دانلود مقاله بانک اطلاعات مس

بخشی از مقاله

بانک اطلاعات مس

موقعيت جغرافيايي:
طرح مس سونگون در استان آذربايجان شرقي، در بخش ورزقان، در 130 كيلومتري شمال تبريز و 28 كيلومتري شهرستان ورزقان در يك ناحيه كوهستاني واقع است. نزديکترين راه دسترسي به منطقه جاده تبريز- ورزقان- اهر مي باشد.
اين طرح در يك منطقه كوهستاني با متوسط ارتفاع 2000 متر بالاي سطح دريا واقع شده و در شمال باختري ايران بر روي كمربند ماگمايي البرز- آذربايجان قرار دارد. روستا و توده نفوذي سونگون، بر روي رشته کوه هاي قره داغ و ارسباران قرار گرفته اند. اين رشته کوه ها با 80 کيلومتر عرض بخشي از کمربند آندزيتي آلپ- هيماليا مي باشند. رشته کوه هاي مزبور از سمت شرقي از انتهاي کوههاي تالش، جنوب شهرستان گرمي شروع شده و با روند غربي - شرقي از سوي غرب به رشته کوه هاي قفقاز در جمهوري ارمنستان و نيز آناتولي در ترکيه ملحق مي شوند. در واقع اين رشته کوه ها دنباله رشته کوه هاي قفقاز مي باشند. بلندترين و مرتفع ترين نقطه 2460 متر و پست ترين نقطه 1700 متر مي باشد، بدين ترتيب اختلاف ارتفاع در محدوده معدن حدود 750 متر مي باشد که سبب ايجاد توپوگرافي شديد و دامنه هاي پرشيب شده است.

موقعيت جغرافيايي معدن مس سونگون
رودخانه‌هاي سونگون و پخير در اين منطقه در جريان هستند و پس از پيوستن به هم رودخانه ارغنه چاي را تشکيل مي دهند.
حداكثر درجه حرارت در اين منطقه در مرداد ماه به بالاي 30 درجه سانتيگراد مي‌رسد و حداقل درجه حرارت در دي ماه به زير 4 درجه سانتيگراد خواهد رسيد . جهت غالب وزش باد منطقه از سمت جنوب غربي است.
توده هاي دگرسان شده سونگون با وسعتي حدود 6 کيلومتر مربع در 60 کيلومتري شمال‌غرب اهر قرار گرفته‌اند. دو توده پورفيري دگرسان شده منطقه سونگون يکي در مجاورت دهکده سونگون و ديگري به فاصله 2.5 کيلومتري جنوب توده اولي واقع شده است.

تاريخچه معدن سونگون:
کانسار فعلي سونگون، در واقع کانسار مسي از نوع اسکارن – پورفيري است که به دليل حجم بالاي ذخيره فلزي موجود در بخش پورفيري آن و نيز اهميت اقتصادي فلز جنبي موليبدن موجود در آن، به نام کانسار مس – موليبدن پورفيري سونگون خوانده مي شود. اين کانسار از مهمترين كانسارهاي مس ايران است كه تاريخچه بهره‌برداري از قسمت اسكارني آن به قرنها پيش باز ميگردد.
معدن کاري و استخراج ماده معدني مس از کانسار سونگون شامل دو دوره مجزا از هم مي شود: يکي دوره باستاني و ديگري دوره سده اخير.
1- دوره باستاني:
به احتمال زياد معدن کاري در سونگون در دوره هاي قبل از اسلام (ساسانيان) و بعد از اسلام رونق داشته است. از جمله شواهد دلالت کننده بر اين ادعا، وجود آثاري از سکونت مانند قطعات سفالينه، گورهايي با ويژگي هاي غير اسلامي و کوره هاي ذوب و سرباره هاي حاصله در منطقه سونگون و نيزمناطق اطراف است. در اين زمينه اطلاعات جامع و صد در صد جامع و موثق وجود ندارد.
2- سده اخير: دردوره اخير، بر اساس تاريخ مدون معدن کاري در ناحيه اهر، مشخص شده است که به طور کلي اين معدن از سال 1290 هجري شمسي، اواخر دوره قاجاريه رسماً شروع به کار کرده و به طور ناپيوسته بهره برداري از آن تا سال 1353 ادامه داشته است.
شروع فعاليت معدن در دوره اخير با ورود زمين شناسان و معدن کاران روسي به معدن در سال 1290 ه. ش.، در راستاي اعطاي امتياز بهره برداري از معادن کوه هاي قره داغ ناحيه اهر، از سوي دولت قاجاريه به آن ها همراه بود.

آثار معدن کاري هاي قديمي در منطقه سونگون
خلاصه دوره ها و سال هاي فعاليت معدن سونگون به قرار زير است:
از سال1290 تا 1304ه. ش. (1925-1911 م.) آغاز بهره برداري معدن توسط روس ها، پيش از انقلاب اکتبر 1917، به مدت چند سال که در اواخر آن معدن تعطيل مي شود. در فاصله سال هاي 1304 تا 1318، پس از يک تعطيلي چند ساله، معدن توسط شخصي به نام مهندس فخرايي راه اندازي مي شود. در فاصله سال هاي 1324 تا 1337 معدن تعطيل مي گردد و در طي سال هاي 1337 تا 1344 ه. ش. بهره برداري از معدن توسط شرکت مينيران صورت گرفته و پس از يک تعطيلي 7 ساله، در سال هاي 1351 تا 1353 توسط توسط شرکت اطلاسر مورد بهره برداري قرار مي گيرد.
از سال 1353 دوباره معدن تعطيل شد و در سال 1356 (1977 م.) بخش کانسار پورفيري سونگون اولين بار توسط هاشم اطمينان کشف شد و از آن تاريخ به بعد به ويژه از سال 1368 به اين سو، اکتشافات سيستماتيک و پي در پي در اين بخش آغاز گشت.
از سالهاى پس از جنگ نيز بحث سرمايه گذارى در اين معادن دوباره برسر زبانها افتاد.
از اين رو مطالعات متعددى ازجمله امكانپذيرى مقدماتى درسال ???? توسط يك شركت كانادايى و مطالعات امكانپذيرى ديگرى در سال ???? توسط يك شركت ايرانى برروى اين پروژه صورت گرفت اما هيچكدام از مطالعات فوق به طور جدى پيگيرى نشد. اما سرانجام در سال ???? توسط يك شركت ايرانى و طرف خارجى مطالعات تكميلى اين معدن صورت گرفت.

زمين شناسي معدن:
منطقه معدني سونگون به منطقه اي که توده نفوذي نيمه عميق و پورفيري سونگون که ميزبان کانسار مس – موليبدن پورفيري سونگون است، و سنگ هاي دربرگيرنده آن گفته مي شود. اين منطقه مساحتي حدود 50 کيلومتر مربع را در بر مي گيرد.
سنگ هاي کربناته و شيلي کرتاسه بالايي، سنگ هاي آذرآواري نظير توف و توفيت و همچنين برش هاي ولکانيکي ائوسن زيرين – مياني، توده نفوذي نيمه عميق پورفيري با سن اليگوسن – اليگوميوسن، دايک هاي مونزونيتي و ميکروديوريتي ميوسن؟، سنگ هاي ولکانيکي داسيتي پليوسن و تراکي آندزيت هاي کواترنري عمده ترين واحدهاي سنگي موجود در منطقه معدني سونگون اند.
سنگ هاي دربرگيرنده توده نفوذي نيمه عميق سونگون پورفيري را سنگ هاي کربناته و شيلي، سنگ هاي آذرآواري و برشي و ماسه سنگ و کنگلومرا و سنگ هاي ولکانيکي داسيتي و نفوذي هاي ديوريتي و ... تشکيل مي دهند.
در شمال آذربايجان توده‌هاي متعددي از سنگ‌هاي نفوذي کم عمق با پديده‌هاي دگرساني، خصوصاً پيريتي- سيليسي شدن نسبتاً شديد به صورت بخش‌هاي کوچک و بزرگي در داخل مجموعه‌ ي رخساره‌هاي رسوبي- ولکانيکي کرتاسه- ائوسن ظاهر شده اند. تماس اين توده هاي نفوذي با سنگهاي آهکي کرتاسه ايجاد رخساره‌هاي اسکارني نموده‌اند. عدم فرسايش مکانيکي سريع در سنگ‌هاي پوششي مانع ظهور کامل توده‌هاي دگرساني گرديده است.

نمايي از يک دايک پلاژيوکلاز پورفيري (سمت چپ چکش) که توده پورفيري سونگون را قطع کرده است.
نمايي از رگه هاي تيره رنگ در توده پورفيري سونگون
خردشدگي نسبتاً شديد اين منطقه و همچنين وجود پديده جانشيني مجاورتي توسعه يافته در محل تماس توده‌هاي پورفيري با سنگ‌هاي کربناته از خصوصيات بارز منطقه و وجه تمايزي نسبت به معادن و کانسارهاي مس پورفيري ناحيه کرمان مي باشد.
به طور کلي دو فاز ماگمايي در اين ناحيه قابل مشاهده است. اولين فاز ماگمايي در دو مرحله تبلور به صورت سنگ‌هاي ميکروديوريتي و ديوريت پورفيري کاني سازي نشده در منطقه جنوبي ظاهر مي شود. مجموعه اين دو واحد نفوذي با اينکه در رخساره هاي قديمي نفوذ کرده‌اند، خود به عنوان سنگ‌هاي دربرگيرنده توده پورفيري دگرسان شده محسوب مي‌شوند. دومين فاز ماگمايي توده‌هاي گرانوديوريت پورفيري (سونگون پورفيري) را تشکيل مي‌دهد که پيدايش فاز محلول‌هاي گرمابي در رابطه با اين فاز ماگمايي مي‌باشد.
سونگون پورفيري در مجاورت دهکده سونگون در سنگ‌هاي آهکي و رخساره‌هاي ولکانيکي نفوذ نموده در صورتي که در منطقه جنوبي در سنگ‌هاي نفوذي فاز اول رسوخ نموده است. دايک‌هاي پورفيري و ميکروپورفيري ديوريتي دگرسان نشده، سونگون پورفيري را در مجاورت دهکده قطع مي‌کنند.

زمين شناسي ساختماني:
از نقطه نظر زمين شناسي ساختماني نکته اي که واجد اهميت است فعاليت هاي تکتونيک در مقياس منطقه اي و به طور بارزتري در ناحيه معدن سونگون است. منشاء اثر اين فعاليت ها به صورت شکستگي هاي فراوان به شکل گسل يا درزه ها به آساني قابل مشاهده است. يک سري از اين گسل ها که با امتداد تقريباً شمالي جنوبي ديده مي شوند، علي الخصوص در ناحيه سونگون بارزترند. گسل هاي با امتداد عمود بر گسل ها و درزه هاي با امتداد شمال شرقي، جنوب غربي و بالعکس در تشکيلات وسيع آهکي به طور بارزي قابل مشاهده است.
چنين به نظر مي رسد که در ناحيه سونگون نيز مانند اکثر کانسارهاي مس پورفيري قرارگيري توده پورفيري در محل تقاطع دو سري شکستگي ها انجام شده باشد. اين نقاط به وسيله آلتراسيون هاي شديد نيز مشخص مي شود در کنتاکت توده نفوذي با آهک هاي کرتاسه در بعضي نقاط شدت شکستگي و درهم ريختگي شديدتر است.

ترک خوردگي هاي شديد در توده پورفيري سونگون
علاوه بر اين، نکته اي که فوق العاده واجد اهميت است وجود ترک خوردگي هاي فوق العاده شديد است که در حاشيه و داخل توده پورفيري به شدت آلتره در معدن سونگون ديده مي شود که توسط رگه هاي کوارتز پر شده است. اين پديده که به احتمال زياد معلول فشارهاي تکتونيکي نبوده و بلکه معلول فشارهاي هيدروليکي است (H.Etminan 1977 a) در اثر فشار محلول هاي هيدروترمال در آخرين مراحل انجماد ماده مذاب تشکيل دهنده توده پورفيري گرانوديوريتي به وجود آمده است و نقش بسيار مهمي را در مينراليزاسيون پورفيري بازي مي کند.
توده هاي برشي انفجاري هيدروترمال نيز که در اثر کيفيتي مشابه به وجود آمده در حاشيه و روي توده نفوذي در کنار معدن سونگون فراوان است. اين برش ها با برش هاي نفوذي که قسمت غربي قريه سونگون را پوشانده فرق دارندارند.

کاني زايي:
پديده کاني‌سازي به دو شکل پورفيري و جانشيني مجاورتي در سونگون مشاهده مي‌شود. اگرچه ظاهراً پوشش گياهي و خاک‌هاي فرسايشي مانع از رويت سنگ‌هاي پورفيري مي‌گردد، با اين حال در عمق رودخانه سونگون که در قسمت شرقي توده نفوذي و تقريباً نزديک به محل مجاورت سنگ‌هاي آهکي با توده آذرين (اسکارن) موجب پيدايش رخنمون‌هايي در طول خود گرديده است.
کاني‌هاي پيريت و به مقدار بيشتري کالکوپيريت به صورت رگچه‌اي و انتشاري از عمده کاني‌هايي هستند که در محل بريدگي در بستر رودخانه ديده مي‌شوند. رگچه‌هاي کوارتز و مقدار کمي موليبدن نيز در اين بستر وجود دارد. ليمونيت‌هاي قهوه‌اي و کمي ژاروسيت منطقه اکسيدي را مي‌پوشانند.
به طور کلي در کنار قريه سونگون دو نوع کاني زايي مشخص قابل مشاهده است: يکي از نوع پيرومتاسوماتيک و ديگري از نوع پورفيري.

رگه هاي مالاکيت در توده پورفيري سونگون که در بستر رودخانه ديده مي شوند.
نهشته هاي مالاکيت در کانال رودخانه که توده پورفيري را قطع کرده است.
الف- نوع پيرومتاسوماتيک:
اين نوع کاني زايي در حاشيه توده نفوذي و يا اسکارن هايي که در نتيجه دگرگوني مجاورتي با آهک هاي کرتاسه به وجود آمده ديده مي شود. در کنتاکت عدسي هايي با ضخامت متغير از چند متر تا چند ده متر و طول 300 متر قابل مشاهده است. اين عدسي ها گاهي همراه با مرمر سفيدرنگ در دو طرف دامنه دره سونگون ديده مي شود. انکلاوهايي از اسکارن نيز در داخل توده گرانوديوريتي موجود است. کاني هاي تشکيل دهنده اسکارن اساساً شامل گرونا، ايدوکراز و اپيدوت فراوان است. کاني سازي به دو صورت ديده مي شود: يا به صورت پراکنده و نامنظم در داخل اسکارن و يا همراه رگه هاي کوارتز و کلسيت که در داخل اسکارن و يا توده نفوذي ديده مي شود. سولفورهاي آهن شامل اليژيست و هماتيت نيز موجود است. در قسمت هاي سطحي کربنات هاي مس شامل مالاکيت و آزوريت ديده مي شود. بارياند (1969) از کالکانتيت نيز اسم برده است. در بعضي نقاط در داخل توده نفوذي در کنتاکت با اسکارن نيز کربنات هاي مس به صورت دانه هاي پراکنده رويت است.
بر طبق گزارش بازن و هوبنر (1969) عيار مس در حدود 1 تا 2 درصد در داخل اسکارن هاي مينراليزه است. مطابق همين گزارش مقدار طلا در حدود يک گرم درتن است. ذخيره کلي معدن سونگون به عقيده لادام (1945) در حدود 1.3 ميليون تن سنگ معدن است که در حدود 20000 تن مس دارد. واشه (1968) معتقد است که ذخيره از اين مقدار کمي بيشتر است.

ب- نوع پورفيري:
بنا به گفته اطمينان(1381) علاوه بر کاني زايي نوع پيرومتاسوماتيک، کاني زايي از نوع پورفيري نيز در کنار قريه سونگون موجود است. به نظر مي رسد اين کاني زايي داراي ارزش فوق العاده زياد بوده و از نظر حجمي با کاني زايي نوع اول قابل مقايسه نخواهد بود. البته براي تعيين وسعت وعمق آن بايد مطالعات تکميلي تر صورت بگيرد.
به طور کلي کاني زايي از نوع پورفيري پيرومتاسوماتيک در حاشيه توده هاي پورفيري که در داخل سنگ هاي آهکي تزريق شده تشکيل شده است در مقايسه با کاني زايي در خود توده پورفيري (مانند کانسار مس پورفيري سرچشمه) بسيار کوچک است. عمل کاني زايي توده پورفيري به طور غير قابل مقايسه اي از آنچه که توسط اين مقطع شماتيک نشان داده شده وسيع تر از کاني زايي تيپ پيرومتاسوماتيک که در حاشيه به وجود آمده، مي باشد.
از نظر كاني‌شناسي منطقه از تنوع بسيار زيادي برخوردار است انواع كاني‌هاي اوليه و ثانويه در منطقه گسترش دارند مهمترين كاني‌هاي فلزي كانسار سونگون پيريت ، كالكوپيريت، موليبدنيت، مگنتيت، گالن و اسفالريت مي‌باشند. زوناليته كاني‌سازي در بخش پورفيري كانسار به گونه‌اي است كه مجموعه پيريت - كالكوپيريت و موليبدنيت در بخش‌هاي مركزي و عمقي متمركز شده‌اند و مجموعه پيريت ، كالكوپيريت در اطراف آن و بالاخره پيريت به تنهايي اين دو مجموعه مركزي را احاطه مي‌كند.

مقطع شماتيک از يک کانسار مس پورفيري با زون هاي اکسيداسيون مختلف (Titley & Hickes, 1966).
آلتراسيون ها:
اين كانسار در واقع يك نهشته نوع اسكارن پورفيري مس – موليبدن مي باشد كه بخش اسكارن آن از زمانهاي دور مورد بهره برداري قرار گرفته است.
بخش پورفيري اين كانسار در طول كاني سازي پراكنده و رگچه اي در داخل استوك و در حاشيه آن بصورت اسكارن تشكيل شده است.
مناطق دگرساني پتاسيك، فيليك – كربنات، پروپيليتيك ، آرژيليك شاخص كانسارهاي مس پورفيري نوع حاشيه قاره اي بخوبي قابل تفکيک اند. دگرساني پتاسيك به دو صورت در مجاورت اسكارن و در بخش هاي ژرف كانسار قابل شناسايي است. اين زون در مجاورت اسكارن فاقد كاني سازي مي باشد. دگرساني فيليك گسترش بسيار زيادي دارد و كاني سازي غالب در آن از نوع رگچه اي مي باشد. زون آرژيليك اوليه داراي گسترش بسيار محدود و نامنظم بوده و دگرساني پروپيليتيك در حاشيه شمالي و جنوبي كانسار قابل تشخيص است اما از سمت باختر زون از بيست سال گذشته مورد توجه بوده است. عامل اصلي كاني سازي توده نيمه ژرف سونگون پورفيري با تركيب سنگ شناسي در حد گرانوديوريت مي باشد. زون آرژيليك و پروپيليتيك فاقد كاني سازي قابل توجه مي باشند.

فرآيند غني سازي سوپرژن در سونگون گسترش چندان نيافته است و كاني هاي حاصل از اين فرايند مثل كالكوسيت، كولين و بورنيت فقط بصورت قشري نازك روي كانيهاي سولفيدي اوليه و در داخل شكستگي هاي آن ها تشكيل شده اند. طبق بررسي هاي به عمل آمده، مقدار ذخيره بخش سوپرژن در سونگون بسيار محدود مي باشد.
كاني‌سازي افشان در بخش‌هاي مركزي و كاني‌سازي رگچه‌اي در سطوح بالاتر و اطراف كانسار، وجود زوناليته كاني هاي شاخص كانسارهاي پورفيري، نحوه گسترش هاله‌هاي آلتراسيون، وجود انواع برشهاي تكتونيكي، ريزشي و هيدروترمالي و موقعيت تكتونوماگمائي منطقه باعث شده است تا پورفيري بودن اين كانسار محرز شود. مطالعه سيالات درگير صورت گرفته نيز اين نظر را تاييد مي‌نمايد مهمترين توده‌اي كه در واقع عامل كاني‌سازي اصلي معرفي شده است داراي بافت پورفيري و تركيبي در حد گرانوديوريت و ريوداسيت مي‌باشد كه در بيشتر بخش‌هاي خود شديدا تحت تاثير آلتراسيون و كاني‌سازي قرار گرفته است.
واحد ديگري كه بعد از توده اصلي بيشترين گسترش را دارد سنگهايي با بافت پورفيري و تركيب لاتيتي مي‌باشند كه آنها نيز تحت تاثير آلتراسيون و كاني‌سازي قرار گرفته‌اند اين سنگها عمدتا در بخش‌هاي غربي كانسار متمركز هستند.

نماي عمومي از آلتراسيون (بخش هاي روشن) در ناحيه سونگون
در بخش‌هاي شرقي و شمالي كانسار آهك هاي كرتاسه بالائي تحت تاثير اين توده‌هاي ساب ولكانيك اسكارني شده‌اند و تمركز مس، آهن، سرب و روي در آن مشاهده مي‌گردد. اسكارن شرقي يك اسكارن گارنت اپيدوت‌دار است و در اسكارن شمالي گارنت ديده نمي‌شود، در عوض كلريت به مقدار فراوان همراه با اپيدوت يافت مي‌گردد.
گسترش هاله‌هاي آلتراسيون در منطقه‌سونگون به گونه‌اي است كه زون پتاسيك در بخش‌هاي مركزي و عمقي گسترش دارد، زون فيليك به صورت پوششي زون پتاسيك را احاطه نموده است ، زون آرژيليك با وسعت كم در مقايسه با زونهاي ديگر به صورت موضعي ديده مي‌شود و زون پروپيليتيك در بخش‌هاي شمالي و جنوبي كانسار زونهاي ديگر را احاطه نموده است. مهم ترين كاني‌هاي زون پتاسيك بيوتيت ثانويه، فلدسپات آلكالن نئوفرمه، پلاژيوكلاز و سريسيت مي‌باشند. زون فيليك با مجموعه كوارتز، سريسيت ، پيريت و آثاري از پلاژيوكلازها مشخص است.
در زون آرژيليك كاني هاي رسي مثل كائولينيت و مونت موريونيت غالب است و در زون پروپيليتيك مجموعه كانيهاي كلريت - اپيدوت - كلسيت و آلبيت همراه با بقاياي كانيهاي اوليه سنگ مشاهده مي‌گردند.

دو نوع آلتراسيون پتاسيك در ارتباط با كاني‌سازي پورفيري و در كنتاكت توده‌هاي پورفيري و اسكارن در منطقه متمايز گرديده‌اند. نوع دوم عمدتاً فاقد كاني‌سازي مي‌باشد در حالي كه نوع اول داراي كاني‌سازي باارزشي مي‌باشد. از نظر شيميائي در زون پتاسيك عمدتاً شسته شدگي (leaching) از كلسيم و تا حدودي سديم و غني‌شدگي (Enrichment) از پتاسيم و منيزيم صورت پذيرفته است . در زون فيليك شسته‌شدگي شديد از كلسيم سديم و غني‌شدگي از پتاسيم و سيليس انجام گرفته است . تمركز مس عمدتاً با افزايش شدت آلتراسيون اضافه مي‌گردد. فرايندهاي غني‌شدگي سوپرژن در كانسار سونگون به صورت بسيار ناقص عمل كرده است به نحوي كه اين زون به صورت شاخص فقط با ضخامت‌هاي بسيار كم در بعضي از قسمتهاي كانسار، مخصوصا در بخش شرقي قابل رويت است و در واقع ذخيره قابل ملاحظه‌اي از اين زون در مقابل ذخيره اصلي كه تا تراز 1600 حدود 660 ميليون تن به صورت قطعي محاسبه شده است (شركت ايتوك ايران)، وجود ندارد.
با توجه به نحوه گسترش هاله‌هاي آلتراسيون در سطوح و عمقهاي مختلف و نحوه كاني‌سازي همراه آنها، به نظر مي‌رسد كه كانسار سونگون بسيار بزرگتر از آن چيزي است كه در محاسبه ذخيره در نظر گرفته شده است .

نمايي از رگه هاي پيريت در توده پورفيري سونگون
واکنش‌هاي حاصل از تاثير پوشش گياهي و نفوذ آب به درون توده‌هاي پورفيري محتوي سولفيدها (عوامل توسعه منطقه سوپرژن) و پس از آن انجام فعل و انفعالات در طي زمان حرکت آب در داخل سونگون پورفيري و سرانجام محلول‌ها در امتداد رودخانه قابل تعميق است. چنين به نظر مي‌رسد که ضخامت سوپرژن قابل توجه و احتمالاً رودخانه، منطقه سوپرژن اکسيدي را قطع کرده و در قسمت‌هاي تحتاني سوپرژن سولفيدي جريان دارد.
پديده جانشيني مجاورتي در نتيجه هجوم محلول‌هاي گرمابي به محل تماس سنگ‌هاي نفوذي و کربناته حاصل شده است. محلول‌هاي گرمابي با کيفيت اسيد (H2S، Hf، Hcl، SO2 و...) محتوي فلزات سنگِن و يون‌هاي ديگر که از فاز ماگمايي سونگون- پورفيري اشتقاق يافته است، در مجاورت با سنگ‌هاي آهکي (قليايي) در نتيجه واکنش‌هايي که در اين محيط صورت گرفته به وسيله سنگ‌هاي کربناته خنثي شده و در نتيجه تبادل يوني و واکنش‌هاي انجام گرفته از طرفي موجب تشکيل کاني‌هاي اپيدوت، گارنت، وزوويانيت و منيتيت (اسکارن) گرديده واز طرف ديگر موجب تمرکز کاني‌هاي سولفيدي (احتمالاً مربوط به فاز جامد درون فاز مايع) نظير پيريت، کالکوپيريت، گالن و اسفالريت شده است. آزوريت، مالاکيت و کالکانيت از کاني‌هاي ثانويه هستند. دما و فشار ناشي از مجاورت با توده نفوذي سنگ‌هاي آهکي را نيز دگرگون و مرمري نموده است. رخساره مرمري پس از منطقه اسکارني ظاهر و تدريجاً به سنگ‌هاي آهکي تبديل شده مي‌گردد. از کاني‌هاي سولفيدي موجود در رخساره اسکارني در گذشته به مقدار قابل توجهي بهره‌برداري شده است.
ذخيره و عيار معدن:
ذخيره قطعي معدن 384 ميليون تن با عيار ميانگين 0.7 درصد.و ذخيره احتمالي معدني 1000 ميليون تن با عيار ميانگين 0.67 درصد گزارش شده است.

پروژه‌هاي عمده طرح مس سونگون:
الف- پروژه معدن:
معدن به روش روباز و با استفاده از ماشين آلات سنگين بهره‌برداري مي‌شود . مجموع كل باطله معدن 85 ميليون تن ميباشد كه 2/85 درصد آن تا آخر اسفند ماه1383 برداشت شده است.
ماشين آلات بهره برداري معدن ( كه عمدتاً خارجي ميباشند ) با بودجه اي در حدود 126 ميليارد ريال توسط شركت ملي مس ايران خريداري و تهيه خواهد شد.
ب- پروژه كارخانه:
كارخانه داراي دو بخش ساختمانهاي صنعتي و نيمه صنعتي است .
ظرفيت توليد كارخانه طي دو فاز به شرح زير مي‌باشد:
فاز اول بهره‌برداري به مدت 6 سال با خوراک سالانه 7000000 تن و توليد سالانه کنسانتره 150000 تن و فاز دوم بهره برداري به مدت 25 سال با خوراک سالانه 1400000 تن و توليد سالانه كنسانتره 300000 تن خواهد بود.
در سال 1376 شركت سوئدي (سوئدالا) براي كل مهندسي كارخانه و فاينانس و تامين تجهيزات ساخت خارج و فاينانس تجهيزات داخل تغليظ انتخاب و قرار داد آن از خرداد 1378 نافذ شد و شركت ايريتك نيز در سال 1378 بعنوان مشاور كارخانه و تاييد نقشه‌هاي ساخت خارج و خدمات مهندسي و تامين تجهيزات ساخت داخل و مهندسي ساختمانها و تاسيسات عمومي برگزيده شد.

تصويري از نماي عمومي معدن و محل احداث کارخانه
ج- تامين آب و دفع پساب:
آب مورد نياز فرآيند توليد كنسانتره مس از دو محل به شرح زير تامين مي‌گردد: 1- انتقال آب از سد مخرني اهر. 2- آب بازيافتي به همراه باطله كارخانه.
مطالعات مقدماتي تامين آب و دفع پساب در سال 1372 توسط شركت ايتوك انجام گرفته است در تكميل اين مطالعات شركت چكادپي در سال 1374 و شركت كوه آرا اراك در سال 1376 مطالعاتي تكميلي را انجام داده‌اند . در سال 1378 مشاور بند آب جهت مطالعات مرحله اول نحوه تامين آب آشاميدني و صنعتي معدن و كاخانه تغليظ مس و تاسيسات وابسته به آن انتخاب شد . در سال 1379 و1380 مطالعات تكميلي توسط شركت طوس آب روي مهندسي واجراي پروژه تامين آب ودفع پساب صورت گرفت وسرانجام درسال 1380 شركت ATC مسئول طراحي سد باطله شد . بر اساس اين مطالعات انجام گرفته در سال جاري راه‌حل بهينه تامين آب از طريق انتقال از سد مخزني اهر تشخيص داده شد .
د- پروژه زيربنايي:
سرآغاز فعاليتهاي زير بنايي طرح به سال 72 بر مي‌گردد . مهم ترين فعاليت هايي كه در حال حاضر انجام مي‌شود شامل :
1- طرح تامين برق سايت از طريق احداث پست 20/230 كيلو وات و طرح انتقال خط 20/230 كه توسط برق منطقه‌اي آذربايجان در حال انجام است .
2- احداث جاده ورزقان به سونگون بطول 25 كيلو متر كه توسط شركت طوس مسير انجام مي‌شود.
3- اجراي بخشي از شهرك مسكوني ورزقان شامل 53 واحد مسكوني در 10 بلوك و يك مهمانسرا ، منبع آب و احداث چهار سوله مي‌باشد كه توسط شركتهاي ارگ بنا، بتن پلاد و يولسا انجام مي‌شود . ( طراح اين شهرك شركت گنو بوده است ).
4- مطالعات زيست محيطي و طرح پروژه مس سونگون که بر عهده شركت IMC مي‌باشد.

راه اندازي معدن:
براي طرح تجهيز معدن و احداث كارخانه تغليظ مس سونگون 300/159 متر مربع زمين تخصيص يافته است. زير بناي اين طرح 300/49 متر مربع مي‌باشد. مجري طرح شركت ملي صنايع مس ايران و مشاوران طرح شركت ايريتك، شركت گنو، اولنگ، IMC, ATC, Rio, tinto ، ره شهر، مشانير، كاوش راه، كاني كاوان شرق، بند آب، SES، ماندرو، موننكو و كوپا مي‌باشند و پيمانكاران خارجي عمده طرح داخلي سوئدالا، اولنگ، مبين، ايرتيك، آهن آجين و كوپا
كل اعتبارات طرح شامل: 6/178 ميليون دلار ارزي و 362/040/1 ميليون دلار ريالي و اعتبارات 145/922/1 ميليون دلار مي‌باشد. تاريخ شروع اجراي طرح سال 1378 و تاريخ پايان آن سال 1384 پيش‌بيني شده است.
مطالعات متعددي از جمله امكانپذيري مقدماتي در سال 1991 توسط شركت SNC كانادا و امكانپذيري توسط شركت ايتوك در سال 1374 بر روي اين پروژه صورت گرفته است اما سرانجام درسال 1376 بر اساس اطلاعات تكميلي و جديد تر ذخيره معدن با عيار حدي 3/0% و 4/0% برآورد گرديد . بنابراين مطالعات ذخيره قطعي معدن معادل 147 ميليون تن سنگ سوپرژن و 853 ميليون تن سنگ هيپوژن ( در كل يك ميليارد تن ) تا تراز 1600 برآورد شده است .

نمايي از فوندانسيون کارخانه
آغاز بهره برداري از معدن:
طبق بررسيهاى به عمل آمده، كل ذخاير قابل استخراج اين معدن، بيش از 384 ميليون تن سنگ، با عيار 0.62 درصد است كه ازنظر مقايسه با ساير معادن جهان جزو معادن متوسط محسوب مى شود.
طبق نظر كارشناسان زمين شناسى و متخصصان معدن مقدار ذخاير مذكور در يك دوره 31 ساله از آغاز بهره بردارى پروژه سونگون قابل استخراج خواهدبود.
ازسوى ديگر، با بررسى ارقام هزينه شده در پروژه ملى مس سونگون مشخص مى شود كه ارقام سرمايه گذارى در اين پروژه نيز بسيار چشمگير است. مجرى پروژه مذكور دراين رابطه مى گويد: «ميزان سرمايه گذارى در پروژه سونگون معادل375 ميلياردتومان برآورد گرديده است.
که مقدار يكصدميليون دلار از اين رقم به شكل فاينانس ازطريق يك بانك سوئدى سرمايه گذارى ارزى و معادل 70 ميلياردتومان نيز ازمحل منابع عمرانى دولت دراين طرح هزينه ريالى شده است.»
ساير هزينه ها نيز ازمحل درآمد و تعهدات شركت ملى صنايع مس ايران سرمايه گذارى شده است.»
در برنامه زمانبندى اوليه طرح سونگون زمان آغاز بهره بردارى از اين پروژه ،تيرماه 1384 اعلام شده است. اما مهندس كارگر در اين رابطه مى گويد: «عمليات اجرايى پروژه مس سونگون بنا به دلايلى نسبت به برنامه زمانبندى مصوب ، تأخيرى معادل 6 درصد دارد» (روزنامه ايران – 14/2/1384).

با بررسى مشخصات اصلى طرح مس سونگون، اهداف ذيل براى اجراى پروژه مذكور مدنظر دولت قرار گرفته است: توليد كنسانتره مس، انتقال دانش فنى، صرفه جويى ارزى، دستيابى به ارزش افزوده بالاتر و اشتغال زايى .
همانگونه كه در اهداف فوق مشخص مى شود، به غير از اهداف سودآورى اقتصادى، اشتغال زايى از مهمترين اهداف دولت دراجراى پروژه مس سونگون بوده است.
مسؤول اجراى پروژه سونگون در مورد نقش و تأثير اين طرح در اقتصاد استان مى گويد:«با توجه به حجم بسيار بالاى سرمايه گذارى انجام شده و ميزان انبوه ذخاير مس معدن مذكور به عنوان يك واحدعظيم صنعتى ومعدنى تحول بزرگى در وضعيت اقتصادى استان آذربايجان شرقى بوجود خواهد آمد كه اشتغال زايى مستقيم براى حدود يكهزار نفر از افراد بومى از برجسته ترين مزاياى اين پروژه است».
البته شايان ذكر است با احتساب افراد شاغل غيرمستقيم در ارتباط با طرح مس سونگون اين رقم به چندين برابر خواهد رسيد.
با همه اين اوصاف به زعم اغلب كارشناسان اقتصادى پروژه طرح مس سونگون يكى از يادگارهاى ماندگار دولت دراستان خواهدبود. پروژه اى كه در دوره ?? ساله بهره بردارى خود قطعاً تحولات اجتماعى واقتصادى بسيارى دراين منطقه بوجود خواهد آورد (روزنامه ايران – 14/2/1384).
با بهره‌برداري از معدن مس سونگون اهر، سالانه 14ميليون تن به توليد سنگ مس كشور افزوده خواهد شد.
سالانه بيش از 15ميليون تن سنگ مس از معادن مس كشور استخراج مي‌شود كه با بهره‌برداري از معدن سونگون اين ميزان به بيش از 30ميليون تن در سال خواهد رسيد (خبرگزاري جمهوري اسلامي ايران – 14/2/1384).

يک معدنچي در معدن سونگون
كل عمر معدن مس سونگون 31 سال است. اين معدن با اين عمر در دو فاز به بهره بردارى خواهد رسيد. مدت بهره بردارى از فاز نخست معدن سونگون را شش سال خواهد بود که در اين فاز سالانه 150 هزار تن كنسانتره مس توليد مي شود. از فاز دوم اين طرح در 25 سال بهره بردارى خواهد شد كه توليد سالانه آن300 هزار تن كنسانتره مس خواهد بود.
فاز دوم اين طرح شش سال پس ازراه اندازى فاز نخست، به بهره بردارى خواهد رسيد. ذخيره قابل استخراج معدن سونگون 388 ميليون تن و همچنين مس اين معدن با عيار متوسط سنگ معدن قابل استخراج 61 درصد است. طرح مس سونگون بر اساس روش روباز است و ميزان سرمايه گذارى اين طرح را بر اساس آخرين موافقت نامه سازمان توسعه و نوسازى معادن و صنايع معدنى حدود 3 هزار و 700 ميليارد ريال مي باشد كه حدود 800 ميليارد ريال آن از منابع بودجه عمرانى و مابقى از محل منابع داخلى اين سازمان تامين مي شود (دنياى اقتصاد 9/3/1383).

مشکلات اجرايي:
به گزارش ايسنا، مطالعات و عمليات اجرايي طرح تجهيز معدن و احداث توليد مس سونگون (اهر) به ترتيب در سال‌هاي 72 و 74 آغاز شده است.
تعجيل در شروع پروژه بدون انجام مطالعات مبسوط و دقيق، موجب بروز مشكلات فراوان در مرحله اجرا شده است.
فقدان مشاور مادر و استفاده از مشاوران متعدد در بخش‌هاي مختلف طرح، موجب نداشتن ارتباط مناسب آنها در طراحي بهينه‌ شده است و در عمل با بروز نقص در مطالعات يكي از اين پروژه‌ها روند پروژه‌هاي ديگر مختل شده است.
اختلاف ارتفاع زياد مكان سر باطله از كارخانه موجب انتقال موارد زايد به صورت پمپاژ با ارتفاع 346 متر و طول بيش از 8 كيلومتر است. خورندگي بالاي اين مواد تدابير خاصي را در مورد پوشش و جنس لوله‌ها و پمپ‌ها مي‌طلبد.
به دليل تغييرات در پروژه‌هاي مختلف طرح، برنامه زمان‌بندي در 3 ماهه اول سال 83مورد بازنگري قرار گرفت. طبق برنامه زمان‌بندي به روز شده تاخيرهايي در روند اجرايي پروژه‌هاي احداث كارخانه، تامين آب و دفع سپاب و فعاليت‌هاي زيربنايي وجود دارد.
مشكلات تملك اراضي در منطقه آيت‌ كندي، موجب تاخير در عمليات ژئوتكنيك احداث سرباطله شده است (www.donya-e-eqtesad.com).

آدرس معدن: استان آذربايجان شرقي، شهرستان ورزقان، طرح مس سونگون
تلفن: 2-2228871(0426)
نمابر: 2228872-2228971(0426)

طراحي شيب نهايي بهينه معدن مس سونگون :
چكيده:
تعيين شيب ديواره ها يكى از مهمترين پارامترهاي طراحى معادن روباز مى باشد. چنانچه شيب ديواره ها كم در نظر گرفته شود، باطله برداري به مقدار قابل توجهى افزايش مى يابد. از طرف ديگر انتخاب ديواره هاي پر شيب باعث كاهش ايمنى و افزايش احتمال ريزش خواهد شد. بتابراين انتخاب شيب بهينه براي جلوگيري از اضافه باطله برداري و كاهش ريسك ريزش ديواره ضروري مى باشد. روش هاي مختلفى براي تحليل پايداري شيب ديواره هاي معادن روباز وجود دارند.

از جمله مى توان به روش هاي تعادل حدي و روش هاي عددي اشاره نمود. در اين تحقيق پايداري بحرانى ترين مقطع معدن روباز سونگون به روش عددي و با استفاده از نرم افزار FLAC SLOPE مورد بررسى و تحليل قرارگرفته است. در اين تحقيق بارگذاري استاتيكى انجام شده و طبق نتايج بدست آمده، ضريب ايمنى ديواره با شيب كلى 5/28 درجه مرلوط به مقطع فوق برابر 41/1 مى باشد.

مقدمه:
يكى از پارامترهاي مهم در طراحى معادن روباز، تعيين زاويه كلى شيب ديواره معدن مى باشد. در طراحى مقدماتى براي تعيين حد نهائى معدن، اين زاويه به عنوان يكى از عوامل اصلى بايد مشخص باشد. در صورتيكه زاويه تعيين شده براي شيب ديواره مناسب نباشد، محدوده تعييين شده براي معدن از دقت كافى برخوردار نخواهد بود كه اين موضوع مى تواند روند طراحى را تحت تاثير قرار دهد. علاوه بر جنبه فوق، انتخاب شيب ديواره از لحاظ فنى و اقتصادي مى تواند روي يك پروژه معدنى تاثير گذار باشد.

از لحاظ فنى چنانچه شيب ديواره بيش از حد مورد نياز باشد، احتمال ناپايداري افزايش مى يابد و از لحاظ اقتصادي چنانچه اين شيب كمتر از حد بهينه باشد، نسبت باطله برداري بالا مى رود.اهميت مطالعات پايداري ديوار هاي معادن، پس از وقوع چند ريزش بطور جدي مورد توجه قرار گرفت. از جمله اين موارد مى توان به ريزش ديواره معدن Chuqicamata در كشور شيلى اشاره نمود.

ارتفاع اين ديواره در زمان ريزش 284 متر و زاويه آن 43 درجه بوده است. علت اصلى اين ريزش لرزش هاي ناشى از زمين لرزه تشخيص داده شده است. طراحى شيب بهينه و تحليل پايداري ديواره هاي معادن روباز با سه روش امكان پذير است كه عبارتند از روش تعادل حدي، روش مدلسازي فيزيكى و روش عددي امروزه كاربرد روش تعادل حدي و روش عددي بسيار وسيع است.

در اين مقاله براي بررسى پايداري ديواره نهايى معدن سونگون از روش عددي استفاده شده است. روشهاي عددي انواع مختلفى دارند كه شامل روش اجزاء محدود، روش اجزاء مرزي، روش تفاضل محدود و... مى باشد. در تحليل عددي معادن روباز بيشتر از روش تفاضل محدود استفاده مى شود. در اين روش سنگ به عنوان محيطى پيوشته در نظر گرفته مى شود و از پارامترهاي مقاومتى توده سنگ براي تحليل استفاده مى شود.

كليات:
معدن سونگون يكى از ذخاير بزرگ مس كشور است كه در 130 كيلومتري سهرستان تبريز و در موقعيت جغرافيايى 46 درجه و 43 دقيقه عرض واقع شده است. ذخيره معدن در دامنه يك كوه با شيب نسبتا زياد قرار دارد و همانند كثر كانسارهاي پورفيري، زونهاي فروشسته و سوپرژن در اين كانسار مشاهده مى شود. عمليات كتشاف معدن از سال 1368 شروع شده و تا كنون بيش از 230 گمانه و 4000 متر تونل اكتشافى در آن حفر شده است.