كانسارهاي رسوبي

تنوع گسترده محيط‌‌هاي رسوبي و گوناگوني سنگ‌هاي رسوبي محيط‌هاي متنوع و متعدد بسياري را براي ميزباني ذخابر معدني  فراهم نموده‌اند. در محيط ‌هاي رسوبي با ذخاير مختلفي از كاني‌هاي فلزي و غيرفلزي برخورد مي‌كنيم كه اغلب ساخت‌ها و بافت‌هاي رسوبي مشخصي را نشان مي‌دهند. عوامل مؤثر در رسوبگذاري موادمعدني نيز بسيار متنوعند. فاكتورهاي شيميايي، عوامل مكانيكي، محيط رسوبي، موجودات زنده، دما، PH و Eh محيط رسوبي همگي از عواملي هستند كه هر كدام به سهم خود در شكل‌گيري انواع مختلف كانسارهاي رسوبي مؤثرند.

كانسارهايي مانند مس، سرب و روي، اورانيوم، طلا، آهن و آلومينيوم از جمله كانسارهايي هستند كه بخش قابل توجهي از ذخاير رسوبي شناخته را تشكيل مي‌دهند.

كانسارهاي اورانيوم ماسه‌سنگ

مهمترين ذخاير اورانيوم در ماسه سنگهايي تشكيل شده كه منشاء رودخانه‌اي داشته‌اند. حدود 45% ذخاير اورانيوم كشف شده كشورهاي غربي و 95% ذخاير اورانيوم آمريكا از نوع ماسه‌سنگي است. اين كانسارها در آفريقاي جنوبي از كربونيفر تا ترياس و در غرب آمريكا و شرق اروپا در دوران دوم و در استراليا در دوران سوم تشكيل شده‌اند.
سنگ ميزبان كاني‌سازي از نوع ماسه‌سنگ، آركوز و يا توف است كه در محيط رودخانه يا حوضچه‌هاي كم‌عمق تشكيل شده‌اند. اورانيوم اوليه موجود در پگماتيت‌ها، توف‌هاي آتشفشاني اسيدي و يا گرانيت‌هاي منطقه توسط آبهاي سطحي اكسيژن‌دار اكسيد شده و به اين صورت محلول حمل مي‌شود. پس از فرورفتن به درون زمين به شكل آبهاي زيرزميني غني از اورانيوم در جهت شيب توپوگرافي، در لايه‌هاي متخلخل ماسه‌سنگ حركت نموده و ضمن تغيير شرايط اكسيدان محيط و با عبور از كنار بقاياي مواد آلي موجود در ماسه سنگ به شكل كاني اورانينيت در فضاهاي تخلل ماسه‌سنگ رسوب مي‌نمايد.

فاكتورهاي مهم و مؤثر در تمركز اورانيوم عبارتند از : نفوذپذيري بالاي سنگ ميزبان، وجود مواد جذب‌كننده اورانيوم نظير زغال‌سنگ، اكسيدهاي آهن و منگنز و كاني‌هاي رسي، شرايط احياء‌كننده حاصل از وجود مواد آلي و سولفيدها.
كاني‌هاي مهم اورانيوم در اين ذخاير عبارتند از كارنوتيت، اورانيتيت، پيچبلند و كمپلكس‌هاي آلي اورانيوم‌دار. عيار متوسط U₃O₈ اين كانسارها بين 1/0 الي 35/0 درصد است. ميزان ذخيره هر كانسار بين 25 تا 30 هزار تن است.

كانسارهاي پلاسر (Placer)

در طبيعت كاني‌هايي وجود دارند كه در مرحله اول تشكيل‌شان به دليل پايين بودن عيارشان در سنگ مادر اوليه فاقد ارزش اقتصادي هستند. به عنوان مثال زيركن به عنوان يك كاني فرعي در گرانيت‌ها متبلور مي‌شود اما عيار آن در سنگ گرانيت آنقدر پايين است كه ارزش استخراج ندارد. مسلماً تعداد اين كاني‌ها در طبيعت بسيار است، اما تنها تعداد محدودي از اين كاني‌ها از مقاومت مكانيكي و شيميايي كافي برخوردارند تا پس از هوازده‌شدن سنگ مادر، توسط آب، باد و گاهي اوقات يخچال‌ها حمل شده و در محيط‌هاي مناسب ثانويه بستر رودخانه‌ها، صحراها يا رسوبات يخچالي متمركز گرديده و تشكيل ذخاير نوع پلاسر را بدهند.

كاني‌هاي داراي مقاومت شيميايي و مكانيكي بالا نظير طلا، پلاتين، ايلمنتيت، الماس، زيركن، كاسيتويت و گارنت‌ها به صورت آواري توسط آب حمل شده و بر اساس وزن مخصوص، شكل و اندازه ذرات در محل‌هاي مناسب رسوب نموده . برجا نمي‌مانند. مهمترين شرايط لازم جهت تشكيل ذخايزر پلاسر عبارتند از:
سنگ مادر مناسب، آب و هواي گرم و مرطوب كه موجب هوازدگي سنگ و آزاد شدن كانيهاي مقاوم از متن سنگ گردد، و بالاخره شيب توپوگرافي نسبتاً هموار و كم‌شيب. نوع سنگ مادر كانيهاي يك پلاسر است. به عنوان مثال پلاسر الماس از كيمبرليت‌ها، پلاسر قلع از گرانيت‌ها و پلاسر گارنت از گارنت شيست‌ها منشاء مي‌گيرد.
حدود 95 درصد قلع توليد شده توسط كشورهاي مالزي، تايلند و اندونزي از پلاسرهاي قلع اواخر دوران سوم بدست مي‌آيد. كاستريت (SnO₂) موجود در گرانيت‌ها و پگماتيت‌ها پس از هوازده شدن سنگ آزاد شده و سپس توسط آب حمل شده و در بستر رودخانه در محل‌هاي مناسب تشكيل پلاسرهاي قلع را مي‌دهند.

كانسهارهاي بوكسيت (Bauxite)

بوكسيت سنگي غني از آلومينيوم است كه عمدتاً از هيدروكسيدهاي آلومينيوم و مقدار ناچيزي كانيهاي رسي و كوارتز تشكيل شده است. تركيب كاني‌شناسي بوكسيت تا حدودي متغير بوده و تابع سنگ مادراوليه آن است. حدود 96% آلومينيوم جهان از ذخاير بوكسيتي اين عنصر تأمين مي‌شود.

ميانگين آلومينيوم سنگهاي پوسته زمين 8/13% است در حالي كه براي يك ذخيره اقتصادي آلومينيوم حداقل عيار قابل استخراج 30% Al₂o₃ است. در ميان سنگهاي آذرين نفلين سينيت با 21/3% Al₂o₃ و در بين سنگهاي رسوبي شيل‌ها با 14/7% Al₂o₃ بالاترين مقدار آلومينيوم را در سنگهاي پوسته دارا هستند، كه به مراتب كمتر از حداقل عيار قابل‌ بهره‌برداري آلومينيوم مي‌باشند.

شيل

در صورتي كه سنگهاي داراي محتواي Al بالا و Sio₂ پايين تحت هوازدگي شيميايي حاصل از بارندگي متناوب و اصطلاحاً هيدروليز (آب‌شويي) قرار گيرند عناصر k، Na ، Mg ، Ca ، Si سنگ به صورت محلول درآمده و توسط آبهاي سطحي و زيرزمين از منطقه خارج مي‌شوند. آنچه باقي مي‌ماند Al₂O₃ و اندكي Fe₂O₃است كه موجب مي‌شود تا لايه ضخيم خاك حاصل از هوازدگي كه روي سنگ مادراوليه تشكيل شده سرخ رنگ ديده شود. فاكتورهاي مهمي كه در تشكيل ذخايز بوكسيت نقش اساسي دارند عبارتند از:
1- تركيب شيميايي و كاني شناختي سنگ مادر.
2- نفوذپذيري بالا.
3- ميزان نزولات جوي و دما.
4- توپوگرافي مناسب و زهكشي بالا.
نفلين سينيت، شيل، آهك‌هاي رسي و بازالت سنگهايي هستند كه از نظر محتواي كافي جهت تشكيل بوكسيت برخوردارند. سنگ‌هاي مناسب براي تبديل شدن به بوكسيت بايد در آب‌وهواي گرم و مرطوب مناطق حاره قرار بگيرند. ميزان بارش ساليانه 1200 الي 1400 ميليمتر و دماي متوسط 26 درجه سانتيگراد همراه با توپوگرافي ملايم و كم‌شيب موجب حداكثر فرسايش شيميايي و حداقل فرسايش مكانيكي مي‌شود. در شرايط PH بين 7 تا 8 آبهاي سطحي اين نواحي سيليكاتها تجزيه شده و تمامي عناصر آنها شسته شده و به صورت محلول حمل مي‌شوند. تنها هيدروكسيدهاي آلومينيوم هستند كه به شكل كاني‌هايي نظير گيبسيت، بوهميت و دياسپور نامحلول باقي مانده و رسوب مي‌كنند.
كانسارهاي مهم بوكسيت در برزيل، استراليا، گينه بيسائو و جامائيكا واقع شده‌اند. عيار Al₂O₃ در ذخاير بوكسيت بين 35 الي 55 درصد و ذخيره آنها بين 1 الي 700 ميليون تن مي‌باشد.