پایان نامه نقش تصاویر ماهواره‌ای بعنوان یک ابزار قوی در امر اکتشاف و استخراج

1-1 مقدمه

سرب در حدود 6 تا 7 هزار سال پيش در مصر و بين النهرين كشف شده است. اين فلز در شمار قديمي ترين فلزهايي است كه انسان آن را بكار برده است. به اين فلز در زبان انگليسي Lead در عربي رصاص و در زبان پهلوي سرب گفته مي شود. در حدود 4000 سال پيش از ميلاد مصري ها و سومري ها از سفيد سرب براي آرايش استفاده مي كردند. در قرون وسطي از سرب به گستردگي در مصالح ساختماني استفاده مي شده است. در ايران نيز سرب از اواخر هزاره سوم شناخته شده و چون ذوب كربنات هاي سرب آسان بوده است، معادن كربنات سرب زودتر مورد استفاده قرار گرفته اند.

در حال حاضر مهمترين كاربردهاي آن در باطري ها، كابل ها و بلبرينگ ها مي باشد. روي در سال 1746 بوسيله شيميدان آلماني بنام مارگراف كشف شده است. اين فلز براي مدت 2000 سال بعنوان يكي از اجزاء آلياژ برنج در اروپا و آسيا مصرف مي شده است. در حدود 150 سال پيش از ميلاد مسيح رومي ها از اين فلز و آلياژهاي آن سكه تهيه مي كردند. امروزه بيشترين كاربرد روي در صنعت گالوانيزه، تركيب آلياژها و الكترونيك است. معمولا سرب و روي با يكديگر و با فلزاتي چون مس، طلا و نقره همراه مي باشند. همچنين كانسارهاي سرب و روي با درصدهاي متنوعي از اين فلزات شناسايي شده اند. (4، ص 5)

2-1 ژئوشيمي و مينرالوژي سرب:

بطور كلي چهار ايزوتوپ پايدار سرب با اعداد جرمي 204،206،207 و 208 وجود دارند كه از بين آنها ايزوتوپ 208 با فراواني 1/52% بيشترين ايزوتوپ سرب است. ايزوتوپ‌هاي 206،207 و 208 محصولات نهائي متلاشي شدن اورانيوم و توريم مي باشند. سرب بطور كلي از لحاظ فراواني در پوسته زمين در رتبه سي و چهارم قرار دارد، سرب داراي كلارك 3-10*6/1% مي باشد، در حال حاضر بطور متوسط حداقل ضريب تجمع سرب براي تشكيل كانسارهاي اقتصادي در حدود 2000 مي باشد. كلارك سرب از سنگهاي باريك به سمت سنگهاي اسيدي افزايش مي يابد، بطوريكه ميزان كلارك در سنگهاي اوترابازيك 5-10*1% در سنگهاي بازيك 4-10*8% و در سنگهاي با منشأ ماگمايي اسيدي 3-10*2% مي باشد. (4)

كاني هاي اصلي سرب و درصد سرب در هر كدام به ترتيب زير مي باشد:

گالن با 6/86% سرب، جيمسونيت با 16/40% سرب، بولانگريت با 42/55% سرب، بورنيت با 6/42% سرب، سروسيت با 6/77% سرب و آنگلزيت با 3/68% سرب.

3-1 ژئوشيمي و مينرالوژي روي:

روي داراي 5 ايزوتوپ پايدار است كه اعداد جرمي آن 64، 66، 78، 80 مي باشد كه در اين ميان بيشترين ايزوتوپ آن ايزوتوپ 64 با فراواني 9/48% مي باشد. روي از لحاظ فراواني در رتبه بيست و سوم پوسته زمين قرار دارد. كلارك روي تا حدودي بيشتر از سرب مي باشد، ميزان كلارك روي 3-10*3/8 و ضريب تجمع آن براي تشكيل كانسارهاي اقتصادي 500 مي باشد. ميزان كلارك روي از سنگهاي ماگمائي با منشأ بازي به سمت سنگهاي ماگمايي با منشأ اسيدي افزايش پيدا مي كند. ميزان كلارك در سنگهاي اولترابازيك 3-10*3% در سنگهاي بازي 3-10*3/1% و در سنگهاي اسيدي 3-10*6% مي باشد. ميزان كلارك در سنگهاي اسيدي خيلي نزديك به ميزان كلارك در پوسته است. كاني هاي اصلي روي و درصد روي هر يك به صورت زير مي باشد:

اسفالريت با 67% روي، ورتزيت با 63% روي، اسميت زونيت با 52% روي، همي مورفيت با 7/53% روي. (4)

4-1 انواع كانسارهاي سرب و روي:

بطور كلي انواع كانسارهاي سرب و روي عبارتند از:

3-1) اسكارن

3-2) رگه اي

3-3) استراتاباند

3-4) دگرگوني

1-4-1 كانسارهاي اسكارن:

چنانچه در دگرگوني مجاورتي موادي از توده نفوذي به سنگ ميزبان افزوده شود، كانسارهاي اسكارن پديد مي آيد. بطور معمول كاني هاي منطقه اسكارن متنوع و فراوانند. اسميرنف اين كانسارها را با توجه به مباني مختلف به پنج گروه تقسيم كرده كه در اين ميان به رده بندي بر مبناي تركيب سنگ هاي دربرگيرنده توده نفوذي اهميت بيشتري داده زيرا به اسكارن آهكي، اسكارن منيزيتي و اسكارن سيليكاته اشاره مي كند.

امروزه اين كانسارها را كه از ديدگاه اقتصادي مورد توجه بسياري از زمين شناسان قرار دارند بر مبناي نوع غالب و چيره و با ارزش موجود در آنها تقسيم بندي مي كنند كه در حقيقت دنباله رده بندي اين كانسارها بر پايه نوع سنگ در بر گيرنده توده نفوذي است.

اينوديك بورت كانسارهاي اسكارن آهكي را به پنج گروه اسكارن هاي آهن، تنگستن، مس، سرب، روي و قلع تقسيم كرده است. نكته قابل توجه اين است كه بر عكس كاني هاي موجود در اسكارن ها كه تركيبي پيچيده و متنوع دارند، كانه ها ، بطور معمول، سولفورها و اكسيدهايي با تركيب ساده هستند. از مهمترين سولفورهاي موجود در اسكارن ها اسفالريت و گالن را مي‌توان نام برد. (4، ص 23)

كانسارهاي اسكارن بيشتر به شكل ورقه، عدسي و يا رگه وجود دارند و داراي ضخامت چند ده متر و وسعت چندصد متر مي باشند. در هر صورت مورفولوژي سولفيدهاي سرب و روي بر روي تركيب اسكارن آهكي تأثير گذاشته و آنها را بيشتر پيچيده مي كند. ماده معدني در اين موارد بيشتر به شكل عدسي، ستوني و يا پاكتي شكل ديده مي شود. شكل كانسار چندين صدمتر در طول و در امتداد گسترش پيدا مي كند؛ همچنين ضخامت آن نيز 1 تا 10 متر و يا بيشتر مي‌تواند وجود داشته باشد.

2-4-1 كانسارهاي رگه اي:

اين كانسارها حاصل كانه سازي سيال هاي كانه دار گرم است كه در زير زمين جريان دارند. عناصر فلزي موجود در اين سيال هاي گرمايي ممكن است خاستگاه ماگمايي داشته باشند و در چهره هاي گوناگون همراه آب به جاي تجمع، حمل شود و يا اينكه در مسير حركت آب قرار گيرند و ضمن همراه شدن تدريجي با آب سيال كانه داري را پديد آورند. كاني هايي كه خاستگاه گرمايي دارند ممكن است به دو صورت پديد آيند:

الف : تمركز به روش پر كردن كاواكها و فضاهاي خالي درون سنگها كه خود به دو گروه همزاد و ديرزاد پخش مي شود:

ب : تمركز به روش جانشيني؛

بنابراين شكل انباشته هاي گرمايي تابعي از شكل كاواك هاي سنگ ميزبان و يا چگونگي جانشيني در آن است. از همين رو در اين دسته از كانسارها انواع رگه ها ، عدسي ها، كانسارهاي لايه اي، استوك ورك و اشكال پيچيده ديده مي شود. با توجه به رده بندي ليندگرن كانسارهاي گرمايي به پنج گروه تقسيم مي شوند كه مهمترين آنها در ارتباط با سرب و روي عبارتند از:

1-2-4-1 كانسارهاي هيپوترمال:

اين كانسارها نشان دهنده دما و فشار زياد هستند و درجه حرارت پيدايش آنها را از 300 تا 500 درجه سانتيگراد تعيين كرده اند. در اين نوع كانسارها پديده جانشيني آشكارا قابل تشخيص است و داراي بافت درشت دانه هستند. حجم آنها زياد و شكل نامنظم دارند ولي بطور كلي به صورت رگه مانند و لايه اي هستند. در بيشتر موارد جاي پيدايش آنها ستيغ چين ها و مناطق برشي است.

پارك و مك ديارميد (1975) معمول ترين كانه هاي اين نوع كانسارها را اسفالريت، گالن، كالكوپيريت، فلوئوريت و باريتيت مي دانند. براي آشنايي با كانسارهاي شناخته شده هيپوترمال در دنيا به كانسار معروف سرب و روي و نقره بروكين هيل در منطقه جنوب استراليا كه نمونه اي از كانسارهاي گرمايي نوع هيپوترمال است مي‌توان اشاره نمود.

2-2-4-1 كانسارهاي مزوترمال:

كانسارهاي مزوترمال در شرايط دما (200 تا 300 درجه سانتيگراد) و فشار متوسط ايجاد مي شوند. منطقه مزوترمال وجوه مشترك كانسارهاي هيپوترمال و اپي ترمال است؛ از اين رو كانسارهاي مزوترمال حد واسط ميان دو گروه ياد شده است. در اين كانسارها پديده جانشيني فراوان است.

سنگ ميزبان در بيشتر موارد رسوبي است ولي مي تواند سنگ هاي آذرين يا دگرگوني نيز باشد. مواد اصلي كانسارهاي مزوترمال مس، سرب و روي ، نقره و طلا هستند. كانه‌ها شامل اسفالريت، گالن و بسياري كانه هاي ديگر است. (4 ، ص 25)

3-2-4-1 كانسارهاي زينوترمال:

اگر توده ماگمايي بتواند به بخش هاي كم ژرفا و به نسبت سطحي نفوذ كند سيال هاي كانه دار با دماي بالا به مناطق كم فشار راه مي يابند كه اين حالت از شرايط اصلي پيدايش اين نوع كانسارها است. در چنين شرايطي، حرارت و فشار توده نفوذي با شتاب كاهش مي يابد و كانه سازي در فاصله‌اي كوتاه و با پاراژنزي مبهم انجام مي گيرد.

كاني هايي كه در دماي بالا متبلور مي شوند نخست شكل مي گيرند ولي از آنجا كه كاهش فشار و حرارت شتاب زده است كاني هاي وابسته به حرارت و فشار پايين نيز همزمان يا كمي بعد و به گونه اي در هم با كاني هاي حرارت بالا متبلور مي شوند. كانسارهايي كه داراي چنين مخلوط ناجوري هستند به نام كانسارهاي زينوترمال ناميده مي شوند و پيشوند زينو (xeno) در اينجا به معني عجيب يا غير عادي است.

در بيشتر اين نوع كانسارها مناطق كاني سازي همپوشي پيدا مي كنند و حالت تلسكوپي در آنها مشاهده مي شود كه اين امر از صفات مشخص كانسارهاي زينوترمال است. بيشتر اين كانسارها با سنگهاي آتش فشاني و توف هاي به نسبت جوان همراه اند. در اين كانسارها بطور عمده پر شدن فضاي خالي نسبت به جانشيني كاني ها برتري دارد. سنگ ميزبان بطور معمول شكسته و خرد شده است و كانه ها بطور كلي دانه ريز هستند.

در جهان نمونه هايي از اين كانسارها يافت مي شود كه از آن جمله مي توان ناحيه ايكونو ـ آكنوب در جنوب ژاپن را نام برد كه از آن فلزات طلا، نقره، مس، سرب و روي، قلع، تنگستن و بيسموت بهره برداري مي شود. انباشتگي اين ناحيه در سنگ هاي پالئوزوئيك تا سنوزوئيك جاي دارند و كاني سازي در فاز پسين فاز تكاپوهاي آتش فشاني انجام گرفته است. بررسي هاي ژئومتري در اين كانسارها نشان داده است كه تغييرات درجه حرارت كانه سازي در اين منطقه مرزي از 350 درجه تا 160 درجه سانتيگراد داشته است.

------

منابع:

1- حسينی، سيد زين العابدين، 1381، بررسي قابليت داده‌هاي ماهواره‌اي لندست ETM+ جهت تهيه نقشه كاربري اراضي، پايان نامه كارشناسي ارشد دانشگاه تهران.

2- حسيني، سيد زين العابدين، 1383، جزوه درسي سنجش از دور، دانشكده منابع طبيعي و كويرشناسي دانشگاه يزد و دانشگاه آزاد ميبد.

3- حسيني، سيد زين‌العابدين، 1383، جزوه درسي سيستم اطلاعات جغرافيايي، دانشكده منابع طبيعي و كويرشناسي يزد و دانشگاه آزاد ميبد.

4- قرباني منصور، تاجبخش پيمان، خوئي ناصر (1379)؛ كانسارهاي سرب و روي در ايران، تهران: وزارت معادن و فلزات، چاپ اول.

5- رضايي خليل، (1381) كتاب آموزشي ilwis، تهران، ناقوس.

6- مبين سميه، (1383)، بررسي ويژگي‌هاي داده‌هاي ماهواره‌اي لندست 7، پروژه كارشناسي، يزد، دانشگاه يزد.

7- گروه اطلاعات زمين مرجع (سازمان زمين شناسي و اكتشافات معدن كشور) (1379): سيستم‌هاي اطلاعات جغرافياي براي دانش پژوهان علوم زمين (مدل سازي به كمك GIS)، تهران: سازمان زمين‌شناسي و اكتشافات معدن كشور، چاپ اول.