غلظت بعضي از عناصر از جملهمس به طور مشخص در جزء غيرآواري افزايش مي‌يابد. در حالي كه غلظت عنصر واناديمبدون تغيير باقي مي‌ماند. اين امر خود يك عامل تفريق و جدايش براي عناصر مختلف بهحساب مي‌آيد تعدادي از نهشته‌هاي كوچك مس، واناديم و اورانيوم منشاء رسوبيدارند. به علاوه‌ مثالهاي زيادي از حضور سولفيدهاي سرب و روي در ذغال سنگ‌ها،سيدريت‌هاي كنكرسيوني، كنكرسيونهاي فسفري، ماسه سنگهاي خاكستري و به طور محليرس‌هاي آهكي گزارش شده است. سولفيد اين فلزات در سنگهاي رسوبي با سن‌هاي مختلفپراكنده شده است مطالعه ژئوشيميايي خاكستر ذغالسنگ‌ها به منظور تعيين منشاءعناصر فرعي و كمياب آن حاكي از تمركز Cu به همراه ساير عناصر فلزي در آن است. بهطور كلي مس در سنگهاي رسوبي زير تجمع خاص مي‌كند. در شيلهاي سياه به همراه سرب وروي و نقره در طبقات قرمز قاره‌اي به همراه سرب، واناديم و اورانيوم و در طبقاتقرمز با منشاء ولكانيكي به همراه سرب و روي و نقره مطالعاتي كه بر روي قابليتتحرك فلزات موجود در كانه‌ها در آبهاي اسيدي معادن غني از يون سولفات انجام شدهنشان مي‌دهد كه عنصرCu نسبتاً متحرك است. داده‌هاي حاصل از مطالعه كمربند مسرودزياي شمالي نشان داده كه نسبت Cu/Co تغييرات كمي را در خلال فرآيندهاي هوا زدگيتحمل كرده است به عبارت ديگر اين نسبت در كانه‌هاي هوا زده نشده و هوازده شده تفاوتچنداني ندارد و اين امر معرف آن است كه تحرك نسبي اين دو عنصر تحت شرايط تقريباًمشابه، يكسان است قابليت تحرك نسبي عنصر مس در محيط‌هاي ثانويه ( سوپرژن ) درشرايط اكسيد كننده، متوسط و در شرايط اسيدي تحرك زياد و در شرايط خنثي تا قليايي،خيلي كم تا بي‌تحرك و در شرايط احياء كننده نيز خيلي كم تا بي‌تحرك است سدجذبي و انعقاد كلوئيد‌هاي آلي به همراه جذب و ته نشست كاتيونهاي Cu انجام مي‌شود. بيشتر تركيبات عناصر Fe ، Mn ، P و احتمالا مس به علت قابليت انحلال كم تركيبات خودبه صورت كلوئيد منتقل مي‌شوند. به طور كلي تمركز عنصر مس به همراه نيكل در سنگهاينفوذي اولترامافيك و در كانسارهاي مس پورفيري سولفيدي هيدروترمال و در تجمعات فلزاتقيمتي به همراه طلا و نقره و همراه سنگهاي مافيك صورت مي‌گيرد. از كانيهاي معرفبراي مس مي‌توان از پيروكسن و آمفيبول ها نام برد. پيروكسن‌ها و آمفيبول ها وهمچنين مگنتيت و بيوتيت در سنگهاي نفوذي به عنوان كانيهاي حامل و تمركز دهنده عنصرمس در سنگها شناخته شده است. مس به عنوان عنصر معرف در كانسارهاي مس پورفيري،كمپلسهاي سولفيدي چند فلزي، اسكارن هاي مس، روي و موليبدن بكار مي‌رود. همچنين بهعنوان عنصر ردياب در كانسارهاي سولفيدي قلع و اسكارنهاي چند فلزي و اسكارن‌هايتنگستن، موليبدنيم و اسكارن‌هاي بيسموت و نهشته‌هاي كروم در سنگهاي اولترابازيك ونهشته‌هاي پلاتينيوم در سنگهاي اولترابازيك و كانسارهاي اورانيوم هيدروترمال كاربرددارد. توانايي رديابي عنصر مس در محيط‌هاي مختلف به شرح جدول 1-4 مي‌باشد.

جدولشماره 1-4 : توانايي رديابي عنصر مس

 

 

توانايي عناصر معرف در منطقه بنديمحوري در كانسارهاي مس پورفيري به شرح زير است:

Ba,As,Sb(Ag,Pb,Zn ), Au, Bi ( Cu, Mo ) ( Sn, Co, W, Be )

منطقه بندي عرضي در هاله‌هاي اوليه در كانسارهاي مسپورفيري شامل:

Au- Cu- Mo- Ag- As- Sb

و در كانسارهاي مس – بيسموت شامل:

Cu- Bi- Pb- Ag- As- Ba- Zn- Co

معرف گازي براي نهشته‌هاي سولفيدي مس عنصرجيوه و در مس پورفيري سولفيدهاي سرب و روي و اسكارنها و گريزان‌ها عناصر I وBr و F مي‌باشد.

براي حضور كانه‌هاي مس دو منشاء در نظر مي‌گيرند:

الف - نواحي كه سنگ ميزبانداراي مس،ماسه سنگ دگرسان شده مي‌باشد.

ب- بخارات آتشفشاني و گرمابي

درمورد ژنز اين كانسارها نظريه‌اي به شرح زير وجود دارد:

مواد معدني اوليه به شكلسين ژنتيك در اثر دياژنز و كاتاژنز دگرگون شده و سپس تحت تاثير آبهاي گرم زيرزمينيداراي املاح قرار گرفته‌اند. از اين نوع كانسارها در روسيه، زامبيا،زئيز، افغانستانو همچنين شيل‌هاي مس آهن دار در مانسفلدآلمان و فورسودتن ( Fore Sudeten ) در لهستانوجود دارد.
به عنوان مثال يودكان در بايكال شمالي روسيه از سنگهاي دگرگون شدهميوژئوسنكلينال پوشيده شده طبقات از پايين به بالا شامل كنگلومراي برشي با سيمانآهكي و آلئوروليت (Aleurolite) مي‌باشد. منطقه با چين‌هاي و گسلهايي كه بادايكهاي گابرو-ديابازي محصور است، پيچيده‌تر شده است. جدول شماره 1-5 خلاصه انواعكانسارهاي اقتصادي مس و خصوصيات آنها را نشان مي‌دهد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

جدول1-5 : كانسارهاي اقتصادي مس

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

1-2-1- مهمترينكانسارهاي اقتصادي مس

1-2-1- كانسارهاي ماگمايي مس:

عيار مس اين گروهدر حدود 1 تا 2 درصد است. از اين گروه كانسارها مي‌توان كانسارهاي تفريقي مس – نيكلسولفيدي 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.

1-2-2-كانسارهايكربناتي مس:

كمپلكس هاي كربناتي از كربناتهاي ماگمايي نفوذي و سنگهاي قلياييهمراه تشكيل شده اند.

1-2-3-كانسارهاي اسكارني مس:

كانسارها به شكل اسكارن هايآهكي هستند كه با تركيبات گارنت، پيروكسن همراه بوده و پس از تشكيل اسكارن سولفيدهادر آن نفوذ كرده اند. سولفيدها در داخل عدسي ها، پاكتها و رگه هاي ستوني تشكيل شدهاند. درصد مس در اين كانسارها 5/1 تا 3 درصد است.

1-2-4-كانسارهاي مس پورفيري:

اين كانسارها تجمع بزرگي از مواد معدني به شكل استوك ورك است. متوسط عيار مساوليه 2/0 تا 7/0 و در بخش تمركز ثانويه به ميزان 1 تا 5/1 درصد نيز ميرسد.

• كانسارهاي رگه اي (لايه اي) مس
• كانسارهاي گرمابي
• كانسارهايسولفيد توده اي مس
• كانسارهاي استراتيفرم مس:

رگه هاي مس دار كه در ميانرسوبات با منشأ خشكي بوجود آمده اند و ارتباطي با سنگهاي ماگمايي از خود نشان نميدهند به نام كانسارهاي استراتيفرم مس خوانده مي‌شوند

 

1-3- ذخاير و پتانسيل عمده مس در ايران

ايران از ديرباز به عنوان يكي ازپتانسيل‌هاي مهم اقتصادي مس پورفيري در دنيا شناختهشده است و از نظر مس زايي در بهترين شرايط متالورژي قرار گرفته است.

از ديدگاهتكتونيكي كشور ايران در سيستم كوهزايي آلپ – هيماليا (آلپي) واقع شده است. از نظركاني سازي، كمربند جهاني مس (كمربند آلپ- هيماليا) كه از كوه‌هاي آلپ در اروپايغربي شروع شده و پس از عبور از كشورهاي اروپاي شرقي و تركيه از ناحيه مرزي جلفاوارد ايران شده و از جنوب شرق وارد افغانستان، پاكستان و هندوستان گشته و بهكوه‌هاي هيماليا ختم مي‌شود.كشور ايران در بين كشورهاي داراي ذخاير مس ازجايگاه مناسبي برخوردار است. بخش‌هايي از ايران كه از لحاظ ذخاير معدني بر رويكمربند جهاني مس قرار گرفته است از جنوب شرقي ايران شروع و تا شمال غربي و نواحيآذربايجان ادامه دارد.