سنگها وقتی تشکیل می‌شوند فرمی را به خود می‌گیرند که در حال تعادل فیزیکی و شیمیایی با محیط خود قرار می‌گیرد. متامورفیسم یا دگرگونی به جریانی گفته می‌شود که در اثر آن سنگهای دگرگونی از تغییر سنگهای قبلی رسوبی و آذرین و دگرگونی تحت حرارت و فشار و واکنشهای شیمیایی و عمل مایعات و گازهای فعال (عمدتا CO₂)حاصل می‌شوند. این سنگها بعد از دگرگونی سری جدید سنگها را با خصوصیات و ترکیب شیمیایی جدید و کاملا متفاوت از حالت اولیه بوجود می‌آورند که سنگهای دگرگونی نامیده می‌شوند.

با توجه به شرایط مختلف فشار و حرارت حاکم بر محیط دگرگونی انواع مختلفی از دگرگونی بوجود می‌آیند. دگرگونیها را از نظر مختلفی طبقه بندی می‌کنند.

تقسیم بندی بر اساس ایجاد تغییرات در ترکیب شیمیایی سنگها

• دگرگونی با تغییر شیمیایی ثابت : در این نوع دگرگونی ، ترکیب شیمیایی اولیه سنگ به هم نمی‌خورد و عناصر جدیدی در ترکیب آن وارد و یا از آن خارج نمی‌شود. در واقع دگرگونی در یک محیط بسته انجام می‌شود.
  
  

• دگرگونی با تغییر شیمیایی متغیر : در این نوع دگرگونی ، ترکیب شیمیایی سنگ اولیه تغییر می‌کند، به عبارت دیگر ضمن دگرگونی عناصری از آن خارج و یا به آن وارد می‌شود. در بعضی موارد ممکن است در حین حال که عناصری از ترکیب اولیه سنگ خارج می‌شود، عناصر جدیدی به آن اضافه شود.
  
  

دگرگونی مجاورتی

این نوع دگرگونی در اثر تماس توده‌های ماگمای داغ با سنگهای مجاور ، هنگام حرکت ماگما به سمت بالا صورت می‌گیرد. عامل اصلی این نوع دگرگونی درجه حرارت است. دمای ماگما در داخل زمین حداقل 1000 درجه سانتیگراد است که در نتیجه آن سنگهایی که در مجاورت این توده‌های داغ قرار گیرند دگرگون می‌شوند. این نوع دگرگونی فقط در فاصله معینی تاثیر دارد که به نام شعاع تاثیر موسوم است و در هر مورد به وسعت توده نفوذی بستگی دارد.

به عنوان مثال در مورد یک توده نفوذی کوچک مثل سیل یا دایک این نوع شعاع فقط چند متر است و در بعضی موارد حتی ممکن است چند سانتیمتر باشد ولی در مورد یک توده نفوذی بزرگ که ابعاد آن چند کیلومتر است شعاع تاثیر ممکن است به چند صد متر و بیشتر برسد.

علاوه بر شعاع توده نفوذی شعاع تاثیر به جنس ماگما و نیز نوع سنگهای درونگیر بستگی دارد. زیرا در یک دمای معین نحوه فعل و انفعال سنگهای مختلف ، متفاوت است. علاوه بر جنس تخلخل و نفوذپذیری سنگهای درونگیر نیز در درجه دگرگونی موثر است زیرا در مورد سنگهای متخلخل فعل و انفعال سریعتر انجام می‌گیرد. در بسیاری موارد نتیجه این دگرگونی ، تبلور مجدد کانیهای سنگ است. ولی در بعضی حالات ممکن است موادی از ماگما به سنگ اضافه شود و ترکیب شیمیایی آن را تغییر دهد.

دگرگونی ناحیه‌ای

دگرگونی مجاورتی معمولا محلی است و منطقه کم وسعتی را در مجاورت توده‌های ماگمایی در بر می‌گیرد ولی دگرگونی ناحیه‌ای منطقه وسیعتری را شامل می‌شود و ارتباطی با نفوذ ماگما ندارد. در این دگرگونی علاوه بر تبلور مجدد کانیها و تشکیل کانیهای جدید ، بعضی تغییرات در حالت مکانیکی ، سنگها نیز بوجود می‌آید. بدین معنی که معمولا در سنگها نوعی ساخت جریانی و تورق ایجاد می‌شود. از مجموعه معروفترین سنگهایی که در نتیجه دگرگونی عمومی بوجود می‌آیند می‌توان از اسیلت ، شیستها ، فیلت و گنایس را نام برد.

عوامل اصلی دگرگونی ناحیه‌ای ، افزایش دما در اثر شیب زمین گرمایی و نیز فشار ناشی از وزن طبقات است و در اثر آن حجم وسیعی از قسمتهای عمیق پوسته زمین دگرگون می‌شود. هنگامی که طبقات سنگها به وسیله سنگهای جدیدتر پوشیده شوندبه قسمتهای پایین پوسته می روندو تحت تاثیر فشار و دما قرار می گیرند و در اثر این عوامل، کانیهای جدیدی در سنگ بوجود می‌آیند. اگر سرعت پائین رفتن طبقات اندک باشد با وجود اینکه سنگها قابلیت هدایت حرارتی خوبی ندارند ولی در این حال به تدریج با دمای محیط هماهنگ می‌شوند و بنابراین در این شرایط شیب زمین گرمایی عادی وجود دارد.

دگرگونی حرارتی یا دینامیکی

این نوع دگرگونی با حرکات تکتونیکی پوسته زمین که منجر به تشکیل چین‌ها و گسل‌ها می‌شود همراه است. در این قبیل موارد دگرگونی معمولا مربوط به قسمتهای بالای پوسته و عاما اصلی آن تنشها (استرس) وارده است. دگرگونی دینامیکی باعث ایجاد تغییراتی در ساخت سنگها می‌شود و طی آن ساخت قدیمی سنگ از بین می‌رود و ساخت جدیدی در آنها بوجود می‌آید که معمولا می‌توان آثار فشارهای جهت دار را در آن مشاهده کرد. طی این دگرگونی کانیهای ترد و شکننده تغییر شکل می‌دهند و معمولا در آنها ماکل بوجود می‌آید. در بعضی از کانیها شبکه تبلور نیز تغییر می‌کند و محورهای نورانی بلور عوض می‌شود.

از دیگر آثار دگرگونی دینامیکی ، ایجاد شیستوزیته در سنگهاست که در اثر آن می‌توان سنگ را به صورت ورقه‌های نازک از یکدیگر جدا کرد. در بعضی موارد اثر دگرگونی دینامیکی ممکن است به صورت خرد شدن سنگها و تخریب کانی ها دیده شود که در این حالت به نام دگرگونی تخریبی نامیده می‌شود. در مواردی که خرد شدگی شدید باشد، قطعات سنگ به صورت نوعی برش با قطعات زاویه‌دار در می‌آید که به آن میلونیت می‌گویند. بطور کلی سنگهایی که تحت تاثیر دگرگونی دینامیکی قرار گرفته‌اند به نام تکتونیت می‌باشند.

دگرگونی ناشی از محلول های کهربایی

معمولا همراه ماگما مقدار زیادی گاز و محلولهای وجود دارد که این سیالات داغ به نام محلولهای گرمایی خوانده می‌شوند. معمولا محلولهای گرمایی در مسافت طولانی از درون شکافها و منافذ سنگها عبور می‌کنند و بدین ترتیب باعث دگرگونی سنگها موجود در این شکافها می‌شود.

هر چند اثر دگرگونی این محلولها زیاد نیست ولی محلولهای گرمایی از نظر زمین شناسی اقتصادی فوق‌العاده حائز اهمیت‌اند، زیرا بسیاری از مواد معدنی مفید بدین شکل تشکیل می‌شوند. محلولهای گرمایی از نظر فعل و انفعالات شیمیایی بسیار فعال‌اند و به آسانی با کانیهای سنگ ترکیب شده و باعث دگرگونی و تشکیل کانیهای جدید می‌شوند. به عنوان مثال تبدیل الیون به سرپانتین می‌باشد. الیون از نظر شیمیایی یک کانی ناپایدار است و تحت تاثیر محلولهای گرمایی به راحتی تبدیل به سرپانتین می‌شود.

 

منبع :http://daneshnameh.roshd.ir/

واژه اسکارن اولین بار در سوئد به عنوان یک اصطلاح معدنی، برای توصیف گانگ کالک سیلیکاته نسبتا درشت همراه با بعضی از ذخایر آهن به کار گرفته می‌شد. طبق تعریف واژه اسکارن به سنگهایی اطلاق میشود که از سیلیکاته Mg,Ca,Fe تشکیل شده اند و در نتیجه جانشینی Mg,Fe,Al,Si در سنگهای غنی از کربنات (آهک یا دولومیت) حاصل می‌شوند. اسکارن ها غالبا در نزدیکی توده های نفوذی تشکیل میشوند

 

انواع اسکارن

اسکارنها می توانند بر اساس معیارهای مختلفی تقسیم بندی می‌شوند: اگزواسکارن و اندواسکاران واژه های معمولی هستند که به ترتیب برای بیان پروتولیت رسوبی و آذرین به کار می روند. اسکارن منیزیمی و کلسیک برای توصیف ترکیب شیمیایی غالب پروتولیت و کانیهای اسکارنی حاصله به کار می رود. این واژه ها می توانند به صورت ترکیبی هم بیان شوند. مثل اگزواسکارن منیزیمی، که شامل اسکارن فورستریت- دیوسپیدی تشکیل شده از دولستون می باشد. هورنفلس کالک سیلیکاته یک واژه توصیفی است که برای سنگهای کالک سیلیکاته دانه ریز حاصل از دگرگونی سنگهای کربناته ناخالص مثل آهک سیلتی و شیل کربناته اطلاق میشود. اسکارنهای واکنشی از دگرگونی ایزوکمیکال لایه های نازکی از سنگهای شیلی و آهکی که به طور میان لایه ای قرار گرفته باشند، تشکیل می شوند.

اسکارنوئید

اسکارنوئید برای توصیف سنگهای کالک سیلیکاته نسبتا دانه ریز و فقیر از آهن به کار می رود که از نظر ژنتیکی حد واسط بین هورنفلس دگرگونی محض و اسکارن متاسوماتیکی دانه درشت محض می باشد (بعضا اسکاران تراوشی نیز خوانده میشود). اسکارنوئید برای توصیف سنگهای غنی از گارنت با منشا نامعلوم به کار می‌رود. در تمام واژه های فوق الذکر،ترکیب و بافت اسکارن توسط ترکیب و بافت پرتولیت کنترل می شود اغلب ذخایر اسکارنی که از لحاظ اقتصادی مهم اند از انتقال متاسوماتیکی در مقیاس بزرگ حاصل می شوند که در آن ترکیب سیال، کانی شناسی اسکارن و کانه های حاصله را کنترل می کند.

تکامل اسکارنها در زمان و مکان

اسکارنها در همه جا و در سنگها میزبان با هر سنی یافت می شوند. اگر چه اکثرا در واحدهای سنگی کربناته تشکیل می شوند، اما در بیشتر انواع سنگها شامل شیل، ماسه سنگ، گرانیت، بازالت و کوماتئیت نیز می توانند تشکیل شوند. اسکارنها در طی دگرگونی ناحیه ای یا تماسی و در اثر فرآیندهای متاسوماتیکی سیالهای با منشا ماگمایی، دگرگونی، جوی یا دریایی تشکیل می شوند. این ذخایر در جوار توده های نفوذی، در طول گسلها و زونهای برشی اصلی، در سیستم های ژئوترمالی کم عمق، زیر کف دریا و مناطق دگرگونی دفنی عمیق واقع در اعماق کم پوسته یافت میشوند.



چیزی که در این محیط های بسیار متفاوت باعث تمایز و تشخیص یک سنگ به عنوان اسکارن میشود کانی شناسی خاص آن می باشد که شامل تنوع وسیعی از کانیهای کالک سیلیکاته و دیگر کانیهای مربوطه می باشد که معمولا گارنت و پیروکسن غالب اند. بنابراین حضور اسکارن الزاما نشانگر یک جایگاه زمینشناسی خاص یا ترکیب سنگی ویژه نمی باشد اما تشکیل و توسعه آن نشان می دهد که حرارت، فشار، ترکیب سیال و سنگ میزبان در رنجی بوده که برای تشکیل کانیهای اسکارنی مناسب بوده اند.

کانی شناسی اسکارن

تعریف و طبقه بندی کانسارهای اسکارنی بر اساس کانی شناسی آنها استوار می باشد. بعضی از کانیها مثل کوارتز و کلسیت تقریبا در همه اسکارنها حضور دارند و بعضی دیگر همچون هومیت، پریکلاز، فلوگلوپیت، تالک، سرپانیتن و بروسیت مختص اسکارنهای منیزیمی هستند و در اغلب سایر انواع اسکارنها حضور ندارند. به علاوه تعداد زیادی از کانیهای حاوی قلع، بور، بریلیوم و فلوئور نیز وجود دارند که پاراژنزهای بسیار کمیاب ولی مهمی را تشکیل می دذهند. کانی هایی که هم برای طبقه بندی و هم برای اکتشاف اسکارنها مفیدند، مثل گارنت، پیروکسن و آمفیبول، در تمام انواع اسکارنها حضور دارند. و تنوعات ترکیبی مشخصی را از خود نشان می دهند.

 

به نقل از                       http://daneshnameh.roshd.ir/

The Rock Cycle is a group of changes. Igneous rock can change into sedimentary rock or into metamorphic rock. Sedimentary rock can change into metamorphic rock or into igneous rock. Metamorphic rock can change into igneous or sedimentary rock.

Igneous rock forms when magma cools and makes crystals. Magma is a hot liquid made of melted minerals. The minerals can form crystals when they cool. Igneous rock can form underground, where the magma cools slowly. Or, igneous rock can form above ground, where the magma cools quickly.

When it pours out on Earth's surface, magma is called lava. Yes, the same liquid rock matter that you see coming out of volcanoes.

On Earth's surface, wind and water can break rock into pieces. They can also carry rock pieces to another place. Usually, the rock pieces, called sediments, drop from the wind or water to make a layer. The layer can be buried under other layers of sediments. After a long time the sediments can be cemented together to make sedimentary rock. In this way, igneous rock can become sedimentary rock.

All rock can be heated. But where does the heat come from? Inside Earth there is heat from pressure (push your hands together very hard and feel the heat). There is heat from friction (rub your hands together and feel the heat). There is also heat from radioactive decay (the process that gives us nuclear power plants that make electricity).

So, what does the heat do to the rock? It bakes the rock.

Baked rock does not melt, but it does change. It forms crystals. If it has crystals already, it forms larger crystals. Because this rock changes, it is called metamorphic. Remember that a caterpillar changes to become a butterfly. That change is called metamorphosis. Metamorphosis can occur in rock when they are heated to 300 to 700 degrees Celsius.

When Earth's tectonic plates move around, they produce heat. When they collide, they build mountains and metamorphose (met-ah-MORE-foes) the rock.

The rock cycle continues. Mountains made of metamorphic rocks can be broken up and washed away by streams. New sediments from these mountains can make new sedimentary rock.

 

The rock cycle never stops

    

 

 

 

          

        

                   ۞  آشنایی با معدن مس مزرعه  ۞  

 

 

    

 

 

 

معدن مس مزرعه در 25 کیلومتری شمال شهرستان اهر  در نزدیکی های روستایی به همین نام واقع می باشد.

عملیات اکتشاف این معدن (توسط گروهی فرانسوی) به موازات استخراج آن از سال 1337  شروع وبه مدت 5 الی  6 سال ادامه داشته است . عملیات استخراج  تا سال 1350 ادامه داشته است و از آن به بعد تا سال   معدن تعطیل بوده است تا سال 1367 که بعد ازآن مطالعاتی دوباره بر روی معدن انجام شده و پس از پاکسازی و باز سازی برخی بخشهای تخریب شده  عملیات استخراج شروع شده و در سال 1375 کارخانه تغلیظ نیز به این مجموعه اضافه شده است .

معدن شامل کانی های منیتیت ٬ پیریت ٬ کالکو پریت ٬ هماتیت  ٬ بورنیت ٬ تترا ادریت ٬ بیسیموت خالص ٬ کلومین ٬ شیلیث و ولفرامین میباشد .

 

 

 

خلاصه ای از نحوه استخراج و ابعاد عملیات استخراجی در معدن مس مزرعه

مطالبی را که در این قسمت آورده میشود صرفا جهت در دست داشتن نمایی کلی می باشد که در ادامه آنها را به تفصیل شرح خواهیم داد .

در معدن مس مزرعه 7 تونل احداث گردیده که  4 عدد از این تونلها بر روی یکدیگر به احداث شده اند .

تونل صفر که پایین ترین تونل میباشد و پس از آن تونلهای شماره 1 ٬ 2 ٬ 3 و 4 میباشند  . ارتفاع تونلها از یکدیگر به ترتیب 40 ٬ 40 ٬ 40و 25 متر میباشد. تونلهای 6 و 7 در قسمت غربی معدن می باشند .

در سالهای قبل از انقلاب تونل 3 استخراج گردیده و و پس از انقلاب نیز تونلهای 2 و 3 کاملا استخراج گردیده اند که در حال حاضر قسمتهای بین تونل 1 و 2 در حال استخراج میباشد. بزرگترین تونل حفر شده تونل شماره یک می باشد که از 5 کارگاه استخراجی تشکیل شده است. 

   

  

 

 

 

 

تونلهای احداثی در درون لایه اسکارن میباشند که توسط دو لایه گرانیتی و آهکی با شیب تقریبی 90 درجه قرار گرفته است و از این رو تشخیص کمر بالا و کمر پایین لایه ممکن نمیباشد.

همانگونه  که گفتیم  روش استخراج معدن از نوع انباره ای میباشد که توضیح داده خواهد شد و نحوه نگهداری آن هم از نوع خود نگهدار( self support   ) می باشد که به واسطه استحکام اسکارن و سنگهای تشکیل دهنده ممکن شده است .

نحوه ایجاد کارگاه زون مرکزی به این شکل میباشد که ابتدا تونل را حفر کرده و سپس بونکرهایی را به صورت زیگزاگ برای پوشش دادن سطح کارگاه به فاصله 5 متر از هم قرار داده اند ابعاد این کارگاه به شرح زیر میباشد :

طول :70 متر عرض : 10 متر که با قرار دادن حدود 10 بونکر این سطح پوشش داده شده است .

 

  لازم به توضیح میباشد که بونکر وسیله ای قیف مانند در ابعاد بزرگ میباشد که در بالای تونل احداثی و سطح کارگاه جاسازی میگردد تا به این وسیله بتوان مواد معدنی خرد شده را به بیرون از کاگاه انتقال داد دهانه این بونکرها  به ابعاد 80 در 80 میباشند که برای استخراج ماده معدنی مناسب باشد . ابعاد نرمال برای ماده معدنی که سنگ شکن های معدن بتوانند آنها را خرد کنند 30 سانتیمتر میباشد که اگر ابعاد ماده معدنی بیش از باشد ٬ در کارگاه  آن را میشکنند تا بتواند خوراک دستگاههای سنگ شکن قرار گیرد.

در مقابل دهانه این بونکرها قطعاتی از چوب (بید) قرار داده میشود تا از پرتاب سنگها به بیرون از بونکر جلوگیری گردد و دلیل استفاده از چوب به جای آهن خاصیت انعطاف پذیری آن میباشد که اگر از آهن استفاده گردد احتمال خم شدن آن و وجود دارد .

     

 

علاوه بر این ما در تونل شاهد یک دویل میباشیم که جهت تهویه و و دسترسی افراد به کارگاه ایجاد گردیده است.

  

  

 

انتقال مواد از داخل معدن به بیرون توسط واگنها انجام میگردد که توسط افراد یا دستگاهها حرکت میکنند.

 

 

مواد استخراجی به سنگ شکن مخروطی انتقال مییابند و خرد شده و در سیلو جمع میگردند سپس توسط نقاله به آسیاب گلوله ای وارد میشوند     و تاحد مورد نظر خرد میگردند سپس با آب مخلوط گشته و با افزودن موادی شیمییایی به صورت شناور در آب در میآیند سپس ایم مخلوط به سلولهای پولیتاسیون ریخته میشوند که دو خروجی دارد که از یکی کنسانتره مس خارج میشود و از دیگری مواد زاید . در این کارخانه تغلیظ میتوانند مس را تا عیار 32 درصد تغلیظ کنند و سپس این کنسانتره ها بسته بندی شده و به کارخانه تغلیظ معدن سرچشمه ارسال میگردند در آنجا میتوانن عیار را به 98 و 99.5 درصد رسانده به کارخانه ذوب ارسال کنند تا به مصارف مختلف برسد.

تصاویر مربوط   به سنگ شکن

 

 

   

 

                     

 

                  

 

             یک نمونه از سنگهای به دست آمده از معدن