اتوماسيون در معادن (2)

مدل O’Hara

در سال 1980، O'Hara مقاله‌اي با عنوان «راهنمايي سريع براي ارزيابي كانسار ها» منتشر كرد. او بعد ها يك مجموعه توابع محاسبه هزينه را با توجه به اين مقاله بصورت كامل تر ارائه كرد. در مدل O’Hara تخمين‌هاي هزينه در قالب توابع نمايي آورده شده است در اين مدل حدود هزينه‌ها با تقريب خوبي نشان داده مي‌شود. پارامتر‌هاي مورد نياز در اين مدل شامل تناژ روزانه و تعداد نيروي انساني و موارد مرتبط با اين دو مورد مي باشند. برآورد به کمک تناژ روزانه از محاسن آن محسوب مي شود که نسبت به تغيير توليد روزانه قابل انعطاف مي‌باشد.
در اين مدل هزينه‌ها بصورت زير دسته‌بندي شده است:
هزينه‌هاي سرمايه‌اي مرتبط با معدن، تجهيزات معدن، خدمات کاواک، سرمايه کارخانه، هزينه‌هاي مربوط به فرآيندهاي مختلف فرآوري کانسنگ، خدمات عمومي کارخانه، بالاسري پروژه معدني و عملياتي روزانه که به عنوان نمونه در بخش هزينه‌هاي فرآوري يکي از هزينه‌ها مربوط به آسيا و سيلو مي‌شود که طبق جدول شماره 4 برآورد مي‌شود.

مدل USBM (1987) (دفتر معادن ايالات متحده )

اين مدل تخمين هزينه، براي استفاده كننده‌اي تهيه شده است كه دانش و تجربه در هر دو زمينه معدنكاري و روشهاي تخمين داشته باشد. تخمينها به کمک منحني ها، جداول و فاكتور‌ي انجام شده و مقادير ميانگيني را ارائه مي كنند. تخمين گر بايد قادر باشد تخمين‌هاي انجام گرفته با فاكتور متفاوت را با هم وفق دهد. اگر کاربر قادر به تشخيص اختلافهايي بين تخمين كانسار فرضي و واقعي باشد، با استفاده از شاخص‌ه هزينه مي تواند بجاي مقادير اساسي از مقادير معمولي منحني ها بهره گيرد
روش تخمين واقعي بر منحني ها و معادلاتي كه وابستگي‌هاي ويژه‌اي را نشان مي دهند، بنا نهاده شده است. تخمين گر، هم با منحني‌ها و هم با معادلات تهيه شده مي تواند كار كند. شكل 2 روش تخمين هزينه را براي چالزني و آتشباري مواد روباره بيان مي كند. مقدار X بر روي محور افقي و مقدار Y بر روي محور قائم، به دلار هستند. انديسهاي Y كهE, S, L هستند به ترتيب مولفه هاي دستمزد، لوازم و تجهيزات را براي جزء هزينه نشان مي دهند
شايد مزيت قابل توجه اين مدل تخمين هزينه اين حقيقت است كه با مسئله برآورد هزينه بر اساس يک سيستم كلي رفتار مي كند. جزئيات بيشتري از هزينه در اين مدل بكار رفته و فاكتورهاي متعدد براي نشان دادن ارتباط بيشتر طرحي كه مورد مطالعه است، بکار مي روند.

مدل WMEI (2002)

اين مدل يکي از جديد ترين مدلها بوده و بعنوان راهنماي برآورد هزينه‌هاي ماشين‌آلات معدن و کارخانه فرآوري توسط شرکت Aventurine وابسته به موسسه Western Mine Engineering Inc. منتشر شده است اين مدل همه ساله به‌صورت به روز شده‌ ارائه مي‌شود. اين شرکت علاوه بر مدل فوق، نرم‌افزار Sherpa را نيز به کمک مدل فوق ارائه نموده است. اين نرم‌افزار در دو بخش معادن زيرزميني و سطحي به تخمين و ارزيابي پروژه‌هاي معدني مي‌پردازد .
نرم افزار Sherpa، نرم افزاري براي تخمين هزينه‌هاي معدنکاري مي‌باشد. اين نرم‌افزار هم براي معادن روباز و هم زير زميني قابل استفاده مي‌باشد. Sherpa بطور اتوماتيک نياز‌هاي تجهيزات، نيروي انساني، مواد و منابع را محاسبه مي‌کند و تمامي هزينه‌ها را براي انجام مطالعات پيش‌امکان‌سنجي معدنکاري تعيين مي‌کند. هزينه‌هايي که تخمين زدن آنها هفته‌ها بطول مي‌انجامد، با استفاده از نرم‌افزار Sherpa در مدت چند دقيقه تخمين زده مي‌شود
در اين نرم‌افزار تقسيم بندي هزينه در دو قسمت عملياتي و سرمايه‌اي بصورت زير انجام مي‌شود

هزينه‌هاي عملياتي:

1-هزينه‌هاي مربوط به لوازم مصرفي؛ 2- هزينه‌هاي مربوط به پرسنل روز مزد؛ 3- هزينه‌هاي مربوط به دستمزد و کارکنان؛ 4- هزينه‌هاي مربوط به مخارج روزمره ماشين‌آلات؛ 5- ساير هزينه‌ها

هزينه‌هاي سرمايه‌اي:

1- هزينه‌هاي لازم جهت خريداري تجهيزات لازم؛ 2- هزينه‌هاي لازم جهت آماده‌سازي پيش از توليد؛ 3- هزينه‌هاي لازم جهت احداث تسهيلات سطحي؛ 4- هزينه لازم جهت سرمايه در گردش؛ 5- هزينه‌هاي لازم براي مهندسي و مديريتي که براي طراحي و اجراي معدن لازم است.؛ 6- هزينه‌هاي پيش‌بيني‌نشده.

مقايسه مدلهاي برآورد هزينه

مدلهاي برآورد هزينه هاي پيش‌گفته را مي توان از جنبه پارامتر‌ها و اطلاعات مورد نياز، روند محاسبه تفکيک انواع هزينه، نوع نتايج ارائه شده و روزآمد بودن مقايسه نمود. براي ارائه يک مقايسه کمي مدلها، از نتايج يک تحقيق قبلي انجام شده در خصوص چگونگي برآورد هزينه عمليات چالزني استفاده شده، که در اينجا آورده مي‌شود.
مدل WMEI ، پارامترهاي ورودي متنوع‌تري نسبت به ديگر مدلها جهت تخمين هزينه مي‌طلبد که مبين برآورد تفصيلي‌تر است. از طرف ديگر اين مدل تنها هزينه‌هاي مربوط به يک دستگاه چالزني را ارائه مي‌کند در صورتيکه اغلب مدلها ظرفيت توليد (تناژ) را لحاظ نموده و مستقيما هزينه‌هاي کل پروژه را بدست مي‌دهند. شايان ذکر است که در اين مدل، هزيه دستمزد فقط منحصر به دستمزد تعمير و نگهداري بوده و دستمزد پرسنل توليدي را در بر نمي‌گيرد. مدل O’Hara، نوع دستگاه چالزني را در برآورد هزينه در نظر نگرفته ولي قابليت چالخوري سنگ لحاظ شده است. در مدل مولار کمتر به پارامتر قطر چال توجه شده و ساير مشخصات دستگاه بررسي مي‌شود. برآورد هزينه عملياتي در مدلUSBM حالت تفصيلي داشته و اقلام هزينه دستمزد، مواد مصرفي و لوازم را به تفکيک بيان مي‌کند. مدلهاي USBM و O’Hara هزينه عملياتي را بطور روزانه اما مدل WMEI هزينه را بر حسب ساعت ارائه مي‌کند. مدل مولار نيز همانند WMEI هزينه را به ازاء يک ماشين گزارش مي‌دهد. مدلهاي AusIMM و مولار تنها هزينه سرمايه‌اي و مدل USBM تنها هزينه عملياتي را برآورد کرده، ولي ساير مدلها، برآورد هر دو نوع هزينه را در بر مي گيرند. مدل استرالياييAusIMM علاوه بر کمک به برآورد هزينه، راهنمايي براي تعيين نوع و تعداد دستگاه چالزني نيز ارئه مي‌کند. مدل WMEI بطور روزآمد منتشر شده و از همه جديدتر بوده، در صورتيکه ساير مدلها قدمت بيشتري داشته و براي به روز کردن آنها مي‌بايست از شاخص‌هاي هزينه استفاده کرد که موجب خطاي تخمين مي‌شود.
با هدف مقايسه کمي روشهاي برآورد هزينه پيش‌گفته، از داده‌هاي يک معدن فرضي روباز استفاده نموده و نتايج مربوطه محاسبه گرديد
نتيجتا بررسي‌هاي برآورد هزينه استخراج و فرآوري در پروژه‌هاي معدني از جمله بخش‌هاي مهم مطالعات امکان سنجي محسوب مي شود. در مرحله مطالعات پيش امکان سنجي، به منظور تخمين هزينه ها از مدلهاي اقتصاد‌سنجي مربوطه استفاده مي شود. عدم شناخت کافي از رفتار مدلها و مشکلات مربوط به امکان پذيري انطباق آنها با شرايطي متفاوت با شرايط کشورهاي ارائه دهنده مدلها باعث شده که کمتر در مطالعات فني و اقتصادي پروژه‌هاي معدني کشور به کار گرفته شوند. بررسي گستره مدلها و مقايسه کمي و کيفي آنها مي تواند شرايط را براي بکارگيري آنها در کشور هموار کرده و ضمنا امکان تطبيق آنها را از طريق پژوهشهاي آتي در تعيين مجموعه‌اي از ضرائب تصحيح و تطبيق فراهم نمايد. همچنين نتايج اين تحقيق زمينه را براي تهيه نرم افزار‌هاي برآورد هزينه مساعد مي نمايد.
به منظور تسهيل در تخمين هزينه‌هاي پروژه‌هاي معدني، چندين مدل اقتصادسنجي تاکنون توسعه يافته و ارائه شده اند. کاربري اين مدلها بسته به نوع و شرايط پروژه، داده‌هاي قابل دسترس متفاوت بوده و نتايج کم و بيش متنوعي بدست مي دهد.
مدل Gentry&Neil روشهاي گوناگوني براي تخمين ارائه مي‌کند. مدل CANMET خاص ارزيابي معادن کوچک زيرزميني است. مدل Mular توجه بيشتري به تخمين هزينه‌هاي سرمايه‌اي کاخانه فرآوري دارد. مدل USBM حالت تفصيلي‌تر داشته و کار با آن تا حدي مشکل و حوصله‌بر است ولي تخمين مطلوبي ارائه مي‌کند. مدل WMEI و نرم‌افزار Sherpa نياز به داده‌هاي متنوع تر نسبت به ساير مدلها دارد و روزآمد‌ترين مدل تلقي مي‌شود و مطلوبترين پاسخ را بدست مي‌دهد

حفاظت محيط زيست در معادن:

1-روش های اتاق و پایه :
روش اتاق و پاي يكي از روشهاي متداول كاري است كه سينه كار به طور طبيعي نگهداري مي شود. در اين روش معمولا قسمت هايي كه استخراج مي شود به عنوان اتاق و قسمت هايي كه باقي مي ماند بعنوان پايه در نظر گرفته مي‌شود. اين روش براي كانسار كم شيب كاربرد دارد. استخراج اتاق و پايه يك روش دو يا سه مرحله اي است. در مرحله مقدماتي ماده معدني از اتاق ها استخراج شده و كانسار باز مي شود. مرحله دوم استخراج ، شامل انفجار سقف كارگاه ها و بيرون آوردن كانسنگ از اتاق است. مرحله سوم شامل بيرون كشيدن پايه‌هاي باقي مانده است. اين عمل ممكن است با استفاده از روش‌هاي مختلفي مثل برش دادن انجام شود.از نظر آلودگي آب بايد به اين نكته اشاره كرد كه زماني آلودگي آب داريم كه با سفره آبهاي زيرزميني برخورد كنيم و چون اين روش در عمق بسيار كمي اعمال شود بنابراين از نظر آلودگي آب در حد متوسط تا خوب است. آلودگي هوا در اين روش صرفاً در عمليات حفاري و انفجار و استخراج ماده معدني و تخريب سقف ايجاد مي‌شود. در اين روش آلودگي صوتي براي كارگران معدن ايجاد مي كند ولي ميزان آن زياد نيست.
2-روش کارگاه ها ی با چوب بندی :
اين روش در معادني استفاده مي‌شود كه موا معدني فوق‌العاده و داراي ساختمان نامنظم مي‌باشند و نيروي كار و چوب ارزان در دسترس باشد. ماده معدني در برش هاي كوچك استخراج شده و پس از استخراج هر برش چهار چوب بسته مي شود. چهار چوبها به نحوي طراحي و نصب مي‌شود كه وزن كمرها و سقف را تحمل كنند. در اين روش آلودگي هوا در اثر استخراج و عمليات پر كردن ايجاد مي‌شود و تهويه به دليل وفور چوب‌بستها با مشكل روبه‌رو است و اگر احتمالاً احتراقي در كارگاه رخ دهد محيط نا امن و آلوده‌اي ايجاد خواهد شد. در روش فوق حتما بايد عمليات پر كردن انجام شود زيرا چوب بستها توانايي نگهداري دايم كارگاه ها را ندارند و باعث تخريب آني كارگاه و درنتيجه نشست در سطح زمين رخ خواهد داد.
3-روش جبهه کار طولانی:
اين روش مربوط به كانسارهاي پتاس- زغالسنگ و كانسارهايي مي باشد كه منشاء رسوبي دارند و به حالت لايه‌اي يا توده اي هستند. در اين روش طول سينه كاري در مقايسه با ساير روش‌هاي خيلي زياد است. و از نظر پيشروي كارگاه بصورت بالارو- افقي و از نظر كنترل سقف بصورت تخريب و خاكريز مي‌باشد. طول متوسط كارگاه بين 300-100 متر مي‌باشد.
از مسايل بارز روش فوق افزايش آلودگي هوا و انتشار زياد گاز متان و گرد و غبار مي‌باشد كه به ازاي طول كارگاه اين مهم تشديد مي‌شود. افزايش طول كارگاه باعث افزايش درجه حرارت شده كه در اين صورت خطر انفجار گازمتان تشديد مي‌شود. بعلاوه حرارت، مشكلات كاركردن كارگران و تهويه را ايجاد خواهد نمود.
از شرايط مهم اين روش سستي كمر بالا است و علت اين مسئله اجراي تخریبي جهت مهار كردن فشارهاي سقف كارگاه مي‌باشد. در مواردي كه شيب كارگاه زياد و خاك جهت خاكريزي زياد باشد براي پر كردن محل هاي استخراجي از پروسه خاكريزي استفاده مي‌شود كه در اين حالت تخريب كمر بالا خواهد شد و بعلاوه سبب كاهش باطله در سطح مي‌شود. در روش جبهه كار طولاني به علت مكانيزه بودن روش و استفاده از ماشين‌آلات داراي صداي زيادي است. ولي اين صدا به محيط خارج از معدن لطمه‌اي وارد نمي كند در صورتي كه به آب‌هاي زيرزميني برخورد كند اختلالاتي در سطح ايستايي ايجاد مي شود .

مشکلات زيست محيطي مرتبط با اکتشاف منابع معدني

هنگامي که هر کدام از موارد شناسايي، پي جويي و اکتشاف در حال انجام است، ضايعات زيست محيطي مربوطه مستقيماً به فعاليتهاي منحصر به فردي که در حال انجام است بستگي دارد.
در شناسايي، پي جويي و اکتشاف منابع زمين شناسي از روشهاي مستقيم و غير مستقيم استفاده مي شود. در روشهاي غيرمستقيم نتايج، از دقت کمتري برخوردار بوده ولي در عوض محدوده وسيعي را با هزينه پايين شامل مي شود. در روشهاي مستقيم، دقت و هزينه بيشتري جهت بررسي منطقه، شناسايي آنومالي ها يا ذخاير و اصلاح داده هاي اوليه، انجام مي پذيرد. به عنوان مثال در اين بخش مي توان به مثالهاي زير اشاره کرد:
- تفسير تصاوير ماهواره اي
- تفسير تصاوير هوايي
- تفسير نقشه هاي زمين شناسي
- تفسير داده هاي ژئوفيزيکي
- تفسير گمانه ها، با کمک داده هاي ژئوشيمي و چاه نگاري، آناليز نمونه مغزه ها
- بررسي نهشته هاي اکتشافي از طريق چاههاي عمودي و تونلها
- تفسير آزمايش هاي کانه آرايي اوليه
همچنين در پي جويي، توجه به مديريت کمي و کيفي آب هاي سطحي و زيرزميني، نتايج بوم شناسي در بررسيهاي محيط زيستي لازم است. محافظت، ارزش و حساسيت اکوسيستم هاي حيات وحش، ظرفيت و حجم پذيرش آلودگي در منطقه، اثرات احتمالي ناشي از ساخت جاده و ايجاد جامعه جديد، صدمات اکولوژيکي ناشي از استقرار افراد به نحو شايسته اي مد نظر قرار گرفته و ارزيابي مي شود.
در اين مطالعات بخش خاک مستلزم ارزيابي، تخمين کيفيت، تهيه نقشه هاي خاک و مطالعات ارزشيابي پتانسيلهاي کاربردي خاک است. علاوه بر آن براي حفاظت خاک از فرسايش، شور شدن(نمک دار شدن) و اثرات کودها و گياهان دارويي لازم است بررسي هاي لازم صورت پذيرد

بررسي اثرات زيست محيطي در ارتباط با عمليات اكتشاف منابع معدني

ارتباط گوناگون بين حوزه هاي آب زيرزميني، ذخاير خاكي و مراحل مختلف معدنكاري وجود دارد. اثرات زيست محيطي شديدي اغلب در مراحل بررسي فني و اقتصادي آشكار مي شود .

بررسي هاي هيدروليكي

الف - تست هاي ردياب
از خطرات اين روش وارد شدن مواد ردياب و راديواكتيو در منطقه است كه از اين مواد بايد در غلظت هاي كم استفاده شود. در اين تست ها از رنگ هاي فلورسانس، مواد راديواكتيو، محلول هاي نمكي و گرده افشاني استفاده مي شود. اسفاده از رنگ هاي فلورسانس و روش گرده افشاني، خطرات زيست محيطي به همراه ندارد .
ب - تست هاي پمپاژ بلند مدت
در اين روش پايين بودن سطح آب هاي زيرزميني در مجاورت يك چاه باعث خسارت موقتي به چاه كناري مي شود. با استفاده از كنترل هاي گسترده مي توان از خطرات اين روش كاست، خسارت جانوري و گياهي در اين روش محدود است .
ج – تست هاي تزريق
تغيير موقتي رژيم آب هاي زيرزميني و مشكل همساز بودن آب تزريقي با محيط زيست منطقه از تأثيرات اين روش است. دراين تست ها جهت استحكام و قابليت تزريق چاه هاي زهكشي استفاده مي شود .
عمليات اكتشافي
الف – چاه هاي عمودي و تو نل ها
اين روش باعث زهكشي و رسوخ آب به لايه هاي داخلي مي شود . براي مقابله با اين مشكل بايد بعد از پايان كار سمت تونل و دهانه چاه بسته شود و شفت ها بايد مجهز به وسايل ايمني و نگهدارنده باشند .
با توجه به اينكه چاه هاي حفر شده قادر به ذخيره سازي مقداري آب هستند بايد در مقابل عوامل آلوده كننده آب از آنها محافظت شود. تمام موارد ذكر شده در مورد چاه هاي آزمايشي نيز بكار ميرود .
ب – عمليات تخليه
از تأثيرات اين روش مي توان به مشكلات ناشي از پسماند فلاشينگ و ذخيره سازي مواد حفاري در چال هاي آزمايشي و تونل ها، فرسايش مواد توسط باد، رسوب و نشست مواد به داخل منابع آب كه باعث آلودگي آب مي شود، اشاره كرد . پيشگيري هاي لازم جهت ذخيره مواد خطرناك، جلوگيري از ايجاد گرد و غبار، جمع آوري پساب حين بسته بندي، نظارت در حين استخراج و همچنين با چمن كاري و ايجاد كمربند سبز از فرسايش خاك مي توان جلوگيري كرد .
ج - حفاري
از تأثيرات اين روش مي توان به مشكلات صوتي ناشي از حفاري به صورت اختلال در زندگي انساني و حيواني ، ايجاد آلودگي در آب هاي زيرزميني در صورت حفر چاه نزديك محل حفاري، بالا آمدن سطح نمك در خاك ، كاهش كيفيت منابع بكر، درگير بودن سرمته ها در مناطق نيمه خشك با فسيل ها و آب هاي زيرزميني، خطرات ناشي از استفاده از مواد شيميايي، خطرات ناشي از ذخيره سازي نامناسب سوخت و مشكلات ناشي از گودال ها و چاه هاي حفر نام برد .
براي مقابله و پيشگيري از اين خطرات مي توان از وسايل و ابزار فني مناسب مانند شيرهاي تنظيم فشار و ترازوهاي مخصوص ،‌اجراي روش هاي حفاري و زمين شناسي با دقت و جزئيات زياد، جمع آوري پساب هاي حاصل از عمليات حفاري و فلاشينگ، تميز كردن سايت حفاري و برگرداندن آن به شرايط اوليه، استفاده كرد .
د- كاواك هاي آزمايشي
از تأثيرات اين روش مي توان اثرات ناشي از برداشت خاك و آسيب به پوشش گياهي منطقه را ذكر كرد و براي جلوگيري از اين خطرات مي توان به پر كردن چال هاي حفر شده توسط خاك هاي خارج شده، اشاره كرد

مواد معدنی و کانسارهای انها

مواد معدني زيربناي اقتصاد و صنعت در جامعه را تشكيل مي‌دهند. بشر از همان آغاز آفرينش خود و در طول تاريخ، بر حسب نيازمنديها و شناخت از مواد معدني استفاده كرده است. اكنون نيز انسان از تمامي مواد معدني به حالت‌ها و شيوه‌هاي گوناگون بهر‌ه‌برداري مي‌نمايد. به ديگر سخن همين مواد معدني هستند كه پايه و اساس تمدن را تشكيل مي‌دهند. عوامل مؤثر بر آستانه اقتصادي شدن مواد معدني ارزش مهم‌ترين عامل تعيين كننده آستانه اقتصادي مواد معدني ارزش آن است كه خود تابع عواملي چون عرضه، تقاضا و مسائل سياسي مي‌باشد . ميزان توليد مواد معدني در دهه گذشته افزايش شاياني داشته است. عواملي كه موجب اين افزايش شد. عبارتند از پيشرف در زمينه اكتشاف به دليل مشخص شدن منشاء محيط و چگونگي تشكيل ذخاير مختلف، مثلاً نظريه تكتونيك صفحه‌اي كمك‌هاي مؤثري در رابطه با كشف ذخاير مس پوريزي نمود‌ه ‌است. در دهه اخير بكارگيري روش‌هاي نوين ژئوفيزيكي و ژئوشيميايي در كشف ذخاير جيدد بخصوص آنهايي كه در اعماق زمين قراردارند كمك مؤثري نمود. همچنين ماشينهاي جديد استخراج موجب شده تا ذخايري كه در اعماق قرار داشته قابل بهر‌ه‌برداري شوند و با كمك از اين ماشين الات ميزان توليد روزانه بالا رود. پيشرفت در زمينه صنعت تلغيظ و تصفيه موجب گرديد تا بسياري از ذخاير عميق دور از دسترس نيز قابل بهر‌ه برداري شوند. همزمان با بالارفتن توليد، ميزان مصرف موادمعدني نيز افزايش داشته است.
مهم‌ترين عواملي كه موجب بالا رفتن مصرف گرديد عبراتند از: افزايش جمعيت، گسترش صنايع جديد و غيره. قيمت برخي از موادمعدني علاوه بر عرضه و تقاضا تحت تأثير بحرانهاي سياسي نيز قرار مي‌گيرد. به عنوان مثال طلا كه 80درصد قيمت آن به تحولات سياسي و 20 درصد به عرضه و تقاضا مربوط مي‌شود.

عيار ذخيره

مقدار عيار ذخيره از فاكتورهاي مهم سنجش ارزش اقتصادي يك معدن است. ذخاير رگه‌اي در مقايسه با ذخاير توده‌اي و پورفيري در صورت وجود عيار بالاتري ارزش پيدا مي‌كنند. هزينه استخراج، براي ذخاير رگه‌اي بيشتر از ذخاير پورفيري و توده‌اي است. براي مثال ذخاير مس پورفيري با عيار حدود 0/75 تا 1 درصد و ذخاير مس رگه‌اي با عيار بيش از 1/5 درصد ارزش اقتصادي دارند. هر چند كه عيار و مقدار ذخيره، لازم و ملزوم يكديگر هستند اما مقدار ذخيره از اهميت بيشتري برخوردار است. ذخاير طلاي رگه‌اي با عيار بيش از 10 گرم در تن و ذخاير طلاي نوع پراكنده (ذخيره نسبتاً زياد و ابعاد وسيع) با عيار حدود 2 گرم در تن داراي ارزش اقتصادي و قابل بهر‌ه‌برداري هستند. عيار قابل استخراج ذخاير معدني با گذشت زمان كاهش يافته و عوامل مهمي كه موجب اين كاهش شده‌اند عبارتند از: افزايش قيمت، پيشرفت در صنعت استخراج و تلغيظ و تصفيه.

تكنولوژي

اقتصاد از ماشين آلات جديد در اكتشاف، استخراج و تلغيظ و تصفيه سبب شده كه هزينه‌هاي استخراج پايين بيايد و ذخايري كه به دلايل مختلف در گذشته قابل بهره برداري نبوده‌اند امروزه قابل بهره‌برداري گردند . كشورهاي صنعتي با استفاده از تكنولوژي نوين و نيروهاي متخصص و كارآمد از مرحله اكتشاف تا تغليظ و تصفيه نسبت به كشورهاي جهان سوم فراتر رفته‌اند.

تلغيظ و تصفيه

هر ماده معدني از دو بخش كانه (Ore) يا كاني‌هاي مفيد و باطله (Gangue) يا كانيهاي مزاحم تشكيل شده كه لازم است كه جداسازي آنها از هم توسط فرآيندهاي پالايشي كه اصطلاحاً كانه‌آرايي (Minerod Processing) ناميده مي‌شوند، انجام مي‌گيرد. عواملي نظير شكل، اندازه، رابطه نسبي كانيهاي مفيد و باطله و نوع كانيهاي مفيد و مزاحم، تأثير مستقيم در تلغيظ و تصفيه يك كانسار دارند. اندازه كانيهاي مفيد يك كانسار، چنانچه از يك حد خاصي كمتر باش موجب مي‌شود تا ماده معدني قابل تلغيظ نباشد. كانيهاي مفيد در يك كانسار مي‌تواند به صورت آزاد يا به حالت درگير در داخل يك كاني ديگر باشد. هزينه‌هاي تلغيظ براي هر يك از حالتهاي ذكر شده متفاوت است كه بايد بطور دقيق مطالعه و بررسي شوند.

شكل ذخيره

شكل ذخيره رابطه مستقيمي با روش استخراج آن دارد. ذخاير رگه‌اي به روش زيرزميني و ذخاير پورفيري كه نزديك سطح زمين قرار دارند با روش روباز استخراج مي‌شوند در صورتي كه پديده‌هاي تكتونيكي نطير گسل‌ها و شكستگي‌ها تغييراتي را در امتداد رگه‌ها بوجود آوردند، علي‌رغم بالا بردن عيار و مقدار ذخيره اين بي‌نظمي موجب بالا رفتن هزينه استخراج خواهد شد. بنابراين، عيار و مقدار ذخيره به تنهايي موجب اقتصادي شدن و قابل بهره‌برداري بودن يك ذخيره نخواهد شد.

عمق ذخيره

ذخاير زيادي موجودند كه عيار و ذخيره آنها نسبتاً زياد است اما به علت اينكه در اعماق زياد واقع شده‌اند و يا شكل مناسبي ندارند، داراي ارزش بهر‌ه‌برداري نيستند. عمق ذخيره، رابطه مستقيم با هزينه‌هاي استخراج دارد.

نيروي متخصص و هزينه‌هاي پرسنلي

وجود افراد متخصص و كاردان، رابطه مستقيم با ميزان توليد و قيمت تمام شده ماده معدني دارد. حقوق مهندسين معدن، تكنسين‌ها و معدنچيان در كشورهاي جهان سوم پايين‌تر از كشورهاي صنعتي است كه خود موجب كاهش قيمت شده ماده معدني مي‌شود.

حمل و نقل

معادن، معمولاً در مناطقي خارج از شهر يا مراكز صنعتي قرار دارند. اين مواد بايد استخراج شده و بعد از تغليظ در همان منطقه تصفيه و به بازار عرضه گردد. فاصله معدن از پالايشگاه و بازار فروش، تأثير مستقيم در قيمت تمام شده ماده معدني دارد. هر گاه منطقه معدني در فاصله زيادي از جاده‌هاي اصلي قرار گيرد. ابتدا جهت برقراري ارتباط بين معدن و جاده‌هاي نزديك منطقه بايد جاده سازي شود. اين كار هزينه زيادي به خود جذب مي‌كند. ديگر اين كه هر قدر فاصله منطقه از پالايشگاه و بازار فروش دورتر باشد هزينه حمل و نقل بالاتر خواهد رفت و گاهي اين امر موجب مي‌شود تا ماده معدني ارزش اقتصادي خود را از دست بدهد.

آب و هوا

شرايط آب و هوايي تأثيري زيادي روي مدت زمان بهره‌برداري در سال، ميزان توليد در روز و راندمان تلغيظ و تصفيه دارد. پايين آمدن مقدار توليد در سال به دليل نزولات جوي زياد بخصوص برف و طوفان شن و ماسه باعث بالا رفتن هزينه شده و در موارد خاصي بهره‌برداري از اين ذخاير مقرون به صرفه نخواهد بود.

سياست‌ دولت‌ها

بعضي از مواد معدني با وجود عدم سود‌دهي ، به خاطر اهميت استراتژيكي و وتوجه به استقلال صنعتي و اقتصادي توسط دولت‌‌ها در داخل كشور توليد مي‌شوند تا در آن زمينه ، كشور از وابستگي به كشورهاي خارجي مستقل گردد. مانند فولاد، اورانيم و ... رده‌بندي مواد معدني و كانسارها مواد معدني به حالت‌هاي مختلف ب همصرف مي‌رسانند كه مهمترين آنها عبارتند از :
الف) به صورت عنصر
ب) كاني
ج) بلورها
د) سنگ
الف ) عناصر:
مواد معدني اكثرا به خاطر وجود عنصر يا عناصر خاصي كه همراه دارند بهره‌برداري مي‌شوند اين مواد ، پايه و اساس صنايع را تشكيل مي‌دهند. عناصر مهم به شرح ذيل مي‌باشند:
1- عناصر فلزي
2- ... , Fe , Ti , Cr , Mn عناصر سبك
3- Al , Li , Be , Mg عناصر بنيادي
4- Cu , Zn , Pb , Sb , Ni عناصر جزئ
5- W , Mo , Sn , Co , Mg , Bi , Zr , Cs عناصر گرانبها
6- Au , Ag , Pt , Ds , Ir عناصر راديواكتيو
7- U , Ra , Th عناصر كمياب ..., La , Ce , Pr , Nd , Sn , Eu , Gd
ب ) كاني‌ها :
بعضي از كاني‌ها به دليل خواص فيزيكو شيميايي ويژه‌اي كه دارند در صنايع مختلف به مصرف ميرسند:
1- دير گدازها ............. گرافيت - كروميت - منيزيت - بوكسيت ....
2- عايق حرارتي .......... آسبست – ورميكوليت
3- كمك دوب‌ها ........... فلوريت - آبيت - بوراكس - كربنات سديم
4- كودهاي شيميايي .. آپاتيت - نيترات‌ها - نمك‌هاس سديم و پتاسيم – گلاكونيت
5- پركننده‌ها ............. كائولين - تالك - ميكاها - باريت - فلوسپات‌ها
6- سراميك : كائولين - كاني‌هاي رسي - فلوسپات سريك
7- تصفيه ، بيرنگ كننده‌ها و جذب كننده‌ها : مونتموريونيت - زئوليت - كائولين
8- مصارف شيميايي : نمك‌ها - گوگرد - پيريت - ارسينوپيريت - زرنيخ‌ها
9- مواد رنگي : گوتيت - ليمونيت - هماتيت - مگنيتيت - گرانيت
10- كاني‌هاي قيمتي : فيروزه - عقيق - ژاديت ( پشم ) اوپال
ج ) بلورها :
برخي ار كاني‌ها هنگامي كه تشكيل بلور درشت دهند ارزش اقتصادي خواهد داشت.
1- سابو پوليش : الماس - كروندم - توپاز - گارنت - كوارتز – فلوسپات
2- دي الكتريك : موسكويت – فلوگوپيت
3- پيزو كريستال‌ها : كوارتز - توربالين - زينكيت – تلوريت
4- ساخت عدسي و قطعات نوري : فلوريت شفاف - كوارتز شفاف - كليسيت شفاف - ژيپس شفاف
5- بلورهاي زينتي و قيمتي : الماس - زمرد ( بريل ) - لعل ( اسپينل ) - ياقوت ( كرندوم ) – توپاز
د) مصارف سنگ‌ها و خاك‌ها:
1- سيمان : آهك - مارن - بوكسيت – گچ
2- كواد سبك وزن عايق‌هاي حرارتي و صوتي : پاميس - پرليت - شيل – اسليت
3- سراميك‌ها : پگمانت - نفلين سيانيت - گرانيت - كوارتزيت - خاك‌هاي رسي
4- سنگ‌هاي تزئيني : مرمرها - گرانيت - ديوريت – سرپانتين
5- مصالح ساختماني : شن و ماسه - گچ - خاك‌هاي رسي
6- تصفيه و بيرنگ كننده‌ها : پنتونيت - ديا تميت – پرليت
7- دير گدارها : بوكسيت - خاك رس آتشخوار - كوارتزيت - منيزيت – دولوميت
8- ساينده‌ها : كوارتزيت - گرانيت - ماسه سنگ - پرديت - بازالت – چرت
9- كمك ذوب‌ها : سنگ آهك – دولوميت
10- كودهاي شيميايي : فسفريت - گچ - ماسه‌سنگ - گلاكونيت‌دار
11- پركننده‌ها : سنگ آهك - پاميس - پرليت - گچ - بنتونيت - دياتميت - نفلين سينيت -اسليت

مواد معدني پگماتيت‌ها

الف ـ كاني‌هاي ليتيم‌دار:
مهمترين كاني‌هاي پگماتيتي‌ ليتيم‌ عبارتند از اسپودومن (Spodumen) با فرمول LiAlSi2o6كه يك پيروكسن منوكلينيك است، لپيدوليت (Lepidolite) كه يك ميكاي Liدار است و آمبلي گونيت (Ambligonite) كه يك فسفات Li مي‌باشد. كاني‌هاي ليتيم‌دار براي تهيه فلز ليتيم كه كاربردهاي فراواني در تهيه آلياژهاي سبك، انرژي هسته‌اي، تهيه ويتامين، صنايع شيميايي و باتري دارد، استحصال مي‌شوند.
كاني‌هاي بريليوم‌دار : پگماتيت‌ها مهمترين منبع كاني‌هاي بريليوم محسوب مي‌شوند. 90 درصد بريليوم جهت تهيه آلياژهاي مقاوم و سخت بكار برده مي‌شود. روسيه توليد‌كننده بيش از 70% بريليوم جهان است و كشورهاي برزيل و آرژانتين و زيمباوه و رواندا در مقام‌هاي بعدي قرار دارند. مهمترين كاني‌هاي پگماتيتي بريليوم عبارتند از : بريل، بريليونيت، برترانديت و كريزوبريل.
ميكاها : مهمترين ميكاي پگماتيتي مسكوويت يا ميكاي سفيد است. اين كاني از لحاظ مصرف در نوع صفحه اي و پولكي توليد مي‌شود. ميكاي صفحه‌اي براي مصارف الكترونيك، اپتيك و عايق‌سازي حرارت و جريان الكتريسيته بكار برده مي‌شود. اما ميكاي پولكي به عنوان پركننده در سيمان، آسفالت، رنگ، تزئين بتون، تهيه گل حفاري مي‌رود. ايالات متحده آمريكا بزرگترين توليدكننده ميكالي سفيد جهان است و پس از آن روسيه، هندوستان و كر‌ه‌جنوبي در مقام‌هاي بعدي قرار مي‌‌گيرند
. كاني‌هاي حاوي عناصر كمياب : بيش از 300 كاني حاوي عناصر كمياب در پگماتيت‌ها شناسايي شده‌اند. مصارف مهم عناصر كمياب عبارتند است از : پالايش نفت‌خام، صنايع شيشه‌ و سراميك، صنعت توليد لامپ تصوير رنگي تلويزيون، تهيه آهنرباهاي دائمي و نيروهاي نوري و آلياژها. مهمترين اين كاني‌ها عبارتند از : مونازيت، زينوتايم، زيركن، آلانيت و بايدليت.
فلدسپاتهاي آلكالن : مهمترين منبع استحصال فلدسپاتهاي آلكالن پگماتيت‌هاي بسيار عميق مي‌باشند. بيش از 50 درصد آلكالي فلدسپانهاي توليد شده، در صنايع شيشه به مصرف مي‌رسند. نقش اين كاني در تهيه شيشه بالا بردن مقاومت خمشي شيشه و جلوگيري از تبلورهاست. همچنين به عنوان ماده زمينه رنگ سراميك‌ها و سفال‌ها و نيز در لاستيك‌سازي و توليد صابون نيز بكار برده مي‌شود.

پگماتيت‌ها :

توده‌هاي نفوذي گرانيتي معمولاً بين 1 تا 4 درصد آب دارند كه همراه با ساير مواد فرار از مراحل آغازين و اصلي تبلور ماگما رانده شده و در فازهاي پاياني تبلور تجمع مي‌يابند. بخش رقيق باقيمانده ماگما كه سرشار از مواد فرار است، انباشته از عناصري است كه به دليل داشتن شعاع يوني بسيار بزرگ و يا خيلي كوچك از شبكه تبلور كاني‌هاي اصلي ماگما به فازهاي پاياني تبلور رانده شده‌اند. اين ماگماي داغ و رقيق به بخش‌هاي فوقاني توده نفوذي رانده شده و به درون شكاف‌ها و فضاهاي خالي توده نفوذي و حتي سنگ‌هاي در برگيرنده توده نفوذ مي‌كند. در اين فضاهاي خالي به دليل كاهش فشار و كاهش دما مذاب در دماهاي بين 650 تا 550 درجه سانتيگراد شروع به تبلور مي‌نمايد. به دليل رقيق بودن مذاب و در نتيجه كاهش هسته‌اي تبلور كاني‌هاي متبلور شده غالباً بسيار بزرگ هستند و مي‌توانند با سرعت زيادي آزادانه و بدون برخورد با بلورهاي مجاور رشد نمايند. محصول نهايي اين فرآيند، سنگي است درشت بلور با كاني‌هاي بسيار درشت و حاوي عناصر كمياب، بعضاً سرعت رشد برخي از بلورها تا 30 سانتيمتر در روز برآورد شده است. مواد معدني مهمي كه از پگماتيت‌ها بدست مي‌آيند عبارتند از : كاني‌هاي ليتيم‌دار، كاني‌هاي بريليوم‌دار، ميكاها، كاني‌هاي حاوي عناصر كمياب، كاني‌هاي قيمتي، كاني‌هاي تنگستن، فلدسپات‌ها، كاني‌هاي حاوي قلع، اورانيوم و نيوبيوم. از طرفي برخي از اين مواد معدني نظير كاني‌هاي بريليوم‌دار منحصراً از كانسارهاي پگماتيتي بدست مي‌آيند و منبع ديگري براي استحصال آنها در طبيعت وجود ندارد و از طرف ديگر پگماتيت‌ها بهشت كاني‌شناسان و علاقمندان جمع‌آوري بلورهاي طبيعي زينتي و بلورهاي جواهري است. پگماتيت‌ها را بر اساس عمق تشكيل آنها به چهار گروه تقسيم مي‌كنند پگماتيتهاي كم‌عمق، با عمق متوسط، عميق و بسيار عميق.

پگماتيتهاي كم‌عمق يا پگماتيتهاي حفره‌دار

اين نوع پگماتيت‌ها در عمق 1/5 الي 3/5 كيلومتري از سطح زمين تشكيل شده‌اند و به دليل فشار كم محيط تشكيل داراي فضاهاي خالي در بين بلورها مي‌باشند. اين گروه گاهي حاوي كانيهاي قيمتي بريل و توپاز و بندرت كاني‌هاي Li ، Sn و عناصر كمياب است.

پگماتيت‌هاي عمق متوسط يا پگماتيت‌هاي حاوي عناصر كمياب

اين گروه از پگماتيت‌ها كه در عمق 3/5 الي 7 كيلومتري از سطح زمين تشكيل شده‌اند حاوي كاني‌هاي داراي عناصر كميابي نظير Li ، Rb ، Cs، Be، Nb-Ta، Hf، Zr ، Ge ، B ، F ، P مي‌باشند.ارزش اقتصادي اين پگماتيت‌ها از سه نوع ديگر بيشتر است.

پگماتيتهاي عميق يا پگماتيتهاي ساده يا پگماتيتهاي ميكادار

پگماتيت‌ها در عمق 7 تا 11 كيلومتري تشكيل شده‌اند. اكثراً واجد 2 نوع ميكا و كا‌ني‌هاي فرعي نظير گارنت، تورمالين، كيانيت، زيركن، آپاتيت و مونازيت هستند. اين گروه معمولاً به شكل پرشدگي شكستگي‌ها در سطح وسيعي توزيع شده است. پتانسيل اقتصادي اين گروه بسيار كم و بندرت براي اورانيوم و عناصر كمياب مقرون به صرفه اقتصادي است.

پگماتيت‌هاي بسيار عميق يا پگماتيت‌هاي سراميكي

اين پگماتيت‌ها كه اعماق بيش از 11 كيلومتر تشكيل شده‌اند معمولاً فاقد كاني‌سازي بوده و تنها براي توليد انواع سراميك مناسب‌اند.

كانسارهاي گرمابي

آبهاي گرم كاني‌ساز در طبيعت مسئول تشكيل بسياري از كانسارها و تجمعات موادمعدني هستند. مجموعه اين كانسارها علي‌رغم تفاوت‌هايي كه در نوع مواد معدني و حجم ذخيره دارند در اين نكته كه همگي از رسوبگذاري مواد محلول در آبهاي داغ، در فضاهاي خالي و شكستگي‌‌ها تشكيل شده‌اند، مشتركند. اين آبهاي گرم كه اكثراً به شكل سلول‌هايي با جريان هم‌رفت (Convaction) در اطراف توده‌هاي آذرين نفوذي و يا مناطق آتشفشاني مشاهده مي‌شوند و حتي بعضي اوقات به شكل چشمه‌هاي كاني‌‌ساز در سطح زمين هم ظاهر مي‌شوند. با اين وجود آبهاي ماگمايي سهم بسيار ناچيزي در شكل‌‌گيري اين آبها دارند و بخش اعظم اين آبها از آبهاي جوي و زيرزميني فرورو منشاء مي‌گيرد و تنها ممكن است بخش كوچكي از آبهاي ماگمايي نيز به اين مجموعه افزوده شود. آبهاي فرورو برخي اوقات در حين حركت خود به سمت پايين در اعماق زمين به توده‌هاي نفوذي در حال سرد شدن و يا مخازن ماگمايي آتشفشان‌هاي فعال يا نيمه‌فعال برخورد مي‌‌كنند و در نتيجه حرارت و قابليت انحلال اين آبها افزايش مي‌يابد. ضمن اينكه ممكن است مقداري آب ماگمايي هم از طرف اين توده‌هاي در حال سرد شدن به اين آبها افزوده ‌شود. اين آبها پس از گرم شدن در نقطه بخصوصي به علت كاهش وزن مخصوص ناشي از افزايش دما در امتداد شكستگي‌ها و گسل‌ها شروع به صعود به سمت مناطق كم‌عمق‌تر را مي‌نمايند و در مسير، خود موادمعدني موجود در سنگهاي مسير نظير سرب، روي، طلا، مس، جيوه، نقره و غيره را حل نموده و با خود بالا مي‌آورند. با كاهش عمق از فشار و دماتي اين محلول داغ سرشار از كاتيون‌هاي فلزي محلول كاسته شده و در اعماق بخصوصي تحت تأثير عواملي نظير كاهش فشار، كاهش دما و موادمعدني خود را از دست داده‌اند به واسطر افزايش وزن مخصوص ناشي از سرد شدن دوباره به سمت پايين جريان مي‌يابند. بدين‌ترتيب چرخه‌اي از آبهاي گرم برقرار مي‌شود كه در يك سوي آن بخش عميق انحلال و موتور حرارتي ماگما قرار گرفته و در سمت مقابل بخش‌هاي كم‌ دماي سطحي و محل رسوبگذاري مواد واقع شده‌اند. بنابراين آنچه كه يك كانسار رگه‌اي گرمابي ناميده مي‌شود مجاري چند فاكتور مهم نقش دارند كه عبارتند از : منبع حرارتي، وجود شبكه مناسبي از شكستگي‌ها، مناسب بودن تركيب شيميايي محلول، مناسب بودن تركيب شيميايي سنگهاي مسير محلول‌ها وبالاخره كافي بودن حجم آبهاي سطحي و زيرزميني به حدي كه بتواند يك چرخه مؤثر را تشكيل دهند. از آنچه گفته شد چنين استنباط مي‌شود. كه تركيب كاني‌شناسي كانسارهاي گرمايي ارتباط مستقيمي با تركيب كاني‌شناسي سنگ‌هاي مسير چرخه گرمابي و درجه حرارت آب دارد. به عنوان مثال كانسارهاي گرمابي اورانيوم در سنگهاي آذرين اسيدي و كانسارهاي نقره گرمابي در آندزيت‌ها و سنگ‌هاي حد واسط تشكيل مي‌شوند. مهمترين كانسارهاي گرمابي عبارتند از : طلا، نقره، جيوه، آنتيموان، فلوريت، باريت، سرب، روي، آلونيت، كائولينيت، منيزيت، منگنز، اورانيوم و مس.

كانسارهاي جيوه رگه‌اي

جيوه در طبيعت اكثراً به صورت كاني سينابر يافت مي‌شود. اين كاني در دماي 50 الي 200 درجه سانتيگراد و در اعماق كم تا سطح زمين تشكيل مي‌شود. در چشمه‌هاي آبگرم فعال زلاندنو و غرب آمريكا كاني سينابر در حال تشكيل شدن است. كاني‌سازي جيوه بدون شك در زمان‌هاي مختلف صورت گرفته است اما به دليل ناپايداري جيوه و تركيبات آن بعد از تشكيل به دفعات دستخوش تغيير و تحول شده است. كاني‌سازي‌هاي گرمابي جيوه غالباً با آنتيموان همراه است. استيبنيت مهمترين كاني همراه سينابر در رگه‌هاي جيوه است.

كانسارهاي طلاي گرمابي

كانسارهاي طلاي رگه‌اي را مي‌توان در سنگهاي آتشفشاني و رسوبي دگرگون شده و نيز برخي از سنگهاي آتشفشاني يافت. در اين كانسارها طلا بيشتر همراه سولفيدها و آرسنيدها مشاهده مي‌شود و ندرتاً به حالت آزاد يافت مي‌شود. مقدار ذخيره كانسارها كمتر از يك ميليون تن بوده و عيار طلا در رگه‌هاي قابل استخراج بيش از پنج گرم در تن مي‌باشد. رگه‌هاي طلا در محدوده 50 تا 200 درجه سانتيگراد و از عمق 800 متري تا نزديكي سطح زمين تشكيل شده‌اند. ذخاير طلاي رگه‌اي در سپرهاي كانادا، رودزيا و استراليا كشف شده‌اند.

كانسارهاي سرب و روي رگه‌اي

كانسارهاي سرب و روي گرمابي نسبتاً فراوانند. اين كانسارها بيشتر در كمربندهاي آتشفشاني وسيع و گسترده غرب آمريكا، ژاپن، فيليپين، ايران و آلپ قرار دارند. كاني‌هاي مهم اين ذخاير عبارتند از : اسفالريت، گالن و كالكوپريت. گاهي اوقات ممكن است همراه گالن مقداري نقره وجود داشته باشد.

كانسارهاي ماگمايي

كانسارهاي ماگمايي گروه بزرگ و مهمي از منابع معدني شناخته شده و مورد استفاده بشر را تشكيل مي‌دهند. اين گروه از كانسارها كه تأمين‌كننده بخش عظيمي از نياز بشر به موادي نظير فولاد، مس، پلاتين، تيتانيوم، كروم مي‌باشند، مستقيماً با ماگما و مراحل تبلور آن در حين صعود از اعماق زمين به طرف بخش‌هاي كم‌عمق‌تر پوسته در ارتباط هستند. تنوع كاني‌سازي در اين گروه از كانسارها ناشي از تنوع تركيب ماگماهاي كانسارساز و تفاوت در منشاء و مسير صعود آنها مي‌باشد. بطور كلي كانسارهاي ماگمايي را مي‌توان به دو گروه كانسارهاي مرتبط با ماگماهاي مافيك و اولترامافيك و كانسارهاي وابسته به ماگماهاي حدواسط و اسيدي تقسيم نمود. وجه مشترك تمامي كانسهارهاي ماگمايي در اين است كه ماده معدني در حين مرحله اصلي تبلور ماگما متبلور شده و معمولاً به صورت يكنواخت و كم‌عيار در زمينه سنگ‌آذرين پراكنده مي‌باشد (كانسارهاي الماس و مس پرفيري). اما در برخي از موارد ممكن است ماده معدني به واسطه اختلاف وزن مخصوص زيادي كه با مذاب سيليكاته دارد در شرايط مناسب بتواند پس از تبلور در مخزن ماگماي مذاب سقوط نموده و در بخش‌هاي تحتاني مخزن ماگما به صورت لايه‌ي‌ مشخص و بسيار وسيع تجمع يابد (ذخاير كروميت و پلاتين تجمع يابد).

كانسارهاي مس پورفيري

كانسارهاي مس پورفيري مهمترين عنصر كانسارهاي پورفيري بوده و عظيم‌ترين ذخاير مس جهان را شامل مي‌شوند. وجه تشابه تمامي كانسارهاي پورفيري، حضور بافت پورفيري در سنگ آذرين ميزبان كاني‌سازي است. بافت پورفيري كه شامل حضور بلورهاي درشت در يك متن ريزبلور از يك سنگ‌آذرين است نشان‌دهنده‌ي وجود دو مرحله سرد شدن متفاوت براي ماگماست. يكي مرحله آرام اوليه كه در آن بلورها به كندي و آهسته سرد شده و در نتيجه ابعاد درشتي يافته‌اند و ديگري مرحله سريع ثانويه كه در آن به دليل سرعت زياد سرد شدن ماگما مابقي مذاب به صورت بسيار ريز بلور در لابلاي بلورهاي درشت اوليه متبلور شده است. اين بافت بيشتر در توده‌هاي نفوذي كه به سرعت از اعماق به بخش‌هاي كم‌عمق پوسته نزديك و به سطح زمين صعود نموده‌اند مشاهده مي‌شود. در اين توده‌هاي نفوذي اگر ماگماي اوليه سرشار از مواد معدني نظير مس، موليبدن، اورانيوم، طلا يا تنگستن و قلع باشد، به دليل سرعت بالاي سرد شدن ماگما در حين صعود، اين مواد فرصتي براي جدا شدن از ماگما و تبلور در فضاهاي مناسبي نظير گسل‌ها و شكستگي‌ها پيدا نمي‌كنند. در چنين شرايطي اين عناصر به شكل بلورهاي ريز كاني‌هايي نظير كالكوپيريت، موليبدنيت، طلا، كاسيتريت و غيره در متن سنگ پخش شده و متبلور مي‌شوند. بدين‌ترتيب تمامي توده‌ي عظيم نفوذي آغشته به مواد معدني با عيار پايين مي‌شود. عيار ماده معدني در اين كانسارها ندرتاً از 1/5 درصد تجاوز مي‌كند. اما آنچه كه اين كانسارها را از نظر اقتصادي ارزشمند نموده حجم عظيم كاني‌سازي و ذخيره بسيار بالاي ماده معدني در آنهاست. امروزه پيشرفت تكنولوژي دست‌يابي به روش‌هاي استحصال مواد معدني را در عيارهاي كمتر از 1% نيز امكان‌پذير ساخته است و بدين‌ترتيب روزبروز به اهيميت استراتژيك ذخاير پرفيري افزوده مي‌شود.

كانسارهاي مهم مس عبارتند از:

_ كانسارهاي رگه‌اي مس
_ كانسارهاي دگرگوني مجاورتي (اسكارن) مس
_ كانسارهاي رسوبي مس
_ كانسارهاي پورفيري مس ـ كانسارهاي مس ماسيوسولفيدي
در ميان اين كانسارها، كانسارهاي مس پورفيري به دليل ذخيره زياد و هزينه ناچيز بهره‌برداري جائز بيشترين اهميت‌اند. امروزه بخش اعظم مس جهان از كانسارهاي مس پورفيري به دست مي‌آيد. كانسارهاي مس پورفيري را به اساس نوع سنگ‌آذرين نفوذي ميزبان كاني‌سازي به دو گروه تقسيم مي‌كنند: كانسارهاي مس پورفيري نوع ديوريتي و نوع مونزوينتي :در اين گروه از كانسارهاي مس پورفيري توده نفوذي كه كاني‌سازي در آن صورت گرفته از نوع مونزونيت تا گرانوديوريت پورفيري با تركيب كالك آلكان است. اين توده‌هاي نفوذي معمولاً در زون فرورانش حاشيه قاره‌ها مشاهده مي‌شوند. اين توده‌هاي نفوذي نيمه‌عميق غالباً به شكل استوك و دايك و ندرتاً باتوليت مشاهده مي‌شوند. اين توده‌هاي نفوذي غالباً به شكل باتوليت مشاهده مي‌شوند. عيار مس در اين گروه از كانسارهاي مس پورفيري بطور ميانگين 0/5 وذخيره كانسار بين 95 تا 3000 ميليون تن مي باشد. محصول فرعي اين كانسار طلا و به مقدار جزيي موليبدن مي‌باشد. كانسارهاي مس پاندرا در گينه جديد، باساي در فيليپين و سروكلرادو در پاناما از نوع كانسارهاي مس پورفيري ديوريتي مي‌باشند.
شكل و بافت ذخيره معدني :بطور كلي ذخيره كانسارهاي مس پورفيري به اشكال چتري، عدسي محدب، صفحه‌اي و استوانه‌اي مشاهده مي‌شود. اما به طور كلي شكل توده معدني به شدت تحت تأثير شكل توده نفوذي و شكستگي‌ها و زون‌هاي خرد شده محلي مي‌باشد. ذخيره معمولاً در بخش فوقاني و اصطلاحاً سقف توده نفوذي تشكيل مي‌شود و بعضاً دامنه آن تا سنگ‌هاي در برگيرنده توده نفوذي كشيده مي‌شود. بافت ذخيره غالباً از نوع پراكنده بوده اما كاني‌سازي به شكل رگچه‌هاي كوچك نيز مشاهده مي‌شود.

/خ