کانسار چیست و انواع آن کدامند؟

کانسار (deposit) عبارت است از بخشی از سنگ‌ها و خاک‌های یک منطقه یا ناحیه از زمین که در آن، یک یا چند ماده معدنی با غلظتی بیش از حد معمول تجمع یافته و دارای ارزش اقتصادی است. به کان‌ساری که در حال بهره برداری باشد یا قبلاً از آن بهره برداری شده باشد، معدن می‌گوییم. Depositها به دو دستۀ کلی تقسیم می‌شوند: کانسارهای فلزی و غیر فلزی. همچنین بسته به اینکه بر اثر کدام فرایند زمین شناسی تشکیل شوند، به انواع کانسارهای رسوبی، ماگمایی، گرمابی و دگرگونی طبقه بندی می‌شوند. از depositهای فلزی می توان به نهشته های پورفیری مس، مولیبدن و طلا اشاره کرد که بر اثر فرایندهای ماگمایی حاصل می‌شوند. از کان‌ سارهای غیر فلزی نیز می‌توان به نهشته‌های زغال سنگ اشاره کرد که بر اثر فرایندهای رسوبی ایجاد می‌شوند.

کانسار چیست؟

بر اثر فعالیت‌های زمین شناسی و زمین ساختی، کانی‌سازی در بخشی‌هایی از زمین با شدت بیشتری انجام می‌شود و منجر به نهشته شدن بیش از حد معمولِ عناصر خاص در آن قسمت از پوسته زمین می‌شود. این فرایند طی هزاران سال تا میلیون‌ها سال، سبب تشکیل منطقه‌ای غنی از یک ماده معدنی به نام کانسار می‌شود. معادل انگلیسی کانسار، deposit است.

کانسار یعنی ذخیرۀ معدنی. این اصطلاح، ترکیبی از دو واژۀ “کان” و “سار” است. منظور از کان، کانی و کانه است و سار یعنی سراسر؛ یعنی بخشی از زمین که سراسر کان (کانی و کانه) است.

کانی، واحد تشکیل دهندۀ سنگ است. به عبارت دیگر، زمانی که دو یا چند کانی در یک بستر قرار می‌گیرند، سنگ تشکیل می‌شود. کانی ها نیز خود از عناصر تشکیل شده‌اند؛ یعنی واحد تشکیل دهندۀ کانی‌ها، عناصر هستند؛ آن هم عناصر غیر فلزی. چنانچه عناصر فلزی واحد تشکیل دهندۀ سنگ شوند، به آن کانه می‌گوییم. بنابراین، کان هم به کانی و هم به کانه اتلاق می‌شود.

انواع کانسار

بر اساس اینکه کان‌ سار، سرشار از کانی باشد یا کانه، دو دسته کلی از کانسار شکل می‌گیرد:

1. deposit غیر فلزی
2. deposit فلزی

همچنین بسته به اینکه کدام چه عامل زمین شناسی در تجمع کانی یا کانه خاصی در زمین نقش داشته باشد، چهار دسته از depositها ایجاد می‌شوند. این چهار دسته که می‌توانند فلزی و غیر فلزی باشند عبارتند از:

1. کانسارهای رسوبی
2. depositهای ماگمایی
3. کانسارهای گرمابی
4. depositهای دگرگونی
5. depositهای حاصل از هوازدگی

1- کانسارهای رسوبی

یکی از مسائلی که در مورد deposit رسوبی مطرح است، این است که آیا کانه‌ها همراه با رسوبات تشکیل شده‌اند یا بعد از ته نشینی رسوبات. با توجه به اینکه رسوبگذاری می‌تواند حاصل فرایندهای شیمیایی و مکانیکی باشد، کانسارهای رسوبی، خود به دو دسته تقسیم می‌شوند:

1. depositهای رسوبی حاصل از فرایندهای شیمیایی؛ عوامل اساسی ایجاد کنندۀ آن‌ها، Eh و pH محیط رسوبگذاری است.
2. depositهای رسوبی حاصل از فرایندهای مکانیکی؛ عوامل اساسی ایجاد کنندۀ آن‌ها، فرسایش و حمل و نقل و وزن کانی است. مقاوم بودن کانی در برابر فرسایش، لازم و بسیار مهم است.

depositهای تبخیری دریاچه‌ای (مثل معادن نمک)، بوکسیت‌ها، کانسارهای رسوبی زغال، منگنز و مس، مثال‌هایی از depositهای رسوبی شیمیایی هستند.

کانسارهای پلاسر دامنه‌ای، آبرفتی و ساحلی نیز نمونه‌هایی از depositهای رسوبی مکانیکی هستند.

2- Deposit های ماگمایی

چنانچه ماگما و گدازه عامل تجمع کانی یا کانه‌ها در بخشی از پوستۀ زمین شود، deposit از نوع ماگمایی است. نهشته‌های ماگمایی مهمترین معادن و مواد معدنی بشر را تأمین کرده و می‌کنند. برخی از depositهایی که در گروه depositهای ماگمایی قرار می‌گیرند عبارتند از:

• depositهای آتشفشانی آهن که بیش از 2 درصد آهن مصرفی دنیا را تأمین می‌کنند.
• کانسارهای پورفیری که شامل کانسار مس پورفیری، مس – طلا پورفیری و مولیبدن پورفیری می‌گردند.
• depositهای سولفید ماگمایی؛ در این depositها، مهمترین عاملی که باعث نهشت فلزات و تجمع آن‌ها می‌گردد، نیروی ثقل است.

3- کانسارهای گرمابی

سیالات گرم که به آن‌ها سیالات گرمابی می‌گوییم، از عوامل بسیار تأثیرگذار و مهم در حمل و نقل و همچنین تجمع عناصر و در نتیجه مواد معدنی هستند. گاه مقدار این سیالات در حدی است که زمینه را برای ایجاد deposit فراهم می‌آورد. کانسار اپی ترمال حاصل فعالیت سیالات گرمابی است. depositهای گرمابی در درجه حرارت‌های نه چندان بالا (50 – 300 درجه سانتیگراد) تشکیل می‌شوند. گازها و آب های موجود در ماگما، چشمه‌های آب گرم و چشمه‌های بخار همگی جزء سیالات گرمابی محسوب می‌شوند و در تجمع عناصر نقش دارند.

4- deposit های دگرگونی

در نتیجۀ نفوذ سیالات متاسوماتیسم و دگرگونی ایزوکمیکال سنگ‌های آهکی ناخالص، کانسار دگرگونی ایجاد می‌شود. اسکارن مهمترین سنگ دگرگونی است که وقتی در معرض دگرسانی قرار می‌گیرد، مهمترین deposit دگرگونی، یعنی کانسار اسکارن را شکل می‌دهد. این سنگ، حاوی عناصر با ارزشی از قبیل آهن، تنگستن، سرب و روی و قلع است و چنانچه به deposit تبدیل شود، ذخیره و منبع مهمی از این عناصر محسوب می‌شود. دگرگونی باعث می‌شود تا اجزای فرار نظیر CO₂، گوگرد و آب در حین دگرگونی، از سنگ خارج شوند و در این میان، بجز آب، وضعیت سایر مواد به خوبی مشخص نمی‌باشد. افزایش نسبت پیریت به پیروتیت و ظهور مگنتیت در دگرگونی ناحیه ای درجه بالا، از جمله تغییراتی است که در کانی شناسی سنگ‌ها رخ می‌دهد تا باعث ایجاد یک deposit دگرگونی شود. به طور کلی، دگرگونی ناحیه ای به دو طریق باعث کانسار سازی می شود:

1. تحرک مواد در حدّ میلیمتر تا متر که در نتیجۀ افزایش درجه حرارت و فشار و احتمالاً در حضور آب‌های موجود در خلل و فرج سنگ‌ها صورت می‌گیرد. به این ترتیب، باعث تشکیل کانی های دگرگونی نظیر گارنت می‌شود.
2. کانی های سیلیکاتی با نقطۀ ذوب پایین، مثل کوارتز، آلبیت و بیوتیت، در محیط های دگرگونی که گنیس‌های دگرگونی و میگماتیت تولید می‌شوند، تحرک یافته و تمرکز می‌یابند.

5- Depositهای حاصل از هوازدگی

در برخی مواقع، مواد معدنی توسط فرایندهای هوازدگی و عمل آب های زیرزمینی تمرکز می‌یابند. به این کان‌ سارها، کانسارهای حاصل از هوازدگی می‌گویند. هوازدگی شامل تجزیه و دگرسانی سنگ ها توسط فرایندهای فیزیکی (مثل انجماد و انبساط) و شیمیایی (نفوذ و تأثیر سیالات بر سنگ) است. در هر دوی این فرایندها، فعالیت‌های آلی نیز ممکن است دخالت داشته باشند. هوازدگی باعث می شود که مواد حاصل، با محیط خود به حالت تعادل نسبی برسند. به عنوان مثال، کانی های آذرین که در درجه حرارت بالا و کمبود آب تشکیل شده‌اند، زمانی که در محیط و شرایط سردتر و مرطوب تر قرار می‌گیرند، ثبات خود را از دست می‌دهند و به فازهای حرارت پایین و غنی از آب تبدیل می‌شوند. همچنین ممکن است به حالت محلول درآیند و از محیط زدوده شوند.

هوازدگی فیزیکی باعث خرد شدن سنگ‌ها می‌شود. وقتی سنگ‌ها خرد می‌شوند، سطح شان بیشتر شده و عملکرد سیالات بر روی آن ها مؤثرتر می‌گردد. به این ترتیب آن‌ها برای هوازدگی شیمیایی نیز مستعدتر می‌گردند.

فرایندهای اصلی هوازدگی شیمیایی عبارتند از آبپوشی، آبکافت، اکسیداسیون و انحلال. اولین آثار هوازدگی شیمیایی به صورت تبدیل ²⁺Fe به ³⁺Fe و زدایش Na، Ca و Mg توسط محلول ها مشخص می‌شود.

انواع مختلفی از depositeهای حاصل از دگرگونی وجود دارد؛ اما مهمترین آن‌ها عبارتند از کانسار بوکسیت، کانسارهای لاتریت و کانسارهای حاصل از غنی سازی برونزاد.