بررسی گام به گام یک کانی با میکروسوند کانی کالاوریت در کانسار موته

دسته زمین شناسی اقتصادی واکتشاف
گروه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور
مکان برگزاری نهمین گردهمائی علوم زمین
نویسنده ناصر- خوئی
تاريخ برگزاری ۱۱ بهمن ۱۳۶۹
گامه 1:
کانسار موته از مدت ها پیش به عنوان کانسار طلا شناخته شده بود. در نخستین گام در بررسی کانی شناسی این کانسار، از کانسنگ طلا مقطع صیقلی تهیه گردید. نمونه ها به دقت بررسی گردید، در برخی از مقاطع به دانه هایی ریز برخورد شد، درخشان بدون آنکه رنگ زرد طلا را از خود نشان دهند. این زرد دانه ها درون گانگ، اطراف پیریت و درون شکستگی های ایجاد شده در پیریت پدید آمده بودند. از مطالعات چنین برداشت شد که کانی یاد شده در گامه های پایانی کانی سازی شکل گرفته است.
گامه 2:
برای شناسایی ترکیب کیفی این کانی نخست آنالیز کیفی نقطه ای از آن به عمل آمد. ترکیب شیمیایی کانی یاد شده Au- Te است و آنالیز نیمه کمی آن نشان دهنده آن است که کانی مورد مطالعه دو عنصر یاد شده را به صورت عناصر اصلی در خود دارد. ناخالصی های کانی عبارتند از عناصر:
Sb, Na, Cl, P, Si, Mg, Ag
تفسیر نتایج:
آنچه مسلم است کاتیون این کانی Au و آنیون آن Te است ناخالصی های موجود به دو راه می تواند تعبیر شود.
الف- فازهای متصل با توجه به آنالیز نیمه کمی: چنین دریافت می شود که Na و Cl متعلق به یک فاز می باشند و آن نمکی است که در اثر حرارت بیم، درون سیالات درگیر منجمد می شود و سپس آنالیز می گردد.
با توجه به میزان Fe, S موجود و همراه با کانی سازی باید بخشی از آهن را به نسبت 46/6S% و 53/3Fe% به صورت ناخالصی مکانیکی پیریت درون فاز کانی مجهول به حساب آورد و از میدان خارج ساخت. این کار امکان پذیر نخواهد بود مگر با آنالیز کمی که در بخش مربوطه به آن خواهیم پرداخت.
بدین ترتیب عناصری نظیر Sb, As و باقیمانده Fe می تواند به گونه ای به صورت کاتیون به حساب آید و Mg, Si و احتمالاٌ Fe باید به صورت یک کانی سیلیکاته در نظر گرفته شود، که ترکیب کانی سازی را همراهی می کند.
گامه 3:
برای پی بردن به چگونگی تغییرات عناصر درون کانی، از کانی به درون کانی و از آن به سوی گانگ، در فاصله ای برابر با 73 میکرون در جهت افقی و عمودی آنالیز خطی انجام گرفت. این کار اساساٌ برای پی بردن به میزان تغییرات Te نسبت به Au بود. آنالیز خطی انجام شده به صورت منحنی رسم گردید در گراف مشاهده می شود نسبت Au/ Te در حاشیه کانی بزرگ است و به تدریج به سوی مرکز نسبت کوچک می شود و مجدداٌ بزرگ می شود. بدین ترتیب از حاشیه کانی به سوی مرکز و از مرکز به سوی حاشیه تغییرات میزان نسبت Au/ Te تغییرات متقارنی را نشان می دهد. این تغییرات در جهت محور X همسان است اما در جهت محور Y گرچه نظم فوق را دارد یعنی در حاشیه نسبت کوچک و در مرکز نسبت بزرگ می شود، اما تقارن آن چشم گیر نیست و این می تواند توجیه کننده جهت حرکت سیالات در جهت X باشد. طبیعی است این تغییرات باید به گونه ای با وجود عناصری نظیر Ag, Sb, Fe توجیه گردد.
از شواهد چنین دریافت می شود که Sb و Ag و بخشی از Fe توانسته اند به جای Au با Te ترکیب شوند. برای این کار آنالیز خطی Sb و Ag نخست به دست آمد در این منحنی تغییرات این دو عنصر کاملاٌ یکسان بود، سپس تغییرات نسبت به Au رسم گردید.
مطالعه منحنی ها نشان داد تغییرات شدت انرژی اشعه X متعلق به Sb و Ag به عکس روند تغییرات شدت اشعه Au X است. بنابراین چنین دریافتیم که نوعی هم آهنگی میان Ag و Sb از یک سو و میان دو عنصر و Au از سوی دیگر برقرار می باشد.

آنالیز کمی:
آنالیز کمی بر پایه آنالیز کیفی از عناصر به دست آمده از چند نقطه کانی، و بر پایه استانداردهای موجود انجام گرفت. در این آنالیز عناصر Si, Fe, S, Au, Te , Mg اندازه گیری شد و میزان Ag, Sb از روی مقدار باقیمانده تعیین و پخش آنها به وسیله آنالیز خطی کنترل شد.
در مجموع 15 نقطه آنالیز شد،نتیجه آنالیز نشان داد که در 14 نقطه از این مجموعه روند یکسانی دارد و در مجموع نتایج حاصل قابل قبول بود میانگین عیار به دست آمده به شرح زیر بود:
Si 0.022%
Mg 0.156%
S 0.058
Te 56.010
Au 14.030
Te 0.232
گوگرد موجود در محیط یقیناٌ به صورت ناخالصی پیریت بوده است، زیرا این واقعیت از مطالعات اورمیکروسکوپی و میکروسکوپی روشن گردیده است، بنابراین مقدار 0/058% گوگرد حدود 0/050% آهن را مصرف می کند باقیمانده آهن بدین قرار خواهد بود
0/182%=0/050%-0/0232%
این مقدار آهن به همراه 0/156% منیزیم باید در ترکیب تلور درون طلا وارد شود.
میزان Si برابر با 0/022 است که این مقدار عملاٌ بصورت آنیون همراه با تلور فلزات در ترکیب کانی: طلا، آنتیموان، نقره، باقیمانده آهن و منیزیم را خنثی خواهد کرد بنابراین حجم آنیوم محیط برابر خواهد بود. (مجموع آنیون ها)
56/032%=0/022%+56/010%

فرمول کانی نشان می دهد که کانی از دو بخش Te و یک بخش Au شکل گرفته است. بنابراین میزان ایده آل Te عبارت خواهد بود از:
Te Au
43/564 56/435
43/253= X و 56/032
به طوری که می بینیم میزان Au موجود در کانی چیزی برابر با 41/030 است بنابراین مقدار
2/223= 41/030- 43/253%
را باید به حساب مقدار نقره، آنتیموان، آهن و منیزیم و اختلاف محاسبه گذاشت.
مجموعه آنچه طبق آنالیز کمی به جای Au می تواند در فرمول شیمیایی بنشیند باید برابر با
0/338%=0/182Fe+0.156Mg
باشد بنابراین مقدار: 1/885= 0/338- 2/223 باید به عنوان اختلاف محاسبه و نیز مقدار درصد Ag و Sb به حساب آید.
آنالیز کمی تکمیلی:
میزان Ag, Sb باید به طور کمی به دست آید تا فرمول دقیق مشخص شود. از روی نتایج آنالیز های نیمه کمی و در مقایسه با دیگر عناصر به نظر می رسد که این آنالیز در مجموع یک درصد خطا دارد. با توجه به این که میزان %5- خطا برای دستگاه قابل چشم پوشی است این میزان خطا می تواند رضایت بخش باشد.
حال با توجه به آنچه به دست آمده است باید به مطالعات اورمیکروسکوپی و دیگر داده ها مراجعه کرد. فرمول شیمیایی جسم آن را مرکب از دو عنصر Te, Au می داند. به علاوه آنالیز کمی مقدار تلور را دو برابر مقدار طلا اندازه می گیرد. پس فرمول جسم باید AuTe2 باشد. ناخالصی های موجود در حدی نیست که بتواند این فرمول را دگرگون و عناصر ناخالصی نظیر آنتیموان یا نقره یا آهن را به عنوان عضو پایدار فرمول در نظر آورد.
برابر با منابع مرجع اجسام دارای چنین فرمولی عبارت خواهند بود از:
کالاوریت Au Te2
مولریت Au Te2
با توجه به میزان کم وجود Ag که در آنالیز کیفی و نیمه کمی و کمی به دست آمده است فرض وجود کانی هایی نظیر (هسیت) و Petzite) Ag3 AuTe) پنزیت AuAgTe4 مردود است.
از این رو به دو کانی نخست یعنی Calaverite و Mulerite باید توجه داشت.
برگشت به مطالعات میکروسکوپی برای ارزیابی خواص نوری:
کانی مورد مطالعه در زیر میکروسکوپ رنگ سفیدی دارد با ته رنگ بسیار کم به سوی زرد، جلای فلزی شدیدی دارد. رلیف آن نسبت به کانیهای اطراف زیاد است بنابراین چنین به نظر می رسد که سختی کمی داشته باشد. رخ در آن دیده نمی شود و به خوبی صیقل می گردد.
در نور طبیعی پلئوکروئیسم واضح ندارد ایزوتروپی آن به ویژه با نیکل کمی عمودی تقریباٌ واضح است ولی رنگ های مشخص ندارد.
آنچه درآین کانی کاملاٌ مشخص است نبود رخ و سختی کم است.
مراجعه به کتب مرجع
کانی با این مشخصات شیمیایی باید یا کالاوریت باشد یا مولریت ویژگیهای دیده شده در این کانی به کالاوریت بسیار نزدیک تر است. به دو دلیل کاملاٌ واضح نخست رنگ سفید کمی مایل به زرد و دوم نبود رخ مشخص با مراجعه به ترکیب شیمیایی مولریت باید به میزان 1:4 نقره داشته باشد. در صورتیکه میزان نقره این کانی بسیار پایین و تقریباٌ 1:80 است.
ویژگی های نوری:
رنگ سفید آن با ته رنگ قهوه ای زرد بسیار درخشنده است اما از بیسموت صیقل شده درخشندگی کمتری دارد.
پلئوکروئیسم انعکاس آن ضعیف است. در کناره های کانی پلئوکروئیسم شدید تر می شود. ویژگی های نوری این کانی در روغن تغییر چندانی نمی کند.
لازم است یادآوری گردد شدت انعکاس و رنگ این کانی در اثر تغییر در ترکیب شیمیایی به شدت دگرگون می گردد.
انیزوتروپی در بین نیکول عمودی مشخص است اما بسیار ضعیف است. در روشنایی به شرطی رنگ های آن را می توان مشاهده کرد که نیکول ها کاملاٌ بر هم عمود نباشند. برای تشخیص این کانی داده های کتبی زیادی در اختیار نیست. این کانی به شدت با سیلوانیت (Sylvanite) و کرنریت (Krennerite) اشتباه می شود.
اصولاٌ در کتاب های ماخذ این کانی را به عنوان یک کانی مشکل در نظر می آورند. این کانی تنها در این نقاط از جهان گزارش شده است.
Lart Dollar Mine, Cripple Creek, and Smuggler Mine, Colorado. Lake view Consolidated Kalgoorlie, Western Australia
ویژگیهای کالاوریت:
ترکیب شیمیایی این کانی AuTe2 است که مقدار کمی Ag می تواند Au را جانشین شود. کریستال آن مونوکلین است به ندرت بر روی آن سطوح بی شماری پدید می آید.
Z=2, B= 30, C2h ao= 7.18, bo= 4.40, Co 5.07 ماکل در این کانی به موجب چند قانون پدید می آید. رخ ندارد و شکست آن کونکوئیدال است D4H=2.5-3
D=9.2-9.3 و اپاک است.
جلای فلزی بسیار شدیدی دارد و رنگ آن سفید تا زرد است
ویژگی های صیقل پذیری:
مقطع خوب از آن به راحتی به دست می آید، که همیشه با ریلف در برابر کانی های سخت همراه است بر سطح آن رخ قابل تمیز نیست. سختی صیقل آن بسیار پایین است به مقداری ناچیز از پیرارژیریت بالاتر است ولی هم ارز گالن است، اما از این کانی قدری نرم تر است. اما در هر حال از کالکو پیریت و تترائدریت بسیار نرم تر است.
3- وضعیت پاراژنتیکی
این کانی بیشتر در پایانی ترین فاز در کانسارهای رگه ای طلا در ژرفا پدید می آید. به ندرت آن را می توان در کانسارهای اپی ترمال رگه ای ولکانیکی نیمه ژرف مشاهده کرد. این کانی را می توان با همراهی کانی هایی نظیر پیریت، تلورورهای گوناگون نظیر آلتائیت، هسیت، سیلوانیت، تلوروبیسموت و طلای طبیعی دید.
مطالعات تکمیلی:
به منظور اندازه گیری و نیز آزمون کارائی دستگاههای فیزیکی در عیار سنجی طلا از دو نقطه کانسار موته از بخش پر عیار و نیز بخش کم عیار آن دو نمونه تهیه و پس از پودر کردن و هموژن کردن به دستگاه ماس اسپکترومتر اسپارک از نوع Jeol در کارخانه ژئول سپرده شده نتایج به دست آمده به شرح زیر بود:
نمونه شماره 1- از بخش پر عیار در برگیرنده 14/49 گرم در تن طلا و 5484 گرم در تن لانتاالیوم.
نمونه شماره 2- از بخش کم عیار دربرگیرنده 1/83 گرم در تن طلا و 818 گرم در تن لانتانیوم
در آنالیز های ماس اسپکترومتری انجام شده بر روی نمونه های این معدن در انگلستان با VG ماس مشاهده گردیده است که میزان Ba ایزوتوپ در این کانسار به گونه ای چشمگیر بالا است. این ایزوتوپ باریم پس از تشعشع و برگشت به حال پایدار به لانتانیوم تبدیل می شود. آزمایش یاد شده توسط مرکز پژوهش کاربرد مواد و خواص نیرو انجام پذیرفته است و بدین ترتیب نوعی هم آهنگی بین دو آنالیزی انجام شده در دو نقطه جهان بهچشم می خورد.
از سوی دیگر در آنالیز انجام شده توسط کارخانه ژئومیان طلا و لانتانیوم نوعی هم آهنگی دیگر وجود دارد بدین ترتیب که با بالا رفتن عیار طلا در کانسار میزان لانتانیوم بالا می رود و با افت میزان طلا، میزان لانتانیوم نیز پایین می اید.
بنابراین با توجه به دو موضوع یاد شده در بالا از این هماهنگی ها می توان در اکتشاف طلا سود جست به ویژه آنکه لانتانیوم با عیار 5484 گرم در تن عیار بسیار بالا و دلگرم کننده ای است. توضیح این نکته ضروری است که اکتشاف و آنالیز طلا وسیله گرانی است، چنانچه با آزمایش های دیگر صحت مطالب یاد شده در این گزارش تایید گردد و ارتباط میان باریم طلا- لانتانیوم اثبات گردد. باریم می تواند ردیابی ژئو شیمیایی و یا ایزوتوپ ژئو شیمیایی برای طلا باشد، که آنالیز آن بسیار ارزان و اسان است.
گرچه این ایراد وارد است که نمونه گرفته شده از منطقه ای محدود به طول حداکثر 2 متر در تونل از هر یک از بخش های پر عیار و کم عیار است ولی باید توجه داشت که آنالیز انجام شده نقطه ای نیست و در پس مطالعات نقطه ای به کمک میکروسکوپ و میکروسوند انجام پذیرفته است. به علاوه وجود آنها پیش بینی می شد و با هدف و برنامه به اعداد یاد شده دست یافته شده است.
با توجه به رسالت سازمان زمین شناسی در راه تعیین روش اکتشاف بررسی بیشتر این امر ضروری است.
ضمناٌ با توجه به این که بیشترین مقدار کانی های طلا در این کانسار از نوع کالاوریت است و این کانی به عکس طلا در آبرفت مقاومتی ندارد و به سرعت خرد می شود و مستهلک می گردد، بنابراین نبودن طلا در آبرفتهای این ناحیه به صورت طبیعی، با وجود فرسایش شدید قابل توجیه است، با طلا شویی در آبرفتهای این ناحیه نمی توان به طلا رسید بلکه ته لاوک حتماٌ باید آنالیز گردد تا بتوان گفت طلائی در آن هست یا نیست. دانه های کالاوریت در آبرفت آن چنان ریز دانه خواهد بود که شناسایی آن با چشم غیر ممکن است.

کلید واژه ها: سایر موارد