معدن چیست؟
به طور کلی، در پاسخ به این سوال و تعریف آن به مکانی گفته می شود که در آن انباشتگی قابل توجهی از انواع فلزات و سنگ ها که دارای ارزش اقتصادی بالایی هستند،به چشم می خورد. در یک تعریف دقیق تر، اجتماع و پراکندگی بیش از حد معمول یک کانی در یک سنگ را معدن می نامند. معادن عمدتا به صورت لود، رگه، درز، صخره یا ذخایر پلاسر در درون سنگ ها رخنمون پیدا می کنند.
میزان بهره برداری از این ذخایر مواد خام، بر اساس صرفه اقتصادی، میزان سرمایه گذاری، نیروی کار تخصیص یافته و انرژی مورد نیاز جهت استخراج، پالایش و انتقال مواد استخراج شده از معادن، متفاوت و منحصر به فرد خواهد بود.
ساختارهای معادن
لود:
در زمینشناسی، لود به رسوباتی از سنگ معدن فلزی که شکاف یک سازند سنگی یا رگهای از سنگ را که در بین لایههای سنگ رسوب یا تعبیه شده است، پر میکند و یا درون آن قرار میگیرد، گفته می شود.
رگه:
در زمین شناسی، رگه به ورقه های متمایز از کانی های متبلور درون یک سنگ گفته می شود. رگه زمانی به وجود می آید که مواد معدنی حمل شده توسط آب جاری حاصل از بارش، در درون توده سنگ رسوب می کنند. جریان یافتن محلول، معمولاً به دلیل گردش هیدروترمال درون سنگ است.
درز:
زغال سنگ که به دلیل بهره برداری از انرژی حاصل از آن، بسیار ارزشمند است در این دسته از معادن قرار می گیرد. از این سنگ معدن، از سال 1880 به طور گسترده برای تولید توان الکتریکی در کاربردهای گوناگون استفاده شده است. معادن زغال سنگ در نقاط مختلف جهان از جمله بریتانیا، آفریقای جنوبی، استرالیا و ایران قرار دارند.
صخره:
از جمله معادنی که دارای این ساختار هستند، می توان به صخره های کوارتز اشاره نمود. کوارتز یکی از رایج ترین و فراوان ترین کانی های موجود در پوسته زمین است. در بیشتر ذخایر کوارتز، رگه های طلا رخنمون پیدا می کنند.
در بیشتر مناطق کم عمق و اکسید شده صخره های کوارتز، طلا در حالت فلزی خود ظاهر شده و به راحتی می توان آن را استخراج و از آن بهره برداری نمود. از جمله این معادن، می توان به معادن طلای ویکتوریا و اوتاگو مرکزی در نیوزیلند اشاره کرد.
ذخایر پلاسری:
کانسار یا پلاسر در زمینشناسی، شامل تجمعی از کانیهای ارزشمند در معدن است که در طی فرآیندهای رسوبی تشکیل میشوند. این نامبه معنای شن آبرفتی برگرفته شده است. پلاسرها منابع مهمی جهت استخراج طلا هستند.
تاریخچه کشف و بهره برداری از معدن چیست؟
از زمان آغاز تمدن بشری، استفاده از سنگ معدن، سرامیک و نیز فلزاتی که در نزدیکی سطح زمین یافت میشوند، جهت ساخت ابزار و سلاح های اولیه متداول و رایج بوده است. از جمله اولین معادنی که حدود 4000 سال پیش از میلاد توسط انسان ها کشف و مورد بهره برداری قرار گرفت، معادن سنگ چخماق بود.
به گفته باستان شناسان یکی از قدیمی ترین معادن شناخته شده در جهان، معدن نگوانیا در اسواتینی سوازیلند است که قدمت آن حدودا به 43000 سال می رسد که انسان های پارینه سنگی از آن بهره برداری می کردند.
مصریان باستان نیز نخستین بار مالاکیت را از معادن برای تزئینات و سفالکاری استخراج کردند.
بعدها، مصریان برای ساخت سازه های عظیم ساختمانی در مصر از سنگ معدن های فراوانی استفاده کردند. پس از گذشت مدت زمان کوتاهی معادن سنگ فیروزه و مس در وادی حمامات، تورا، اسوان و دیگر نقاط یافت گردید.
استخراج معدن در مصر در اولین سلسله ها اتفاق افتاده است. معادن طلای نوبیا از جمله بزرگترین و گسترده ترین معادن در مصر باستان محسوب می شد.
گفته می شود قدیمی ترین معدن زیرسطحی شناخته شده در جهان، معدن هماتیت متعلق به عصر حجر در کشور سوییس قرار دارد. برخی از باستان شناسان بر این باورند، که اولین بار معدن مس در ایران کشف شده و مورد بهره برداری قرار گرفته است. سنگ معدن های یافت شده در تل ابلیس در شهر کرمان حدودا 6000 سال قدمت دارند. قدیمی ترین منطقه ای که آثار وجود مس در آن دیده شده است، در سیلک کاشان قرار دارد.
انواع معدن
مواد استخراج شده از معدن های مختلف، شامل انواع فلزات، زغال سنگ، شیل نفتی، انواع سنگ های قیمتی، سنگ آهک، گچ، سنگ نمک، پتاس، شن و خاک رس می باشد. فرآیند های معدنکاری جدید شامل اکتشاف برای یافت سنگ معدن، تجزیه و تحلیل پتانسیل معدن مورد نظر، استخراج مواد معدنی و نهایتا احیای زمین پس از بسته شدن آن است.
معادن موجود در ایران
ایران در بین 15 کشور بزرگ غنی جهان از نظر مواد معدنی بوده و دارای حدود 68 نوع ماده معدنی و 37 میلیارد تن ذخایر اثبات شده و… است.
معادن سنگ آهن
دو معدن سنگ آهن چادرملو و گل گهر، بزرگترین معادن سنگ آهن در کشور هستند که بیش از 80 درصد توان تولید سنگ آهن در کشور را به خود اختصاص داده اند.
معادن زغال سنگ
کشور ایران دارای تعداد بیشماری معدن زغال سنگ اثبات شده قابل استحصال می باشد. مجموعا بیش از 50 میلیارد تن زغال سنگ در کشور تولید و مورد بهره برداری قرار گرفته است.
گفته می شود تا اواسط سال 2008، سالانه به طور میانگین حدود 1.3 میلیون تن زغال سنگ استخراج و تولید شده است.
با پیشرفت عملیات معدنکاری در کشور، تولید زغال سنگ سخت از 2 میلیون تن در نوامبر 2008 به 5 میلیون تن در سال 2012 افزایش یافته است.
معادن ذغال سنگ شمال کشور، از آذربایجان تا استان خراسان گسترده شده است. مرغوب ترین نوع زغال سنگ از منطقه ى البرز و از معادن زیراب استخراج می گردد.
میزان ذخیره اثبات شده زغال سنگ کشورمان، حدودا 282939000 تن برآورد شده است.
معادن مس
مطابق گزارشات، تا سال 2011، ایران نهمین تولید کننده بزرگ مس جهان با تولید 32.5 میلیون تن مس، محسوب شده است.
استخراج مس در کشورمان، سابقه اى دیرینه دارد و ذخایر آن در سراسر فلات ایران و نیز نواحى انارک یزد، بایچه باغ زنجان ، سونگون آذربایجان پراکنده شده است.
در سال ۱۳۷۶ حدود۳۷۲000 تن سنگ مس از این مناطق استخراج شده است.
معادن بوکسیت
معادن آلومینیوم
معادن سرب و روی
گفته می شود در کشورمان ایران، بیش از 220 میلیون تن ذخایر اثبات شده سنگ سرب و روی وجود دارد.
این کشور حدود 5 درصد از ذخایر فلزی جهان را با گنجایش 11 میلیون تن فلز روی و 5 میلیون تن سرب، به خود اختصاص داده است.
معادن اورانیوم
کشور ایران دارای تعداد زیادی معدن اورانیوم در مناطق مختلف آن از جمله آذربایجان، بندرعباس، خراسان شمالی و یزد می باشد.
در سال های 2018 و 2019 سالانه 84 تن کیک زرد (U3O8) در کشور تولید شده که تماماً از معادن خود کشور تامین شده است.
به دلیل توسعه معادن اورانیوم در کشور، ایران بیشتر از کشور پاکستان سنگ اورانیوم را جهت کاربردهایی مانند سوخت هسته ای و همچنین کاربردهای پزشکی فرآوری و تولید نموده است.
معادن طلا
کل ذخایر معادن زیرسطحی طلا در ایران، حدود 320 تن برآورد شده است.
بر اساس گزارش آماری در سال 2008 میلادی، استخراج طلا در کشور به پنج تن در سال افزایش یافته است. با پیشرفت صنعت و بهره برداری از معادن، این میزان تولید امروزه نزدیک به 25 تن در سال افزایش یافته است.
بزرگترین معدن طلا در ایران تا سال 1391، معدن طلای شهر تکاب در استان آذربایجان غربی می باشد که دارای بالغ بر 4 تن ذخایر طلای کشف شده می باشد.
حدودا از هر تن سنگ طلای استخراج شده از این ذخایر، 5.81 گرم طلای خالص فراوری شده است.
در سال 2014 میلادی، در منطقه زارع شوران در استان آذربایجان غربی که از بزرگترین ذخایر و معادن طلا در کشور می باشد،
بالغ بر 20 میلیون تن طلا با عیار متوسط 5.5 گرم در تن استخراج شده که یکی از مهم ترین و با ارزش ترین معادن شناخته شده طلا در سطح جهانی به شمار می رود.
معادن فلزات قیمتى
این فلزات شامل طلا، نقره، مس و … می باشد که در رابطه با آن ها بحث گردید.
در خصوص نقره، در ایران با مطالعاتی که در این خصوص صورت گرفته است، نشانه هایی دال بر وجود معادن نقره دیده نشده است.
با این حال به دلیل این که این فلز عموما مقداری سرب، نیکل و مس را در ذخایر معدنی با خود به همراه دارد، احتمال وجود آن در کانال هاى مناطق بیرجند و سیستان و بلوچستان بسیار زیاد است.
مواد معدنى غیر فلزى
این مواد، شامل طیف وسیعی از ذخایر معدنی از جمله انواع سنگ هاى ساختمانى به صورت سنگ لاشه، سنگ تزئینى، سنگ آهک، سنگ گچ و خاک هاى معدنى و نیز سنگ نمک می باشد که در کشورمان به وفور یافت می شوند و کاربردهای فراوانی دارند.
معادن نمک
ذخایر نمک در کشور ایران در اطراف نواحی کویرهاى مرکزى به وفور یافت شده و مورد بهره برداری قرار می گیرد.
معادن خاک سرخ
معادن خاک نسوز
از جمله مناطق سرشار از ذخایر خاک نسوز در کشور ایران، می توان به خراسان، سمنان، اصفهان، فارس و آذربایجان غربى اشاره کرد.
میزان ذخایر این ماده تنها در استان سمنان ۱٫۰۶۰٫۰۰۰ تن تخمین زده زده شده است.
به گفته کارشناسان، ذخایر احتمالى این ماده در استان اصفهان در منطقه سمیرم ۴٫۶۰۰٫۰۰۰ و در دویلان ۸٫۰۰۰٫۰۰۰ تن برآورد شده است.
معادن فیروزه
امروزه در عرصه صنعت و معدن، یکی از مشهورترین ذخایر معدنی سنگ فیروزه ایران می باشد که دارای شهرت جهانی است. همان طور که میدانید بیشتر ذخایر این سنگ با ارزش در نیشابور قرار دارد. کارشناسان میزان ذخایر این ماده را حدود ۱۰ هزار تا ۲۰ هزار تن برآورد کرده اند. مهمترین منابع این سنگ با ارزش در منطقه باغون از توابع شاهرود می باشد.
با توجه به آن چه ذکر گردید، کشور ایران به لحاظ ذخایر و معادن غیر فلزی و فلزی بسیار غنی می باشد. این کشور دارای معادن فراوان از جمله فلدسپات، بنتونیت، تالک، زاج، فلئورین، سیلیس، دولومیت، تراورتن، مرمر و انواع مختلف سنگ هاى ساختمانى و تزیینى در مناطق مختلف کشور می باشد.