دانلود مقاله اهمیت اقتصادی طلا در جهان و موقعیت اکتشاف و استخراج طلای ایران در مقایسه با جهان

بخشی از مقاله

چکيده:
در اين پروزه سعی شده است به بررسی کليه مطالب مربوط به طلا اعم از خصوصيات و اهميت اقتصادی طلا در جهان،فعاليتهای اکتشافی و استخراجی انجام شده در برخی مناطق کشور،توليدات و نوسانات قيمت طلا در ايران وجهان،اقتصاد جهانی طلا،طريقه اکتشاف،استخراج و استحصال طلا،موقعيت طلای ايران در مقايسه با جهان،بررسی ذخاير و تجارت جهانی طلا و در نهايت امکان توليدطلا درايران پرداخته شده است.
از آنجا که کشور ما در خاورميانه از نظر ذخاير ارز و طلا در موقعيت بسيار ارزشمندی است اما با وجود اين در بسياری از مناطقی که وجود طلا در آنجا محرز شده است اما امکان استخراج و استحصال آن وجود ندارد.
زيرا عواملی اعم ازوجود شرايط نامناسب آب وهوائیدر محل،موقعيت جغرافيائی نا مناسب محل وجود ماده معدنی ،عدم وجود مکانيسم پيشرفته جهت استخراج درشرايط مختلف،پائين بودن عيار طلا،اقتصادی نبودن مراحل اکتشافی و در نهايت استخراجی و... امکان توليد طلا در ايران تنها به دو معدن منتهی می شود .
يکی طلای زرشوران است که از سال آينده باعيار 7.9توليد خواهد کرد که بسيار خوب است و ديگری طلای موته با عيار2.5 است که تنها از اين معدن است که طلا به صورت شمش تهيه می گردد.
البته در بعضی از نقاط کشور مانند شوش طلا از لجن های مس استحصال می شود
اميد است در آينده نزديک شرايط به گونه ای فراهم شود تا مناطقی که در آنجا طلا وجود دارد اما امکان استحصال آن نيست اين امکان،ممکن شده و چرخه اقتصادی کشور به کمک اين ماده معدنی ارزشمند و تعيين کننده در وضعيت کنونی کشور تحول نوينی ايجاد نمايد و علاوه بر نفت بتواند پشتوانه قدرتمند ديگری داشته باشد.
چرا که طلا نقش تعيين کننده ای در اقتصاد ايفا می کند ومي‌توان طلا را به عنوان يك شاخص حساس نسبت به شرايط ملي و بين‌المللي معين از قبيل تورم و يا جنگ معرفي كرد.

مقدمه :
منابع معدني نقش زير بنايي در فرايند توسعه اقتصاد كشور دارند و در اين ميان طلا به عنوان يك منبع ثروت با كاربرد ويژه در صنعت و پشتوانه سيستم پولي پاره‌اي از كشورهاي جهان، از اهميت خاصي برخوردار است. تفاوت طلا با ساير عناصر در رابطه تاريخي آن با پول نهفته است. بر اين اساس در چند سال اخير منابع هنگفتي در زمينه اكتشاف طلا سرمايه گذاري شده است.
اطلاعات درمورد ذخاير طلا در كشورمان بسيار پراكنده بوده و به لحاظ نداشتن يك سيستم بانك اطلاعاتي قوي، گردآوري، نگهداري و پردازش اين اطلاعات به خوبي صورت نگرفته است. هدف از انجام اين پروژه جمع آوري اطلاعات مربوط به طلا (اكتشاف، استخراج، ... )، ساماندهي اين اطلاعات در قالب يك بانك اطلاعاتي و در نهايت ارايه اطلاعات به شكل پروژه و CD خواهد بود. .در مرحله بعد اطلاعات مورد نياز و مراكز اطلاعاتي شناسايي شد و با توجه به الويت‌بندي صورت گرفته و حجم عظيم اطلاعات در سازمان زمين‌شناسي و اكتشافات معدني كشوراطلاعات موجود در اين ارگان گردآوري گرديد، در ادامه جمع‌آوري اطلاعات موجود در وزارت صنايع و معادن و دانشگاههاي سطح تهران صورت پذيرفت. طبقه‌بندي اطلاعات جمع‌آوري شده به چهار دسته معدن، كانسار، نشانه هاي معدني و آنومالي( كه شرح مربوط به هر كدام در ذيل آورده شده ) انجام شد كه حاصل آن معرفي 2 معدن (طلاي موته و مس و طلاي سرچشمه )، 36 كانسار، 79 نشانه معدني، و 288 آنومالي معدني تا كنون مي‌باشد.

1-معدن: تمركز اقتصادي مواد معدني كه يا در گذشته استخراج شده‌است و يا اكنون در حال استخراج براي عرضه و فروش مي‌باشد.
2-كانسار: تمركز اقتصادي مواد معدني كه لزوما يك تمركز اقتصادي است اما هنوز استخراج نگرديده است.
3-نشانه معدني: ويژگي زمين‌شناسي يا ... كه به حضور يك نهشته معدني در يك ناحيه اشاره دارد.
4-آنومالي معدني: نواحي بي‌هنجار كه مطالعات زمين‌شناسي، اكتشافي و... انجام‌گرفته در آنها از " نشانه معدني" كمتر بوده اما در آينده با تكميل مطالعات مي‌تواند به‌عنوان يك نشانه معدني معرفي گردد.

فصل اول
منشأ،خصوصيات و اهميت اقتصادی طلا

1-1- اهميت اقتصادي طلا:
طلا از گذشته‌هاي بسيار دور، به‌دليل جلاي زيبا، مقاومت بالا در مقابل اكسيداسيون و ديگر عوامل شيميايي، شكل‌پذيري خوب و كميابي، در طول تاريخ مورد توجه بشر بوده و داراي اهميت ويژه‌اي مي‌باشد.
طلا به عنوان مهمترين استاندارد پولي جهان مطرح بوده و بيشترين مورد مصرف آن، در ساخت سكه و شمش طلا به عنوان ذخاير پولي بين‌المللي است. اين فلز به علت زيبايي و مقاومت، به صورت زيورآلات و كارهاي هنري نيز استفاده مي‌شود. اين فلز همچنين در ساخت لوازم الكترونيكي دقيق مورد استفاده است به‌طوري‌كه در آينده رده اول مصرف طلا را به خود اختصاص خواهد داد.
فلز طلا به عنوان يك سرمايه ملي و پشتوانه اقتصادي كشور مطرح مي‌باشد، بنابراين اطلاع رساني در مورد آمار قيمت، توليد، ذخيره و ... اين فلز گران‌بها در ايران در مقايسه با ديگر كشورها، براي برنامه‌ريزي بهتر در جهت استخراج و استفاده از آن مفيد و حتي ضروري مي‌باشد.
1-1-1- ملاحظات استراتژيک:
طلا از ديدگاه اقتصادي مي تواند استراتژيک تلقي شود، زيرا خود پشتوانه مالي بوده و در بازارهاي جهاني نقش ارزنده اي را ايفا مي کند.

شکل 1-1- طلا در آزمايشگاه

شکل 2-1- تصويري از طلاي صفحه‌اي
ذخيره سازي طلا در مراکز مهم دولتي در مواقع بحراني و اضطراري حائز اهميت است.
2-1-1- کيمياگري جديد:
از اوايل قرن بيستم بشر سعي کرده تا با بمباران هاي اتمي، بتواند در ساختار شيميايي عناصر تغيير و تحولاتي بدهد و آن را به عناصر ديگري تبديل کند. سرانجام روياي قديمي کيمياگران قرون وسطي، يعني تبديل فلزات پست به طلا به حقيقت پيوست.
در سال 1941 دکتر Kenneth از دانشگاه هاروارد (Harward) و يکي از همکارانش با به کارگيري يکي از آخرين مدل هاي دستگاه هاي اتم شکن موفق به تبديل جيوه به طلا شدند. اما اين کار عظيم، هيجان کمي را به همراه داشت زيرا طلاي به دست آمده بدين روش، بسيار جزئي بوده و هزينه ي توليد آن بسيار يالا مي باشد. بنابراين از نقطه نظر تجاري، استخراج طلا از کانسارها و حتي تامين آن از بازار به صرفه تر از توليد آن توسط دستگاه اتم شکن است.
3-1-1- طلاي آزمايشگاهي:
در آزمايشگاه برکلي (Lawrence Berkely) در کاليفرنيا، طلا از بيسموت ساخته شده است. شاهکاري که در قرون وسطي براي کيمياگران به صورت رويايي بود. اما اين کار توسط کيمياگران انجام نشد، بلکه توسط دستگاه Bevalac که براي شتاب دادن ذرات اتمي طراحي شده است، انجام شد. اين دستگاه يون هاي کربن و نئون را به سرعت به سوي بيسموت شليک مي کند که اين عمل از اتم بيسموت، قسمت هايي را به بيرون پرتاب کرده و عنصر سبک تري از نظر جرم اتمي يعني طلا برجاي مي گذارد. آيا اين عمل يعني تبديل بيسموت به طلا باعث شد که همه ي جويندگان طلا به جاي رفتن به کوه و دره به اين دستگاه روي بياورند؟ خير، زيرا کارکرد اين دستگاه، براي توليد يک ميليون اتم طلا حدود 10000 دلار آمريکا، هزينه در برداشت. در صورتي که قيمت طلاي توليد شده در طي کل مدت کمتر از يک ميليارديم يک سنت قيمت داشت.
جدول 1-1- نمودار توليد بزرگترين توليد کنندگان طلاي جهان ازسال 1998تا 2003

جدول 2-1- مقايسه توليدات طلاي ايران نسبت به جهان

واژه Siliqua Graece كه در زبان يوناني به جاي آن واژه Keration، در زبان عربي واژه Qirat(قيراط) و امروزه به طور كل به جا‌ي آن واژه Carat يا همان عيار را به كار مي‌گيرند، در زمان‌‌هاي قديم براي ناميدن هسته‌ درخت كاربو به كار رفته است. در اين دوران‌ همچنين واژهSILIQUA را براي ناميدن سكه‌هاي نقره‌اي كوچكي كه ارزش هر كدام يك‌بيست و چهارم ارزش سكه‌هاي طلايي 9/3 گرمي موسوم به SOLIDUS ، به كار رفته است. وزن اين سكه‌هاي نقره‌اي كوچك 54/4 گرم بود. از اين رو SILIQUA از نظر ارزشي تقريبا همسنگ با مقدار يك عيار يا siliqua Graeca از طلا است.
همچنين ارزش يك بيست و چهارم سكه SOLIDUS يك عيار طلا و يك قيراط است.
امروزه طلاي خالص، 24 عيار ناميده مي‌شود كه اين عدد نشانگر درجه خلوص طلاي موردنظر است.

شکل 3-1-گردنبندي از طلا
جدول 3-1-آلياژهاي مختلف طلاي ناب

آلياژ طلاهاي مورد استفاده در ساخت جواهر‌آلات در اروپا عمدتا 18 و 14 عيار است. در كشور انگليس طلاي 9 عيار نيز ساخته مي‌شود.
در آمريكا طلاي 14 عيار و در بعضي مواقع 10 عيار نيز در ساخت جواهرآلات به كار مي‌رود.
در خاورميانه، هندوستان و جنوب شرق آسيا، جواهرآلات از طلاي 22 عيار و گاهي 23عيار ساخته مي‌شود. در كشورهاي چين، هنگ‌كنگ و ديگر نواحي آسيا طلاي ناب موسوم به CHUK HAM با درجه خلوص 990 و تقريبا 24 عيار در ساخت جواهر به كار مي‌رود.
در قرن نوزدهم در انگلستان پس از جنگ‌هاي ناپلئون استانداردهايي براي طلا در نظر گرفته شد. در نيمه دوم اين قرن تعداد زيادي از ديگر كشورهاي اروپايي اين استانداردها را به كار گرفتند و در ضرب سكه‌هاي رايج در كشور‌هاي خود تركيب طلا و نقره را به كار بردند. در آمريكا نيز در سال 1879 استانداردي موسوم به DE FACTO براي طلا در نظر گرفته شد كه در سال1900 به شكل كاملا قانوني درآمد. در سال1914 يك استاندارد جهاني براي طلا در نظر گرفته شد كه مورد تاييد خيلي از كشورهاي جهان قرار گرفت و البته برخي كشورها نيز از پذيرفتن آن امتناع كردند.

شکل 4-1- شمش هاي ساخته شده طلا

شکل 5-1- سکه هاي قديمي طلا
2-1- تاريخچه:
Gold )طلا) از اسم گوتيك Gult گرفته‌ شده‌است. اين فلز از قديمي‌ترين فلزات شناخته‌شده است كه مورد استفاده قرارگرفته است، زيرا به سادگي شكل‌پذير مي‌باشد. هندي‌ها اولين بار در كتاب مقدسشان (4000 سال قبل از ميلاد مسيح) به طلا اشاره كرده‌اند. قديمي‌ترين معدن طلا (4000 سال قبل از ميلاد مسيح) در بين‌النهرين, در خاورميانه و مربوط به سومريان بوده‌است. يافته‌ها نشان مي‌دهد كه بين سال‌هاي2654 تا 2685 قبل از ميلاد در آبيدوس(Abydos) و نگده(Nagada) مصر, زرگري مرسوم بوده‌است، اين زمان به پيش از تاريخ استفاده از نقره برمي‌گردد. در اين زمان استفاده از طلا در جواهرسازي و تزئينات، بجز براي فرعونيان, خانواده آن‌ها, كاهنين و مقامات بلند پايه ممنوع بود. براساس اطلاعات محلي در مصر، طلا براي اولين بار در نيل آبي و معادن خاص گزارش شده كه به سال 2200 قبل از ميلاد برمي‌گردد.
3-1- كاني شناسي طلا:
طلا در طبقه بندي عناصر طبيعي در گروه مس قرار مي گيرد. در سيستم كوبيك متبلور مي شود و بلورهاي آن به شكل اكتائدر و بندرت دودكائدر، هگزائدر و تراپزوئدر با آرايش شبكه اي مكعب با سطوح مركز دار مي باشند، ولي طلا اغلب به صورت رشته اي و شاخه شاخه از شكل افتاده است. بلورهاي مكعبي طلا نادرند. طلا كه فلز نجيبي است (سختي 5/2 تا 3 بر اساس مقياس موس) مي تواند در اثر آلياژ شدن با مس و ديگر فلزات سخت گردد. بيشتر طلاها مقداري نقره دارند. طلاي خالص چگالي بالايي دارد و وزن مخصوصش 3/19 است كه وقتي نقره همراه آن بيشتر باشد به 6/15 نزول مي كند.طلا داراي سطح شكست تيز، كدر، با جلاي فلزي به رنگ زرد و با رنگ خاكه زرد بوده و بسيار چكش خوار و مفتول شدني است.طلا به واسطه خاصيت چكش خواري و وزن مخصوص زياد از پيريت، كالكو پيريت و ميكاهاي تجزيه شده زرد رنگ مشخص مي شود. طلا معمولا به صورت دانه هاي پراكنده در رگه هاي كوارتزي با پيريت و ديگر سولفورها، يا به صورت دانه هاي گرد يا گاه تكه هاي غلنبه در رسوبات رودخانه اي يافت مي شود. سنگهاي معدني غير از خود طلا شامل سلنورهاي طلا و تلورهاي طلا مي باشند.

شکل 6-1- طلاي کوبيک با سطوح اکتاهدري

شکل 7-1- طلاي خالص همراه کمي سيليس
1-3-1- كاني هاي اصلي طلا:
1- كالاوريت Calaverite با فرمول Au Te2 اين كاني طلا در سيستم مونوكلينيك متبلور شده و به صورت منشورهاي تيغه اي و شيار دار، غالبا دوقلو و توده هاي دانه اي پيدا مي شود. رنگ اين كاني از زرد برنزي تا سفيد نقره اي متغير است. خط اثرش خاكستري مايل به زرد تا خاكستري متمايل به سبز است. سختي اش 5/2 تا 3 و وزن مخصوصش 31/9 مي باشد. كالاوريت فاقد رخ بوده و كدر و شكننده است. اين كاني داراي جلا ي فلزي مي باشد. در اسيد نيتريك گرم حل مي شود و طلاي فلزي در محلول قرمز آزاد مي سازد. اختلاف آن با پيريت، سختي كمتر و داشتن بلورهاي طويل است. قابل ذكر است كه مقدار طلاي كالاوريت تا 44% مي رسد. اين كاني معمولا در رگه هاي هيدروترمال حرارت پائين تشكيل مي شود.
2- سيلوانيت Sylvanite با فرمول Ag,uA Te2 ) )اين كاني نيز همانند كالاوريت در سيستم مونو كلينيك متبلور شده و به صورت منشورهاي كوتاه و ضخيم، كه برخي دوقلواند و نيز به شكل ستون، چوب بست يا دانه اي پيدا مي شوند.سيلوانيت احتمالا هم ساخت كالاوريت است ولي برخي از محلهاي فلزي توسط نقره اشغال شده است. رنگ اين كاني از خاكستري فولادي تا سفيد نقره اي متغير است و رنگ خاكه آن خاكستري متمايل به زرد است. سختي آن 5/1 تا 2 و وزن مخصوصش 11/8 است. سيلوانيت داراي جلاي فلزي درخشان، كدر و شكننده است. سطح شكست آن ناصاف بوده و داراي كليواژ كامل (010)مي باشد. سيلوانيت در اسيد نيتريك حل مي شود و طلاي فلزي آزاد مي سازد. اختلاف آن با كالاوريت در داشتن رخ و سختي كمتر است. ضمنا مقدار طلاي سيلوانيت 30% است.اين كاني نيز در رگه هاي هيدروترمال حرارت پائين تشكيل مي شود.
3- كرنريت Krennerite با فرمول( Au,Ag Te2 ) اين كاني در سيستم ارتو رمبيك متبلور مي شود.سختي كرنريت 5/2 وزن مخصوصش 62/8 است. مقدار طلاي كرنريت معمولا كمتر از كالاوريت است و حداكثر به 44% مي رسد. نسبت طلا به نقره در اين كاني 4:1 مي باشد. كرنريت گسترش زيادي دارد ولي از لحاظ استخراج طلا اهميت زيادي ندارد.
4- پتزيت Petzite با فرمول( Ag3,Au Te2 ) سختي اين كاني 5/2، وزن مخصوصش 13/9 مي باشد و مقدار طلاي آن تا 25% مي رسد. رنگ اين كاني خاكستري تا سياه است و جلا ي فلزي دارد. رخ اين كاني مكعبي و شكست آن مختصري صدفي است.
5- مونت برايتيت Montbrayite با فرمول َAu2 Te3 اين كاني داراي سختي 5/2 و وزن مخصوص 9/9 مي باشد. مقدار طلاي مونت برايتيت تا 50% مي رسد. اين كاني يك تلورويد كمياب است.
6- ناژياژيت Nagyagite با فرمول Pb5 Au ( Te,Sb ) 4 S -8 سختي اين كاني 1 تا 5/1 و وزن مخصوص آن 5/7 مي باشد. مقدار طلاي ناژياژيت تا 7/12 % مي رسد. يك كاني نادر بوده و اكثرا در كانسارهاي ساب ولكانيك-گرمابي تشكيل مي شود.
7- مالدونيت Maldonite با فرمول َAu2 Bi سختي اين كاني نا مشخص و وزن مخصوص آن 7/15 مي باشد. مقدار طلاي آن 65% است.جزء كاني هاي نادر بوده و در كانسارهاي حرارت بالا تشكيل مي شود.
8- اروشيبنيت Aurostibnite با فرمول Au Sb2

شکل 8-1- کاني پتزيت

شکل 9-1- کاني سيلوانيت
2-3-1- كاني هاي فرعي طلا:
طلاي خالص در طبيعت بسيار كم است و آنچه اصطلاحا به آن طلاي خالص يا native گفته مي شود، در واقع طلايي است كه 4 تا 15 درصد جرمي، داراي ايزومرف نقره مي باشد.
1- الكتروم Electrum با فرمول Au,Ag اگر مقدار نقره در اختلاط كاني از 15 درصد جرمي بيشتر شود، كاني الكتروم با رنگ زرد كم رنگ تا سفيد كه در حقيقت كاني حد واسط بين نقره و طلاست، بوجود مي آيد. گاهي مقدار نقره تا 50% جرمي در ساختمان الكتروم بالا مي رود.
2- كوشتليتKustelite با فرمول Ag,Au در اين كاني نقره در اختلاط كاني بيشتر از 80% جرمي مي باشد.
3- پورپزيت Porpesite اين كاني علاوه بر نقره و طلا همراه با پالاريوم و روديوم نيز ديده شده است. مقدار پالاديوم بين 5 تا 11 درصد تغيير مي كند و كاني پورپزيت حاصل مي شود.
4- بيسموتو اوريت Bismutho_aurite با فرمول Au,Bi چنانچه طلا با بيسموت تا 4 % جرمي همراه باشد، اين كاني حاصل مي شود.
5- طلاي كوپريفر Ore cuprifer به طلاي مس دار اطلاق مي شود.
6- روديت Rodite با فرمول(( Au Pt.Rh.Ir,Pd .
7- كورشتيبيت Qurostibite از ديگر كانيهاي فرعي طلا به شمار مي رود.
3-3-1- اکسيدهاي طلا:
اکسيد طلاي (Au2O)(I) گفته مي شود که از ترکيب هيدروکسيد پتاسيم رقيق با کلريد طلاي (I) به وجود مي آيد ولي کاملا ناپايدار است و در مجاورت اين هيدروکسيد به طلا و يون اورات (AuO2) تجزيه مي شود. با اضافه کردن هيدروکسيد به محلول هايي که ترکيب هاي طلاي (III) دارند رسوب Au(OH)3 يا به احتمال بيشتر هيدروکسيد سس کويي اکسيد (Au2O3) تشکيل مي شود. اين ماده آمفوتر است ولي بيشتر اسيدي است تا قليايي. اورات هاي قليايي مثل KAuO2 محلولند ولي اورات هاي قليايي خاکي نامحلولند. اکسيد طلاي (AuO)(II) نيز تهيه شده ولي کاملا ناپايدار است.
4-1- خواص فيزيكي :
1-4-1- خواص فيزيكي طلا:
طلاي خالص بدون شك زيباترين فلزات است.اين فلز جلاي فلزي و رنگ زرد (وقتي به صورت تودهاي يافت شود) دارد.و رنگهاي سياه، ياقوتي و زرشكي (وقتي به صورت عادي و پراكنده يافت شود) دارد. طلا چكش خوارترين فلز و رسانا ترين فلز بعد از نقره و مس مي باشد كه فلزي نرم و هادي بسيار خوب حرارت و الكتريسيته مي باشد. علامت اتمي طلا Au مي باشد. جرم اتمي طلا برابر با 9665/196، عدد اتمي آن 79 و شعاع اتمي آن pm144 است. طلا به صورت يك فلز سنگين و نيز" نجيب" طبقه بندي شده و در تجارت، مهمترين فلز در ميان فلزات گرانبها تلقي مي شود. فقط يك ايزوتوپ پايدار طلا وجود دارد و آنهم ايزوتوپ 79 آن است. طلا داراي تقريبا 24 ايزوتوپ راديو اكتيو است. رنگ اين فلز زرد سير مي باشد ولي وقتي از روشهاي فراريت يا رسوبي بدست مي آيد به رنگ بنفش سير، ارغواني و يا قرمز سير ديده مي شود. نقطه ذوب طلا 18/1064 درجه سانتيگراد و نقطه جوش آن 2856 درجه سانتيگراد و جرم حجمي آن gr/cm3 32/19مي باشد. سختي اين فلز بر حسب مقياس موس برابر با 3-5/2 و باطلا در مقايسه با ديگر فلزات از خاصيت ورقه و مفتول شدن زيادتري برخوردار است. طلا را مي توان به صورت ورقه اي با ضخامت mm00001/0و مفتولي به جرم 0005/0 گرم در هر متر در آورد. آلياژ آن با مس ، قرمزتر، سخت تر و قابليت گداخته شدن بيشتري تا طلاي خالص را دارد. همانند ديگر فلزات گرانبها، طلا در ايران بر حسب "مثقال" كه برابر 4/4 گرم است و در خارج با مقياس "تروي troy " مي سنجند كه هر اونس تروي معادل با 103431/31 گرم مي باشد. از خواص منحصر به فرد طلا، قابليت چكش خواري و رنگ زرد مايل به قرمز براق آن است. به وسيله الكتروليز، مي توان صفحاتي به ضخامت 00001/0 ميلي متر، و با كشش مي توان مفتولي به قطر mm 0/006 از طلا را بوجود آورد. 1 گرم طلا تا طول 3 كيلو متر قابل كشش است. مقدار ناچيزي از فلز سرب، بيسموت، تلور، سلنيم، آنتيموان، قلع و آلومينيوم، طلا را شكننده مي كنند. مقياس مساوي با 5/18 است.
جدول4-1- مربوط به خواص طلا

جدول 5-1- مربوط به خواص طلا

5-1-خواص شيميايي :
1-5-1- خواص شيميايي طلا:
از لحاظ شيميايي طلا يكي از كم فعالترين فلزات به شمار مي رود. اين فلز در تماس به هوا كدر نمي شود. در مقابل قويترين محلولهاي قليايي پايدار است و در تماس با تمام اسيد هاي خالص، به جز اسيد سلنيك، كاملا مقاوم است. براي حل كردن طلا به نحو شيميايي بهترين راه اين است كه آن را در مخلوط يك مول اسيد نيتريك و سه مول اسيد كلرئيدريك كه به نام تيز آب سلطاني مشهور است، قرار دهيم. 3HCl + HNO3 + AU ________ AuCl3 +2H2O + NO طلا همچنين مي تواند با برم در دماي اتاق و فلوئور، كلر، يد و تلوريوم در دماهاي بالاتر تركيب شود، يكي از خصوصيات جالب طلا اين است كه مي تواند به صورت سولي و يا كلوئيدي در آيد. سولي هاي آبي طلا بر حسب اندازه ذرات آن مي توانند به رنگهاي قرمز، آبي يا ارغواني در آيند. سولي زيباي كاسيوس CASSIUS را مي توان با اضافه كردن كلريد قلع (II) به تركيبات طلا بدست آورد. طلا در تركيبات در تركيبات مختلف خود به صورت +1 و +3 ظرفيتي ظاهر مي شود. طلا تمايل بسيار زيادي در تشكيل كمپلكسهايي دارد كه در آن هميشه به صورت +3 ظرفيتي مي باشد. تركيبات +1ظرفيتي طلا خيلي پايدار نيستند و عموما به ظرفيت +3 اكسيده شده يا اينكه به صورت فلز آزاد احياء مي شوند. تمام تركيبات طلا، اعم از 1 ظرفيتي يا 3 ظرفيتي اكسيد شده يا اينكه به طورت فلز آزاد احياء مي شوند. البته اين يك قاعده كلي است كه تركيبات فلزات غير فعال (نجيب) به آساني به فلز مربوطه مي توانند احياء شوند، در حاليكه در مورد تركيبات فلزات فعال به آساني ميسر نيست.
طلا بر خلاف نقره و مس مي تواند تشكيل تركيبات آلي فلزي حقيقي دهد كه همگي نيز پايدارند. طلا و گوگرد را اگر با هم حرارت دهيم تركيب نمي شوند، ولي اين فلز در پلي سولفيدهاي قليايي حل شده و تيواوريت ها و احتمالا بعضي از تيواوريت ها را بوجود مي آورند طلا 18 ايزوتوپ داشته و نيمه عمري در حدود 7/2 روز دارد. تركيبي از 1 بخش اسيد نيتريك با 3 بخش اسيد هيپو كلريك "آكوارجيا" (aqua regia) يا به فارسي تيز آب سلطاني ناميده مي شود. كه مي تواند طلا را در خود حل نمايد و بدين دليل به اين نام خوانده مي شود، كه مي تواند شاه فلزات (king of metals) را در خود حل نمايد. طلايي كه در دسترس ما مي باشد طلاي تجارتي نام دارد كه خلوص 999/99+ درصد را دارا مي باشد. وزن مخصوص طلا بر اساس مقدار دما و عوامل ديگر متغير مي باشد.
6-1- ذخاير طلا و همراهان آن:
عموما طلا، با سولفيد هاي فلزي غيرآهني و کاني هاي وابسته به آن، ارتباط بسيار نزديکي دارد و اغلب با اين سولفيدها و يا محصولات ناشي از اکسيد شدگي آنها همراه است. اين همراهان طلا عبارتند از:
کالکوپيريت، اسفالريت، گالنيت، آرسنوپيريت، پيريت، آنتيمونيت، ليمونيت و کوارتز.
6-1-1-آنتيمونيت:
آنتيمونيت معمولا به صورت بلورهاي ستوني(columnar) و سوزني يا اينکه به صورت شعاعي پديدار مي شود و به ندرت به صورت آگرگات در کوارتز ديده مي شود، ترد و شکننده بوده ، رنگ آن خاکستري سربي و داراي جلاي فلزي مي باشد.
2-6-1- ليمونيت (کانه آهن قهوه اي : (
انباشتگي و تراکم اين کاني در قسمت هاي آلتره شده ي کانه ي سولفيدي، از اين جهت قابل توجه است که در بعضي مواقع داراي مقادير زيادي از طلا مي باشد.

شکل 10-1- طلا همراه با مالاکيت، توربرنيت، ولفنيت و کازوريت

شکل 11-1- طلا همراه با پيريت و سيليس
کوارتز بيشتر از ديگر کاني ها، طلا را همراهي مي کند. بدين سبب اغلب در رگه هاي کوارتزي وجود دارد. طلاي آشکار(visible gold) اغلب در کوارتزهاي زرد - قهوه اي با ادخال هاي اخري (ochreous) ديده مي شود.
3-6-1- کاني هرزه سنگ طلا:
کاني هرزه سنگ طلا، معمولا کوارتزاست، اما کربنات ها، تورمالين، فلوئوراسپار ( فلوئوريد کلسيم CaF2 )و مقدار کمي از کاني هاي غير فلزي نيز ممکن است به عنوان هرزه سنگ (Gongue) طلا وجود داشته باشند. طلا معمولا در سولفيدهاي فلزات پست(Basemetals)و کاني هاي وابسته ي آن، جاي مي گيرد.
به طور کلي کانسارهاي طلا را به دو نوع تقسيم بندي مي کنند.
ا لف- کانسارهاي برجا:
در کانسارهاي برجا طلا همراه سنگ هاي آذرين اسيدي عميق و بينابين و به ندرت در سنگ هاي آذرين خروجي پيدا مي شود. در هر صورت همراه کوارتز در رگه هاي کوارتزي، همراه کاني هاي کلسيت، باريت، فلورين، آلاباندين(Alabandin) و همچنين همراه کاني هاي فلزي مانند: پيريت، بلند، کالکوپيريت، کاني هاي نقره و کاني هاي تلور(Te) و خيلي به ندرت همراه سلنيم (Se) است.
ب- کانسارهاي آبرفتي:
از تخريب کانسارهاي برجا و حمل و نقل آن به وسيله ي عوامل طبيعي، کانسارهاي آبرفتي تشکيل مي شود و تجمع طلاي ناب در اين صورت در بستر رودخانه ها و درياچه هاي بسته، انجام مي گيرد، در آن صورت طلا همراه ساير کاني هاي سنگين مانند کرندوم (Corundum) و زيرکن (Zircon)و منازيت (Monazite) و کاسيتريت و نارسنگ (Garnet) و بالاخره مگنتيت (به شکل ماسه سياه) است. در پوسته ي زمين، تخمين زده مي شود که داراي مقدار متوسط 0001/0 اونس طلا به ازاي يک تن کوچک يا 5/3 قسمت در بيليون (3/5PPB) طلا باشد. سنگ هاي رسوبي به ويژه ماسه سنگ ها از درصد بيشتري طلا برخوردارند. درميان سنگ هاي آذرين، مقدار متوسط طلا در سنگ هاي مافيکي (mafic) تيره فام کمي بالاتر بوده و نسبت به سنگ هاي فلسيک (Felsic) پايين تر است. آب دريا نوعا داراي 011/0 (PPB) طلا مي باشد، هرچند اين مقدار از لحاظ مکاني از 44(PPB) تا 0/001(PPB) در نوسان است و مقدار طلا در آب هاي سطحي همانند آب دريا، در همان محدوده بوده و وابستگي زيادي به منبع آن پيدا مي کند. براي نمونه آب هايي که از معادن طلا در ياکوت جنوبي (Yakut) در شوروي جاري مي شوند، شامل مقدار متوسط 0/7(PPB) تا 0/9(PPB) طلا مي باشند.

شکل 12-1- تصويري از آبرفت پلاسري

شکل 13-1- طلاي بدست آمده از پلاسرها
در ايالات کلرادو آمريکا، پساب حاصله ازمعادن طلا و نواحي ديگر شامل 0/15 pbb طلا هستند. لازم به يادآوري است که چشمه هاي آب گرم معمولا نسبت به آب هاي ديگر از درصد بيشتر طلا برخوردارند و کانسارهاي طلا در بسياري از انواع سنگ ها يافت مي شوند. کانسارهاي هيدروگرمايي در سنگ هاي آذرين واسطه اي و اسيدي و آبرفت هاي رسوبي (Silty) سنگ هاي کربناته ي رگه دار و در سنگ هاي متامرفيک (Metamorphic) يا رسوبي سيليسي يا آلوميني، بطور معمولتري ظاهرگشته و ديده ميشود.
اصولا کانسارهاي طلا داراي منشاهاي زيرند: هيدروگرمايي(Hydrothermal) ، هيدروگرمايي- متامرفيک (Hydrothermal Metamorphic) ، متامرفيک، آبرفتي(رگه اي، توده اي و پراکنده) و (جوش سنگ ها (Conglommerates) (لايه هاي سطحي، شکافهاي باريک ايجاد شده در طول زمان.
طلا اساسا، همان طوري که گفته شد، به صورت فلز طبيعي رخ داده و با نقره و ديگر فلزات تشکيل آلياژ مي دهد و همچنين به صورت تلوريد ها (Tellurides) ظاهر مي شود. از جمله آلياژهاي طلا مي توان به الکتروم (Electrum) آلياژ طلا و نقره اشاره کرد و البته ساير مواد معدني طلا کمياب بوده و طلا معمولا همراه با سولفيدهاي آهن، نقره، آرسنيک، آنتيموان و مس مي باشد. اگرچه غني ترين کانسارهاي رگه اي از نوع رگه اي شکاف دار همراه با گانگ کوارتزي (Quartz Gangue) مانند بونانزس (Bonanzas) مي باشند، لکن طلا بيشتر از کانسارهاي عظيمي که عيارشان متوسط است استخراج مي شود. در آفريقاي جنوبي براي مثال، کاني هاي طلا با 10/2 اونس طلا در تن مورد عمليات بهره برداري قرار مي گيرند و در کنار آن معادني وجود دارند که در آنها کاني هاي مربوطه در هر تن 69/0 اونس طلا موجود است. کاني هاي طلاي ايالات متحده ي آمريکا، به طور متوسط 1/0 اونس يا کمتر طلا در هر تن دارند، هر چند امروزه با بهره گيري از روش هاي جداسازي و بازيابي ويژه اي ( فرآيند جداسازي کپه اي شيميايي ) کاني هاي با کمتر از 1/0 اونس طلا در تن را مي توان مورد بهره برداري قرار داد.
7-1- منشا طلا:
بيشتر ذخاير طلا، داراي منشا آذرين بوده و يا اينکه از تمرکزهاي سطحي، سرچشمه مي گيرند، و تعداد کمتري از ذخاير طلا بر اثر کنتاکت متاسوماتيسم به وجود مي آيند، اما ذخاير رگه اي اکثرا در اثر محلول هاي هيدروترمال حاصل مي شوند. بين رگه هاي طلادار و سنگ هاي نفوذي يک ارتباط گسترده وجود دارد که پيوند اين دو را، به وضوح مشخص مي کند. طلا در توده هاي معدني از منشا گرمابي، همراه پيريت، ميسپيکل کوارتز و يا همراه رودوکروزيت( Rhodochrosit ) و ساير کاني هاي منگنز و باريتين تشکيل مي شود.

شکل 14-1- تصويري از رگه‌ طلادار
رگه هاي نوع اول ( سولفيد طلا، کوارتز طلادار ) توده هاي معدني قديمي و قاعدتا، بدون نقره بوده و با سنگ هاي آذرين دروني مربوط هستند، اين رگه ها گاهي با پديده ي متاسوماتوز، بستگي دارند. تمرکزهاي مکانيکي، ذخايرعظيم پلاسري را به وجود مي آورند که اين پلاسري هاي طلادار براي استخراج طلا ، امروزه بسيار مهم هستند و در داخل ماسه ها و شن ها به همراه ساير فلزات سنگين، طلا ديده مي شود. مقدار طلا در پلاسرها تا چند دهم گرم در تن نيز مي تواند از نظر اقتصادي مناسب باشد.
ذخاير سوپرژن داراي مقدار ناچيزي طلا هستند.
1-7-1- چگونگي پيدايش پلاسر طلا:
ذخاير طلاي پلاسري ، در نتيجه ي هوازدگي و تخريب سنگ هاي طلادار، حاصل مي شوند . تغييرات دما، آب و حلال هاي طبيعي، سنگ ها را تجزيه و تخريب کرده و طلا را آزاد مي نمايد، سپس محصولات هوازدگي توسط آب هاي جاري حمل شده و در ضمن تا حد اندازه هاي کوچکي خرد مي شوند بنابراين مقدار طلاي بيشتري آزاد مي شود.
طلا به خاطر داشتن جرم حجمي بالا ، در ميان توده هاي سيلت، ماسه و گراول جايگزين شده و به وسيله ي جريان رودخانه حمل مي گردد بيشتر مواقع طلا مانند مواد سبک تر به مناطق دورتر حرکت مي کند و در زماني که سرعت جريان رودخانه براي حمل طلا به نقاط دورتر کافي نيست، مستقر شده و معمولا بر روي سنگ بستر متمرکز مي شود و اصولا جرم حجمي بالاي طلا در مقابل عمل حمل و نقل به آن مقاومتي مشابه به دانه هاي درشت تر از ماسه مي دهد.
تشکيل پلاسرهاي عظيم، با به وجود آمدن يک سطح مبناي جديد در منطقه که ناشي از تخريب عميق و شديد سنگ هاست، همراه مي باشد.ذخاير طلاي پلاسري معمولا در مناطقي که رگه هاي طلادار وجود دارند يافت مي شوند ولي ذخائر موجود در رگه ها ممکن است بسيار کمتر يا ريزدانه تر از آن حدي باشند که از نظر اقتصادي قابل توجه باشد.

شکل 15-1- طلاي پلاسري شسته شده درون لاوک

شکل 16-1- نحوه طلاشويي درون لاوک
پلاسرها را به اشکال متنوعي تقسيم بندي مي نمايند ولي مي توان گفت که پلاسرها، نهايتا به دو گروه تقسيم بندي مي شوند:
1- پلاسرهاي کم عمق( پلاسرهاي مدرن)
اين گونه پلاسرها معمولا در داخل رودخانه ها و يا در نزديکي آنها وجود داشته و توسط ديگر رسوبات پوشيده نشده است.
2- پلاسرهاي عميق( پلاسرهاي قديمي(
اين پلاسرها در زير انبوهي از سنگ هاي پيوسته coherent مدفون شده اند.
2-7-1- كانسارهاي ماسيو سولفيد:
اين كانسارها در مراحل نهايي فعاليت آتشفشانهاي زير دريايي تشكيل مي شوند. خصوصيات مهم اين كانسارها عبارتند از داشتن 20 الي 60 درصد سولفيد، همزماني با سنگهاي آتشفشاني زير دريايي، ذخيره عدسي شكل با بافت توده اي و كاني شناسي ساده پيريت،كالكو پيريت، اسفالوريت (با يا بدون گالن و پيروتيت). اين ذخائر در مراحل نهايي فعاليت هاي آتشفشاني زير دريايي در يك افق خاص تشكيل مي شوند. ضخامت اين افق نسبت به ضخامت كل سنگهاي آتشفشاني بسيار ناچيز است
ماسيو سولفيدها را بر اساس موقعيت تكتونيكي و سنگهاي همراه به دو نوع كروكو و قبرس تقسيم مي كنند. ماسيو سولفيدهاي نوع قبرس در زون گسترش كف اقيانوسها، همزمان با بازالتهاي بالشي تولئيتي با پتاسيم كم، نشكيل گرديده
از خصوصيات مهم اين كانسارها بافت توده اي، بالا بودن درصد سولفيدها، آلتراسيون كلريتي و سيليسي و قرار داشتن در زير چرت هاي آهن و منگنز دار است. كاني هاي مهم اين ذخائر عبارتند از: كلريت، اسفالوريت و پيريت. طلا بيشتر همراه سولفيدها يافت مي شود. مقدار ذخيره 1/0 الي 25 ميليون تن است. اين ذخائر حاوي 1/0 الي 5/1 گرم در تن طلا، 5/0 الي 5/8 درصد روي هستند. كانسارهاي ماسيو سولفيد نوع كروكو در زون فرورانش جزاير قوسي همراه با توف هاي داسيتي، ريوليتي، كالك آلكالن زير دريايي تشكيل گرديده اند. اين ذخائر در مرحله نهايي فعاليت آتشفشان تشكيل گرديده اند و به همين دليل توسط چرت و رسوبات نرم دريايي پوشيده مي شوند. اين ذخائر حاوي 1/0 الي 3/2 گرم در تن طلا، 900 گرم در تن نقره، 5/1 درصد مس، 8/3 درصد روي و 1 درصد سرب هستند.
3-7-1- كانسارهاي مس پورفيري طلا دار:
عيار طلا در برخي كانسارهاي مس پورفيري قابل توجه است. لذا به عنوان محصول جانبي در اين كانسارها حائز اهميت مي باشد. كانسارهاي مس پورفيري همراه سنگهاي مونزونيتي، ديوريتي و گرانوديوريتي كالك آلكالن كشف مي شوند. اصطلاح پورفيري از بافت پورفيري سنگهاي همراه، بافت استوك ورك و پراكنده، ذخيره و ابعاد زياد ذخيره اخذ شده است. كانسارهاي مس پورفيري در كمربندهاي تكتونيكي زون فرورانش حاشيه قاره ها و جزاير قوسي كشف شده اند. اين كانسارها را بر اساس موقعيت تكتونيكي و سنگهاي همراه آن به دو گروه تقسيم مي كنند:
1- نوع مونزونيتي
2- نوع ديوريتي

شکل 17-1- نمايش سيستم کاني زايي مس پورفيري طلا دار
جدول 7-1- ذخيره طلا در كانسارهاي مس پورفيري آسيا (سال 2000)

1- كانسارهاي مس پورفيري نوع مونزونيتي: اين كانسارها همراه با سنگهاي مونزونيتي و گرانوديوريتي پورفيري كالك آلكالن واقع در كمربندهاي تكتونيكي زون فرو رانش حاشيه قاره ها كشف شده اند. توده هاي نفوذي نيمه عميق اكثرا تشكيل استوك و گاهي دايك و بندرت تشكيل باتوليت را مي دهند. ماگماي كالك آلكالن حاصل از ذوب بخشي پوسته اقيانوسي منطقه زون فرو رانش، ضمن بالا آمدن، بدليل آغشتگي با سنگهاي مسير، تغييراتي در تركيب شيميايي آن رخ مي دهد. به همين مناسبت مقدار سيليس، عناصر آلكالي و موليبدن كانسارهاي مس پورفيري واقع در حاشيه قاره ها بيشتر از جزاير قوسي است و به عكس،مقدار كانسارهاي جزاير قوسي بيشتر مي باشد. 2_ كانسارهاي مس پورفيري نوع ديوريتي: اين كانسارها در كمربندهاي زون فرورانش جزاير قوسي همراه با سنگهاي ديوريتي_توناليتي كالك آلكالن كشف مي شوند. وجود اختلاف در تركيب شيميايي محلول ماگمايي نوع ديوريتي، موجب تغييراتي در زونهاي آلتراسيون، عيار و مواد جانبي ذخيره مي شود. محصول جانبي اين كانسارها طلاست. در صورتيكه در نوع مونزونيتي محصول جانبي موليبدن است. بالا بودن فشار گاز اكسيژن در محلول ماگمايي سبب مي شود كه طلا در مركز سيستم متمركز شود. عيار طلاي در اين كانسارها نسبت به نوع مونزونيتي بيشتر است. طبق نظر Sillitoe_1979 ، بالا بودن فشار اكسيژن در محلول ماگمايي موجب نا پايداري كمپلكس هاي طلا در مركز سيستم مي شود. مطالعات انجام شده نيز نشان مي دهد كه عيار بالاي طلا در مركز سيستم ، بر زون پتاسيك منطبق است. در اين زون، رابطه مستقيمي بين عيار طلا و مس ديده مي شود. عيار طلا در نوع ديوريتي به طور متوسط 5/0 گرم در تن است. در صورتيكه در نوع مونزونيتي بندرت به 2/0 گرم در تن مي رسد.طلا در اين نوع ذخائر همراه كالكو پيريت است و بندرت به صورت خالص يافت شده است. اسكارنهاي مس دار بيشتر در مجاورت ذخائر مس پورفيري در سنگهاي كربناته تشكيل مي شوند. مقدار ذخيره 10 الي 300 ميليون تن و عيا رطلا 8/0 الي 85/0 گرم در تن است. كه بيشتر ازعيار طلاي مس پورفيري است.
4-7-1- چگونگي تشكيل كانسارهاي طلاي اپي ترمال:
آبهاي سطحي از طريق گسل ها و شكستگيهاي واقع در مناطق آتشفشاني به طرف پايين به حركت در آمده، تحت تاثير حرارت آزاد شده از سنگهاي منطقه تشكيل چرخه آبگرم را خواهند داد.تركيب شيميايي آبگرم ارتباط مستقيم با تركيب شيميايي و مينرالوژي سنگهاي منطقه، ميزان تخلخل، شكستگي و درجه حرارت محلول را خواهند داشت. تحقيقات Henly نشان مي دهد كه طلا در محلولهاي گرمابي در حرارت پايين بيشتر به صورت كمپلكس هاي بي سولفيد حمل مي شوند، و كمپلكس هاي كلر نقش مهمي در انتقال طلا ندارند. بر اين اساس مي توان گفت كه سنگهاي آتشفشاني كه در محيط آب دريا سرد شده اند. بدليل بالا بودن املاح آب، محيط مناسبي براي تشكيل ذخيره طلا نخواهند بود. آرسنيك، جيوه و آنتيموان در محلولهاي اپي ترمال بيشتر به صورت كمپلكس هاي بي سولفيد حمل شده، اما نقره، سرب و روي اكثرا به صورت كمپلكس هاي كلر در محلول حل مي شوند.ضمن بالا آمدن محلول بدليل كاهش فشار ايستايي، به تدريج گازهايHCl,H2S,CO2 شروع به ظاهر شدن در محلول مي كنند. عمقي كه گازها شروع به ظاهر شدن مي كنند تابع غلظت گازها و مقدا املاح محلول است. ظهور گازهاي H2s,CO2 موجب افزايش PH محلول و در نتيجه باعث ناپايداري كمپلكس هاي كلر گرديده و سرب، روي و نقره به صورت سولفيد برجاي گذاشته خواهند شد.
در محلهاي جدايي فاز بدليل بالا رفتن PH ، زون آلتراسيون مي تواند از نوع پتاسيك باشد. كاني مهم زون پتاسيك در ذخائر اپي ترمال، آدولاريا مي باشد. بتدريج كه عمق كاهش مي يابد، محلول شروع به جوشيدن مي نمايد. اين عمق تابع حرارت محلول، املاح و ميزان ساختمان هاي اوليه و ثانويه مفيد محل مي باشد. تغييرات عمقي كه در زون جوشش رخ مي دهند عبارتند از: كاهش گازهاي HCl,H2S,CO2 محلول، كاهش سريع حرارت، افزايش PH در قسمت تحتاني و كاهش آن در بخش فوقاني و سرانجام افزايش شرايط اكسيدان محلول. شرايط اساسي در ناپايداري كمپلكس هاي بي سولفيد طلا را مي توان كاهش سريع H2S محلول، كاهش حرارت و اكسيداسيون نام برد. مطالعات Kamilli_1977 و Drummond_1985 نشان مي دهد كه در زوني كه طلا برجاي گذاشته مي شده، محلول در حال جوشيدن بوده است. از خصوصيات مهم زون جوشش، وجود دو نوع سيال درگير مي باشد. يكي سيال غني از گاز و ديگري سيال غني از محلول. در شرايطي كه سيستم بسته باشد (سنگهاي غير قابل نفوذ و يا مسدود شدن ساختمان هاي ثانويه) گازهاي HCl,H2S,CO2 در محلول باقي مانده، بنابراين كمپلكس هاي بي سولفيد پايدار خواهند ماند. در صورتيكه فشار بخار آب و گازها خيلي بالا و عمق كم باشد انفجار رخ داده و برش هيدروترمالي بوجود مي آيد. كه در اين حالت ذخيره طلا تشكيل نخواهد شد. در مواردي كه حرارت اوليه محلول پايين است بدليل عدم جوشش محلول، كمپلكس هاي بي سولفيد به صورت محلول در آمده و در سطح پخش خواهند شد. در مورد زون هاي آلتراسيون نيز قسمت اعظم ذخيره طلا در زون سريتيك و بخشي از آن در زون آرژيليك تشكيل خواهد گرديد.
5-7-1-انواع كانسارهاي طلاي اپي ترمال:
كانسارهاي طلاي اپي ترمال به سه حالت كلي يافت مي شوند: 1- نوع پراكنده در سنگهاي كربناته، 2- نوع پراكنده در سنگهاي آتشفشاني(نوع چشمه هاي آبگرم) و 3- نوع رگه اي.
1- نوع پراكنده در سنگهاي كربناته: محلولهاي هيدروترمال غني از طلا، در صورتيكه ضمن حركت به طرف سطح زمين از سنگهاي كربناته عبور نمايند ، تحت شرايط خاصي طلا و ديگر مواد را بر جاي خواهند گذاشت. فاكتورهاي مهم و موثر در تشكيل اين ذخائر را مي توان منبع حرارتي، گسل ها، شكستگي ها، سنگهاي غني از سولفيد و سنگ ميزبان مناسب را نام برد. از معادن مهم اين نوع مي توان Carlin و Pinson در ايالت نواداي آمريكا نام برد. در اين ذخائر طلا به صورت خالص، به همراه جيوه و آرسنيك، سطح پيريت را مي پوشاند و بندرت به صورت انكلوزيون در داخل پيريت و آرسنو پيريت قرار مي گيرد. در زون اكسيد شده، طلا بيشتر به صورت خالص و آزاد يافت مي شود. مقدار ذخيره اين كانسارها بين 1 تا 150 ميليون تن متغير است. اما به طور متوسط در محدوده 10 ميليون تن مي باشد. عيار طلا 5/1 الي 11 گرم در تن و نقره 3 الي 40 گرم در تن است.
2- كانسارهاي طلاي نوع پراكنده در سنگهاي آتشفشاني : محلول هاي گرمابي ضمن چرخش در سنگهاي داسيتي، ريوليتي و آندزيتي در شرايط مناسب طلا وديگر مواد را بر جاي خواهند گذاشت. طلا در اين كانسارها در سنگهاي آلتره به صورت خالص، الكتروم، همراه با پيريت، آرسنو پيريت و سينابر يافت مي شود. بافت ذخيره بين 1 تا 200 ميليون تن متغير است. عيار طلا 5/1 تا 5 گرم در تن مي باشد. از معادن مهم اين نوع مي توان Round Montain واقع در ايالت نواداي آمريكا و Wau در گينه جديد را نام برد.
3- كانسارهاي اپي ترمال نوع رگه اي: اين كانسارها را در سنگهاي آتشفشاني و رسوبي دگرگون شده (رخساره شيست سبز)، در بخش فوقاني كانسارهاي مس پورفيري و در برخي سنگهاي آتشفشاني مي توان يافت. طلا بيشتر همراه سولفيدها و آرسنيدهاست و بندرت به حالت آزاد يافت مي شود. مقدار ذخيره اين كانسارها كمتر از 1 ميليون تن است. عيار طلا در رگه هاي قابل استخراج براي آن بيش از 5 گرم در تن ميباشد.
8-1- كانسارهاي طلا:
طلا در طبيعت به صورت كانسارهاي ماگمائي، رسوبي، گرمابي و دگرگوني يافت مي شود. _ تقسيم بندي كانسارهاي طلا بر اساس سن، منشا و پتانسيل اقتصادي آنها: كانسارهاي طلا را به دو گروه سني پركامبرين و فانروزوئيك مي توان تقسيم نمود.
الف_ گروه پركامبرين كه خود شامل دو دسته كانسارهاي آركئن و پروتروزوئيك مي باشد.
1-كانسارهاي آركئن: _كانسارهاي طلا به همراه رسوبات شيميايي آهن لايه اي _ كانسارهاي طلاي نوع رگه اي در شيست هاي سبز آركئن _ كانسارهاي نوع ماسيو سولفيد Cu_Zn _ كانسارهاي نوع پلاسر
2- پروتروزوئيك:كانسارهاي طلاي نوع پلاسر _ كانسارهاي طلاي نوع ماسيو سولفيد Cu_Zn
ب_ گروه فانروزوئيك:
1_ كانسارهاي طلاي اپي ترمال: _ نوع پراكنده در سنگهاي كربناته _ نوع پراكنده در سنگهاي آتشفشاني _ نوع رگه اي 2- كانسارهاي طلاي نوع پلاسر
3- كانسار هاي طلاي نوع ماسيو سولفيد: _نوع كروكو _ نوع قبرس
4- كانسار هاي مس پورفيري طلا دار: _ مدل مونزونيتي _ مدل ديوريتي
1-8-1- كانسارهاي طلاي پركامبرين:
كانسارهاي مهم طلاي دنيا در سپرهاي گرينستون آركئن و رسوبات آواري پروتروزوئيك كشف شده اند. كمربندهاي گرينستون آركئن كه گروهي از ايالتهاي زمين شناسي در آنها قرار دارند، در بيشتر سپرهاي قديمي مشاهده مي شوند. براي مثال مي توان كمربند Barberten آفريقاي جنوبي، كمربند رودزيا، كمربند Kalgoorlie غرب استراليا و كمربند Dharwar را ذكر كرد. كاني سازي در اين كمربندها تا حدود زيادي مشابه يكديگرند و نحوه كاني سازي يكساني براي همه آنها متصور است. فراواني طلا در اين كمربندها به قدري است كه در گذشته به نام كمربندهاي طلا معروف بودند. امروزه حدود 65% طلاي دنيا از معادن واقع در سپرهاي گرينستون آفريقا، استراليا، كانادا، برزيل، هندوستان و آمريكا استخراج مي شود. كانسارهاي طلاي پركامبرين به حالتهاي مختلف زير يافت مي شوند: 1- همراه با رسوبات شيميايي آهن دار 2- ماسيو سولفيدهاي Cu-Zn-Au 3- رگه هاي طلا 4- به صورت پلاسر، كه در اواخر آركئن و اوايل پروتروزوئيك تشكيل شده است. شرح:
1- كانسارهاي طلا همراه با رسوبات شيميايي آهن دار: در سري سنگهاي گرينستون آركئن، در افق هائي كه رسوبات شيميايي دريايي از جمله چرت، كربنات و آهن به همراه توف تشكيل شده اند، طلا يافت مي شود. اين نوع كانسارها در سپر برزيل، آفريقا، هندوستان و آمريكا كشف و در حال بهره برداري اند. كاني هاي مهم اين كانسارها عبارتند از: پيروتيت، پيريت، آرسنو پيريت و كالكو پيريت كه طلا در اطراف و داخل سولفيد قرار دارد. مقدار ذخيره هر كانسار به طور متوسط 10 ميليون تن با عيار متوسط 8 گرم در تن است.
2- كانسار هاي نوع ماسيو سولفيد Cu-Zn-Au : اين كانسارها به دو گروه آركئن و پروتروزوئيك قابل تقسيم اند. كانسارهاي آركئن، مهم ترين كانسارهاي ماسيو سولفيد را تشكيل مي دهند. كه عمدتا از مس و روي تشكيل شده اند و در سپرهاي گرينستون دنيا بخصوص كانادا كشف شده اند. سپرهاي آركئن كه ضخامت سنگهاي آتشفشاني آن گاهي به 12 كيلومتر مي رسد، از بازالت، داسيت، آندزيت و ريوليت تشكيل شده اند. ماسيو سولفيدهاي Cu-Zn-Au در بخش فوقاني اين سري سنگهاي آتشفشاني زير دريايي كشف شده اند. سنگهاي آتشفشاني از سري تولئيتي و كالك آلكالن بوده و اكثرا دگرگون شده اند. ذخيره ماده معدني در توف هاي اسيدي زير رسوبات نرم دريايي واقع مي شود. شكل ذخيره مربوطه عدسي مانند و كشيده است كه در بخش فوقاني حاوي پيريت، اسفالوريت، كالكو پيريت و در قسمت تحتاني حاوي كالكو پيريت، پيريت(با يا بدون پيروتيت) مي باشد. طلا در زون غني از اسفالوريت يافت مي شود. زون هاي آلتراسيون از مركز سيستم به طرف خارج شامل زون كلريتي، سرسيتي و كربناتي هستند. ذخيره معدني عمدتا در زون كلريتي قرار دارد. مقدار ذخيره اين كانسارها از حدود چند صد تن تا 50 ميليون تن د ر نوسان است. اين كانسارها حاوي 1/0 الي 5 گرم در تن طلا، 15 الي 100 گرم در تن نقره، 5/0 الي 5% مس و 5/0 الي 12 درصد روي هستند. كانسارهاي ماسيو سولفيد پروتروزوئيك اكثرا در كمربندهايي كه در اطراف سپرهاي آركئن تشكيل شده، يافت مي شوند. معادن ماسيو سولفيد آركئن، پروتروزوئيك به طور عمده در سپر كانادا، استراليا و تعداد اندكي در آفريقا كشف شده اند.
3-كانسارها نوع رگه اي: اين كانسارها در شيست سبز آركئن يافت مي شوند. سنگ اوليه شامل سنگهاي مافيكي، اولترامافيكي، ولكانيكي و رسوبات شيميايي مي شود. طلا به صورت آزاد و در داخل پيريت، آرسنوپيريت و ديگر سولفيدها يافت مي شود. مقدار ذخيره در بيشتر موارد كمتر از يك ميليون تن و عيار طلا بين 15 تا 100 گرم در تن در نوسان است. اين ذخائر در سپرهاي آركئن كانادا، رودزيا و استراليا كشف شده اند.
4 -كانسارهاي طلاي نوع پلاسر: حدود 5% طلاي دنيا از پلاسرهاي آركئن و پروتروزوئيك بدست مي آيد. بزرگترين معادن طلاي پلاسر پركامبرين در آفريقاي جنوبي واقع شده اند. نظير ناحيه Witwatersrand كه طلاي آن در داخل كنگلومرايي كه قطعات آن را رگه هاي كوارتز رگه اي، چرت، ماسه سنگ، قطعات سنگهاي آتشفشاني و پلوتونيكي و سنگهاي دگرگوني تشكيل داده اند، يافت مي شود. اين پلاسر كه عياري نسبتا پايين دارد(2/0 تا 3/0 اونس درتن ) فقط در سال 1961 توليدي متجاوز از 20 ميليون اونس طلا داشته است. اين ذخيره كه از سال 1886 مورد بهره برداري قرار گرفته است، در محدوده بيضي شكلي به وسعت بيش از 60000 كيلومتر مربع در جنوب_ جنوب غربي ژوهانسبورگ گسترده شده است.
2-8-1- عيار و ميزان ذخيره كانسارهاي طلاي پركامبرين:
بيشترين ميزان طلاي توليدي معادن طلاي پركامبرين اختصاص به آفريقاي جنوبي داردكه يك ميليارد اونس درمدت 90 سال گذشته مي باشد. طبق آمار منتشر شده تا سال 1975، 71% طلاي توليدي از كانسارهاي پركامبرين، از پلاسر بدست آمده است. معادن مهم پلاسر پركامبرين در آفريقاي جنوبي واقع شده اند. عيا ر و مقدار ذخيره پلاسرها پركامبرين از ساير كانسارهاي پركامبرين بيشتر است. مقدار طلاي توليدي از سپرهاي گرينستون آركئن- پروتروزوئيك دنيا تا سال 1975 بالغ بر 390 ميليون اونس مي شود. كانادا با 44% بيشترين و هندوستان با5/6% كمترين توليد را داشته است. كانسارهاي نوع رگه اي داراي عيار بالا و ذخيره كم، در صورتيكه ماسيو سولفيدها داراي عيار كم و ذخيره بالا هستند.
3-8-1- كانسارهاي طلاي فانروزوئيك:
اين كانسارها شامل ذخائر اپي ترمال، ماسيو سولفيد، مس پورفيري و پلاسرها مي شوند. طلاي توليدي اكثر كشورها نظير فيليپين، زلاند نو، ژاپن، گينه جديد، اندونزي، شيلي، پرو، مكزيك و غيره از كانسارهاي فانروزوئيك استخراج مي شود. دركانسارهاي طلاي اپي ترمال بدليل ذخيره نسبتازياد، امكان بهره برداري به روش روباز و مينرالوژي ساده كه روش تغليظ آن را آسانتر مي سازد، مورد توجه زيادي قرار گرفته اند. ذخاير طلاي اپي ترمال بيشتر به همراه سنگهاي پيروكلاستيكي اسيدي و حد واسط نوع كالك آلكالن دوران سوم، كه در خارج از آب تشكيل شده اند، يافت مي شود. آبهاي سطحي نقش مهمي را در تشكيل ذخاير اپي ترمال دارند. حرارت تشكيل اين ذخائر در حدود 50 تا 200 درجه سانتيگراد گزارش شده است.بافت ذخيره اكثرا از نوع پركننده فضاي خالي، استوك ورك، برشيا، افشان و جانشيني مي باشد. با در نظر گرفتن درجه حرارت، بافت و محيط تشكيل، اين ذخائر از سطح تا عمق حداكثر 800 متري تشكيل شده اند. تحقيقات Henly_1986 و Krupp_1987 نشان مي دهد كه شباهت نزديكي بين زونهاي ژئوشيميايي و آلتراسيون ذخائر طلاي اپي ترمال و چشمه هاي آب گرم وجود دارد. چشمه هاي آب گرم را بر اساس تكتونيك صفحه اي مي توان به چشمه هاي آبگرم كمربند تكتونيكي مخرب، چشمه هاي آبگرم رژيم تكتونيكلي سازنده و چشمه هاي آبگرم گسلهاي عميق تقسيم نمود.
چشمه هاي نوع اول و دوم حرارت خود را از ماگما مي گيرند. در صورتي كه نوع سوم بدليل نفوذ به اعماق زياد گرم مي شوند. مطالعه تركيب شيميايي سيالات درگير، بررسي موقعيت تكتونيكي و پترولوژي سنگ ميزبان ذخائر اپي ترمال، ارتباط زياد آنها را با چشمه هاي آبگرم كمربند تكتونيكي مخرب تاييد مي نمايد.
4-8-1- عيار و ميزان ذخيره كانسارهاي طلاي فانروزوئيك:
عيار طلاي ذخائر رگه اي از ساير ذخائر بيشتر است. ليكن ميزان ذخيره كم و هزينه هاي بهره برداري و كانه آرايي آنها به نسبت زياد است. كانسارهاي اپي ترمال نوع پراكنده در سنگهاي كربناته و آتشفشاني هر چند داراي عيار پايين هستند، اما بدليل بالا بودن مقدار ذخيره و پايين بودن هزينه هاي بهره برداري و تغليظ و تصفيه،‌ داراي ارزش اقتصادي بيش از ساير كانسارهاي فانروزوئيك مي باشند. كانسارهاي مس پورفيري حداقل عيار طلا را دارند و فقط به عنوان محصول جانبي مورد توجه مي باشند. بنابراين از بين كانسارهاي طلاي فانروزوئيك كه در آنها طلا به عنوان محصول اصلي است، فقط كانسارهاي اپي ترمال و پلاسر حائز اهميت هستند كه از اين مجموعه كانسارهاي نوع پراكنده در سنگهاي كربناته و نوع چشمه هاي آبگرم بيشترين ارزش اقتصادي را دارند.
9-1- ژئو شيمي طلا:
طلا يك عنصر سيدروفيل با خاصيت ضعيف كالكوفيلي است. فراواني طلا در پوسته جامد زمين 7- 10 * 5/4 يا 5/4 گرم در تن است. كه اين مقدار تقريبا بيست مرتبه كمتر از مقدار نقره در تركيب پوسته جامد زمين مي باشد.فراواني طلا در آب دريا و سنگهاي مختلف به صورت زير است:
آب دريا 4/0 گرم در تن _سنگهاي رسوبي 1 گرم در تن _ سنگهاي متامورف 2/4-7/0 گرم در تن _ سنگهاي آذرين اسيد 2 گرم در تن _ سنگهاي آذرين بازيك 10-2 گرم در تن سري بازالتي مانتو (قسمت تحتاني پوسته زمين) در بر دارنده مقدار نسبتا بالايي طلا مي باشد. كه اين خود گواهي است بر نشات گرفتن اين سري بازالتي، از طبقه زيرين خارجي ترين قشر زمين. با اين وجود در بازالتها و سنگهاي گرانيتي، تمركزهاي عمده اي از طلا بوجود نمي آيد و اين بدان سبب است كه طلا در مرحله ماگماتيسم تاخيري مهاجرت كرده و تشكيل كمپلكس هاي تيو سولفيت و كلريد را مي دهد. اجزاي اين كمپلكس ها بوسيله محلولهاي آبدوست حمل شده و ذخائر هيدروترمال متنوعي را تشكيل مي دهند. در شرايط برون زا، طلا، از كانيهاي درون زاي همراهش جدا شده و تمركز هاي ثانويه اي را در قسمتهاي آلتره و در پلاسرها بوجود مي آورد.

شکل 18-1- دستگاه XRF به منظور آناليز عناصر اصلي

شکل 19-1- دستگاه الکترون ميکروپروپ جهت آناليز عنصري کانيها
طلا در درجه اول همراه كاني هاي نقره يا به طور مستقل در داخل كوارتز، آرسنو پيريت و يا پيريت از منشا گرمابي تشكيل مي شود. مقاومت زياد طلا در برابر عوامل تجزيه(برخلاف نقره) موجب تمركز اين فلز در پلاسر ها مي گردد. از اين لحاظ محلولهاي تجزيه اي فقط به مقدار كم حاوي طلا هستند، به طوري كه مقدار آن در تشكيلات رسوبي تجزيه اي به زحمت به حد قابل توجه مي رسد. درجه خلوص طلا، يعني مقدار طلا در 1000 واحد وزني، از رسوبات با دماي پائين به رسوبات با دماي بالا، از رسوبات كم عمق به رسوبات عميق و از سنگهاي آلتره شده اوليه به سنگهاي مجددا رسوب شده افزايش مي يابد. طلا اكثرا به حالت فلزي يافت مي شود، با اين وجود اين فلز به هيچ وجه خالص نيست. بلكه تقريبا هميشه با مقداري نقره (2 تا 20 %) بلور مختلط تشكيل مي دهد. طلاي پلاسرها داراي نقره كمتري نسبت به طلاي اوليه است؛ زيرا نقره در طي تجزيه كانسنگ از آن جدا مي گردد. مس، بيسموت و جيوه نيز ممكن است به مقدار كم در طلا وجود داشته باشد و طلا غالبا با مقدار زيادي پالاديوم و روديوم همراه است.
طلا به همراه مس و نقره به گروهIB جدول تناوبي عناصر تعلق دارد.و عموماً اين عناصر با فرآيندهاييَ چون تفريق ماگمايي مرتبط اند.تجزيه متئوريتها نشان داده که طلا تمايل سيدروفيلي واضح و تمايل کالکوفيلي ثانوي دارد،درحاليکه نقره و مس تمايل کالکوفيلي قوي دارند.طلا در فاز فلزي و در غياب فلز در فاز سولفيدي متمرکز مي‌شود.متئوريتهاي سيدريتي تا ppm 10 طلا(با ميانگين (ppm 2/1 دارند.متوسط مقدار طلاي کندريتها بسته به نوع آنها بين ppm 17/0 تا ppm 34/0 است.
در برخي تحقيقات اوليه اي که روي رفتار طلا در خلال فرآيندهاي ماگمايي صورت گرفت،همبستگي مثبتي بين طلا و مس به اثبات رسيد.
مقدار طلاي بين ppb 3 و ppb 7 شاخص مواد مانتوي فوقاني است و تغييرات آن در نتيجه اختلاف درجه ذوب بخشي در خلال تشکيل ماگما است.بخش عمده طلاي مانتو فوقاني به صورت بين دانه اي است.اين حالت پيدايش طلا ممکن است معرف وجود مذاب سولفيدي غير قابل امتزاج باشد.مقدار ماگما در خلال تبلور تفريقي ماگما افزايش نشان مي دهد و گابروهاي درون کمپلکس بيشترين غلظت را که حدود ppb 7/1 است دارا مي باشند.اين محققين بيان داشتند که اشباع ماگما از سولفور ممکن است در غني شدگي طلا در محصولات تفريق پسين نقش داشته باشد.

شکل 20-1- وجود طلا در سنگ‌هاي كوارتزي
وجود طلا در رگه کوارتزي در سنگ هاي اولترامافيک و مافيک آرکئن به اين واقعيت که طلا در اين سنگ ها به طور غيرعادي بالاست ،نسبت داده مي شود و اين سنگ ها منابع خوبي براي طلا هستند،هر چند اختلاف آشکاري بين سنگ هاي مينراليزه و غير مينراليزه مشاهده نشده است.

فصل دوم
فعاليتهای اکتشافی و استخراجی در بعضی نقاط کشور

1-2- حوزه فلززايي طلا – پلي متال ترود – چاه شيرين:
اين حوزه در حقيقت يك كمان ماگمايي آتشفشاني – نفوذي با زمان ترسير‌(ائوسن، اليگوسن، ميوپليوسن) است كه بر روي پي سنگ دگرگونه پركامبرين و پالئوزوئيك به صورت نواري با امتداد تقريباً شرقي – غربي در حاشيه شمالي كوير مركزي قرار داشته و داراي توان معدني طلا، مس، سرب و روي، نقره، قلع و تنگستن مي باشد.
2-2- حوزه فلززايي طلاي مزوترمال مهاباد – مريوان:
در اين حوزه سنگهايي از قبيل گنيس، آمفيبوليت، شيست، گرانيتهاي گنايسي، گرانيت و سنگهاي آهكي متبلور و فيليت برونزد داشته و رگه هاي سيليسي آغشته به اكسيدهاي آهن و گاه پيريت‌دار و افق هاي منيتيت كه بعضاً دولوميتي نيز مي باشند در منطقه رخنمون دارند. شيرابه هاي سيليسي كه احتمالاً مربوط به فعاليتهاي پس از ماگماتيسم هستند كم و بيش در منطقه مشاهده مي شود. ‌كاني سازي طلا در زون هاي برشي شكننده واقع در اين حوزه نظير سقز و آلوت مشاهده شده است.