ایران - مشهد مقدس
اداره کل زمین شناسی و اکتشافات معدنی منطقه شمال شرق
در راستای معرفی مزیت‌ها و توانمندی‌های منطقه شمال شرق کشور در ابعاد گوناگون و عمل به رسالت منطقه‌ای خود، بر آن شدیم سرفصل جدیدی به مطالب خورشید مشرق افزوده تا در هر شماره به بررسی اجمالی هر موضوع بپردازیم.
در این شماره "سیمای اکتشاف و بهره‌برداری مس در استان خراسان رضوی" تقدیم خوانندگان گرامی می‌شود.
سیمای اکتشاف و بهره‌برداری مس در استان خراسان رضوی
تهیه کنندگان: محمد صفری، محمد جعفری، حسن عزمی
مقدمه
مس عنصری فلزی با ویژگی‌های شکل‌پذیری و رسانایی گرمایی و الکتریکی بالا است. مس خالص، نرم و چکش‌خوار است و بخشی از آن که در برابر هوای آزاد قرار دارد به رنگ قرمز مایل به نارنجی است. مس با نماد شیمیایی (Cu)برگرفته از واژه لاتین (cuprum)اولین فلزی است که توسط بشر شناخته شد و تاریخ شناخت آن به هزاران سال قبل میلاد می رسد. در دوران روم باستان، از معدن‌های مس در قبرس بهره‌برداری می‌شد و ریشه نام لاتین مس از واژه сyprium به معنی فلز قبرس
(metal of Cyprus)گرفته شده‌است که بعدها کوتاه شده و به شکل cuprum درآمده‌است. بر مبنای شواهد به دست آمده، ذوب کانی های مس برای به دست آوردن فلز، اولین بار 3500 سال قبل از میلاد در ایلام و در شمال خاوری دره فرات انجام شده است. از آثار برجای مانده چنین استنباط می شود که نواحی شمال آذربایجان، شیراز، بلوچستان و خراسان جنوبی، مشهد، سبزوار، کرمان، ناحیه انارک و کوه های کرکس کاشان و البرز از قدیمی ترین منابع تهیه مس بوده اند.
کانی‌های مس
تا به حال بیش از 170 نوع کانی مس دار شناخته شده است. ولی کانی هایی که اهمیت تجاری دارند بیش از 17 نوع نیستند. از این میان می‌توان به کانی های کالکوپیریت (CuFeS2)، بورنیت (Cu5FeS4)، کالکوزین (Cu2S)، کوولین (CuS) و کوپریت (Cu2O)، مالاکیت ((Cu2CO3(OH))2) و آزوریت (Cu3(CO3)2(OH)2) اشاره کرد.
به طور کلی کانسارهای مس در دنیا از نقطه نظر تیپ‌های کانساری به انواع مختلف تقسیم می‌شوند که در استان خراسان رضوی مهم‌ترین کانسارهای مس شامل انواع کانسارهای ماسیوسولفید، کانسارهای مرتبط با توده های نفوذی و مس توده ای تیپ مانتو می باشد که افزون از موارد یاد شده می توان به انواع مس رسوبی و تیپ Fe-Oxide اشاره کرد. لذا با توجه به شرایط زمان و مکان می‌توان انواع زیر را مورد اشاره قرار داد:
کانسارها و تیپ‌های کانی‌سازی
1. ذخایر و کانسارهای مس غنی از نقره تیپ مانتو
این کانسارها از گونه کانسارهای استراتاباند با میزبان عمدتاً گدازه های آتشفشانی غنی از سیالات فرار است. فاز پسین ولکانیسم ائوسن در حوزه ایران مرکزی میزبان کانسارهای مس از نوع مانتو می باشد. این نوع از کانسارها معمولاً دارای ذخایر به نسبت بالا هستند و بعد از ذخایر پورفیری مس، دومین نوع پتانسیل مس کشور محسوب می شوند. همراهی نقره با بعضی از این کانسارها از دیگر شاخص‌های کانسارهای مس نوع مانتو است. مهم‌ترین کانی سازی های این تیپ عبارتند از: مس های دهنه سیاه، زنگالو، نسیم، چشمه هادی، کلاته برق، چشمه نی و... (شهرستان بردسکن)
2. ذخایر و کانسارهای مس– طلای تیپ IOCG
کمربند ولکانو- پلوتون خواف- کاشمر همانند کانسار مس- طلای کوه زر، کانسار مس- آهن تنگل نورا، کانسار مس قله آسمانی تنورچه) مربوط به دوره ترشیری
3. ذخایر و کانسارهای مس رسوبی غنی از نقره:
کمربند رسوبی-آواری حدفاصل شمال تربت حیدریه تا جنوب سبزوار (رباط سنگ – کدکن – چلپو- سنگرد) همانند کانسارهای مس رسوبی مناطق نسر، رودخانه، برس، کدکن، اسفیز، چلپو و سنگرد مربوط به دوره اولیگو- میوسن. رسوبات نئوژن منسوب به سازند قرمز بالایی در منطقه مورد مطالعه شامل ترادف ضخیمی از نهشته های رسوبی- آواری قرمز رنگ به ضخامت بیش از 6000 متر هستند که منسوب به زمان الیگوسن تا میوسن می باشند. این نهشته های آواری شامل مارن، ماسه سنگ و کنگلومرا همراه با لایه های گچ هستند. کانه‌زایی مس به شکل رسوبی و همراه با لایه های کنگلومرا و ماسه سنگ در منطقه مورد مطالعه رخنمون دارند. همچنین کانی‌سازی مس رسوبی در منطقه تربت‌جام داخل سازند شوریجه در زون ساختاری- رسوبی کپه‌داغ گزارش گردیده است.
4. ذخایر و کانسارهای مس یا مس – مولیبدن تیپ پورفیری
این کانسارها همراه سنگ‌های نفوذی با ترکیب تقریباً سیلیسی وبه ندرت همراه گرانیتوئیدها تشکیل شده و به طور عمده مربوط به مراحل نهایی کوهزایی یا فعالیت دوباره پلاتفرم‌های قدیمی می‌باشند. کانسار مس- مولیبدن کریز در منطقه کوهسرخ کاشمر، مربوط به دوره ترشیری نمونه‌ای از این دسته می‌باشد.
5. ذخایر و کانسارهای مس همراه با رگه‌های پلی‌متال تیپ اپی‌ترمال سولفیداسیون پائین یا بالا کانسار مس موگو در منطقه بجستان و کانسارهای مس بهاریه و خلیل‌آباد در منطقه کاشمر با سن ترشیری از این دسته می‌باشند.
6. ذخایر و کانسارهای مس- سرب - روی غنی از طلا سولفید توده‌ای تیپ قبرسی زون ساختاری- افیولیتی سبزوار همانند کانسارهای مس بیژورد بردسکن، مربوط به دوره کرتاسه، این کانسارها با ولکانیک‌هاى بازیک همراه هستند و ناشى از ماگماهاى مافیک اولترامافیک و احتمالاً در محل تیغه‌هاى گسترش کف اقیانوس‌ها (oceanic ridges) و یا حوضه پشت قوس‌ها (backarc basins) شکل گرفته‌اند. ذخیره توسط رسوبات نرم آهن‌دار پوشیده که به طرف چرت‌هاى آهن‌دار تبدیل می‌شوند. همراه این رسوبات وجود گچ و باریت نیز گزارش شده است. بافت ذخیره حالت لایه‌اى وگل کلمى دارد.
7. ذخایر و کانسارهای مس سولفید توده‌ای
این کانسارها همراه با مجموعه‌ای از سنگ‌های رسوبی آواری و سنگ‌های آتشفشانی و کربنات‌ها در محیط تکتونیکی زون کششی پشت جزایر قوسی یافت می‌شوند. بافت توده‌ای با لایه‌بندی داشته و ذخیره به صورت توده‌ای با حالت صفحه‌ای و ضخامت چند متر و گسترش طولی تا چند کیلومتر دیده می‌شود. معدن مس نوده و اندیس‌های مس فریزی،گراب، چونت و کلاته لالا (نیران) (شهرستان سبزوار) در زون ساختاری - افیولیتی سبزوار با سن کرتاسه در زمره‌ی این نوع از کانسارهای مس قرار می‌گیرند.
8. ذخایر و کانسارهای مس- سرب– روی غنی از طلا- نقره و آهن سولفید توده‌ای تیپ کروکو
این ذخایر در کمربندهای آتشفشانی زیر دریایی مرتبط با زون فرورانش جزایر قوسی یا زون بازشدگی پشت کمربند جزایر قوسی تشکیل می‌شوند. سنگ‌های همراه عبارتند از: مجموعه‌ای آندزیت- داسیت و ریولیت نوع کالک آلکالن. این گونه ذخایر که در مرحله پایانی فعالیت‌های آتشفشانی شکل می‌گیرند عمدتاً در اطراف کالدراها و در محل‌هایی که توده‌های نفوذی اسیدی در عمق وجود دارند، کشف شده‌اند. ذخیره شامل دو بخش توده‌ای و بخش استوک ورک است. کانسارهای مس تکنار، کانسار مس زوسیاه کبودان، کانسار مس (پلی متال) کلاته رستم هدک بردسکن مربوط به دوره پرکامبرین در این دسته قرار می‌گیرند.
تعداد کل معادن فعال مس در استان بیش از 20 عدد با مجموع ذخیره بیش از پنج میلیون تن و تعداد اندیس های معدنی و محدودههای دارای گواهی کشف مس در استان 254 عدد می باشد. آمار میزان معادن فعال، اندیس های معدنی و کانسارهای (محدود های دارای گواهی کشف) هر پهنه در جدول 1 مشخص شده است.
جدول 1- مشخصات معادن مس استان خراسان رضوی
کاوش‌های عمقی و ارتباط آن‌ها با سرمایه‌گذاری
مطالعات انجام شده سطحی و تا حدی عمیق توسط بخش خصوصی منجر به کشف و معرفی ذخایر کوچک متعددی گردیده است که به لحاظ پراکندگی جغرافیایی قطب مس استان در منطقه بردسکن سبزوار شکل گرفته است. با این وجود ضرورت دارد در حوزه اکتشافات عمیق ( تا 2000 متر) ذخایر مس، به ویژه تیپ‌های کانساری پورفیری و IOCG، از تکیه بر روش‌های صرفاً سنتی اجتناب و با توجه به تکنولوژی‌های مدرن، به خصوص استفاده از دستگاه‌های مگنتوتلوریک (MT)، آثار این کانی‌سازی‌ها را حدالامقدور در زون‌های احتمالی (خواف-تربت حیدریه- کاشمر) مورد کاوش قرار داد
صنایع فرآوری مس در استان
استان خراسان رضوی با داشتن پتانسیل بالای مواد معدنی به ویژه فلزات پایه در زمینه جذب سرمایه‌گذاری کلان در اکتشاف درخور توان استان موفق نبوده است. با این وجود مطالعات شناسایی انجام شده توسط بخش حاکمیتی و اکتشاف عمومی انجام شده توسط بخش خصوصی منجر به کشف و معرفی ذخایر کوچک تا متوسط متعددی گردیده است. به لحاظ پراکندگی جغرافیایی قطب مس استان در منطقه بردسکن - سبزوار شکل گرفته است. در همین راستا و به منظور توجیه فنی و اقتصادی ذخایر مورد اشاره واحدهای فرآوری متعددی در منطقه و یا دیگر نقاط استان تأسیس شده و یا در دست تأسیس است.
بنابراین سیر و استقبال بخش خصوصی و سرمایه‌گذاری‌های متعدد و پراکنده در حوزه اکتشاف، بهره‌برداری و فرآوری مس در منطقه بردسکن – سبزوار از یک طرف و سرمایه‌گذاری‌های متعدد و پراکنده در حوزه اکتشاف، بهره‌برداری و فرآوری منگنز و دیگر عناصر از طرف دیگر در این منطقه، اهتمام مسئولین ذیربط را در جهت گره‌گشایی و برنامه‌ریزی‌های زیرساختی بیشتر از پیش می‌طلبد. در جدول 2 موقعیت تعدادی از واحدهای فرآوری مس در استان خراسان رضوی ارائه گردیده است.
جدول2- واحدهای فرآوری مس در استان خراسان رضوی
معرفی دو واحد فرآوری مس در استان
• شرکت صنعتی معدنی مس رستاک ایرانیان: این شرکت با هدف تکمیل زنجیره تولید مس، اقدام به تجهیز معدن و کارخانه کنسانتره مس با عیار 80 تا 90 % نمود. فاز اول این کارخانه با ظرفیت ورودی سالیانه 70 هزارتن سنگ معدن مس به بهره‌برداری رسیده و در فاز دوم واحد تولید مس کاتودی با عیار 99/99 درصد مورد نظر می‌باشد. (تصویر1)
تصویر 1- نمای کارخانه تغلیظ مس در کیلومتر 24 جاده تربت حیدریه به رشتخوار
• شرکت کومه معدن پارس: شرکت کومه معدن پارس در سال 1370 فعالیت خود را بر اساس واردات و صادرات، ماشین‌آلات و مواد اولیه مجاز آغاز نموده و زمینه فعالیت‌های خود را علاوه بر فعالیت‌های تجاری به سمت بهره‌برداری و فرآوری کلیه مواد معدنی و هرگونه عملیات اعم از اکتشاف، بهره‌برداری، ایجاد صنایع معدنی و سرمایه‌گذاری به طور مستقل و با مشارکت سایر بخش‌های خصوصی و دولتی در زمینه‌های مرتبط با موضوع شرکت سوق داده و هم اکنون با داشتن 8 معدن و 6 شرکت زیر مجموعه به عنوان یک هولدینگ به فعالیت در چهار گروه معدنی، عمرانی، بازرگانی مشغول می‌باشد. این شرکت ضمن اخذ پروانه بهره‌برداری معدن مس نسیم بردسکن با ذخیره حدود 3 میلیون تن سنگ معدنی مس اکسیدی، اقدام به تجهیز دو کارخانه تولید مس سمانته و مس کاتدی با ظرفیت هر یک 1000 تن نموده است. (تصویر2)
تصویر2- نمایی از واحد مس سمانته معدن مس نسیم بردسکن
