شکل ۳بعدی دیاترم و سنگ های دربرگیرنده آن

 شکل ۲بعدی دیاترم و سنگ های آن

  برای منشا الماس دو نظریه وجود دارد: 1- الماس از خرد شدن اکلوژیت های حاوی الماس حاصل می شود.

2- الماس از ماگمای کیمبرلیتی متبلور می شود. برای هر دو نظریه شواهدی وجود دارد مثلاً در تائید نظریه اول می توان به حضور الماس مربوط به پرکامبرین درون کیمبرلیت های مربوط به کرتاسه نام برد(کرامرز 1979). با توجه به حضور مایعات درگیر پیکریتیِ کربناته در الماس، پیشنهاد گردیده است که الماس به صورت فنوکریست هائی از ماگمای کیمبرلیتی تبلور یافته است(داوسون1980). لذا می توان نتیجه گرفت که ممکن است الماس دارای بیش از یک منشا باشد.

الماس به صورت پراكنده در زمينه كيمبرليت يافت مي‌شود، اما عيار آن بسيار پايين و بين 0/1 الي 0/6 گرم در تن است. مطالعات آزمايشگاهي، مشاهدات صحرايي نشان داده اند كه الماس در دماي حدود 1100 درجه سانتيگراد (K1600-1200) و فشار حدود 50 كيلوبار (3.5 گیگا پاسکال) متبلور مي‌شود و نیز شرایط تعادل مربوط به کانی های مجموعه های فرامافیک که همراه الماس یافت می شوند(مییر 1985، نیکل و گرین 1985) نشانگر آن است که الماس در زیر قاره ها در عمق 132 تا 208 کیلومتری و در اقیانوس ها در عمق 197 تا 121 کیلومتری در صورت وجود کربن رشد می کند. بنابراين هر ماگمايي كه از اين اعماق منشاء بگيرد مي‌تواند الماس‌ها را به سطح زمين برساند. اما شرط اصلي چنين ماگمايي اين است كه نبايد سرعت صعود آن از 70 كيلومتر در ساعت كمتر باشد. در غيراين صورت الماس‌ها فرصت مي‌يابند تا در ماگماي مذاب حل شده و به صورت گاز Co₂ وارد بخش گازي ماگما شوند. به همين دليل است كه همه كيمبرليت‌ها واجد ذخيره الماس نيستند دلایل دیگری که می تواند عدم وجود ذخیره الماس را توجیه کند این است که لایه الماس دار در جبه بالایی احتمالاً ناپیوسته است، چون تشکیل چنین لایه ای مستلزم حضور و بقای پوسته ضخیم و سرد بالایی است، در غیر این صورت دماهای الماس ساز و نابود کننده الماس می تواند در اعماق بسیار کم حضور داشته باشد یا آنکه بسیاری از ماگماهای کیمبرلیتی در چنان عمق کمی تشکیل شده اند که قادر به جمع کردن الماس نمی باشند. این حالت ممکن است در مورد نیوساوت ولز که بیشتر کیمبرلیت های ان در اعماق 60 تا 70 کیلومتری تشکیل شده اند درست باشد(فرگوسن 1980). در مورد حضور الماس در بازالت های قلیائی، افیولیت و آندزیت نیز گزارشاتی وجود دارد( گولد 1984) بنابراین می بایست در مورد سنگ میزبان برای الماس بایستی به این موضوع نیز توجه داشت.

یک شرکت معدنکاری در حال اکتشاف بروی لوله ای مشخص می تواند با انجام مطالعه بروی شرایط تعادلی تبلور زینولیت ها و زنوکریست های الترا مافیکی یا اکلوژیتی صرفه جوئی قابل توجهی در هزینه داشته باشد. این مطالعه تعیین خواهد کرد که آیا سنگ مادر در لایه زاینده الماس متبلور شده است یا نه و در نتیجه این که آیا لوله احتمالاً دارای الماس می باشد یا فاقد آن است. این ابزار علمی کاربردی می تواند همچنین برای تشخیص سنگ های آذرین دیگری که از منطقه الماس دار نمونه ای در خور دارند مورد استفاده قرار گیرد، چون همانطوری که گولد(1984) خاطر نشان کرده است گزارش هایی از وجود الماس در سنگ های آلکالی بازالت، افیولیت و آندزیت وجود دارد، و بنابراین نباید در مورد سنگ میزبان الماس تعصبی نشان داد. گورنی (1985) استفاده از ترکیب گارنت ها را برای تفکیک توده های نفوذی الماس دار و بدون الماس پیشنهاد نمود.

كيمبرليت ها به سه گروه زیر تقسيم می گردند:

الف)كيمبرليت­ها (به طور كلي)،   ب)كيمبرليت­هاي ميكايي   و ج)كيمبرليت­هاي آهكي.

اين تقسيم­بندي براساس مقدار اليوين، فلوگوپيت و كانيهاي كربناته پايه­گذاري شده است.

سنگ­شناسي كيمبرليتها، غيرعادي و پيچيده است زيرا اولاً كيمبرليت ها سنگهاي هيبريدي یا دورگه­ای خاصي هستند كه در آنها، كانيها، قطعات سنگي و مواد ماگمايي منجمد شده­اي يافت مي شوند كه در محيطهاي فيزيكوشيميايي مختلف تشكيل شده­اند و ثانياً تركيب مودال آنها بسيار متفاوت است. به طوری که مهمترين كاني‌هاي که در كيمبرليت‌ها یافت می شوند، عبارتند از اليوين، كانيهاي گروه سرپانتين، فلوگوپيت، گارنت (عموماً پیروپ)، مونتيسليت، ايلمنيت منيزيم دار، كروميت آلومينيم ­منيزيم دار، پروسكيت، ترموليت، كلسيت، مگنيتيت، آپاتيت، نفلين و الماس.

 اين سنگ داراي بافت دانه­اي ناهمسانی است كه خود حاصل حضور بلورهاي بسيار درشت در يك خميره ريز دانه است. اين خميره اساساً حاوي مواد زمينه­اي و فنوكريستي اوليه، اليوين و چند كاني ديگر نظير فلوگوپيت، كربناتها (عموماً كليست)، سرپانتين، كلينوپيروكسن و ديوپسيد، مونتيسليت، آپاتيت، اسپينل­ها، پروسكيت و ايلمنيت است. بلورهاي درشت، كانيهاي بی­شكل آهن و منيزيم­داري هستند كه از گوشته مشتق شده و عبارتند از: اليوين، فلوگوپيت، پيكروايلمنيت، اسپينل كروم دار، گارنت منيزيم دار، كلينوپيروكسن (عموماً ديوپسيد كروم دار) و ارتوپيروكسن (عموماً انستاتيت) مقدار اليوين بيشتر از ساير بلورهاي درشت (كه حضور تمام آنها در كيمبرليت الزامي نيست) است. کیمبرلیت تجزیه نشده به بلوگروند موسوم است و در اثر اکسیداسیون آهن موجود در آن به نوعی سنگ هوازده به نام یلوگروند تبدیل می شود(ایوانز، 1993). معمولاً در اثر فرآيندهاي دوتريك كه اصولاً شامل سرپانتيني­شدن و كربناتي­شدن است بلورهاي درشت و كانيهاي خميره نسبتاً قديمي­تر تجزيه مي­شوند. عموماً كيمبرليت­ها داراي زينوليت­هاي اولترامافيك مشتق شده از گوشته فوقاني و مقادير متغيري از زينوكريستها و زينوليتهاي پوسته­اي هستند. . بافت سنگهاي كيمبرليتي بطور معمول پورفيري يا پيروكلاستيك است. این سنگها  داراي مگاكريست­هايي هستند كه در زمينه­اي ريز دانه و متشكل از ميكروفنوكريستها قرار دارند. مگاكريستها شامل زينوكريست و فنوكريست بوده و عبارتند از: اليوين، فلوگوپيت، ايلمنيت منيزيم دار ،گارنت و پيروكسن.

اين كانيها معمولاً در زمينه­اي از كانيهاي گروه سرپانتين و يا كانيهاي كربناته و همچنين ميكروفنوكريست­هاي اكسيدهای آهن- تيتانیم، ميكاها، اسپينل­ها، پروسكيت، پيروكسن­ها، مونتيسليت و آپاتيت قرار دارند. سنگهاي دياترم­هاي كيمبرليتي عموماًً بافت ها و ساختهاي خرد شده و پيروكلاستيك دارند. در حالي كه سنگهاي كيمبرليتي موجود در دايك­ها و سيل­ها داراي بافت پورفيري معمولي هستند و حتي ممكن است

داراي حاشيه انجماد سريع و ساختهاي جرياني باشند.

اليوين معمولاً  فراوانترين كاني کیمبرلیتها محسوب مي­گردد. اما به طور جزئي يا كامل با كانيهاي ثانويه­ای همچون كانيهاي گروه سرپانتين جانشين مي­شوند.

برخی از کانی ها مانند پیروپ دارای رنگ قرمز مایل به قهوه ای، پیروپ کروم دار قرمز ارغوانی، ایلمنیت غنی از منیزیم و دیوپسید کروم دار به عنوان کانی نشانگر در رسوبات رودخانه ای و خاک برای اکتشاف کیمبرلیت ها استفاده می شود.(نیکسون 1980). از مطالعه مورفولوزی کانی ها می توان به دوری یا نزدیک بودن منبع پی برد(موزینگ1980).

جدول طبقه بندی بافتی کیمبرلیت

 (براساس لازنیکا 1985، گیبرت و پارک 1977، ایوانز 1997)

 در اکثر کیمبرلیت ها سه نوع رخساره قابل تشخیص است: دهانه ای، دودکشی و نیمه عمیق.

دهانه ای: حاوی قطعات سقوطی آذر آواری و رسوبات مکانیکی که از تخریب سنگ های قدیمی حاصل شده اند، می باشد.

دودکشی: قسمت اعظم کیمبرلیت را تشکیل می دهد و حاوی قطعات کیمبرلیت و کانی های کیمبرلیتی می باشد. رخساره دودکشی در قسمت بالائی حاوی کیمبرلیت توفیستی و کیمبرلیت توفیستی برشه می باشد.

نیمه عمیق: در عمق بیشتر قرار داشته و دارای بافت پورفیری است و از تبلور ماگمای کیمبرلیتی در قسمت اشکی شکل آن و در زیر دودکش بوجود می آید.

 ژئو شيمي

تركيب عناصر اصلي اغلب سنگهاي خويشاوند كيمبرليت با سنگهاي اولترامافيك غني از اليوين خيلي شباهت دارد. ولي سنگهاي كيمبرليتي از K₂O , TiO­₂ , P₂O₅  غني هستند. در ميانگين كيمبرليتها عناصر ليتيوم، فلوئور، فسفر، پتاسيم، تيتانيم، روبيديم، استرونسيم، زيركنيم، نيوبيوم، قلع، باريم، پراسئوديميم، نئوديميم، ساماريم، یوروپيیم، گادولينيم، هافنيم، تانتاليم و سرب، 10 تا100 برابر غني­تر است. در حالي­كه عناصر كربن، سزيم، لانتانيم، سريم، توريم و اورانيم در ميانگين كيمبرليت بيش از 100 برابر غني شده­اند.

بنابراين فراواني عناصر اصلي در خويشاوندان كيمبرليت با سنگهاي اولترامافيك غني از اليوين شبيه مي­باشد. اما فراواني عناصر ناسازگار بيشتر از ميانگين سنگهاي اولترامافيك است. در ميانگين تركيب شيميايي سنگهاي كيمبرليتي كه به صورت دايك و دياترم جايگزين گرديده­اند، اختلافات جزئي وجود دارد. معمولاً در دايكها، زينوليت­هاي با منشاء پوسته­اي كمترند ولي متشكّلين فرّار اوليه بيشتر مي­باشند در حالي كه در مواد كيمبرليتي دياترم­ها، معمولاً شواهدي مبني بر آن كه در حين انجماد، با آبهاي زيرزميني سطحي تلاقي كرده­اند، ديده مي­شود.

گرد آورنده:امین تقی لو

نام كيمبرليت توسط لويس (1887) براي توصيف ميكاپريدوتيتهاي پورفيري الماس دار ناحيه كيمبرلي واقع در آفريقاي جنوبي ابداع شد.

اخيراً كلمنت و همكاران (1984) واژه كيمبرليت را اين گونه تعريف كرده اند: يك سنگ آذرين اولترابازيك، پتاسيك و غني از مواد فرّار كه به صورت پايپ­هاي آتشفشاني كوچك، دايك و سيل وجود می باشد.

كيمبرليت‌ها اكثراً در پوسته قاره‌اي و در بخش‌هاي پايدار آن كه اصطلاحاً كراتون يا سپر ناميده مي‌شوند بوجود آمده‌اند. ماگماهاي كيمبرليتي از ذوب مواد جبه‌اي بوجود مي‌آيند یا به عبارتی از حوزه ثبات الماس (عمق بیش از 150 کیلومتر) منشاء می گیرند. بالا بودن محتواي گازهاي Co2 و F و H2o در ماگماهاي كيمبرليتي موجب مي‌شود تا اين ماگما بيشتر حالت انفجاري داشته باشند. ماگماي كيمبرليتي در حين صعود در اعماق زياد منفجر شده و موجب پديد آمدن يك دهانه آتشفشاني انفجاري در سطح زمين مي‌شود. اين دهانه توسط يك مجراي قيفي شكل كه اصطلاحاً دياترم (Diatreme) ناميده مي‌شود به يك دايك كيمبرليتي در عمق ختم مي‌شود. مساحت تعدادي از دياترمهاي كيمبرليتي، بيش از يك كيلومتر مربع است و مساحت برخي از آنها كمتر از يك هكتار است و بستگی به سطح فرسایش کیمبرلیت دارد. برخي داراي اشكال سطحي مدوّر هستند، در حالي كه انواع ديگر داراي اشكال طويل مي­باشند. در حالت سه بعدي، اغلب دياترمها، مخروطهاي معكوس و باريكي هستند كه با افزايش عمق به تدريج باریکتر مي­شوند. دیواره های آن به طرفین 82 درجه شیب دارد و ممکن است 2 کیلومتر طول داشته باشند. در اعماق زياد معمولأ دياترم­ها به صورت دايك در مي­آيند. لوله هایی نیز وجود دارند که ضمن حرکت به بالا و پیش از رسیدن به سطح خاتمه می یابند که به آنها لوله کور می گویند. سرانجام در برخي از دياترمها شواهدي وجود دارد كه نشان مي­دهد در نتيجه تزريقهاي متعدد بوجود آمده­اند. دياترمهاي كيمبرليتي عموماً به صورت خوشه­اي و مجموعه­ای از دايكها هستند. رخنمون تمام دايكها خطي نيست. اغلب دايكهاي كيمبرليتي، باريك(كمتراز 2متر عرض) اما طويل مي­باشند. سيل­هاي كيمبرليتي سنگهاي خروجي كمياب با تركيب كيمبرليتي اند.

برخی از دودکش های جدید، به کراترهای انباشته از آب منتهی می شوند، این دهانه های  آتشفشانی ممکن است توسط رسوبات دریاچه ای با عمقی بیش از 300 متر پر شده باشند. این رسوبات احتمالاً الماس دار بوده و الماس های درشت تر نیز که در حاشیه کراتر با به عبارتی ساحل دریا جمع شده اند، گاه دچار فرونشست کالدرائی می شوند. کیمبرلیت زیر این رسوبات ممکن است نسبتاً تهی از الماس باشد.  

كيمبرليت­ها سنگهاي اولترمافيك آلكالن (معمولاً پتاسيك) كمياب هستند که الماس كاني فرعي و نادر آن می باشد. اهميت اين سنگها بدین خاطر است كه آنها حاوی مجموعه اي از كانيهاي استثنائي و زينوليتها مي باشند كه در فشار زیاد و در نتیجه در اعماق بيشتر تشكيل گرديده­اند. كيمبرليت­ها به واسطه داشتن الماس، از نظر اقتصادي اهميت زيادي دارند اما همه كيمبرليت‌ها داراي الماس نيستند آنچه یک کانسار کیمبرلیت را با ارزش می سازد، فقط عیار آن نیست بلکه مقدار الماس های دارای خواص جواهری است.

از این نقطه نظر هر منطقه معدنی و نیز هر معدن درصد متفاوتی خواهد داشت، ممکن است در بعضی بیش از 90 درصد و در برخی دیگر چند تکه از این نوع الماس با ارزش بدست آید. تولید جهانی الماس طبیعی 64 میلیون قیراط است که 45 میلیون قیراط آن صنعتی است ضمن آنکه 80-60 میلیون قیراط الماس مصنوعی در سال ساخته می شود.

گردآورنده:امین تقی لو

انواع كانسارهاي آنتيموان

کانسارهای گرمابي :

گرمابي- نفوذي:

 اين نوع كانسارها به فرم رگه اي بوده و آنتيمونيت كاني اقتصادي اصلي آن مي باشد و شامل رگه هاي با پاراژنز ذيل است :

كوارتز- آنتيمونيت

شئيلت- طلا- آنتيمونيت

ولفراميت- آنتيمونيت- سينابار

آنتيمونيت- آرژانتيت- گالن- اسفالريت

عيار معدن كاري براي اين نوع كانسارها %40-2 مي باشد مانند كانسارهاي ساري لاخ روسيه- وسي چين- سيانگ چين و سن شاين آمريكا. گرمابي-آتشفشاني:

فرم اين كانسار به صورت رگه اي و تنوره اي (دودكشي) مي باشد و كاني اقتصادي مهم آن آنتيمونيت مي باشد و شامل رگه هايي با پاراژنز ذيل مي باشد:

 آنتيمونيت

آرسنيك- آنتيمونيت

آنتيمونيت- نقره

آنتيمونيت- قلع

مانند كانسار يلوپاين در امريكا .

کانسارهای لايه اي شكل:

اين كانسارها به فرم ورقه اي و عدسي شكل بوده و آنتيمونيت بعنوان كاني اقتصادي مهم آن مي باشد. عيار معدن كاري دراين نوع كانسار%3-5/1 مي باشد مانند كانسار سن خوزه در مكزيكو .

ذخاير عمده آنتيموان در جهان

  ميزان ذخيره پايه و اقتصادي آنتيموان به ترتيب از 4700000 و 4200000 تن در سال 1995 به 3900000 و 1800000 تن در سال 2004 کاهش يافته است. کشورهاي چين، روسيه، بوليوي، آفريقاي جنوبي، قزاقستان، ايالات متحده امريکا و تاجيکستان بيشترين ميزان ذخاير آنتيموان دنيا را بخود اختصاص داده اند .

ذخاير و پتانسيلهاي عمده آنتيموان در ايران

در مورد ذخایر آنتیموان ایران اطلاعات جامعی در دست نیست.. اخیراً در برخی از مناطق کشور اکتشافات آنتیموان توسط سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور انجام شده است .

 ذخایر آنتیموان در ایران در نواحی همدان  ، کلاته چوبک کاشمر و  لخشک سیستان و بلوچستان  شناسایی شده اند .

معادن عمده آنتيموان

در ايران معادن فعال آنتيموان در سال 1380 وجود ندارد.

مصارف عمده آنتيموان

فلز اوليه در توليد انواع باطري هاي معمولي و هيبريدي با ساير آلياژهاي فلزي مانند سرب

تري اكسيد آنتيموان در تهيه مواد اطفاء حريق

ساخت آلياژهاي سخت و محكم كه در برابر فرسودگي و خوردگي مقاومت بالايي دارند

ساخت سقفهاي كاذب و تزئينات داخلي منازل و سپرهاي راديواكتيو كه در مقابل اشعه گاما و ايكس مقاومند

صنايع مهمات و اسلحه سازي و لحيم كاري

توليد شيشه هاي CRT لنزهاي دوربين و دستگاههاي فتوكپي و سراميكها و دستگاههاي تلويزيون

از مصارف جديد آنتيموان استفاده از تركيبات آن در صنايع نيمه رساناها و توليد ديسكهاي ديجيتالي (DVD) و فولادهاي مغناطيسي را مي‌توان نام برد.

بازيافت:

قراضه‌هاي كهنه آنتيموان، بويژه  بيشتر آلياژهاي سرب آنتيموان كه از ذوب سرب ثانويه و ورقه‌هاي باتري‌هاي سرب  بدست مي‌آيد بطور گسترده‌اي در توليد مجدد باطري‌ها به‌ كار مي‌رود ، به علاوه مقدار اندكي نيز از Babbitt، لحيم‌كاري و فلزات چاپي بدست مي آيد.

 قراضه‌هاي نو نيز از بقاياي فرآيند ساخت   بازيافت مي‌گردد    .

صنايع مصرف كننده آنتيموان در ايران

ميانگين سالانه مصرف آنتيموان در ايران درحدود 1030 تن است که از 281 تن در سال 1376 به 572 تن در 1377 افزايش يافته و سپس با يک روند کاهشي به 85 تن در سال 1379 کاهش يافته و با افزايش مجدد در سال 1380 به 500 تن رسيده است.جدول 6 و شكل 5 ميزان مصرف آنتيموان ايران در سالهاي 1380-1376 را نشان مي‌دهد.

ميزان توليد آنتيموان و روند آن در ايران

توليد آنتيموان ايران فقط در سالهاي 1378  و 1379 صورت گرفته كه مقدار آن بسيار ناچيز است.  در ضمن در ايران تنها شركت ذوب فلزات نيرو تهران در سالهاي اخير اقدام به توليد آنتيموان ثانويه از طريق بازيافت انواع باطري ها نموده است.

ميزان واردات آنتيموان در ايران

ميانگين واردات كشور ايران 554 تن بوده و اين ميزان از سال 1376 تا 1378 افزايش داشته و در سال 1379 نيز وارداتي انجام نشده است.

ميزان صادرات آنتيموان در ايران

  به علت عدم تولید بالای آنتیموان در کشور ایران ، صادرات آن انجام نمی شود.