كانسارهای ماگمایی

كانسارهای ماگمایی گروه بزرگ و مهمی از منابع معدنی شناخته شده و مورد استفاده بشر را تشكیل می‌دهند. این گروه از كانسارها كه تأمین‌كننده بخش عظیمی از نیاز بشر به موادی نظیر فولاد، مس، پلاتین، تیتانیوم، كروم می‌باشند، مستقیماً با ماگما و مراحل تبلور آن در حین صعود از اعماق زمین به طرف بخش‌های كم‌عمق‌تر پوسته در ارتباط هستند.
تنوع كانی‌سازی در این گروه از كانسارها ناشی از تنوع تركیب ماگماهای كانسارساز و تفاوت در منشاء و مسیر صعود آنها می‌باشد.
بطور كلی كانسارهای ماگمایی را می‌توان به دو گروه كانسارهای مرتبط با ماگماهای مافیك و اولترامافیك و كانسارهای وابسته به ماگماهای حدواسط و اسیدی تقسیم نمود. وجه مشترك تمامی كانسهارهای ماگمایی در این است كه ماده معدنی در حین مرحله اصلی تبلور ماگما متبلور شده و معمولاً به صورت یكنواخت و كم‌عیار در زمینه سنگ‌آذرین پراكنده می‌باشد (كانسارهای الماس و مس پرفیری). اما در برخی از موارد ممكن است ماده معدنی به واسطه اختلاف وزن مخصوص زیادی كه با مذاب سیلیكاته دارد در شرایط مناسب بتواند پس از تبلور در مخزن ماگمای مذاب سقوط نموده و در بخش‌های تحتانی مخزن ماگما به صورت لایه‌ی‌ مشخص و بسیار وسیع تجمع یابد (ذخایر كرومیت و پلاتین تجمع یابد).
● كانسارهای مس پورفیری
كانسارهای مس پورفیری مهمترین عنصر كانسارهای پورفیری بوده و عظیم‌ترین ذخایر مس جهان را شامل می‌شوند. وجه تشابه تمامی كانسارهای پورفیری، حضور بافت پورفیری در سنگ آذرین میزبان كانی‌سازی است. بافت پورفیری كه شامل حضور بلورهای درشت در یك متن ریزبلور از یك سنگ‌آذرین است نشان‌دهنده‌ی وجود دو مرحله سرد شدن متفاوت برای ماگماست. یكی مرحله آرام اولیه كه در آن بلورها به كندی و آهسته سرد شده و در نتیجه ابعاد درشتی یافته‌اند و دیگری مرحله سریع ثانویه كه در آن به دلیل سرعت زیاد سرد شدن ماگما مابقی مذاب به صورت بسیار ریز بلور در لابلای بلورهای درشت اولیه متبلور شده است. این بافت بیشتر در توده‌های نفوذی كه به سرعت از اعماق به بخش‌های كم‌عمق پوسته نزدیك و به سطح زمین صعود نموده‌اند مشاهده می‌شود.
در این توده‌های نفوذی اگر ماگمای اولیه سرشار از مواد معدنی نظیر مس، مولیبدن، اورانیوم، طلا یا تنگستن و قلع باشد، به دلیل سرعت بالای سرد شدن ماگما در حین صعود، این مواد فرصتی برای جدا شدن از ماگما و تبلور در فضاهای مناسبی نظیر گسل‌ها و شكستگی‌ها پیدا نمی‌كنند. در چنین شرایطی این عناصر به شكل بلورهای ریز كانی‌هایی نظیر كالكوپیریت، مولیبدنیت، طلا، كاسیتریت و غیره در متن سنگ پخش شده و متبلور می‌شوند. بدین‌ترتیب تمامی توده‌ی عظیم نفوذی آغشته به مواد معدنی با عیار پایین می‌شود. عیار ماده معدنی در این كانسارها ندرتاً از ۱/۵ درصد تجاوز می‌كند. اما آنچه كه این كانسارها را از نظر اقتصادی ارزشمند نموده حجم عظیم كانی‌سازی و ذخیره بسیار بالای ماده معدنی در آنهاست. امروزه پیشرفت تكنولوژی دست‌یابی به روش‌های استحصال مواد معدنی را در عیارهای كمتر از ۱% نیز امكان‌پذیر ساخته است و بدین‌ترتیب روزبروز به اهیمیت استراتژیك ذخایر پرفیری افزوده می‌شود.
▪ كانسارهای مهم مس عبارتند از:
ـ كانسارهای رگه‌ای مس
ـ كانسارهای دگرگونی مجاورتی (اسكارن) مس
ـ كانسارهای رسوبی مس
ـ كانسارهای پورفیری مس
در میان این كانسارها، كانسارهای مس پورفیری به دلیل ذخیره زیاد و هزینه ناچیز بهره‌برداری جائز بیشترین اهمیت‌اند. امروزه بخش اعظم مس جهان از كانسارهای مس پورفیری به دست می‌آید.
▪ كانسارهای مس پورفیری را به اساس نوع سنگ‌آذرین نفوذی میزبان كانی‌سازی به دو گروه تقسیم می‌كنند:
۱) كانسارهای مس پورفیری نوع مونزوینتی
در این گروه از كانسارهای مس پورفیری توده نفوذی كه كانی‌سازی در آن صورت گرفته از نوع مونزونیت تا گرانودیوریت پورفیری با تركیب كالك آلكان است. این توده‌های نفوذی معمولاً در زون فرورانش حاشیه قاره‌ها مشاهده می‌شوند. این توده‌های نفوذی نیمه‌عمیق غالباً به شكل استوك و دایك و ندرتاً باتولیت مشاهده می‌شوند.
این توده‌های نفوذی غالباً به شكل باتولیت مشاهده می‌شوند.
عیار مس در این گروه از كانسارهای مس پورفیری بطور میانگین ۰/۵ وذخیره كانسار بین ۹۵ تا ۳۰۰۰ میلیون تن می باشد. محصول فرعی این كانسار طلا و به مقدار جزیی مولیبدن می‌باشد.
۲) كانسارهای مس پاندرا در گینه جدید، باسای در فیلیپین و سروكلرادو در پاناما از نوع كانسارهای مس پورفیری دیوریتی می‌باشند.
● شكل و بافت ذخیره معدنی
بطور كلی ذخیره كانسارهای مس پورفیری به اشكال چتری، عدسی محدب، صفحه‌ای و استوانه‌ای مشاهده می‌شود. اما به طور كلی شكل توده معدنی به شدت تحت تأثیر شكل توده نفوذی و شكستگی‌ها و زون‌های خرد شده محلی می‌باشد. ذخیره معمولاً در بخش فوقانی و اصطلاحاً سقف توده نفوذی تشكیل می‌شود و بعضاً دامنه آن تا سنگ‌های در برگیرنده توده نفوذی كشیده می‌شود.
بافت ذخیره غالباً از نوع پراكنده بوده اما كانی‌سازی به شكل رگچه‌های كوچك نیز مشاهده می‌شود.
● كیمبرلیت‌ها و ذخایر الماس (Kimberlites)
كیمبرلیت یك سنگ آذرین اولترامافیك غنی از پتاسیم است كه بیشتر حاوی قطعاتی از سنگها و كانی‌های پوسته و جبه می‌باشد. كیمبرلیت‌ها اكثراً در پوسته قاره‌ای و در بخش‌های پایدار آن كه اصطلاحاً كراتون یا سپر نامیده می‌شوند بوجود آمده‌اند. ماگماهای كیمبرلیتی از ذوب مواد جبه‌ای بوجود می‌آیند. بالا بودن محتوای گازهای Co۲ و F و H۲o در ماگماهای كیمبرلیتی موجب می‌شود تا این ماگما بیشتر حالت انفجاری داشته باشند. ماگمای كیمبرلیتی در حین صعود در اعماق زیاد منفجر شده و موجب پدید آمدن یك دهانه آتشفشانی انفجاری در سطح زمین می‌شود. این دهانه توسط یك مجرای قیفی شكل كه اصطلاحاً دیاترم (Diatreme) نامیده می‌شود به یك دایك كیمبرلیتی در عمق ختم می‌شود
مهمترین كانی‌های كیمبرلیت‌ها عبارتند از سرپانتین، فلوگوپیت، ترمولیت، كلسیت، منیتیت، آپاتیت، الیوین، پیروكسن، نفلین و الماس. با وجود اینكه الماس مهمترین كانی اقتصادی است كه از كیمبرلیت‌ها استخراج می‌شود. اما تمام كیمبرلیت‌ها دارای الماس نیستند. الماس به صورت پراكنده در زمینه كیمبرلیت یافت می‌شود، اما عیار آن بسیار پایین و بین ۰/۱ الی ۰/۶ گرم در تن است. مطالعات آزمایشگاهی و مشاهدات صحرایی نشان داده كه الماس در دمای حدود ۱۱۰۰ درجه سانتیگراد و فشار حدود ۵۰ كیلوبار متبلور می‌شود. چنین شرایطی تنها در اعماق جبه حكم فرماست. بنابراین الماس در این بخش‌های جبه متبلور می‌شود.
بنابراین هر ماگمایی كه از این اعماق منشاء بگیرد می‌تواند الماس‌ها را به سطح زمین برساند. اما شرط اصلی چنین ماگمایی این است كه نباید سرعت صعود آن از ۷۰ كیلومتر در ساعت كمتر باشد. در غیراین صورت الماس‌ها فرصت می‌یابند تا در ماگمای مذاب حل شده و به صورت گاز Co۲ وارد بخش گازی ماگما شوند. به همین دلیل است كه كیمبرلیت‌ها واجد ذخیره الماس نیستند. از نظر زمانی اكثر كیمبرلیت‌ها متعلق به دوره كرتاسه هستند. مهمترین ذخایر كیمبرلیت در آفریقای جنوبی، روسیه، آمریكا و هندوستان واقع شده‌اند و نام كیمبرلیت نیز از ناحیه كیمبرلی در آفریقای جنوبی گرفته شده است.