Transcript ژئوشیمی کانسارهای منگنز

1
‫استاد محترم ‪ :‬دکتر زرین کوب‬
‫زهره خواجه احمدی‬
‫بهار ‪93‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪Manganese‬‬
3
Manganese
‫‪4‬‬
‫منگنز در طبیعت به حالت آزاد یافت نمی شود‪ .‬ولی در کوره الکتریکی و نیز مرحله‬
‫گرمایی تولید می گردد‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
5
Manganese
‫‪6‬‬
‫این عنصر در سنگهای بازیک فراوان تر از سنگهای اسیدی است‪(.‬به علت‬
‫شباهت آن با آهن )‬
‫نسبت‪ Mn/Fe‬ثابت است چون جدا از هم تولید نمی شوند‬
‫سنگهای رسوبی تنوع قابل توجهی در نسبت‪ Mn/Fe‬نشان می دهند‪.‬‬
‫بیشتر کانسارهای کوچک منگنز در داخل سنگ میزبان کربناتی قرار دارند‪.‬‬
‫کانی های منگنز در مقادیر جزئی اجزای رایج سنگهای رسوبی هستند‪.‬اما‬
‫سنگهایی که عمدتا از این کانی ها تشکیل شده باشد‪,‬کمیاب است‪.‬‬
‫حداکثر منگنز در رسوبات عمیق دریایي گزارش شده است‪.‬‬
7
Kutnohorite
Manganese
ppm MnO
Mn/∑Fe
Granites
260
0.015
Granodiorites
390
0.017
Diorites
1390
0.019
Gabbros
1390
0.016
Peridotites
1050
0.016
Graywackes
690
0.020
Quartz sandstones
170
0.03
Shales
600
0.013
Black shales
150
0.008
Limestones
550
0.12
Deep-sea.clays
(CaCo3_free)
5700
0.095
saewater
0.0013
-
Igneous Rocks
Sediment and
sedimentary rocks
Manganese
‫فراوانی منگنز در سنگهای رایج‬
8
‫مهمترین ترکیبات منگنز‬
‫اکسیدها ‪( :‬هاوسمانیت‪ ،‬برونیت‪ ،‬منگانیت‪ ،‬پیرولوزیت‪ ،‬پولیانیت‪،‬‬
‫اسبوالن و فرانکیلینیت)‬
‫کربنات ‪ :‬دیالوژیت‬
‫سیلیکات ‪ :‬رودونیت‬
‫سولفور ‪ :‬االباندیت‬
‫در نهشته های رسوبی‪ ،‬منگنز به صورت الیه ای یا الیه ای نودول‬
‫دار با ترکیبات آهن رخ می دهد‪.‬‬
‫اکسیدها رایجترین کانیهای منگنز هستند‬
‫‪9‬‬
10
Manganese
11
649pxPyrolusite_dendritic
200pxPyrolusite_Mineral_
Manganese
with_Dendrite_Macr
o_Digon3
Pyrolusite_radiati
ng
(Pesylomelan)
200px-Hausmannit
‫‪12‬‬
‫اغلب کربناتهای منگنز به نام رودوکروزیت معروفند‪,‬اما مقدار قابل توجهی‬
‫‪ Ca‬نیز دارد‪.‬‬
‫که اغلب همراه با مقادیر متغیري از کربناتهاي آهن و منیزیم مي باشد‪.‬‬
‫وجود كاني كوتناهوریت ‪CaMn(CO3)2‬كه ساختمان مشابه دولومیت‬
‫دارد و نشان دهندة سري محلول جامد بین سنگ آهك و ردوكروزیت است‪.‬‬
‫فرمول شیمیایی‬
‫اسم کانی‬
‫رودوکروزیت ‪MnCO3‬‬
‫درصد منگنز‬
‫‪45-40‬‬
‫‪Manganese‬‬
13
Manganese
‫رودونیت‬
‫اسم کانی‬
‫رودونیت‬
‫‪Rodonit‬‬
‫فرمول شیمیایی‬
‫‪MnSiO3‬‬
‫درصد منگنز‬
‫‪%44/31‬‬
‫منشأ تشکیل آن‬
‫هیدروترمال – دگرگونی‬
‫است‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪14‬‬
‫آالباندیت ‪MnS‬‬
‫‪15‬‬
‫آالباندیت ‪ Alabandite‬کانی ایست شکننده و ترد و كمیاب‪ ،‬این کانی به صورت‬
‫دانهای یا تودهای توسعه مییابد‪.‬‬
‫اسم کانی‬
‫آالباندیت‬
‫فرمول شیمیای ی‬
‫‪MnS‬‬
‫درصد منگنز‬
‫‪%63/4‬‬
‫این کانی دارای خاصیت مغناطیسی ضعیف و براحتی ذوب میشود‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪16‬‬
‫‪ ‬منگنز از نظر ژئوشیمیایی یک عنصر لیتوفیل قوی با اندکی خصوصیات کالکوفیل‬
‫است‪.‬‬
‫با فلز کروم در گروه ششم و با فلز آهن در گروه هشتم همجوار بوده و از نقطه‬
‫نظر شیمیایی شباهتهای زیادی به آنها دارد‪.‬‬
‫ژئوشیمی منگنز درمحیطهای رسوبی توسط کسیداسیون و احیا کنترل می شود‪.‬‬
‫این عنصر در شرایط احیایی )‪ Eh-PH‬پایین )محلول و به صورت ‪ Mn2+‬است ‪.‬‬
‫در ‪PH‬آب دریا (‪)8‬یا آبهای شیرین سطحی (‪)7-5‬منگنز محلول است مگر در شرایط‬
‫بسیار اکسید کننده ‪.‬‬
‫روابط ‪PH‬و‪،Eh‬محدوده نسبتا بزرگی را برای حاللیت ‪ Mn2+‬محلول نشان میدهد‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
17
Manganese
‫‪18‬‬
‫با افزایش ‪،PH‬اگر کربنات یا سیلیس با غلظت کافی وجود داشته باشد‪،‬ته‬
‫نشینی رخ می دهد‪.‬‬
‫با اکسنده تر شدن شرایط‪،‬منطقه یون های منگان به طرف شرایط اسیدی‬
‫‪Manganese‬‬
‫تر کاهش می یابد‪ .‬در جهت قلیایی این نمودار پیروکروئیت(‪) Mn(OH)2‬‬
‫به وسیله هاسمانیت(‪،) Mn3O4‬منگانیت و پیرولوزیت جایگزین میشود‪.‬‬
19
Manganese
‫‪20‬‬
‫در شرایط اکسید کننده‪ ،‬انتظار می رود که بیشتر پیرولوزیت (‪) MnO2‬یا‬
‫شکل دیگری از اکسید منگنز تشکیل شود‪.‬‬
‫در شرایط متوسط ‪ Eh‬و ‪ ، PH‬هاوسمانیت ( ‪)Mn3O4‬یا کربناتها و‬
‫سیلیکات های منگنز بوجود می آیند ‪.‬‬
‫در محیط های بشدت کاهنده‪ ،‬آالباندیت( ‪ )MnS‬یا منگانوزیت (‪MnOOH‬‬
‫)تشکیل می شوند‪.‬‬
‫کانی رودوکروزیت(‪)MnCO3‬در محیطهای دریایی با‪ Eh‬پایین‪،‬با اعماق‬
‫مختلف و نرخ رسوبگذاری متفاوت گزارش شده است‪.‬‬
‫رفتار ‪ Mn‬در ‪ Eh‬پایین توسط کانیهای کربناته کنترل می شود‪.‬اما آهن‬
‫بیشتر توسط سولفیدها کنترل میشود‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
21
Manganese
‫‪22‬‬
‫قرار گرفتن محلولها در معرض هوا و افزایش سریع ‪PH‬باعث ته نشین‬
‫شدن هر دو فلزوتشکیل کانیهای آهن و مقدارکمی کانیهای منگنز می شود‬
‫که معادل ترکیب بسیاری از کانسنگهای آهن رسوبی است‬
‫آهن و منگنز از نظر ژئوشیمیایی بسیار همانند بوده و انتظار می رود که‬
‫هر دو عنصر همراه با هم حمل و نهشته شوند‪ .‬برای نمونه در ناحیه‬
‫معدنی کویونا‪ ،‬منگنز در برخی سازند های آهن به فراوانی یافت می شود‬
‫و مقدار آن در برخی کانسنگ ها به بیش از ‪ 20‬درصد نیز می رسد‪ .‬در‬
‫دیگر نقاط به نظر می رسد در حین کارکرد هوازدگی ‪ ،‬جابجایی و‬
‫رسوبگذاری ‪ ،‬آهن و منگنز به طور کامل از یکدیگر تفکیک می شوند‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫جدایی آهن از منگنز‬
‫به همین دلیل در بسیاری کانسنگ های آهن‪ ،‬منگنز دیده نمی شود و‬
‫بالعکس ‪ .‬و دلیل این امر می تواند ناشی از پتانسیل یونی نسبتا َ اندک‬
‫منگنز باشد که آسانتر از آهن از سنگ منشاء آبشویی می شود‪.‬‬
‫احتمال دوم بر این مشاهده استوار است که بسیاری از چشمه های‬
‫آبگرم منگنز بیشتری نسبت به آهن تولید می کنند‪.‬‬
‫احتمال سوم ‪ ،‬جدایش آهن از منگنز در نتیجه ته نشینی تفریقی است‪.‬‬
‫در هر حال ‪ ،‬از آنجا که آهن همیشه دیرتر احیا و متحرک شده و زودتر‬
‫اکسید و در نتیجه نامتحرک می شود و منگنز به تدریج از آهن جدا‬
‫خواهد شد‬
‫‪23‬‬
‫‪24‬‬
‫اگر‪PH‬بسیار کند افزایش یابد ‪،‬ترکیبهای آهن پیش از ترکیبهای منگنز‬
‫به حد انحاللپذیری خود می رسند و بنابراین می توانندهنگامی که منگنز‬
‫در محلول وجود دارد‪،‬ته نشین شوند‪.‬‬
‫برای مثال می توان به نهشته های چشمه ای اشاره کرد که در آن ته‬
‫نشینی غنی از آهن در نزدیکی چشمه وته نشستی غنی از منگنزدورتر‬
‫از آن تجمع می یابد‪.‬‬
‫‪25‬‬
‫طبق نمودار ‪Mn2+‬تحت شرایط احیایی متوسط‪،‬دارای میدان پایداری‬
‫نسبتا بزرگتری نسبت به‪ Fe2+‬میباشد‪.‬‬
‫ومحدوده باالتر اکسیدآهن نمایش عملی این واقعیت است که ترکیبهای‬
‫آهن در محیطهای طبیعی آسانتر اکسیده می شود‪.‬‬
‫ودر بیشتر محدوده عادی‪EH‬و‪PH‬هیچ کانی منگنزی نمی تواند بوجود‬
‫آید مگر اینکه غلظت ‪Mn2+‬بطور غیر عادی باال باشد‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
26
Manganese
‫‪27‬‬
‫در سطح مشترک آب‪-‬رسوب شرایط احیایی شده و ‪ Mn2+‬پویا شده و وارد‬
‫آبهای منفذی میشود‪،‬در حالی که آهن به صورت اکسید یا هیدروکسید باقی‬
‫می ماند‪.‬‬
‫و دلیل این امر می تواند ناشی از پتانسیل یونی نسبتا َ اندک منگنز باشد که‬
‫آسانتر از آهن از سنگ منشاء آبشویی می شود‪.‬‬
‫‪Mn2+=2.5‬‬
‫‪Fe2+=2.7‬‬
‫‪ Fe2+‬با سرعت بیشتری نسبت به ‪ Mn2+‬اکسید میشود‪ .‬یعنی آهن میتواند‬
‫در زمانی که منگنز در محلول باقی ست ته نشست کند‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫فراوانی منگنز‬
‫‪28‬‬
‫منگنز از نظر فراوانی دوازدهمین عنصر پوسته زمین است‪.‬میزان‬
‫منگنز سنگ های آذرین مافیکی بیشتر از اسیدی و حدواسط‬
‫است‪.‬میزان منگنزدر شیل ها ‪،‬کربنات هاو سنگ های‬
‫گریواکی باالودرماسه سنگ وشیل های غنی از مواد آلی پایین است‬
‫وحداکثر منگنز را در رسوبات دریایی گزارش کرده اند‬
‫‪Manganese‬‬
‫پایداری منگنز‬
‫محدوده پایداری منگنز در ابهای سطحی و دریاها به نسبت زیاد‬
‫است‪.‬در شرایط فوق العاده اکسیدان از پایداری آن کاسته می شود‬
‫منگنز در محیط های احیایی به صورت اکسید وکربنات یافت می شود‬
‫ضمن فعالیت اتشفشانی زیر دریایی منگنز به دلیل حاللیت زیاد با‬
‫فاصله زیاد رسوب می نماید ‪.‬در کانسارهای ماسیو سولفید منگنز در‬
‫حاشیه رسوب می کند‪.‬‬
‫‪29‬‬
‫انواع کانسارهای منگنز‬
‫‪30‬‬
‫کانسارهای منگنز گرمابی‬
‫کانسارهای منگنز سوپرژن‬
‫کانسارهای منگنزرسوبی‬
‫کانسارهای منگنز دگرگونی‬
‫‪Manganese‬‬
‫كانسارهای گرمایی‬
‫‪‬‬
‫‪31‬‬
‫ذخایر رگهای گرمابی‬
‫معمولا كوچك هستند و به سنگ درونگیر‬
‫ً‬
‫‪ ‬این ذخایر‬
‫خاصی وابسته نیستند‪ .‬این ذخایر تنها هنگامی از‬
‫لیهبندی سنگهای رسوبی درونگیر خود تبعیت میكنند‬
‫كه نفوذ محلولهای كانهدار و تهنشین كردن مادهی‬
‫معدنی در امتداد لیههای رسوبی نسبت به عبور این‬
‫سیالت از شکستگیها متقاطع آنها ساده تر باشد‪.‬‬
‫‪ ‬تشخیصًچگونگیًجایگزینیًاینًذخایرًبینًلیههایً‬
‫رسوبیًبهًسادگیًامكانپذیرًاستًوًبهًاینًترتیبًمی‪-‬‬
‫توانًآنهاًراًازذخایرًلیهایًكهًهمزمانًبارسوً‬
‫بگذاری تشكیلًشدهاند ‪ً،‬تفكیكًكرد‪.‬‬
‫‪‬‬
‫ذخایر گرمایی كم دما (اپیترمال)‬
‫‪ ‬در كانسارهای گرمابی كم دمای منگنز‪ ،‬معموالا مقدار عناصر كمیاب‬
‫(‪ Co ،Ni‬و ‪ )Cu‬كم است‪ .‬به استثنای مناطق و عمیقتر رگهها كه به توده‪-‬‬
‫های حاوی سولفید عناصر پایه كه محلولهای گرمایی از آ نها منشأ گرفتهاند‪،‬‬
‫نزدیك هستند‪ .‬در برخی از موارد از قبیل كانسارهای تشكیل شده از چشمه‪-‬‬
‫های آب گرم‪ ،‬منگنز با عناصر ‪ Pb ،Cu ،W ،Ag‬و ‪ Zn‬با رگههای اكسید‬
‫منگنز همراه است كه از فعالیت سیستمهای كم سولفید ایجاد شده است‪.‬‬
‫‪32‬‬
‫کانسارهايًمنگنزًتجزیهً‬
‫ايًیاًسوپرژن‬
‫كانسارهاي سوپرژن در محیط های ژئوشیمیایی ثانویه تشکیل میشود‪.‬‬
‫فرایندهای سوپرژن عموما به جدایش نسبتا کامل منگنز از آهن می انجامد‪.‬‬
‫اکثر کانسارهای برجامانده منگنز بر روی آهک ها و یا دولومیتهای حاوی‬
‫منگنز که عیارشان نیز پایین است حادث میشود‪.‬‬
‫کربناتها به آسانی حل میشوند و ‪ PH‬باال که احتماال ضمن تشکیل این‬
‫کانسارها حکمفرماست باعث غیرقابل انتقال شدن منگنز میشود‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪33‬‬
‫‪34‬‬
‫اکسیدهای منگنز همانند آهن‪،‬معموال ابتدا به صورت کلویئدی‬
‫تشکیل شده و ممکن است تا فواصل طوالنی به صورت سل‬
‫انتقال یابد‪.‬‬
‫ذرات این سل ها در محدوده وسیعی از ‪ PH‬بار منفی داشته‬
‫‪،‬بنابراین به طور ترجیحی کاتیونهای محلول را به سطح خود‬
‫جذب میکنند‪.‬‬
‫مجموعه کاتیونهایی که معموال با رسوبات منگنز اکسید یافت می‬
‫شوند‪:‬‬
‫‪K+;Ni+;Co2+;Pb2+;Ba2+;Cu2+‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪35‬‬
‫‪ Mn2+‬از نظر توانایی برای تشکیل کمپلکس با ترکیبهای آلی و از نظر‬
‫سرعت گرفتن اکسایش آن به وسیله باکتریها‪،‬به آهن شبیه است‪.‬‬
‫ته نشینی منگنز اکسید با کاتالیزور باکتریایی‪،‬عامل مزاحم در لوله های‬
‫‪Manganese‬‬
‫مورد استفاده برای تامین آب صنعتی و شهری تشخیص داده شده ‪.‬‬
‫احتماال در طبیعت نیز تا سر حد زیادی عامل تشکیل کانسنگ های منگنز‬
‫در باتالق ها و دریاچه هاست‪.‬‬
‫‪36‬‬
‫‪ ‬این کانسارها را به ‪ 3‬گروه تقسیم میکنند‪(.‬گیلبرت و پارک‪)1977‬‬
‫‪ ‬الف – کانسارهاي رسوبي – آتشفشاني‪:‬‬
‫در این نوع کانسارها منشأ منگنز دروني و عمدتا ً آتش فشانهاي زیر دریایي‬
‫مي باشند‪.‬‬
‫‪ ‬کانسارهاي این گروه به وسیله ترکیب براونیت‪ ،‬هوسمانیت از کانه هاي‬
‫اولیه منگنز قابل تشخیص است‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪ ‬درپوسته هاي هوازده باکاني هاي پسیلومالن ـ وناردیت قابل تشخیص هستند‬
‫‪ ‬شکل کانسار به صورت الیه اي است‪ .‬این کانسارها الیه هایي با ضخامت‬
‫‪ 1-10‬متر و ‪ 55‬ـ ‪ %40‬منگنز‪ ،‬کمتر از ‪ %10‬سیلیس و ‪% 03/0-06/0‬‬
‫فسفر تشکیل مي شوند‪.‬‬
‫‪37‬‬
‫ب‪ -‬کانسارهاي رسوبي – غیر آتشفشاني‪:‬‬
‫در این کانسارها منشأ منگنز فرآیندهاي بیروني مانند هوازدگي سنگهاي‬
‫سطحي تأثیر دارد‪ .‬این کانسارها مجموعه ذخایر منگنز و دیگر عناصري را‬
‫که عمدتا ً به وسیله آبهاي سطحي و زیر زمیني از مناطق هوازده خشکي‬
‫به حوضه هاي آبي حمل مي شوند را شامل مي شود‪.‬‬
‫ج)کانسارهای دو رگه‪:‬‬
‫الف)گرهک های منگنز‬
‫ب)رسوبات کف دریا که به دور از چشمه های آب داغ زیر دریایی ته نشین‬
‫شده اند‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪38‬‬
‫‪ Jach &Dudek 2005‬نهشته های دریایی منگنز را به سه دسته تقسیم‬
‫کردند‪.‬‬
‫نهشته های هیدروژنز(نهشته شده از آب دریا)‪:‬به صورت پوسته های آهن و‬
‫منگنز است‪.‬با نرخ رسوبگذاری کم بر روی بستراقیانوسی نهشته می شوند‪.‬‬
‫نهشته های دیاژنزی‪:‬در مراحل اولیه دیاژنز بر اثر تغییرات شرایط محیطی در‬
‫قسمت باالیی یا پایین تر بستر اقیانوس تشکیل می شوند‪.‬‬
‫نهشته های منگنز هیدروترمالی‪ :‬مرتبط با فعالیت های هیدروترمالی است‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪39‬‬
‫کانسنگهای منگنز معموال تنوعاتی از بافتهای کنکرسیونی یا ائولیتی را‬
‫نشان می دهند‪.‬‬
‫منگنزی که در کربناتها یافت می شود با ‪ 3‬تیپ بافتی وجود دارد ‪:‬‬
‫‪ .1‬بلورهای ریز پراکنده‬
‫‪ .2‬اگرگاتهای پیزولیتی نامنظم‬
‫‪ .3‬بلورهای رومبوهدرمنفرد‪.‬‬
‫• دو نوع اول کربناتهای ‪ Ca-Mn‬دارای محتوای منگنز ‪ 40‬تا ‪70‬‬
‫درصد هستند‪.‬‬
‫• در حالی که سومی دولومیت فقیر از منگنز است‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪40‬‬
‫غنی شدگی منگنز در رسوبات جدید را به ‪ 2‬گروه ‪:‬‬
‫اکسیدی‬
‫کربناتی تقسیم می کنند‪.‬‬
‫اکسیدها‪،‬گرهک های عمیق کف دریا را تشکیل می دهند ‪.‬‬
‫کربنات ها در رسوبات جدید چندان گسترش وسیعی ندارند‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪41‬‬
‫مهمترین ویژگی این کانسارها‪,‬فقدان توالی عمودی در آنهاست‪.‬معموال در سطح مشترک‬
‫آب و رسوب یا در روی رسوب ظاهر میشوند‪.‬‬
‫در نواحی نسبتا نزدیک به ساحل‪,‬نرخ رسوبگذاری بیشتر از بخش مرکزی اقیانوس است‪.‬‬
‫نسبت به بخش ‪Mn/Fe‬گرهکهایی که در نزدیک ساحل رشد می کنند بایستی نسبت‬
‫مرکزی اقیانوس بیشترباشد‪.‬‬
‫گرهکهای بخش مرکزی اقیانوس نسبتا غنی از عناصر فرعی هستند(بیشتر در ارتباط با‬
‫آهن میباشد) ‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪ .1‬آنهایی که از آب دریا ته نشین می شوند‪.‬‬
‫‪ .2‬آنهایی که از محلولهای گرمابی ته نشین می شوند‪.‬‬
‫‪ .3‬آنهایی که از دگرسانی بازالتهای کف اقیانوس در حرارت پایین‬
‫حاصل می شوند‪.‬‬
‫‪ .4‬آنهایی که از دیاژنز رسوبات کف اقیانوس حاصل می شوند‪.‬‬
‫گرهک ها‬
‫قطر‬
‫‪1mm-25cm‬‬
‫درصد آکسیدهای ‪Mn;Fe‬‬
‫‪20-30%‬‬
‫جمع مقادیر‪Co;Ni;Cu‬‬
‫‪2-3%‬‬
‫سرعت رشد در هر میلیون سال‬
‫‪1mm‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪42‬‬
‫محلول‬
‫منگنز اولیه ( ‪) Mn+4‬به واسطه احیایی شدن محیط به صورت ‪Mn+2‬‬
‫در می آید‪.‬یون دو ظرفیتی منگنز در درون آبهای حاصل از دیاژنز بطرف باال صعود‬
‫می کند؛وقتی به قسمتهای سطحی رسوبات رسید اکسید میشود و به صورت ‪Mn+4‬‬
‫غیر محلول در می آید و بر روی قطعات استخوان و غیره ته نشین می شود و‬
‫گرهک منگنز را تشکیل می دهد‪.‬‬
‫طرح شماتیك یك گرهك‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪43‬‬
‫میزان ذخیره منگنز دنیا‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪44‬‬
‫‪45‬‬
‫اولین منگنززایي در سپرهاي قدیمي در زمان آركئن پروتوزوئیك به‬
‫همراه آهن صورت گرفته است‪.‬‬
‫شاخص ترین این كانسارها در كشورهاي آفریقاي جنوبي‪ ،‬برزیل و چین‬
‫با ‪ 90‬میلیون تن ذخیره و هندوستان با ‪20‬میلیون تن واقع است‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
4
6
Manganese
‫‪47‬‬
‫کانی سازی منگنز در پرکامبرین پسین‪-‬کامبرین پیشین ‪:‬‬
‫در این برهه زمانی‪ ،‬کانسارهای منگنز از نوع آتشفشانی‪-‬رسوبی و‬
‫آتشفشانی در ایران مرکزی و آذربایجان تشکیل شده است‪ ،‬مانند‬
‫کانسارهای ناریگان در ناحیه بافق و ناحیه معدنی امیرآباد در باختر‬
‫کانسار انگوران‪.‬‬
‫افق منگنز دار در این زمان‪ ،‬با افق سرب و روی کوشک و انگوران و‬
‫آهن های رسوبی محور سلطانیه‪-‬مهاباد و دولومیت های سلطانیه‬
‫همخوانی دارد‪.‬‬
‫ذخایر منگنز در این افق‪ ،‬تا حدی شناخته شده هستند‪ ،‬ولی امید یافتن ذخایر‬
‫منگنز دار بیشتر یا آهن منگنز دار در این افق زیاد است‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
48
Manganese
‫‪49‬‬
‫خصوصیات مقایسه شده‬
‫صفو(جنوب باختر ماکو)‬
‫کمرتالر (گزیک)‬
‫سنگهای میزبان‬
‫سنگهای رسوبی پالژیک و‬
‫چرت رادیوالریتی زون‬
‫افیولیتی‬
‫چرتهای رادیولردار و بازالت‬
‫دگرسان شده همراه توالی‬
‫افیولیتی‬
‫پاراژنز‬
‫پیرولوزیت‪،‬بیکسبیت‪،‬براونیت‪ ،‬پیرولوزیت‪،‬بیکسبیت‪،‬براونیت‬
‫هماتیت‬
‫محیط تکتونیکی‬
‫پشته میان اقیانوسی‬
‫پشته های گسترش میان‬
‫اقیانوسی یا پشت قوسی‬
‫باطله اصلی‬
‫سیلیس ‪،‬کلسیت و باریت‬
‫سیلیس ‪،‬کلسیت‬
‫دگرگونی‬
‫_‬
‫‪Manganese‬شیست سبز‬
‫رخساره‬
‫‪50‬‬
‫‪)5‬فاز کانی سازی منگنز در ائوسن‪-‬الیگوسن ‪:‬‬
‫کانسارهای منگنز این برهه زمانی‪ ،‬دارای خاستگاه آتشفشانی و‬
‫آتشفشانی‪-‬رسوبی و گرمابی بوده در مجموعه آذرآواری و‬
‫آتشفشانی پالئوسن یافت می شود‪.‬‬
‫مانند کانسارهای ونارچ قم‪ ،‬رباط کریم‪ ،‬بزنی و نشانه های‬
‫منگنز در محور قم‪-‬نایین‬
‫‪51‬‬
‫خصوصیات‬
‫سنگ میزبان‬
‫معدن ونارچ‬
‫نهشته های آتشفشانی‪-‬رسوبی‬
‫پاراژنز‬
‫پسیلومالن‪،‬براونیت‪،‬سیلیکاتها و اکسیدهای‬
‫منگنز دار‪،‬هماتیت‬
‫_‬
‫محیط‬
‫تکتونیکی‬
‫باطله‬
‫کوارتز‪،‬کلسیت‪،‬پالژیوکالز‪،‬دولومیت و پیروفیلیت‬
‫سن‬
‫پالئوژن‪-‬نئوژن(لوتسین باالیی)‬
‫عیار‬
‫‪%84/24‬‬
‫‪Manganese‬‬
52
Manganese
‫‪53‬‬
‫بین ‪%75‬تا‪%80‬ذخایر فعلی منگنز جهان در ذخایر نیکوپول شوروی‬
‫سابق واقعنداین مجموعه در یک دوره نسبتا کوتاه در اوایل اولیگوسن‬
‫تشکیل شده است‪.‬‬
‫کانسنگ ها در یک افق منفرد که ‪1‬تا ‪ 2‬متر ضخامت و‪ 25‬کیلومتر عرض‬
‫و‪ 150‬کیلومتر طول دارد یافت می شوند کانسنگ در جایی که گودی های‬
‫پی سنگ را پر می کند ضخیم می شود ودر برخی جاها بر اثر فرسایش‬
‫بعدی قطع می شود ‪.‬‬
‫ترادف عمودی در شکل نشان می دهد که الیه کانسنگی در طول پیشروی‬
‫دریا برروی پی سنگ بلورین تشکیل شده است ‪.‬در بیشتر نقاط یک سری‬
‫الیه های نازک ماسه گالکونیتی حاوی صدف های متعدد گلیسمریس‬
‫وسیپرینا که نشانگر ترسیب برروی سواحل هستند بین کانسنگ وپی سنگ‬
‫‪Manganese‬‬
‫قرار دارند‪.‬‬
54
Manganese
‫خودافق کانسنگی به ‪ 3‬رخساره تقسیم می شود ‪:‬‬
‫اکسیدی‬
‫‪55‬‬
‫اکسید‪-‬کربنات مخلوط‬
‫کربناتی ‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪56‬‬
‫رخساره کربناتی دورترین موقعیت را اشغال کرده است به سمت خطوط‬
‫ساحلی قدیمی کانسنگ به رخساره اکسید –کربنات مخلوط تبدیل می شود‬
‫در نزدیک ترین نواحی به خط ساحلی قدیمی ‪،‬کانسنگ تقریبا به طور کامل‬
‫از اکسید های منگنز تشکیل شده است ‪.‬‬
‫وارنتسوف ورحمانوف (‪ )1977‬معتقدند که تنها کانسنگ های اکسید –‬
‫کربنات مخلوط وکربناتی اولیه هستند ورخساره اکسیدی در طی‬
‫اکسیداسیون ثانویه این دو نوع کانسنگ تشکیل شده اند‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫ذخایر مراکش‬
‫‪Manganese‬‬
‫‪57‬‬
58
Manganese
‫‪59‬‬
‫اهمیت اقتصادی منگنز و مصارف عمده آن ‪:‬‬
‫حدود ‪ 95‬درصد آن در صنایع فوالد مصرف می شود و حدود ‪5‬‬
‫درصذ باقیمانده به مصارف زیادی می رسد‪ .‬منگنز در صنایع‬
‫غذایی ‪ ،‬کودهای شیمیایی ‪ ،‬قارچ کش ها‪ ،‬حشره کش ها ‪،‬‬
‫عطرها و طمع ها‪ ،‬ریخته گری ‪ ،‬رنگ کننده ‪ ،‬کاتالیزور ‪،‬‬
‫خشک کننده است و بسیاری خواص دیگر نیز دارد‪.‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫اکتشافًوًارزیابیًذخایرً‬
‫منگنز‬
‫‪ ‬اكتشاف و ارزیابی ذخایر منگنز نسبت به بسیاری از مواد معدنی دیگر‬
‫مشكل تر است‪ .‬برای اكتشاف منگنز در خشكی روش منحصر به‬
‫فردی وجود ندارد پی جویی و اكتشاف منگنز در خشكی بیشتر بر پایه‬
‫تفسیرهای زمین شناسی ناحیه ای‪ ،‬با علم به این كه آهن و منگنز‬
‫اغلب با هم هستند انجام میشود‪.‬‬
‫‪ ‬در مقیاس ناحیهای به دلیل آنکه ذخایر منگنز معموالً کوچک بوده و‬
‫به صورت پراکنده هستند و روشهای ژئوفیزیکی گران قیمت برای‬
‫اکتشاف این توده های کانساری مقرون به صرفه نیست‪.‬‬
‫‪60‬‬
‫‪61‬‬
‫‪ ‬برخالف روشهای ژئوفیزیكی كه در اكتشاف منگنز چندان موفق نیستند‪ ،‬روشهای‬
‫ژئوشیمیایی به دلیل حاللیت باالی منگنز به عنوان ابزاری مؤثر در پروژههای اكتشاف‬
‫میتوانند مورد استفاده قرار گیرند‪ .‬با این حال در مقیاسهای بزرگتر و در صورتی که‬
‫میزبان ذخیره دارای تفاوت بارزی از نظر ویژگیهای با ذخیره معدنی باشد روشهای‬
‫ژئوفیزیکی کاربردی اساسی دارند‪.‬‬
‫‪ ‬همچون بسیاری از کانسارها روشهای اکتشافی عمقی مستقیم‪ ،‬به ویژه گمانههای مغزه‪-‬‬
‫گیری‪ ،‬می توانند در شناسایی عیار و سایر ویژگیهای این چنین کانسارهایی نقش اساسی‬
‫داشته باشند‪ .‬شبکه‪ ،‬عمق و حجم حفاری بر اساس ویژگیهای کانسار و شواهد غیر‬
‫مستقیم و بعضا ً چینه شناسی قابل تعیین است‬
62
Manganese
63
Manganese
‫منابع‬
‫‪Geochemistry of sedimentary ore deposite , J.Barry Maynard , 1983‬‬
‫‪springer pub.‬‬
‫کراسکوف و دنیس کی‪،1377‬مبانی زمین شیمی‪,‬فرید مر و سروش مدبری‪,‬مرکز نشر‬
‫دانشگاهی‪788,‬ص‪,‬‬
‫کریم پور‪،‬سعادت‪،1381،‬زمین شناسی اقتصادی کاربردی‪،‬فردوسی مشهد‪،‬ص‪،392-389‬‬
‫‪Manganese‬‬
‫میسون کارلتون ب‪.‬مر‪،‬اصول ژئوشیمی‪،‬فرید مر و شرفی‪،1389،‬انتشارات دانشگاه شیراز‬
‫لورنس راب‪،‬مقدمه ای بر فرایندهای کانه ساز‪،‬حیدری و اصفحانی و‬
‫دیگران‪،1386،‬انتشارات سازمان زمین شناسی‪،‬ص‪584‬‬
‫شهاب |پور‪،‬جمشید (‪.)1386‬زمین شناسی اقتصادی‪.‬انتشارات دانشگاه شهید باهنر کرمان‬
‫‪543،‬صفحه‪.‬‬
‫‪64‬‬
‫‪65‬‬
‫ناهید السادات آگنج‪،1391،‬تعیین منشا کانه زایی منگنز کانسار کوه‬
‫خم‪،‬مجموعه مقاالت چهارمین همایش زمین شناسی اقتصادی شهریور ‪.91‬‬
‫فاطمه کارگری‪،1391،‬انواع و شیمی کانی های کانسنگ منگنز سردشت شرق‬
‫زاهدان‪ ،‬مجموعه مقاالت چهارمین همایش زمین شناسی اقتصادی شهریور‬
‫‪.91‬‬
‫سایت ویکیپدیا‬
‫‪presianblogfa.ir‬سایت‬
‫‪msn‬سایت‬
‫‪Manganese‬‬