پيش‌نوشتار

آنتيموان‌، آرسنيك و جيوه جدا از كمياب بودن، كاربرد گسترده‌ و گوناگوني دارند و فلزاتي راهبردي در صنايع به شمار مي‌روند. اين سه عنصر از همايند كانه‌اي و بويژه قرابت‌هاي زمين‌شناسي و متالوژني و ژئوشيمي مشتركي برخوردارند و ما به خاطر خويشاوندي مشترك آنها در زمين‌شناسي اقتصادي آن سه را با هم آورده‌ايم. چنانكه تفكيك كانسارها و نشانه‌هاي معدني اين سه عنصر گاه مشكل مي‌باشد. يك كانسار آنتيموان ممكن است يك رگه جيوه يا آرسنيك داشته و يا يك كانسار جيوه ممكن است داراي رگه آنتيموان باشد. هر سه اين عناصر ممكن است ضمن كوچك بودن نماينده يك كانسار بزرگ طلا باشند، همانند زرشوران، داشكسن و آق‌دره كه در اصل اين سه كانسار در ابتدا كانسارهاي آرسنيك و آنتيموان بوده‌اند.

 

1- كلياتي پيرامون آنتيموان، آرسنيك، جيوه

1-1 آنتيموان

واژه آنتيموان از 2 جزء يوناني آنتي (Anti) و مونوس (Monos) تشكيل شده است كه به معناي فلزي است كه بندرت به تنهایي يافت مي‌شود. اين نامگذاري اين نكته را توضيح مي‌دهد كه از نظر كاني‌شناسي عموماً اين فلز همراه ديگر كاني‌هاي فلزي مشاهده مي‌شود.

آنتيموان در شمار گروه فلزاتي است كه از ديرباز شناخته شده و در زمان‌هاي گذشته براي تهيه رنگ بكار برده مي‌شده است. توليد تجاري و كاربرد عمده آن از سده 20 آغاز شده و با گسترش و پيشرفت صنايع (به‌خصوص صنايع نظامي) اهميت آن رو به افزايش نهاده است.

آنتيموان خالص، شكننده و به رنگ سفيد نقره‌اي است. بصورت بلورين ديده مي‌شود و رسانايي گرمایي آن كم است. نوع تجاري آن بيشتر بصورت پولك‌هاي نيمه رخدار، تكه‌هاي شكسته شده، شمش و گاهي بصورت پودر، پولك‌هاي عدسي شكل و تك بلور عرضه مي‌شود، تركيبات آن بصورت تري‌اكسيد آنتيموان، و آنتيمونات سديم كاربرد دارند. آنتيموان خالص در طبيعت بسيار كمياب است. رنگ آنتيموان خالص،‌ سفيد نقره‌اي، چگالي آن 6/6 و دماي گداز آن ºC631 و بسيار شكننده است. آنتيموان بيشتر بصورت سولفور يافت مي‌شود. اين فلز رساناي خوبي براي جريان برق و گرما نيست.

 

 

1-2 آرسنيك

آرسينك به چند حالت مختلف و متمايز مي‌تواند وجود داشته باشد در حالت پايدار و ثابت فلزي است به رنگ خاكستري پولادي و بسيار شكننده كه داراي جلاي فلزي است. وزن مخصوص اين فلز 72/5 گرم بر سانتيمترمكعب می­باشد. مهمترين تركيب تجاري آرسنيك، تری ‌اكسيد آرسينك (As₂o₃) مي‌باشد كه تقريباً‌ 97 درصد آرسينك مصرفي دنيا از اين نوع مي‌باشد.

بطور كلي آرسنيك به تعداد كم با اكثر فلزات بنيادي و برخي از فلزات كمياب و گران‌قيمت همراه است و ردياب خوبي براي كشف اين گروه كانسارها مي‌باشد. اما اين عنصر در متالورژي مزاحم محسوب مي‌گردد و متناسب با مقدار آرسنيك براي سنگ‌هاي صادراتي جرایمي قایل مي‌شوند. زيرا آرسنيك و تركيبات آن سمي بوده و يك عنصر مضر و پردردسر در عملیات ذوب و تصفيه مي‌باشد.

آرسنيك مورد مصرف در صنعت معمولاً بصورت محصول جانبي از سنگ‌ معدن فلزات ديگر و از طريق ذوب كردن آنها بدست مي‌آيد.

يكي ديگر از منابع اصلي آرسنيك، سنگ‌هاي معدني آن مي‌باشد كه حاوي كاني‌هاي اورپيمنت و رالگار مي‌باشد. ولي بطور كلي آرسنيك در سنگ‌هاي معدني همراه با فلزات ديگر از قبيل مس، سرب، ‌نيكل، آنتيموان، كبالت،‌ نقره، طلا، جيوه و سلينيوم مي‌باشد.

1-3 جيوه يا سيماب Hg

جيوه فلزي است به رنگ سفيد نقره‌اي، در درجه حرارت معمولي مايع است. در دماي 357 درجه سانتي‌گراد مي‌جوشد و در دماي 78/38- درجه سانتي‌گراد منجمد مي‌گردد.

وزن مخصوص آن 59/13 گرم بر سانتی متر مکعب و جرم اتمي آن 61/200 مي‌باشد. در حالت جامد داراي سيستم رومبوئدريك است. اين فلز عنصري است كه ميل تركيبي زيادي با ساير عناصر ندارد و در طبيعت مي‌تواند به حالت آزاد يافت شود و بعلت تصعید پایيني كه دارد زود تبخير مي‌شود. بنابراين جيوه‌ايكه بر اثر تبخير و تقطير حاصل مي‌گردد بسيار خالص است. در حالت خلوص تحت تأثير هواي خشك قرار نمي‌گيرد.

جيوه در حرارت كمي پایين‌تر از نقطه جوش خود با اكسيژن هوا تركيب و تبديل به اكسيد جيوه مي‌شود.

تركيبات شيميایي جيوه عبارتند از: كلريدها- پركلراتها- سولفاتها- نيتراتها – و استاتها و كلرورهاي تركيبات اين فلز به استثناء كلرور جيوه يك ظرفيتي (Hg₂cl₂) در آب به آساني حل مي‌شوند. سولفور جيوه را فقط بوسيله تيزاب سلطاني مي‌توان حل كرد. هيدرواكسيد جيوه ناپايدار و خاصيت بازي بسيار ضعيف دارد. نمك‌هاي جيوه با يون يد تركيب شده و توليد یدور قرمز جيوه مي‌كنند.

عده‌اي از تركيبات جيوه مخصوصاً هالوژنورها و سولفور جيوه فرار مي‌باشد. برخي از نمك‌هاي جيوه‌ مانند كلرورمركوريك و برمورمركوريك و سيانور جيوه دو ظرفيتي، بسيار كم به يون تفكيك مي‌شوند.

بخارات جيوه سمي است و جيوه در 20 درجه سانتي‌گراد، فشار بخار قابل ملاحظه‌اي دارد. جيوه به طور تعجب‌آوري در مايعات قطبي و غيرقطبي قابليت انحلال دارد. به­طوری­که در 35 درجه سانتي‌گراد، محلول اشباع آن در آب داراي gr ^8-10×6 جيوه است. به خاطر فراريت و سميت زياد، بايد هميشه جيوه را در ظرف دردار نگهداري و در محيطي كه بخوبي تهويه مي‌شود، با آن كار كرد.

2- كاني‌شناسي آنتيموان، آرسنيك و جيوه

2-1 كاني‌شناسي آنتيموان

حدود 75 كانه آنتيموان در جهان شناخته شده كه به دو دسته كاني‌هاي اوليه و ثانويه بخش مي‌شوند. مهمترين اين كاني‌ها استيبنيت Sb₂S₃ است.

استيبنيت مهم­ترين كاني آنتيموان است كه در رگه‌هاي كم ضخامت و نهشته‌هاي چشمه‌هاي آب گرم همراه با رآلگار و زرنيخ و سينابر يافت مي‌شود، نهشته­‌هاي آن در اكثر موارد كوچك اندازه‌اند. بلورهاي استيبنيت  گاهي، منشورهاي خميده پيچيده‌اي دارند كه همانند رنگين‌كمان رنگارنگ­اند.

استيبنيت در سيستم اورتورومبيك بصورت توده‌هاي درهم و آشفته يا بلورهاي منشوري مخطط و يا توده‌هاي گرد آمده از بلورهاي كوچك ديده مي‌شود. در شكستگي‌هاي تازه جلاي فلزي دارد كه بعد از مدتي به سياه تغيير رنگ مي‌دهد. سختي آن 2 تا 5/2 و وزن مخصوصش 63/4 است. استيبنيت در اسيد كلريدريك حل مي‌شود و بوسيلة محلول هيدروكسيد پتاسيم به رنگ زرد در‌مي‌آيد. مهم‌ترين كانه‌هاي آنتيموان در جدول شماره 1 آمده است.

جدول شماره 1. كاني‌هاي مهم آنتيموان و فرمول شيميایي آن

 

نام كاني		فرمول		درصد Sb
استيبنيت (Stibnite)		Sb2S3		71/69
تتراهدريت (Tetrahedrite)		(Cu, Fe)12Sb4S13		24/91
بومونيت (Boumonite)		CuPbSbS3		29/22
جموسونيت (gamesonite)		Pb4FeSb6S14		35/39
بولانژنيت (Boulangenite)		Pb5Sb4S11		25/69

 

2-2 كاني‌شناسي آرسينك

كاني‌هاي مهم آرسنيك عبارتند از: اورپيمان (زرنيخ زرد) (As₂S₃)، رآلگار (زرنيخ قرمز) (AsS)، آرسنوپيريت (FeAsS) و لولينژيت (FeAs₂).

بيشترين مقدار آرسنيك بعنوان محصول جانبي از ذوب و گداز كاني‌هاي مس نظير انارژيت (Cu₃AsS₄)، متانتيت {(Ca,­Fe)₈As₂S₇} و كبالت‌دار نظير اسمالتيت (CoAs) و نيكل‌دار نظير نيكوليت (NiAs) بدست مي‌آيد. ميزان درصد آرسنيك كاني‌هاي يادشده در جدول شماره 2 آمده است.

رآلگار در سيستم منوكلينيك به صورت دانه، يا توده‌هاي قشر مانند و بندرت چون منشورهاي كوتاه و گاه دوقلو متبلور مي‌شود، جلاي رزيني دارد. نيمه شفاف يا شفاف و قابل برش است. اسيد نيتريك آن­را تجزيه مي‌كند. در يك جهت رخ دارد و شكست آن منحني است. سختي رآلگار 5/1 تا 2 و وزن مخصوص g/cm³ 59/3 است.

اورپيمان عموماً در نتيجه تغيير رآلگار و ديگر كاني‌هاي آرسنيكي بوجود مي‌آيد. بطور معمول با آنها در رگه‌هاي آبگرم دماي پایين و در مناطق آتشفشاني پيدا مي‌شود. رنگ زرد آن در زمينه رنگ قرمز رآلگار به چشم مي‌خورد. جلاي رزيني دارد. نيم شفاف يا شفاف است و در مواد قليایي حل مي‌شود. رنگ خاکه آن زرد است، سختي آن 5/1 تا 2 و وزن مخصوص آن g/cm³ 48/3 است.

 

جدول شماره 2. چند كاني آرسنيك‌دار

 

نام كاني		فرمول	درصد آرسنيك
زرنيخ قرمز	Realgar	As2S3	70
زرنيخ زرد	Orpiment	AsS	91/60
آرسنوپيريت	Arsenepyrite	FeAsS	01/46
آرسنوليت	Arsenolite	As2O3	75/75
انارژيت	Enargite	Cu,AsS4	02/19
پروستيت	Proustite	Ag3AsS3	14/15
كبالتيت	Coballtite	CoAsS	15/45

 

2-3 كاني‌شناسي جيوه

در حدود 20 نوع از كاني‌هاي جيوه شناخته شده‌اند كه مهم­ترين آنها در جدول 3 آورده شده است.

 

جدول شماره 3. كاني‌هاي مهم جيوه

 

نام كاني	فرمول	درصد جيوه
سينابر	HgS	2/86
جيوه	Hg	100
اشواتزيت	(Hg,C4) Sb4S13	17
كودومير	Hg3S2Cl2	82
كالومل	Hg2Cl2	85

 

از ميان كاني‌هاي ياد شده در درجه اول سينابر است كه انباشتگي به صورت كانسار پيدا مي‌كند به همين خاطر در اينجا مختصراً آنرا تشريح مي‌كنيم:

سينابر با فرمول شيميایي (HgS) با سختي 5/2-2، وزن مخصوص 1/8 و درصد جيوه 2/86% است. داراي ضريب شكست قوي و انكسار مضاعف و مثبت بوده و پلاريزاسيون چرخشي آن تقريباً 15 برابر كوارتز است. سينابر در سيستم تريگونال در رده تراپزوئدريك متبلور مي‌شود. بلورهاي آن اغلب ريز با سطوح فراوان، پهن يا به­شكل رومبوئدري هستند. بلور سينابر داراي ماكل تداخلي است و بصورت متراكم دانه‌اي، توده‌اي، دانه‌هاي پراكنده و بالاخره خاكي تشكيل مي‌شود. بلور آن در امتداد سطوح اصلي رومبوئدري رخ كامل دارد، داراي جلاي الماسي، رنگ كاني و رنگ خاكه آن قرمز است.

سينابر تقريباً كاني مهم براي تهيه جيوه محسوب مي‌شود. تشخيص اين كاني‌ به كمك دانسيته و آزمايش‌هاي ساده بوسيله شعله امكان‌پذير است. انواع جيوه:

الف- كاني آجري جيوه: به نوع قرمز جلادار و خالص سينابر اطلاق مي‌شود.

ب- كاني جگري جيوه: به رنگ مايل به قهوه‌اي سينابر گفته مي‌شود.

ج- كاني مرجان جيوه: نوعي سينابر قلوه‌اي با كاني‌هاي رسي بيتومين‌دار كه در صدف‌هاي براكيوپودها نيز وجود دارد.

 

3- ژئوشيمي آنتيموان، آرسنيك و جيوه

3-1 ژئوشيمي آنتيموان

آنتيموان داراي دو ايزوتوپ با عدد جرمي 121 و 123 است كه ايزوتوپ 123 فراوان­تر است. فراواني (توزيع نسبي) آنتيموان در پوسته زمين (عدد كلارك)^6-50×5 است. ليكن ضريب تمركز آن بسيار بالاتر و در سنگ‌هاي آذرين تا ^4-10×5 مي‌رسد. آنتيوان عنصري كالكوفيل است و خاصيت ضعيف سيدروفيلي نيز دارد از اين رو در تركيب ليتوسفر تقريباً كمياب است. همراه با آن گاهي مقداري آرسنيك، آهن و نقره وجود دارد ولي از آنجا كه بيشتر بصورت پاراژنتيكي با سينابر همراه است، جيوه يكي از محصولات جنبي معادن آن مي‌باشد. افزون بر اين كاني Livingstonite (HgSb₄S₉) يكي از همايند‌هاي آنتيموانيت است و تشخيص ميكروسكوپي و ماكروسكوپي آن از استيبنيت بسيار دشوار است. طلا نيز يكي از عناصر پاراژنتيكي كاني است. كاني‌هاي آنتيموان اغلب در رگه‌هاي كوارتزدار ديده مي‌شوند. ممكن است اين فلز در ماگماهاي اسيدي تا متوسط تمركز نسبتاً قابل توجهي تشكيل دهد. بطور معمول كاني‌هاي اقتصادي آنتيموان (استيبنيت) در واپسين گامه‌هاي فاز گرمایي- اپي‌ترمال پديد مي‌آيند. بنابراين ذخيره‌هاي اقتصادي آنتيموان بطور معمول در نزديكي سطح زمين است.

 

3-2 ژئوشيمي آرسنيك

آرسنيك از نظر فراواني بيستمين عنصر پوسته‌اي و نسبتاً كمياب است. فراواني كلي آرسنيك، ppm 2-5/1 در پوستة زمين برآورد شده است، ولي آرسنيك در رسوب‌هاي سولفوري با غلظت‌هاي ppm6 یا بيشتر هم ديده ‌شده است. از نظر ژئوشيميایي آرسنيك همسان آنتيموان است و در ذخاير سولفوري بصورت عنصر طبيعي يا بصورت آرسنيدها، سولفيدها، سولفات‌ها و فرآورده‌هاي اكسيدي مربوط به آن يافت مي‌شود. در اين ميان آرسنوپيريت فراوان­ترين و عمومي‌ترين آنهاست.

بعلاوه مقادير قابل توجهی آرسنيك بصورت محلول‌هاي جامد در ساير سولفيد‌ها قرار دارد، همانند پيريت كه معمولاً حاوي 2/0 تا 5/0 درصد آرسنيك است.

 

3-3 ژئوشيمي جيوه

بطور كلي جيوه داراي 7 ايزوتوپ پايدار است، كه اهم آنها عبارتند از 204، 202 و 198. ايزوتوپ نوع 202 جیوه در طبيعت بيشتر مي‌باشد و فراواني آن در پوسته (عدد كلارك) ppm 08/0 است‌ و تمركز آن داراي ضريب 10000‌ مي‌باشد. درصد جيوه در سنگ‌هاي آذرين با تركيبات متفاوت
ppm 2/0-1/0است كه اين مقدار در سنگ‌هاي قليایي بيشتر است و در روند تفریق ماگمایي غلظت جيوه افزايش مي‌يابد. منشاء جيوه، نيمه‌پوسته‌اي است و توسط محلول‌هاي گرمابي از طريق گسل‌هاي ژرف و پوسته به قسمت‌هاي سطحي حمل مي‌شوند.

جيوه در سيالات گرمابي به حالت كمپلكس سولفيد (HgS₂)^-2 كه در محلول‌هاي قليایي پايدار است، جابجا مي‌شود. نهشته‌ شدن سولفيد‌هاي جيوه از اين محلول‌ها كمپلكس در نتيجه اكسيداسيون كه منجر به كاهش pH محلول‌ها مي‌گردد، انجام مي‌گيرد.

نقش محلول‌هاي اسيدي و كمپلكس كلريد(HgCl₄)^-2 كه در pH پایين و Eh مثبت پايدار است، توسط مناطق اكسيداسيون كانه‌هاي جيوه و به­مقدار زيادي بوسيله شكاف‌هاي گوگردزا و فعاليت شكاف دانه‌هاي آتشفشان محدود مي‌شود.

شكل‌گيري كاني‌ها در كانسارهاي جيوه در حرارت °C 50-30 و فشار Kgf/cm²400-300 صورت مي‌گيرد و در نزديكي‌هاي سطح زمين‌ فشار ممكن است به Kgf/cm²1 كاهش ‌يابد. عوامل زير باعث انباشتگي كانه‌هاي جيوه گرديده و همراه با كاهش فشار و حرارت عمل مي‌كنند.

1-  عكس‌العمل سيالات در برابر سنگ‌هاي ميزبان

2-  اكسيداسيون در نزديكي‌هاي سطح زمين توسط اكسيژن اتمسفري

3-  رقيق شدن توسط آب­هاي جوي

 

 

 

4- تاريخچه آنتيموان، آرسنيك، جيوه

4-1 تاريخچه آنتيموان

كاني استيبنيت به احتمال زياد نخستين‌ بار براي سرمه به‌كار گرفته شده است. گفتني است گاه از گالن براي چنين منظوري استفاده مي‌نموده‌اند، حتي كلمه سرب كه در زبان روسي sutma خواند مي‌شود، تحت نفوذ اين كاربرد مي‌تواند باشد.

كاني استيبنيت را آدمي از چهار هزار سال پيش مي‌شناخته و در آرايش چشم‌ها و مصارف دارويي ديگر بكار مي‌گرفته است. كشف اين ماده در گورهاي مصريان باستان اين گفته را به اثبات مي‌رساند.

پلين در كتاب 33 فصل ششم مي‌نويسد استيمي يا Albastrum، ماده‌اي است كه براي آرايش پلكها و مژه‌ها كاربرد دارد و استفاده از آن چشم‌ها و مژه‌ها را درشت‌تر مي‌نماياند.

در زمان هخامنشيان مردم از اين ماده استفاده مي‌كرده‌اند و آن را سنگ سرمه مي‌ناميدند (زاوش 1345).

بعد از اسلام در بيشتر كتاب‌های جواهر و ادويه، اين ماده را سرمه يا كحل ناميده‌اند. زكرياي رازي دانشمند ايراني در كتاب سرالاسرار خود مي‌نويسد سرمه دو نوع است، يك نوع آن آبگينه‌اي است و جاي شكسته‌شدن آن همچون شيشه است، نوع ديگر آن دانه‌ دانه است و هر دو در اصفهان يافت مي‌شوند (به احتمال زياد اين دانشمند كاني گالن را با توجه به كاربرد آن، سرمه دانسته است).

نخستين دانشمندي كه درباره روش‌هاي استحصال و گداز آنتيموان از مواد اوليه و تهيه نمك‌هاي گوناگون آن اطلاعاتي داده يك شخص يوناني بنام Basil Volentite در سده 15 ميلادي است. كاني Volentinite به فرمول sb2o3 به افتخار اين شخص نامگذاري شده است.

 

4-2 تاريخچه آرسنيك

پس از تورات بر پايه نوشته برخي از كتاب‌هاي كاني‌شناسي ارسطو براي اولين بار از ماده‌اي بنام (Ssndaracha) ياد كرده كه بعدها نئوفراست آن را Arsenikon ناميد. اختصاصات توصيف شده از اين ماده بگونه‌اي است كه گمان مي‌رود منظور رآلگار (Realgar) يا در اصطلاح فارسي زرنيخ قرمز بوده است.

در قرن شانزدهم ميلادي شخصي بنام PARACELS از كشور سویيس عنصر اين كاني يعني آرسنيك را يك عنصر فلزي اعلام كرد.

دستيدرين نخستين كسي بود كه از زرنيخ براي ساختن برخي داروها بهره جست و نام ارسنيكن را براي زرنيخ زرد و سانداراك را براي زرنيخ قرمز برگزيد.

زمان و چگونگي كشف زرنيخ در ايران بخوبي مشخص نيست و در كتب قديمي ايران از آن با نام زرنيك (در زمان پهلوي) و زرينه (در زبان اوستايي) ياد شده است.

همچنين در كتب ادويه زرنيخ را با نام‌هاي يوناني، استراخا- فرساطيس- ابرسانيق- ارسايقون- ايرسانيقون- خوانده‌اند و تصور مي‌گردد كه ريشه چهارم نام اخير ريشه يوناني Arsenikon داشته باشد و زرنيخ ديگر كه سفيد رنگ است مرگ موش ناميده مي‌شود كه ريشه آن سم‌الافار (عربي) است.

زكرياي رازي دانشمند ايراني توانست آرسنيك را با آزمايش‌هاي گوناگون بدست آورد و نام آن را جوهر زرنيخ نهاد ولي آنرا جزء عناصر فلزي در نظر نگرفت.

اين دانشمند در كتاب مدخل، زرنيخ را به سه دسته زرد، سرخ و سبز تقسيم‌بندي كرده است و در كتاب ديگر خود بنام سرالاسرار از شش گونه زرنيخ نام برده است كه به شرح زيرند:

1-  زرنيخ سبز كه با خاك مخلوط شده است.

2-  زرنيخ زرد، مخلوط با خاك كه در حمام به كار مي‌رود.

3-  زرنيخ زرد آميخته با زرنيخ سرخ كه در صنعت كاربرد دارد.

4-  زرنيخ سرخ خالص كه برگ برگ مي‌شود و در صنعت به كار مي‌رود.

5-  زرنيخ با لكه‌هاي خاكستري كه در كيميا كاربرد دارد.

كيمياگران زرنيخ را يكي از ارواح همچون گوگرد، سيماب و نشادور مي‌دانستند، زيرا با حرارت دادن از آن دود متصاعد مي‌شد.

 

4-3 تاريخچه جيوه

نام اين فلز از كلمه مركوري گرفته شده است و در لاتين هيدراژيرم نيز ناميده مي‌شود و علامت Hg را از اين كلمه گرفته‌اند. شواهد تاريخي بيان‌گر اين است كه جيوه از هزاره دوم قبل از ميلاد مورد استفاده قرار مي‌گرفته است.

چيني‌ها آنرا براي درمان زخم معده به كار مي‌گرفته‌اند و اروپایيان براي معالجه سفليس از آن استفاده مي‌كردند.

مصري­ها و هندوها جيوه را از 1500 سال قبل از ميلاد مي‌شناخته‌اند. تئوفراست فيلسوف يوناني در قرن چهار قبل از ميلاد آن را CYydragyros (نقره سيال) ناميده و مي‌نويسد با سایيدن شنگرف در سركه و در يك ظرف مسي مي‌توان آن را بدست آورد. ديستوريس طبيب يوناني آنرا Hydrargyros (نقره مايع) و پلين آن را Hydrargyrum ناميده‌اند. بنظر مي‌رسد كه سيماب ترجمه اين نام‌ها باشد.

تصور مي‌رود در ايران جيوه در دوره هخامنشي شناخته شده باشد. در زبان پهلوي به آن زيوندك گفته مي‌شده است و از تركيبات آن بعنوان دارو استفاده مي‌كردند. بنابر نوشته نمايندگان چيني كه بين سال‌ها 455 تا 531 ميلادي به دربار ايران رفت و آمد داشته‌اند از جيوه بعنوان يكي از محصولات ايراني نام برده‌اند.

رازي شيميدان و پزشك بزرگ ايراني از جيوه اولين بار بعنوان پلشت‌بر استفاده كرده است. بيروني دانشمند بزرگ ايران زمين در قرن چهارم وزن مخصوص آنرا 7/13 تعيين نموده‌است.

قديمی­ترين اشاره دربارة معدن جيوة ايران در كتاب پلين آمده است. نامبرده از قول GVBA نقل مي‌كند كه در كرمان معادن MINIO (به لاتين يعني شنگرف و سرنج) وجود دارد.

در دوره‌هاي بعد از اسلام در كتاب‌هاي تاريخي از معادن جيوه در مناطق زير ياد شده است:

-       در شهر باستاني شيز يا تخت سليمان (نزديك زرشوران كنوني)

-       در ناحيه پارس (فارس) در نزديكي دارابجرد و اصطخر

-       در ناحيه فراغانه

-       در ناحيه نطنز

در مناطق ياد شده به جز منطقه شهر قديمي شيز(ناحيه­ای در‌ تكاب) در پي‌جویي‌ها و اكتشافات جديد تاكنون گزارشي از جيوه بدست نيامده است.

 

5- كاربرد آنتيموان، آرسنيك، جيوه

5-1 كاربرد آنتيموان

آنتيموان به دو صورت خالص و تركيبات معدني در صنعت كاربرد فراواني دارد. در سال‌هاي اخير نزديك به 50 درصد از آنتيموان فرآوري شده بصورت فلز در ساخت باطر‌ي‌هاي انباره‌اي، جعبه‌‌دنده‌هاي انتقال نيرو (گيربكس)، سيم‌جوش آلياژي‌هاي نرم، ساچمه، مومي آنتيموان در صنايع پلاستيك‌سازي، لاستيك‌سازي، توليد سراميك و شيشه‌ كاربرد فراواني دارند و در صنايع شيميایي براي توليد مواد مقاوم به آتش مصرف دارند. آنتيموان در ساخت اتصالات و ترمينال­هاي برقي بصورت آلياژ مصرف مي‌شود. افزودن اين فلز به سرب، باعث افزايش روان‌شدگي مي‌شود و قابليت شكل‌پذيري آنرا افزايش مي‌دهد. آلياژ آن با قلع و سرب كاربردي گسترده دارد.

تركيبات ديگر آنتيموان بصورت ثابت کننده و رنگینه در توليد پلاستيك كاربرد گسترده‌اي را دارند، آنتيمونات سديم بعنوان رنگ‌بر در صنايع شيشه‌سازي و در ساخت و توليد صفحه تلويزيون و لامپ‌هاي فلورسنت مصرف مي‌شود. اكسيد‌هاي آنتيموان بعنوان رنگینه سفيد در رنگ‌سازي بكار مي‌روند تركيبات ديگري از آنتيموان (Antiminy Trisulfide) و پنتاسولفور آنتيموان (Antimony Pentasulfide) بعنون رنگینه‌هاي سياه، زرد، پرتقالي،‌ قرمز روشن كاربرد دارند. به علت خاصيت انعكاسي خود در برابر اشعه مادون قرمز، در توليد رنگ‌هاي خاص استتار در صنايع نظامي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. پنتاسولفور آنتيموان بعنوان عامل اتصال در صنايع لاستيك‌سازي مصرف زيادي دارد، از آنجايي­كه فلز آنتيموان هيچ­گاه به شكل خالص بكار نمي‌رود و هميشه
به­صورت آلياژ با بسياري از فلزات سنگين تركيب مي‌شود بدين سبب آلياژهاي بسياري از آن ساخته مي‌شود. آنتيموان با سرب و قلع به فلز چاپ موسوم است. آنتيموان به همراه قلع و مس به فلز ياتاقان يا فلز ضد اصطكاك (Antifriction metal) معروف شده است.

آنتيموان همچنين كاربرد زيادي در صنايع نظامي دارد.

 

5-2 كاربرد آرسنيك

بطور كلي استفاده از آرسنيك در صنايع مختلف به شرح زير مي‌باشد:

1-  در صنعت شيميایی به­طور عمده بعنوان محافظ­هاي چوب

2- در كشاورزی شيميایی (دفع آفات نباتي و مزارع بعنوان علف كشف و حشره‌كش)

3-  صنايع شيشه‌سازی

4-  در متالورژي و صنعت الكترونيك

5-  عوامل شيميایی سمی در بمب‌های شيميایی

6-  ساچمه سازی

7-  فولاد سازی

8-  در صنعت رنگ‌سازی

9-  در صنايع داروسازی

10-در آتشبازی و مهمات

بطور كلي 55 درصد از آرسنيك مصرفی جهان براي محافظت از چوب ، 35 درصد در كشاورزی، 5 درصد در صنايع شيشه‌سازی، 3 درصد آرسنیك فلزي در آلياژهای آرسينك‌دار و صنعت الكترونيك بكار می‌رود و 2 درصد استفاده‌های ديگر دارد.

 

5-3 كاربرد جيوه

جيوه در ساخت و تهيه دارو، مواد شيميایي، ‌صنعت الكتريسيته و الكتريكي،‌ چراغ‌هاي بخار جيوه، دماسنج، فشارسنج، تركيبات جيوه در مقياس وسيع در حشره‌كش‌ها و قارچ‌كش‌ها در كشاورزي و پزشكي و ملغمه آن در كار دندانسازي بكار مي‌رود. همچنين از اين فلز براي استحصال طلا استفاده مي‌نمايند.

ماده اصلي تجاري جيوه سولفيد قرمز آن يعني همان سينابر است ولي با آنكه اين كانه در بيشتر كشورهاي دنيا گزارش شده ولي تعداد محدودي از كشورها آن را توليد مي‌كنند. ذخاير اين فلز عموماً محدود مي‌باشد.

 

6- متالوژني آنتيموان، آرسنيك و جيوه

كانسارهاي آنتيموان، به نسبت جوان هستند. آنچه كه به يقين مي‎توان گفت اين است كه از نظر زماني هيچ كانسار آنتيمواني با سن پركامبرين و پالئوزوئيك پيشين شناخته نشده‎ است، به‌جز چند كانسار آنتيموان كه وابسته به چرخه كاني‎سازي هرسينين هستند. كانسارهاي آنتيموان، بيشتر در كوهزايي آلپي، به‌ويژه آلپي جوان به‌وجود آمده‎اند.

فلززايي جيوه كاملاً شبيه به فلززايي آنتيموان است. تا كنون كانسارهاي مربوط به كوهزايي كالدونين يا قديمي‎تر، براي جيوه گزارش نشده‌اند. بنابراين فلززايي جيوه در زمانهاي پالئوزوئيك پسين و جوان‌تر رخ داده است. در كوهزايي هرسينين (پالئوزوئيك بالا) تعدادي نشانه معدني و كانسار جيوه‎ گزارش شده، اما ذخاير اصلي جيوه در فازهاي كوهزايي سيمرين و آلپي به‌وجود آمده‎اند. كانسارهاي جيوه، بيشتر منحصر به سرزمينهاي چين‎خورده و قاره‎اي بوده و درون گسلهاي ژرف و كمربندهاي آتشفشاني يافت مي‎شوند و وابسته به ماگماتيسم بازالتي و آناتكسي زير پوسته‎اي حاصل از آن هستند.

ذخاير بزرگي از طلاي اپي‎ترمال همراه با آرسنيك و گاه آنتيموان و جيوه، در ترشيري جوان و كواترنر زيرين، همراه با فعاليت­هاي آتشفشاني در اين برهه زماني، در مناطق متعدد و وسيعي از كشور تشكيل شده‎اند. اين ذخاير در شمال‌باختر ايران مانند محور قروه- تكاب، شمال‌خاور مناطق كاشمر- تربت‌حيدريه و فردوس نمود بيشتري دارد.

متالوژني جيوه كاملاً شبيه به متالوژني آنتيموان مي‌باشد كانسارهاي مربوط به كوهزايي كالدونين يا قديم­تر براي جيوه تاكنون گزارش نشده است. بنابراين فلززایي جيوه از زمان‌هاي پالئوزوئيك بالا و جوانتر رخ داده است.

در عهد كوهزايي هرسينين يعين پالئوزوئيك بالا تعداد و نشانه معدني و كانسار جيوه گزارش شده اما ذخاير اصلي جيوه در طي فازهاي كوهزایي كيميرين و آلپين جوان بوجود آمده‌اند.

كانسارهاي جيوه عموماً به سرزمين‌هاي چين‌خورده و پلاتفرمي منحصر مي‌شوند و در درون گسله‌هاي ژرف و كمربند‌هاي آتشفشاني يافت مي‌گردند. كانسارهاي جيوه عموماً وابسته به ماگماتيسم بازالتي و آناتكسي زيرپوسته‌اي حاصل از آن است. كانسنگ‌هاي جيوه در همان كمربندي كه كانسارهاي آنتيموان ديده مي‌شوند، شناخته شده‌اند.

 

7- خاستگاه زايشي آنتيموان، آرسنيك، جيوه

بيشتر زمين‌شناسان بر اين باورند كه خاستگاه آنتيموان، آرسنيك، جيوه مواد فرار زير پوسته‌اي (Subcrustal) است. اين عناصر اغلب پاراژنز هم مي‌باشند و اغلب با هم يافت مي‌شوند. محلول‌هاي گرمابي(Hydrothermal) اين مواد از ميان گسل‌های ژرف به سوي لايه‌هاي بالایي پوستة زمين روان مي‌شوند. آنتيموان در اين محلول‌ها به شكل اسيد‌هاي تيوآنتيمونيور (Thioantimonior) از نوع Na₃SbS₃ مي‌باشد و ممكن است آنتيموان بصورت نمك‌هایی،‌ از نوع كلرور آنتيموان، در دماهاي 40 تا 50 درجه سانتيگراد پديد آيند كانه‌هاي سولفوره اولیه آنتيموان‌دار در شرايط برون‌زادي(exogenous)  اكسيد شده و به سولفات آنتيموان (SO₄)₃ Sb₂ تبديل مي‌شوند. اين سولفات آنتيموان بسيار ناپايدار است و در نتيجه هيدروليز به اكسيد‌ها، هيدروكسيد‌ها و اخراهاي آنتيموان تبديل مي‌شود. تشكيل كانسارهاي آنتيموان در پيوند با محلول‌هاي گرمابي است كه دمایي‌ اندك دارند. اين كانسارها بيشتر در ارتباط با ماگماهاي اسيدي تا متوسطي هستند كه در محفظه‌هاي زير پوسته و در ژرفاي كم متبلور شده‌اند. برمبناي اعتقاد دانشمندان روسي كانسارهاي آنتيموان، بيشتر در واپسين مراحل چرخة ژئوسنكلينالي كه در آن فعاليت‌هاي تكتونوماگمایی موجب تشكيل مناطق ثابت مانند سكوهاي قاره‌اي (پلاتفرم‌ها) مي‌گردد، پديدار مي‌شوند.

از ديد كلي و با توجه به خاستگاه كانسار‌هاي آنتيموان، آرسنيك، جيوه مي‌توان آنها را به سه گروه اصلي تقسيم كرد:

1-  كانسارهاي نوع گرمابي آذرين دروني

در اين گونه كانسارها كانه آنتيموان به دو صورت يافت مي‌شود: يا بصورت كمپلكس از كاني‌هاي Zn, Pb, Cu, W, Ag, Hg, Au, As, Sb و يا بصورت كاني آنتيموان با كاني‌هاي آرسنيك و جيوه يك فلز ديگر(گاهي با طلا) يا كاني كوارتز.

اين كانسارها در شوروي سابق، آسياي مركزي، چين، ايرلند، تركيه، تونس و آمريكا شناخته شده‌اند كه عموماً كاني‌سازي در كنترل گسله‌ها مي‌باشد و كانسنگ معمولاً داراي شكل رگه‌اي، عدسي، داربستي لوله‌اي با نيمرخ متقاطع و ... مي‌باشد.

2-  كانسارهاي گرمابي ولكانيكي

اين نوع كانسارها در نواحي آتشفشان‌هاي جوان و گاهي همراه با سنگ‌هاي آندزيتي تا ريوليتي و مناطقي كه چشمه‌هاي آب گرم فراوان دارند، پديد مي‌آيند. جايگيري آنها بيشتر درون نهشته‌هاي آهكي و رسي و يا دهانه‌هاي آتشفشاني و زون‌هاي تكتونيكي، درزه‌ها و شكستگي‌ها است و به شكل‌هاي استوك‌ورك، عدسي و توده‌اي ديده مي‌شوند. اندازه اين كانسارها كوچك است. ماده معدني يا بصورت كاني آنتيموان يا آنتيموان- آرسنيك، آنتيموان- جيوه، آرسنيك- جيوه، آنتيموان- نقره يا آنتيموان- قلع است. گانگ اين قبيل كانسارها كوارتز، كالسدوني، سريسيت و كربنات است. بطور نمونه مي‌توان كانسار داشكسن- بهارلو را نام برد.

3-  كانسارهاي استراتيفورم

در اين گونه كانسارها، ماده معدني حالت لايه‌اي و يا عدسي‌هاي نازك و پهن منفرد ميان‌لايه‌اي دارد و همراه با سنگ‌هاي فراگير جايگزين شده است. اين گونه كانسارها در زون‌هاي (Miogeosynclinal) و پلاتفرم‌ها و لايه‌هاي كربناتي كه بوسيله شيل‌ها پوشيده شده است، پديد مي‌آيند. ماده معدني از كانال­هایي كه در اثر روراندگي‌هاي گسله‌ها ايجاد شده، وارد لايه‌هاي بالایي مي‌شوند و در بين سنگ‌هاي سيليسي– آهكي قرار مي‌گيرند. ماده معدني از چند صدمتر تا يك كيلومتر در درازاي لايه و تا 1000 متر در شيب لايه و با ضخامت 40 تا 50 متر مي‌تواند گسترش داشته باشد.

نمونه بارز كانسارهاي استراتيفرم، كانسار جيوه المعدن اسپانيا مي‌باشد كه بدان اشاره مي‌شود:

كاني‌سازي در اين كانسار با ماسه‌سنگ سيلورين كه تخلخل نسبتاً زيادي دارد همراه است. كاني‌سازي از نوع توده‌اي، رگه‌اي و پراكنده است. برخي كانسار جيوه المعدن را از نوع اپي‌ترمال مي‌دانسته‌اند اما مطالعات اخير نشان مي‌دهد كه كاني سازي همزمان با رسوب‌گذاري در محيط دريا صورت گرفته‌ است. فعاليت آتشفشان‌هاي زيردريایي موجب آزاد شدن جيوه در آب شده كه همزمان با رسوبات آواري جيوه برجاي گذاشته شده است. بنابراين كاني‌زایي از نوع استراتي‌باند مي‌باشد. كاني‌هاي مهم اين انباشته از سينابر و جيوه خالص و مقدار كمي استيبنيت است.

براي آرسنيك نيز افزون بر آن‌چه گفته شد مي‌توان گفت: آرسنيك در انواع گوناگوني از ذخاير فلزدار وجود دارد. منابع اصلي آرسنيك به ترتيب عبارتند از: ذخاير سرب، روي و مس انارژيت‌دار، ذخاير مس پيريتي آرسنيكي- نقره طبيعي ذخاير آرسنو- نيكل- كبالت و ذخاير طلاي آرسنيكي. با وجود استخراج طولاني اين ذخاير در گذشته، هم اكنون كانسارهايي كه منحصراً براي آرسنيك استخراج مي‌شوند كميابند. آرسنيك علاوه بر ذخاير فلزي نام برده شده گاهي در بعضي از ذخاير غيرفلزي نظير كاني‌هاي رسي، مواد آلي ذغال‌سنگ ناهنجاري نشان مي‌دهد. براي مثال ذغال سنگ‌هاي شرق آمريكا حاوي ميانگين ppm1 آرسنيك‌اند.

 

8- استخراج و بهره‌برداري از كانسارهاي آنتيموان، آرسنيك، جيوه

ذخاير آنتيموان، آرسنيك و جيوه اصولاً نسبت به فلزاتي چون مس، سرب، روي حجم كمتري را دارند و به مقدار كمتري يافت مي‌شوند. كانسار آنتيموان، آرسنيك و جيوه را بر حسب مقدار فلز خالص موجود در سه رده قرار مي‌دهند.

ذخاير بزرگ با ذخيره‌اي بين 30 تا 100 هزار تن يا بيشتر مانند كانسار جيوه المعدن اسپانيا جزء ذخاير بزرگ دسته‌بندي مي‌شود. ذخاير متوسط به ذخايري اطلاق مي‌شود كه داراي ذخيره‌اي بين 10 تا 30 هزار تن كانسنگ باشند به عنوان مثال كانسار داشكسن ايران جزء اين دسته از ذخاير معدني است و ذخاير كوچك با ذخيره‌اي كمتر از 10 هزار تن مانند آنتيموان پتيار و تركمني، كانسار آرسنيك زرشوران و وليلو.

در ضمن بر اساس مقدار ميانگين آنتيموان و آرسنيك موجود در كانه، آنها را به سه نوع پرعيار با مقدار بيش از 5 درصد، معمولي با مقدار 2 تا 5 درصد و كم عيار با كمتر از 2 درصد مشخص مي‌نمايند. بسياري از معادن كوچك كه در آنها توده‌ معدني بصورت نامنظم و پراكنده وجود دارد، از طريق روش‌هاي معمول در استخراج معادن بزرگ مورد بهره‌برداري قرار نمي‌گيرند بلكه بيشتر از طريق حفاري‌هاي كه در ژرفا صورت مي‌گيرد و روش­هاي دستي مورد استفاده واقع مي‌شوند. روش­هاي سطحي و زيرزميني هر دو به­كار گرفته مي‌شوند. در روي سطح زمين كاني‌هاي با درجه خلوص بالا و نيز باطله جدا شده و كانه كلوخه‌اي شكل از طريق سنگ جوري جدا شده و قسمت نرمه باقيمانده كه ممكن است داراي طلا باشد به آسيای مربوطه براي توليد كانسانتره بارگيري مي‌شود. بدين‌سان كنسانتره با عیار بيش از 60 درصد اين عناصر كه 90 درصد آن قابل بازيابي است توليد مي‌شود (اين روش براي توليد جيوه به كار نمي‌رود و بيشتر براي آنتيموان است).

البته ارزش اقتصادي اين سه عنصر يكي نيست و كوچك و بزرگ بودن و عيار كانسارهاي آنها با توجه به قيمت اين عناصر نيز دستخوش تغيير مي‌شود.

9- فرآوري آنتيموان، آرسنيك و جيوه

روش فرآوري آنتيموان: انتخاب روش بازيابي آنتيموان از كانسنگ آنتيموان‌دار به مقدار كاني آنتيموان موجود در اين كانسنگ‌ها بستگی دارد. اين مقدار بين 5 تا 90 درصد در نوسان است. كاني‌هاي سولفيدي كه درصد آنتيموان در آنها 45 تا 60 درصد است مورد عمليات تشويه قرار مي‌گيرند تا از آنها اكسيد‌هاي آنتيموان حاصل شود. كاني­هایي كه 25 تا 40 درصد آنتيموان دارند در يك كوره بلند دمشي ذوب می­شوند. ولي آنهایي­كه 45 تا 60 درصد آنتيموان دارند بدون كوره بلند دمشي ذوب شده و تحت فشار يك اتمسفر احياء كننده انجماد مي‌يابند تا بواسطه آن آنتيموان سوزني شكل يا مذاب تشكيل گردد. يا با آهن قراضه مورد عمليات متالورژيكي قرار می­گيرند. بطور كلي كوره بلند براي كاني‌هاي اكسيدي و سولفيدي و نيز براي كاني‌هاي اكسيد شده‌اي كه تا 40 درصد آنتيموان داشته باشند، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. براي كاني‌هاي اكسيدي غني، از روش احياء مستقيم استفاده شده و براي كاني‌هاي كمپلكس از روش‌هاي جدايش معدني و نيز الكتروليز بهره گرفته مي‌شود. روش تشويه تا رسيدن به يك تري‌اكسيد فرار يا تترواكسيد پايدار غير فرار، تنها روش مناسب پيرومتالوژيكي براي كاني‌هاي كم عيار مي‌باشد.

روش و تجهيزات مورد استفاده در فرآوري آرسنيك و جيوه ممكن است متفاوت باشند اما اصول كار تفاوت نمي‌كند. گوگرد اكسيد بصورت گاز جدا مي‌شود، در حاليكه اكسيد عناصر تصعيد شده در دودكش (تنوره‌ها) لوله‌هاي ميعان بازيابي مي‌شود. بايد توجه داشت كه با كنترل دقيق شرايط تصعيد مي‌توان اكسيدي پرعيار توليد نمود كه مستقيماً قابل فروش براي مصرف‌كنندگان باشد.

 

10- تجارت جهاني آنتيموان، آرسنيك و جيوه

10-1 تجارت جهاني آنتيموان

مقدار ذخيره پايه آنتيموان جهان 86/3 ميليون تن و مقدار ذخيره قابل استحصال اين ماده معدني 774/1 ميليون تن در سال 2004 برآورد شده است (جدول 4). در اين ميان بيشترين ذخيره متعلق به كشور چين مي‌باشد.

 

 

 

 

جدول 4. ميزان ذخيره آنتيموان (برحسب تن)

 

كشور	ذخيره	ذخيره پايه
آمريكا	80000	90000
بوليوي	310000	320000
چين	790000	2400000
روسيه	350000	370000
آفريقاي جنوبي	44000	200000
تاجيكستان	50000	150000
ساير كشورها	150000	330000
كل جهان	1774000	3860000

Source: USGS, 2005

 

در جدول 5 نيز توليد جهاني آنتيموان آورده شده است. بر اساس اين جدول بزرگ­ترين توليدكننده آنتيموان جهان در سال 2007 چين بوده است كه اين كشور نسبت به سال 2005 كاهش توليد داشته است.

جدول 5. توليد جهاني آنتيموان (برحسب تن)

 

كشور توليد كننده	2003	2004	2005	2006	2007
استراليا	900	120	120	1600	2000
بوليوي	2585	2633	5098	5460	5500
كانادا	153	105	79	90	90
چين	100000	125000	152000	153000	150000
گواتمالا	2000	2686	1007	-	-
قرقيزستان	40	20	10	50	30
پرو (تصفيه شده)	356	356	807	810	810
روسيه (بازيافتي)	2000	3000	3000	3500	3500
آفريقاي جنوبي	5291	4967	5979	4362	4400
تاجيكستان	1800	2000	2000	2000	2000
تايلند	38	52	347	936	-
تركيه	650	900	1000	1300	1500
جمع كل	116000	142000	171000	173000	170000

جمع كل به صورت گرد شده ارایه شده است            Source: USGS, 2007

 

در شكل 1 توليد آنتيموان چند كشور عمده همچون چين، روسيه، آفريقاي جنوبي، بوليوي و تاجيكستان در مقايسه با ديگر كشورهاي توليدكننده آنتيموان به تصوير كشيده شده است. در اين نمودار توليد چين به تنهايي بيش از تمامي كشورهاي توليدكننده آنتيموان مي‌باشد.

 

 

 

 

 

 

 

 

شكل 1. ميزان توليد معادن آنتيموان از سال 1992-2007

 

 

 

 

10-2 تجارت جهاني آرسنيك

مقدار كل توليد جهاني آرسنيك در سال 2007 حدود 56 هزار تن بوده است كه در اين ميان كشورهاي چين، شيلي و مراكش به ترتيب در مكان‌هاي اول تا سوم توليد جهاني قرار دارند (جدول 6).

 

جدول 6. كشورهاي توليد كننده آرسنيك (بر حسب تن)

 

2007	2006	2005	2004	2003	كشور توليدكننده
1000	1000	1000	1000	1000	بلژيك
200	240	120	168	276	بوليوي
250	250	250	250	250	كانادا
11400	11700	11700	11500	11600	شيلي
25000	30000	30000	30000	40000	چين
100	100	100	89	275	ايران
40	40	40	40	40	ژاپن
1500	1500	1500	1500	1500	قزاقستان
1600	1595	1664	1829	1729	مكزيك
8950	8900	8939	6866	6872	مراكش
4321	4399	3150	3037	4640	پرو
15	15	15	15	25	پرتقال
1500	1500	1500	1500	1500	روسيه
55900	61200	60000	57800	69700	كل جهان

جمع كل به صورت گرد شده ارایه شده است         Source: USGS, 2007

 

10-3 تجارت جهاني جيوه

بر طبق آمار ارایه شده توسط سازمان زمين‌شناسي ايالات متحده آمريكا توليد جهاني جيوه طي سالهاي 2002 تا 2007 داراي نوساناتي بوده است (جدول 7).

 

جدول 7. توليد جهاني جيوه طي سالهاي مختلف (بر حسب تن)

 

كشور توليدكننده	2003	2004	2005	2006	2007
الجزاير	176	73	4	-	-
چين	610	1140	1100	760	800
فنلاند	25	24	20	20	20
قرقيزستان	300	300	200	250	250
مكزيك	15	15	6	8	8
مراكش	10	10	10	10	10
پرو (صادرات)	13	12	102	22	در دسترس نيست
روسيه	50	50	50	50	50
اسپانيا	500	250	-	-	-
تاجيكستان	30	30	30	30	30
توليد جهاني	1730	1900	1520	1150	1170

جمع كل به صورت گرد شده ارایه شده است            Source: USGS, 2007

 

 

 

 

 

 

 

11- متالوژني و زمين‌شناسي آنتيموان، آرسنيك و جيوه در ايران

تاكنون كانسارها و نشانه‌هاي معدني زيادي از آنتيموان، آرسنيك و جيوه در ايران شناخته شده‌اند. ما در اينجا سعي مي‌كنيم ابتدا ويژگي‌هاي زمين‌شناسي اين ذخاير را در كشور ذكر كنيم آنگاه به منابع هر يك اشاره نماييم.

برخي از اين ويژگي­ها، به‌قرار زير است:

كانسارهاي آنتيموان، آرسنيك و جيوه در ايران در دو برهه زماني كاملاً جدا، به‎شكل زير قابل تشخيص مي‎باشند:

·         پروتروزوئيك پسين- كامبرين پيشين

·         اليگوسن و ميو- پليوسن

سنگ­هاي پروتروزوئيك پسين- كامبرين پيشين، سنگ ميزبان و فراگير چند كانسار و نشانه‎ معدني آنتيموان، آرسنيك و جيوه مانند كانسارهاي منطقه انارك و تكاب مي‌باشند.

شايان ذكر است اگرچه كانسنگ آنتيموان و آرسنيك در درون اين سنگها قرار دارد، ولي در نزديكي آنها، سنگ­هاي آتشفشاني جوان ترشيري با سنگ­هاي قديمي درهم آميخته‎اند. شواهد زمين‎شناسي نشان مي‎دهد كه نهشت كانسنگ در زمان­هاي جديد (پس از ائوسن) رخ‎ داده و هيچ تمركزي از عناصر يادشده در سنگ­هاي قديمي‎تر از ائوسن تشخيص داده نشده است، هرچند كه منشأ عناصر را بايد در درون سنگ­هاي پروتروزوئيك پسين- كامبرين پيشين جستجو كرد. بنابراين مي‎‎توان گفت كه كاني‎سازي آنتيموان، آرسنيك و نا‎هنجاري جيوه، حاصل چرخه دوباره و بازيافت از پي‎سنگ در سنگ­هاي جوان ترشيري بوده است.

بيشتر كانسارها و نشانه‎هاي معدني آرسنيك، آنتيموان و جيوه، در پيوند با سنگ­هاي آتشفشاني جوان‌تر از ائوسن تشكيل شده‎اند. از آنجا كه نهشت كانسارها و نشانه‎هاي معدني آنتيموان، آرسنيك و جيوه كه در سنگ­هاي ميزبان قديمي ديده مي‎شود و نتيجه چرخه دوباره آنها توسط آتشفشاني جوان‌تر از ائوسن است، بنابراين مي‎توان نتيجه گرفت كه نهشت كانسنگ­هاي آنتيموان، آرسنيك، جيوه به آتشفشاني و پلوتونيسم جوان‌تر از ائوسن وابسته است.

همه مناطقي كه در آنها كانسارها و نشانه‎هاي آنتيموان، آرسنيك و جيوه ديده مي‎شود، داراي پي‎سنگ قاره‎اي مي‎باشند و بيشتر در سنگ­هاي آتشفشاني جوان با تركيب بازالتي يا حدواسط و اسيدي ديده مي‎شوند. سنگ­هاي آتشفشاني بازالتي و آندزيتي، در مقايسه با سنگ­هاي اسيدي قديمي‎ترند و گسترش بيشتري دارند. سنگ­هاي اسيدي اگرچه گسترش كمتري دارند، اما عموماً محدوده‎هاي كاني‎سازي در پيوند با سنگ­هاي اسيدي مي‌باشند و در محدوده كاني‎سازي، سنگ­هاي بازي و حدواسط، بيشتر توسط سنگ­هاي اسيدي پوشيده شده‎اند.

بيشتر كانسارها و نشانه‎هاي آنتيموان، آرسنيك و جيوه در ايران، در ارتباط با گسل­هاي ژرف مي‎باشند.

با توجه به آنچه گفته شد چنين مي‌توان نتيجه گرفت كه شواهد زمين‎شناسي و كاني‎شناسي كانسارها و نشانه‎هاي آنتيموان، آرسنيك و جيوه در ايران، نشان‎ مي‎دهد كه نهشت‎ كانسنگ آنها توسط محلول­هاي گرمابي دما پايين (از نوع اپي‎ترمال) وابسته به مجموعه سنگ­هاي آتشفشاني اسيدي زير پوسته‎ زيرين است. با توجه به شواهد زمين‎شناسي مطرح‎شده براي پي‎جويي ذخاير آنتيموان، آرسنيك و جيوه در ايران، بايد مناطق قاره‎اي كه در آنها آتشفشاني جوان ترشيري (به‎ويژه جوان‌تر از ائوسن) رخ داده و گسل­هاي ژرف در آن وجود دارد، در نظر گرفت. سنگ‎شناسي سنگ­هاي آتشفشاني چنين مناطقي از بازالت تا ريوليت در تغيير است، ولي در بين آنها، توده نفوذي كوچك كم‎‌عمق (گرانيت پورفيري تا توناليت پورفيري) نيز ديده مي‎شود.

 

12- پراكندگي كانسارهاي آرسنيك، آنتيموان و جيوه در ايران

·  نقشه 1. پراكندگي كانسارهاي آنتيموان، آرسنيك و جيوه ايرانتا كنون بيش از 20 كانسار و نشانه معدني آنتيموان، آرسنيك و جيوه در ايران شناخته شده است (نقشه 1).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12-1 ذخاير آنتيموان در ايران

تا كنون بيش از 12 كانسار و نشانه‎ معدني آنتيموان در ايران شناخته شده است در صورتي­كه تنها دو معدن فعال آنتيموان در ايران وجود دارد. اين درحالي است كه ايران، ‎مقدار زيادي از آنتيموان موردنياز خود را از كشورهاي ديگر وارد مي‎كند. كانسارهاي آنتيموان ايران در سه منطقه زير تمركز دارند:

·  منطقه قروه، بيجار، تكاب (كانسارهاي آنتيموان داشكسن، مغانلو، آق‎دره و ...)

·         منطقه ايران مركزي (كانسارهاي آنتيموان پتيار، تركمني و ...)

·  منطقه فردوس، كاشمر و تربت جام (كانسارهاي آنتيموان چلپو كوه‎سرخ، شورآب، سرقلعه، شندمحمود، كله‎نگينان، تربت جام، قصون و ...).

منطقه سفيدابه در باختر زابل

 

12-2 ذخاير آرسنيك در ايران

از بين حدود 10 كانسار و نشانه معدني آرسنيك در كشور هم‎اكنون تنها از دو كانسار آرسنيك زرشوران و وليلو بهره‎برداري مي‎شود. كانسار زرشوران از نظر خلوص و دارا بودن زرنيخ­هاي بلوري، شاخه‎اي و پولادي در دنيا بي‎نظير است. افزون بر درجه خلوص، كانسار زرشوران داراي ذخايري بيش از 1/5 هزار تن و به‎طور ميانگين ppm 30 طلا مي‌باشد.

مهم­ترين كانسارهاي آرسنيك ايران به قرار زير است:

·         كانسار زرشوران

·  كانسار چلپو در كوه‌سرخ كاشمر: با توجه به گسترش منطقه كاني‎سازي در كانسار چلپو، مي‎توان گفت كه ذخيره كانسار بيش از 30 هزار تن است. ولي عيار معدني اين كانسار پايين است و نياز به فرآوري دارد. اين كانسار در حال حاضر اقتصادي نمي‌باشد.

·         كانسار وليلو،

·         كانسارهاي زرنيخ دستجرد: 37 كيلومتري تبريز،

·         كانسار زرنيخ تيكمه‎داش: در 18 كيلومتري جنوب‌خاوري بستان‎آباد،

·         كانسار زرنيخ علي‎آباد: 98 كيلومتري كاشمر.

 

 

 

12-3 ذخاير جيوه در ايران

تاكنون پي‎جويي سراسري براي جيوه در ايران صورت نگرفته است. تنها دانسته‎هاي موجود درباره جيوه، منحصر به چند پيجويي در برخي استان­ها مانند خراسان جنوبي (منطقه شوراب)، آذربايجان غربی (منطقه خان‌گلي) و آذربايجان شرقی (منطقه خویينه‌رود) و همچنين بازديد كارشناسان سازمان زمين‎شناسي كه خود بر مبناي اطلاعات مردم محلي و معدنكاران قديمي از مشاهده جيوه عنصري و يا چند پي‎جويي مقدماتي در برخي اداره‎هاي كل صنايع و معادن مي‎باشد.

در جدول 8 به ويژگي­هاي زايشي تعدادي از كانسارها و نشانه‎هاي معدني آنتيموان، آرسنيك و جيوه و رابطه آنها با سنگ ميزبان اشاره شده است.

جدول 8. ويژگيهاي زمين‎شناسي پاره‎اي از ذخاير آنتيموان، آرسنيك و جيوه‎ ايران

 

مشخصات عمومي انواع كانسار	عناصر همراه	سنگ‎ ميزبان	مناطق و كانسارهاي شناخته شده
كانسارهاي گرمابي با پي‎سنگ الترامافيك ‎و مافيك قديمي	Sb+As±Hg همراه با طلا	سنگ­هاي كربناتي و دگرگوني قديمي	منطقه تكاب (زرشوران، عربشاه و آق‎دره)، منطقه انارك (پتيار- تركمني)
كانسارهاي گرمابي با پي‎سنگ قديمي رسوبي- آتشفشاني	Sb+Hg±As همراه با طلا	كربنات­هاي جوان و سنگهاي دگرگوني قديمي	منطقه تكاب (مغانلو- آق‎دره، قيزقاپان و قره‎زاغ)
كانسارهاي گرمابي با پي‎سنگ قاره‎اي مزوزوئيك	Sb+Hg±As±(Pb±Zn)	سنگ­هاي آواري مزوزوئيك و يا آذرين جوان	منطقه فردوس( شوراب، حساميه، سه‎قلعه و ...)، منطقه قروه (داشكسن)
كانسارهاي گرمابي با پي‎سنگ افيوليتي كرتاسه	Sb+Hg+As±Au	سنگ­هاي مجموعه افيوليتي و يا آذرين همراه	منطقه خوي (خان‎گلي)، منطقه خاور قاين (حاجي آباد)
كانسارهاي گرمابي با پي‎سنگ رسوبي- آتشفشاني	As	سنگ­هاي رسوبي	منطقه اهر (وليلو)

 

با توجه به ژئوشيمي، فلززايي و زمين‎شناسي كانسارهاي جيوه و همايند كانسنگ با ديگر كانسارهاي آنتيموان، آرسنيك و انطباق آنها با رخدادهاي زمين‎شناسي نئوژن- كواترنر ايران، وجود پتانسيل­هاي اقتصادي جيوه در ايران غيرقابل‎انكار است. تا كنون در مناطق زير نشانه‎هايي از جيوه گزارش شده است:

ناحيه شوراب: با توجه به ويژگي­هاي زمين‎شناسي و آناليزهاي انجام شده، مي‎توان گفت ناحيه معدني شوراب، ناحيه‎اي بسيار اميد بخش براي جيوه است.

ناحيه ماكو: محدوده‎هاي خان‎گلي، كليسا كندي.

ناحيه قره‎داغ: آق‎دره، منطقه شاخ‎- شاخ در ناحيه تكاب.

ناحيه اهر: محدوده خوينارود.

 

12-4 برخي از كانسارهاي آنتيموان، آرسنيك، جيوه ايران

ويژگي‌هاي ژئوشيميايي اين سه ماده معدني طوري است كه عموماً با هم يافت مي‌شوند. هرچند تا كنون كانسار جيوه اقتصادي در كشور یافت نشده، ولي اغلب همراه با كانسارهاي آنتيموان و آرسنيك ناهنجاري از جيوه نيز مشاهده مي‌شود و در پاره‌اي از آنها ميزان جيوه به‌طور چشم‌گيري بالا است. مثلاً در كانسار شوراب مقدار جيوه، بسيار چشم‌گير است و يا در محدوده معدني آق‌دره نمونه‌هايي از كاني جيوه يافت شده است. همانطور كه ذكر شد اغلب طلاهاي اپي‌ترمال ايران در رابطه با اين كانسارها و نشانه‌هاي معدني مي‌باشند.

 

12-4-1 كانسار آنتيموان مغانلو

اين كانسار در 43 كيلومتري جنوب‌خاوري بخش ماه‌نشان و 12 كيلومتري جنوب‌باختر روستاي قره‌گل و يك كيلومتري شمال‌ روستاي مغانلو در مختصات جغرافيايي″53 ′47 º48 طول خاوري و ″00 ′38 º36 عرض شمالي واقع است.

كانسار آنتيموان مغانلو از سال 1350 تا 1358 فعاليت داشته است. در سال 1365 كانسار به شركت كانه‌آرايي واگذار مي‌شود ولي هيچگونه بهره‌برداري از آن صورت نمي‌گيرد.

در محدوده كانسار مغانلو واحدهاي گنيسي پركامبرين (سازند كهر) و گرانيت دوران به‌وسيله يك گسل رورانده در كنار واحدهاي ترشياري (سازند قرمز پاييني، سازند قم، سازند قرمز بالايي و سنگ­هاي رسوبي پليوكواترنر) قرار گرفته‌اند. سنگ­هاي قرمز بالايي به سن ميوسن از نوع مارن قرمز در انتهاي باختري محدوده به‌صورت رورانده با سنگ­هاي گرانيتي همبري دارند. از ديدگاه تكتونيكي چندين سيستم شكستگي گوناگون برروي سنگ­هاي گرانيتي قابل پيگيري است. در اين نقاط سنگهاي گرانيتي، برشي و سيليسي شده‌اند. گسل­ها عمدتاً روند غربی‌- شرقی داشته و كانه‌زايي در امتداد گسله‌هاي فرعي انجام گرفته است. توده گرانيتي در قسمت­هايي كه ماده معدني متمركز است داراي دگرساني مي‌باشد. همچنين در تمام قسمتهاي محدوده در داخل سنگهاي گرانيتي يك سري دايك­هاي بازيك نيمه‌عمیق، با حداكثر ضخامت 30 متر نفوذ كرده‌اند. رنگ ظاهري اين دايك­ها، سبز تيره متمايل به سياه مي‌باشد و به‌شدت اكسيده، كلريتي و كربناتي شده و به‌رنگ زرد مايل به قهوه‌اي ديده مي‌شوند. دگرساني دايك­ها بيشتر از نوع كربناتي شدن مي‌باشد و كلسيت در داخل اين سنگ­ها به فراواني يافت مي‌شود.

تأثير تنش­هاي تكتونيكي بر توده گرانيتي باعث ايجاد گسل‌ها و شكستگي­ها در اين توده شده است. محلول­هاي هيدروترمالي وابسته به ماگماتيسم جوان منطقه با هجوم به اين مناطق باعث كاني‌سازي در گسل­ها و شكستگي­ها شده‌اند.

ماده معدني كانسار مغانلو، استيبنيت و باطله‌هاي آن اغلب سيليس و كلسيت مي‌باشد. كارها و عمليات اكتشافي نيمه‌تفصيلي و تفصيلي جهت تعيين ذخيره كانسار تا كنون صورت نگرفته است.

برنا (1370) با توجه به ترانشه‌هاي حفرشده، ذخيره كانسار را به‌طور تخميني 27 هزار تن آنتيموان با عيار متوسط 32 درصد برآورد كرده است كه با در نظر گرفتن بيرون­زدگي­هاي ماده معدني، ذخيره اعلام شده اغراق‌آميز به‌نظر مي‌رسد. با توجه به ابعاد كاني‌سازي و ضخامت لايه‌هاي كانه‌دار به‌نظر نمي‌رسد ذخيره آنتيموان از ده هزار تن تجاوز كند.

 

12-4-2 كانسار آنتيموان تركمني

اين كانسار در 35 كيلومتري جنوب‌خاوري انارك و در مختصات جغرافيايي ″52 ′01 º54 طول غربي و ″43 ′13 º33 عرض شمالي واقع است.

بهره‌برداري از اين كانسار در طي سال­هاي 1942 تا 1983 ميلادي صورت مي‌گرفته است كه طي اين سال­ها، 30 الي 40 تن از ماده معدني غني‌شده كه عيار آنتيموان آن تا 50 درصد مي‌رسيده، برداشت شده است.

سنگ ميزبان كانسار، شيست و مرمر مي‌باشد كه سن پركامبرين پسين تا كامبرين زيرين دارند. كاني‌سازي آنتيموان در داخل مرمرها صورت گرفته و ماده معدني در داخل مرمرها به‌صورت لايه‌هاي نازك دگرسان شده به رنگ­هاي سياه تا متمايل به خاكستري روشن نمود دارد. شيست­ها حاوي ماده معدني نمي‌باشند. كانسار در يال جنوبي چين تاقديسي به‌صورت S و نزديك گسل تركمني واقع شده است.

خاستگاه آنتيموان در كانسار تركمني، هيدروترمالي مي‌باشد. محلول­هاي هيدروترمالي ناشي از فعاليت­هاي ماگمايي ترشيري، با عبور از شيست­ها و مرمرهاي پروتروزوئيك بالايي‌ـ كامبرين زيرين، كانه‌هاي فلزي موجود در آنها را شسته و با خود حمل كرده و در محل­هاي مناسب از جمله محل كنتاكت گسله به‌صورت رگه و رگچه نهشته شده­‌اند.

ماده معدني در كانسار تركمني، به‌صورت رگه و رگچه‌اي شامل آنتيمونيت، والنيتينيت و سروانتينيت مي‌باشد. ضخامت رگچه‌ها از 1 ميلي­متر تا 5/1 سانتي­متر متغير است. ذخيره كانسار تركمني كم است و اين كانسار يك كانسار كوچك هيدروترمال است.

 

12-4-3 كانسار آنتيموان پتيار

كانسار آنتيموان پتيار در استان اصفهان و محدوده شهر انارك قرار دارد. مختصات جغرافيايي كانسار ″23 ′47 º53 طول خاوري و ″57 ′19 º33 عرض شمالي مي‌باشد.

در كانسار آنتیموان پتيار آثار معدنكاري شدادي و آثار معدنكاري نوين مشاهده مي‌شود. كارهاي قديمي در چهار بخش از كانسار ديده مي‌شود. در محدوده كانسار آثار معدنكاري نوين مانند تأسيسات، چاه­ها و تونل­ها وجود دارد.

سنگ­هاي فراگير منطقه پتيار عبارت‌اند از: شيست­ها و دولوميت­هاي پروتروزوئيك بالايي تا كامبرين زيرين، سازند قرمز اليگوسن و رسوبات كواترنر.

سازند قرمز اليگوسن در بخش شمالي ناحيه توسعه دارد و همبري آن با شيست­ها گسله مي‌باشد. كاني‌سازي در نزديكي اين محل انجام گرفته است. ليتولوژي اين سازند عبارت‌است از كنگلومرا و ماسه‌سنگ­هاي قرمز متمايل به قهوه‌اي.

محلول­هاي هيدروترمالي وابسته به ماگماتيسم ترشيري و يا آب­هاي جوي كه از طريق گسله‌ها تا عمق زياد پايين رفته و سپس بالا آمده‌اند. عناصر آنتيموان، نيكل و مس را از شيست­ها و دولوميت­هاي پروتروزوئيك بالايي‌- كامبرين زيرين شسته و آنها را درون گسله موجود در حد فاصل بين شيست­هاي پروتروزوئيك بالايي‌- كامبرين زيرين و سازند قرمز اليگوسن نهشته نموده‌اند.

سه نوع ماده معدني آنتيموان، نيكل و مس در كانسار پتيار وجود دارد كه آنتيموان از همه با اهميت‌تر است. كاني‌سازي آنتيموان به‌صورت آنتيمونيت به‌صورت رگچه‌هاي كوچك به‌ضخامت 1/0 تا 1 سانتي­متر و كيسه‌اي شكل صورت گرفته است. بنابر گزارش تكنواسپرت (1979 ميلادي) كانسار پتيار، كانسار كوچكي است و توده‌هاي سنگ معدني آن در قسمت كم‌عمق اغلب مورد بهره‌برداري قرار گرفته است. البته عمليات ژئوفيزيكي مي‌تواند وضعيت تحتاني كانسار را مشخص نمايد.

 

12-4-4 كانسار آنتيموان شورآب

كانسار آنتيموان شورآب در 77 كيلومتري جنوب شهرستان فردوس و 8 كيلومتري شمال ‌شرقی شورآب و در مختصات جغرافيايي ″00 ′04 º58 طول شرقی و ″00 ′33 º35 عرض شمالي واقع است.

معدنكاري مدرن كانسار به دهه 1320 باز مي‌گردد. در آن زمان ماده معدني كانسار، توسط چند چاه و تونل استخراج مي‌شده است.

قديمي‌ترين سنگ­هاي ناحيه شورآب مربوط به سنگ­هاي خاكستري و قهوه‌اي خاكستري و شيل سبز سازند شمشك است. به‌دنبال اين واحد، سنگ­هاي آهكي باژوسين‌ـ باتونين هم‌ارز آهك بادامو وجود دارند. سازند بغمشاه (شيل مارني) با سن ژوراسيك بالايي برروي سازند بادامو قرار مي‌گيرد. از ديگر واحدهاي عمومي منطقه مي‌توان به آهك­هاي ريفي اسفنديار (ژوراسيك بالايي) و كنگلومراي قاعده‌اي كرمان (پالئوسن) اشاره كرد.

سنگ­هاي آتشفشاني منطقه با سن ائوسن بالا تا ميوسن شامل توف سبز، ريوليت و داسيت مي‌باشند. فعاليت­هاي آتشفشاني ميوسن تا اوايل كواترنر نيز باعث تشكيل پيروكسن‌آندزيت و هورنبلندآندزيت شده است. توده نيمه‌ژرف منطقه به درون رسوبات سازند شمشك نفوذ كرده و همين توده باعث كاني‌سازي آنتيموان و سرب و روي شده است. سنگ­هاي ريوليتي در بر دارنده رگه‌هاي معدني است كه در شكستگي­ها و مناطق تكتونيزه بيشتر برونزد دارند. سنگ­هاي ريوداسيتي و داسيتي فاقد كاني‌سازي مي‌باشند.

كاني‌سازي آنتيموان، سرب و روي و جيوه در ارتباط با توده ريوليتي است كه بر اثر نفوذ محلول­هاي گرمابي كانه‌دار، پديده سيليسي شدن انجام گرفته است. رگه معدني در اثر نفوذ محلول­هاي گرمابي در نئوژن ايجاد شده است.

كاني‌سازي در اين كانسار در سنگ­هاي ريوليتي به‌شدت ميلونيتي و خرد شده كه داراي دگرساني نيز مي‌باشند، به صورت رگه و رگچه‌هاي اقتصادي كانه استيبنيت رخ داده است. پيرامون رگه‌هاي سولفوري آنتيموان هاله‌هاي زرد رنگ از اكسيدهاي آنتيموان بيشتر از نوع والنتينيت و به‌طور جزیي سنارمونتيت و استيبكونيت مشاهده مي‌شود. روند رگه‌هاي معدني همانند روند عمومي تكتونيك منطقه مي‌باشد. رگه و رگچه‌هاي معدني به‌صورت پرشدگي درز و شكاف با ضخامت گوناگون از 1/0 سانتي­متر تا 1 متر در زون­هاي گسلي در بخش شرقی و مركزي و غربی كانسار ديده مي‌شوند. از جمله عناصر ديگر كه همراه آنتيموان در كانسار شورآب وجود دارند مي‌توان به طلا، نقره، مس، سرب و به‌خصوص جيوه اشاره كرد.

برنا (1370) ميزان ذخيره رگه‌هاي برونزد و قابل ديد اين كانسار را تا عمق 100 متر، نزديك به صد هزار تن با ميانگين عيار 15 درصد آنتيموان برآورد كرده است. همچنين با احتساب زون­هاي كم‌عيار كانه‌دار، ذخيره 150 هزار تني را براي كانسار شورآب تخمين مي‌زند.

نگارنده با توجه به‌وجود رگه‌ها و ارزيابي آنها اعتقاد به چنين ذخيره‌اي را براي كانسار فوق ندارد، اما به هر حال اين كانسار داراي ذخيره قابل قبول آنتيموان مي‌باشد و از نظر جيوه قابل مطالعه است.

 

12-4-5 كانسار آنتيموان- آرسنيك و طلاي چلپو

اين كانسار در 65 كيلومتري شمال كاشمر و در مختصات جغرافيايي ″30 ′27 º58 طول شرقی و ″30 ′37 º35 عرض شمالي واقع شده است. اولين بار بهره‌برداري از كانسار در سال 1340 و به‌صورت محدود جهت استحصال زرنيخ صورت گرفته است (برنا، 1364)‌.

برنا (1364) براي اولين بار اين كانسار را به‌عنوان پتانسيلي براي آنتيموان در گزارش خود معرفي مي‌نمايد. در سال 1367، كريم‌پور ناحيه آرسنيك- آنتيموان دار علي‌آباد كوه سرخ (چلپو) را به‌عنوان يكي از نقاط اميد بخش طلاي اپي ترمال معرفي مي‌نمايد. سازمان صنايع و معادن استان خراسان اكتشاف تفصيلي در اين منطقه انجام داده است و نقشه بزرگ مقياس 1:1000 محدوده چلپو را تهيه نموده و چند حفاري نيز انجام داده است.

ناحيه چلپو- كلاته چوبك از سنگ­ها و رسوبات مربوط به پركامبرين تا كواترنري پوشيده شده است.

قديمي‌ترين سنگ­هاي اين ناحيه شيست‌هاي سبز با منشاء توف همراه با لايه‌هايي از متاريوداسيت تا متاريوليت مي‌باشند كه متعلق به سازند تكنار به سن پركامبرين هستند.

سازند نيور با سن سيلورين (سنگ‌آهك تيره، شيل و ماسه‌سنگ­هاي رنگي همراه با مارن­هاي تيره)، سازند پاده‌آ به سن دونين زيرين (ماسه‌سنگ، دولوميت و تبخيري­ها)، گروه ازبك‌كوه كه شامل دولوميت­هاي سازند سيبزار، شيل و سنگ‌آهك­هاي سازند بهرام، شيل و ماسه‌سنگ و سنگ­هاي آهك سازند شيشتو و ماسه‌سنگ و شيل­هاي سردر است و نهايتاً سنگ آهك­هاي خاكستري روشن تا سياه پرمين مياني تا فوقاني معادل سازند جمال از جمله سازندها و واحدهاي تشكيل دهنده پالئوزوئيك ناحيه چلپو مي‌باشند.

از واحدهاي چينه‌اي مزوزوئيك ناحيه مي‌توان به سازند شمشك (ژوراسيك)، آهك­هاي توده‌اي ضخیم لايه، مارن، ماسه‌سنگ و آهك­هاي مارني كرتاسه زيرين و رسوبات عميق دريايي همراه با ميان لايه‌هايي از سنگ­هاي آتشفشاني كرتاسه فوقاني اشاره كرد. همچنين كرتاسه بالايي افيوليت­ها و آميزه‌هاي رنگين در اين ناحيه (كرتاسه بالايي) مشاهده مي‌شود كه ادامه افيوليت­هاي سبزوار مي‌باشند.

سنگ­ها و رسوبات مربوط به زمان ترشيري در ناحيه و منطقه كوه‌سرخ داراي گسترش زيادي هستند. رسوبات اين دوران در يك حوضه درون قاره‌اي شكل گرفته و ويژگي­هاي رسوبات فليش را دارا مي‌باشند.

فعاليت ماگماتيسم محدوده معدني چلپو- كلاته چوبك به دو صوت فعاليت­هاي آتشفشاني و فعاليت­هاي دروني مشاهده مي‌شود.

همزمان با رسوب­گذاري در حوضه، فعاليت­هاي آتشفشاني نيز به‌صورت ريزش پيروكلاستيك­ها به شكل خاكستر و جريانات گدازه‌اي انجام شده است. سنگ­هاي آتشفشاني به‌صورت عدسي­ها و دايك­هاي محدودي در برخي نقاط ديده مي‌شوند. تركيب اين سنگ­هاي پيروكلاستيكي از نوع توف، توف شيشه‌اي و بعضاً آندزيت است.

سيستم گسلي طولي شرقی- غربی تا شمال‌غربی- جنوب‌شرقی از اصلي‌ترين گسل­هاي موجود در منطقه مي‌باشد. اين گسل­ها همزمان با فاز تكتونيكي تكنار- كوه‌سرخ شكل گرفته است. كاني‌سازي منطقه عمدتاً در طول اين گسل­ها و شكستگي­ها صورت گرفته است.

دومين سيستم گسلي داراي روند شمال‌شرقی- جنوب‌غربی بوده و جوان‌تر از سيستم گسلي قبلي مي‌باشد. سيستم اخير در جابه‌جايي طبقات و خردشدگي منطقه نقش مؤثري را ايفا كرده است.

در محدوده چلپو- كلاته‌چوبك زون دگرساني به رنگ زرد و قرمز وجود دارد كه آثار كاني‌سازي آنتيموان و آرسنيك (Sb، As) به شكل رگه و رگچه به وفور به چشم مي‌خورد.

دگرساني در واحدهاي شيلي و مارني به‌صورت محدود و در واحدهاي ولكانوسديمنت به‌طور گسترده صورت گرفته است. سه نوع دگرساني آرژيليتي، پيريتي شدن و سيليسي شدن را در منطقه معدني مي‌توان مشاهده كرد.

خاستگاه كانسار آرسنيك، آنتيموان و طلاي چلپو از نوع كانسارهاي رگه‌اي اپي‌ترمال مي‌باشد. وجود چندين عامل در تشكيل اين كانسار نقش داشته‌اند. همان­طور كه بيان شد كاني‌سازي در يك سري رسوبات فليش‌گونه شامل مارن با ميان­لايه‌هايي از توف، ماسه‌سنگ و كنگلومرا صورت گرفته است. اين مجموعه رسوبي را يك سري توده‌هاي نفوذي مونزونيتي و ميكروگرانيتي نيمه‌عميق (كه از محدوده معدني دور مي‌باشند) و يك سري دايك قطع كرده‌اند. اين توده‌هاي آذرين مي‌توانند در كاني‌سازي نقش داشته باشند، البته وجود گسل­ها و شكستگي­ها در تمركز و جهت‌دهي محلول­ها و سيالات هيدروترمالي وابسته به ماگما يا آب­هاي جوي بسيار مهم و ضروري مي‌باشد.

در كانسار چلپو كاني‌شناسي ماده معدني ساده بوده و شامل استيبنيت، استيبيكونيت، كرمزيت، رآلگار، ارپيمنت، پيريت و اكسيدهاي آهن مي‌باشد. گانگ اصلي كانه‌ها كلسيت و ژيپس و به مقدار كمتر سيليس است.

در منطقه چلپو كاني‌سازي در امتداد گسل­ها و شكستگي­هايي با روند عمدتاً شرقي- غربي و بعضاً شمال‌غربی- جنوب‌شرقي صورت پذيرفته است. به‌اعتقاد نگارنده كانسار چلپو فاقد يك سنگ ميزبان مناسب براي تمركز كاني‌سازي و از سوي ديگر وجود گسله‌هاي متعدد باعث پخش شدن كاني‌سازي شده بطوري­كه تمركز كاني­ها در يك محدوده كوچك و خاص صورت نگرفته است. به همين خاطر عيار اقتصادي كانسار پايين است و در حال حاضر اقتصادي نمي‌باشد.

 

12-4-6 کانسار آرسنيك زرشوران

كانسار زرشوران در استان آذربايجان‌ غربی و در 35 كيلومتري شمال شهرستان تكاب قرار دارد. كانسار زرشوران به عنوان مهم­ترين ذخيره آرسنيك ايران شناخته شده و به عنوان يكي از پر­عيارترين كانسارهاي آرسنيك جهان به شمار مي‌رود، هر چند امروزه زرشوران بيشتر به عنوان كانسار طلا مطرح است.

قديمي‌ترين سنگ­هاي منطقه را مجموعه شيست­هاي سبز (شيست‌هاي ايمان‌خان) تشكيل مي‌دهد. برروي اين واحد، مرمرهاي چالداغ قرار گرفته است. واحد زرشوران با رسوبات شيست سياه و ميان‌لايه‌هاي آهك و دولوميت اين آهك­ها را پوشانيده و خود در زير واحد توفي و ماسه‌سنگي قره‌داش قرار مي‌گيرد. سازندهاي معادل سلطانيه، باروت، زاگون و لالون بيشتر در قسمت خاوري منطقه گسترش دارند. يك توده نفوذي رخنمون نيافته در زير زرشوران به احتمال باعث تشكيل اين كانسار شده است. جوان‌ترين رسوبات مربوط به تراورتن‌هاي دوران چهارم است كه نشاني از فعاليت چشمه‌هاي آبگرم در منطقه است.

سنگ ميزبان در كانسار آرسنيك زرشوران را مرمرهاي چالداغي و واحد سنگي زرشوران تشكيل مي‌دهد. رگه معدني زرشوران با چند سيستم گسله كنترل مي‌شود.

شواهد و دلايل موجود نشان مي‌دهد كه كانسار زرشوران از نوع كانسارهاي طلاي تيپ كارلين تحت شرايط اپي‌ترمال و ايجاد يك سيستم چرخه ژئوترمال، شكل گرفته است.

كاني غالب آرسنيك در كانسار زرشوران اورپيمنت است كه به همراه رآلگار محصول استخراجي معدن را در حال حاضر تشكيل دهد.

12-4-7 كانسار زرنيخ وليلو

اين كانسار در استان آذربايجان شرقي و در مختصات جغرافيايي ″20 ′50 º46 طول شرقی و ″40 ′21 º38 عرض شمالي واقع است. كانسار در منطقه كوهستاني با آب و هواي سرد زمستانهاي طولاني واقع است. نزديكترين روستا به كانسار وليلو مي‌باشد.

طبق آمارگيري 1353 بيست و پنج نفر در اين كانسار كار مي‌كردند و ساليانه 500 تن ماده معدني استخراج مي‌شد. ولي بعد از انقلاب تعداد پرسنل كانسار به نصف كاهش يافت. ميزان استخراج اين كانسار در سال 1363، 420 تن و بهره‌بردار آن مصباح اسكویي بوده است.

در اين منطقه سنگ­هاي اليگوسن شامل گنكلومراي قرمزرنگ، مارن­هاي گچ‌دار و فورش سنگ برونزد دارند. تعدادي دايك ولكانيكي به درون اين سنگ­ها نفوذ كرده‌اند. ماده معدني به‌صورت رگه، رگچه و كنكرسيون در همبري سنگ­هاي ولكانيكي (دايك‌ها) و رسوب­هاي اليگوميوسن فراهم آمده است. اورپيمان كاني اصلي است و رآلگار نيز اغلب در برخي از قسمت­ها به‌صورت ژئود ديده مي‌شود.

ذخيره قطعي كانسار 5 هزار تن و ذخيره احتمالي آن 20 هزار تن برآورد شده است (فهرست معادن كشور- وزارت معادن 1364)، ضخامت استخراج در مورد رگه‌هاي اصلي حدود 50 سانتي­متر و در مورد رگچه‌ها 10 تا40 سانتي­متر مي‌باشند.

عيار زرنيخ در سنگ­هاي معدني كم مي‌باشد (حدود 5 تا 10 درصد).ازآنجاكه تجزيه شيميايي براي ماده معدني اين كانسار صورت نگرفته از عناصر همايند (پاراژنز) در اين كانسار آگاهي در دست نيست. بخش زيادي از فرآورده‌ معدن مصرف داخلي داشته و مقداري نيز به كشورهاي مجاور صادر مي‌شود. شيوه عرضه فرآورده به بازارهاي خارجي و داخلي بسيار قديمي و سنتي است.

 

منابع

• امامعلي‎پور، ع.، 1373، بررسي زمين‎شناسي، ژئوشيمي و كاني‎سازي جيوه و عناصر وابسته در منطقه سيه‎چشمه ماكو، پايان‌نامه كارشناسي ارشد، دانشكده علوم‌زمين، دانشگاه شهيد بهشتي.
• برنا، ب.، 1365، گزارش پيجويي كانسارهاي آنتيموان در نواحي انارك، بشرويه فردوس و كاشمر، سازمان زمين‌شناسي كشور.
• برنا، ب.، 1367، آشنايي اوليه با كاني‌زايي آنتيموان و آرسنيك در ناحيه كاشمر، طرح اكتشاف آنتيموان ، تهران.
• برنا، ب.، 1370، گزارش نيمه‌تفصيلي كانسار آنتيموان- آرسنيك و طلاي چلپو كوه‌سرخ كاشمر، سازمان زمين‌شناسي كشور.
• برنا، ب.، 1371، گزارش بخشي از عمليات اكتشافي تفصيلي بر روي كانسار آنتيموان شوراب و گزارش پي‌جويي و مقدماتي كانسار آنتيموان طلادار شند محمود و سه‌قلعه از ناحيه فردوس، سازمان زمين‌شناسي و اكتشافات معدني كشور.
• زاوش، م.، 1348، كاني‎شناسي در ايران قديم (جلد اول و دوم)، پژوهشگاه علوم انساني و فرهنگي.
• قرباني، م.، 1373، بررسي زمين‎شناسي و تهيه نقشه 1:5000 كانسار آنتيموان داشكسن، اداره كل معادن و فلزات كردستان، شركت اكتشافات سراسري فلزات غيرآهني ايران.
• قرباني، م.، 1374، آنتيموان، آرسنيك و جيوه در ايران، انتشارات سازمان زمين‎شناسي، طرح تدوين كتاب زمين‎شناسي ايران، 132صفحه.
• قرباني‌، م.، 1386، زمين‌شناسي اقتصادي ذخاير معدني و طبيعي ايران، انتشارات آرين‌زمين، 492 صفحه.
• قرباني، م.، 1387، زمين‌شناسي اقتصادي كانسارها و نشانه‌هاي معدني ايران، انتشارات آرين‌زمين.

 

References

        1-        U.S. Geological Survey, 2005, Mineral commodity summaries, United States government printing office, Washington: 2005.

        2-        USGS, 2007, Minerals Yearbook, ANTIMONY [ADVANCE RELEASE], By James F. and Carlin, Jr., United States government printing office, Washington: 2007.

        3-        USGS, 2007, Minerals Yearbook, ARSENIC [ADVANCE RELEASE], By William E. Brooks, United States government printing office, Washington: 2007.

        4-        USGS, 2007, Minerals Yearbook, MERCURY [ADVANCE RELEASE], By William E. Brooks, United States government printing office, Washington: 2007.

        5-        World nonferrous metal statistics, 2007, World Antimony mine production from 1992 to 2007.