کاربرد نقشه زمین شناسی در اکتشاف مواد معدنی نقشه برداری زمین شناسی از رخنمون ها جهت توصیف جنس و مورفولوژی سنگها و همچنین روابط سنی بین واحدهای سنگی استفاده می شود. این اطلاعات امکان تشخیص روابط بین سنگهای میزبان کانه زایی و واحد های جوانتر و پوشاننده را فراهم میکنند. نقشه برداری ساختاری، با توضیح رابطه رگه های کانه دار و گسل های قطع کننده می تواند موقعیت کانه زایی در عمق را پیشبینی کند. نقشه برداری از کانه زایی ها و زون های دگرسانی گرمابی، سنگ های آذرین میزبان کانه زایی و زون های اکسیدی که معمولاً در بخش بالایی ذخیره سولفیدی قراردارند، می توانند همراه با داده های ژئوشیمیایی برای پهنه بندی زونهای کانه زایی استفاده شوند. به طور کلی، نقشه‌برداری زمینشناسی زیربنای ساخت مدلهای سه‌بعدی زمینشناسی است که سایر عملیات های مراحل شناسایی و پیجویی را هدایت میکنند. نقشه برداری در کلیه مراحل چرخه حیات معدن از نقشه برداری زمین شناسی عمومی در مقیاس ناحیه ای تا هدف گذاری اکتشاف در مقیاس منطقه ای و نهایتا تا ارزیابی ذخایر معدنی و استخراج معدن، ضروریست.
نقشه برداری زمین شناسی از رخنمون ها جهت توصیف جنس و مورفولوژی سنگها و همچنین روابط سنی بین واحدهای سنگی استفاده می شود. این اطلاعات امکان تشخیص روابط بین سنگهای میزبان کانه زایی و واحد های جوانتر و پوشاننده را فراهم میکنند. نقشه برداری ساختاری، با توضیح رابطه رگه های کانه دار و گسل های قطع کننده می تواند موقعیت کانه زایی در عمق را پیشبینی کند. نقشه برداری از کانه زایی ها و زون های دگرسانی گرمابی، سنگ های آذرین میزبان کانه زایی و زون های اکسیدی که معمولاً در بخش بالایی ذخیره سولفیدی قراردارند، می توانند همراه با داده های ژئوشیمیایی برای پهنه بندی زونهای کانه زایی استفاده شوند. به طور کلی، نقشه‌برداری زمینشناسی زیربنای ساخت مدلهای سه‌بعدی زمینشناسی است که سایر عملیات های مراحل شناسایی و پیجویی را هدایت میکنند. نقشه برداری در کلیه مراحل چرخه حیات معدن از نقشه برداری زمین شناسی عمومی در مقیاس ناحیه ای تا هدف گذاری اکتشاف در مقیاس منطقه ای و نهایتا تا ارزیابی ذخایر معدنی و استخراج معدن، ضروریست.
لایه های اطلاعاتی نقشه زمین شناسی اکتشافی
یک نقشه زمین شناسی از لایه های مختلف اطلاعاتی تشکیل شده است که هر لایه به بررسی وضعیت عوامل زمینشناسی منطقه به لحاظ یکی از شاخه های علوم زمین میپردازد. تجمیع تمام این لایه های اطلاعاتی بر روی یک نقشه واحد راه را برای انجام تفاسیر مختلف جهت حل سوالات اکتشافی میگشاید. در ادامه به برخی از مهمترین شاخه های زمین شناسی مورد استفاده در تهیه لایه های اطلاعاتی یک نقشه استاندارد و نکات کاربردی قابل توجه آنها برای اکتشاف مواد معدنی میپردازیم:
1- چینه شناسی (Stratigraphy) شاخه‌ای از دانش زمینشناسی است که چگونگی پیدایش، ترتیب توالی، ساخت و بافت ، جنس و قدمت سنگهای رسوبی و آذرآواری را بررسی میکند. اهمیت نقشه برداری این لایه اطلاعاتی در محدوده اکتشافی در تیپ های کانه زایی با میزبان رسوبی و آذرآوری و کانسارهای چینه سان (Stratiform) و چینه کران (Stratabound) بسیار زیاد است. برای مثال کانی زایی مس رسوبی در ایران در چهار افق چینه ای شامل سنگهای همراه گنبدهای نمکی پهنه زاگرس، سازند نایبند در تریاس بالایی، سازند گردو در ژوراسیک بالایی تا کرتاسه زیرین و سازند قرمز بالایی میوسن رخ داده اند. در صورت وجود این واحد ها بر روی نقشه زمین شناسی منطقه احتمال یافتن این تیپ کانه زایی نیز وجود خواهد داشت.
2-پترولوژی (Petrology): پترولوژی شاخه ای از علوم زمین است که به بررسی ماگماها، منشاء و تحولات ماگمایی، ولکانیسم و پلوتونیسم، و شناسایی فرآیندها، پدیده‌ها و محصولات ماگمایی در محیط‌‌های مختلف ژئودینامیکی میپردازد. از سوی دیگر همه سنگهای آذرین و رسوبی، تحت شرایطی (P,T) که به حرکت متقابل صفحات لیتوسفری مربوط میشود، به سنگهای دیگری به نام دگرگونی تبدیل می شوند. بررسی سنگهای دگرگونی و بازسازی حوادث و شرایطی که به دگرگونی منجر میگردند، نیز در لایه اطلاعاتی پترولوژی قرار میگیرد. مطالعه در زمینه‌های ماگماتیسم و متامورفیسم، صرف‌نظر از شناخت حوادث و فرآیندهای مؤثر در تشکیل و تکامل زمین نتایج کاربردی مؤثری دارد که از جمله می‌توان به شناخت نحوه تشکیل ذخایر معدنی اشاره کرد که رابطه مستقیم با فعالیت‌های ماگمائی و حوادث دگرگونی دارند.
3- زمین شناسی ساختاری (Structural geology):
زمینشناسی ساختاری یا زمینشناسی ساختمانی شاخه ای از زمینشناسی است که در مورد توزیع سه‌بعدی سنگهای تشکیل دهنده پوسته زمین و تاریخچه تغییرشکل آنها بحث میکند. این علم به بررسی تغییر شکل سنگها طی فرایندهای فشارشی (stress) و کششی (strain) و توصیف هندسه ساختارهای زمین شناسی با هدف درک فرآیندهای بوجود آورنده آنها میپردازد. مسائلی از قبیل چگونگی پیدایش، چرایی شکل گیری و تاریخچه تغییر شکل چین خوردگی ها، گسل ها، شکستگی ها، بودین ها. مقیاس و اندازه ساختارهای مورد مطالعه در زمینشناسی ساختاری بسیار متفاوت هستند، از ریزساختارهایی چون تغییر شکل یک دانه کوارتز (میکروتکتونیک) و ساختارهای قابل مشاهده در رخنمون‌ها تا کل چین‌خوردگی‌ها و گسل‌های رشته کوههایی به طول صدها کیلومتر (تکتونیک ورقه ای). اهمیت زمین شناسی ساختاری در اکتشاف منابع معدنی بسیار وسیع است. در مقیاس ناحیه ای، اکتشافات در مرحله شناسایی طبق این اصل برنامه ریزی میشوند که هر تیپ کانه زایی در یک یا چند محیط تکتونیکی خاص قابلیت تشکیل دارد. برای مثال زونهای تکتونیکی فرورانشی برای کانه زایی مس پورفیری و زونهای تکتونیک برخوردی برای تشکیل طلای تیپ کوهزایی مناسب است. در مقیاس منطقه ای توجه به زمین شناسی ساختاری بیشتر درصدد مکان یابی معابر و تله های ساختاری سیالهای مولد مواد معدنی است. ساختارهایی چون محور چین ها و تقاطع و انشعاب گسل های بزرگ که فضای کششی مناسب برای عبور یا توقف سیال کانه زا را فراهم میکند.
4- زمین شناسی اقتصادی (Economic Geology):
مهمترین لایه اطلاعاتی در تهیه نقشه های زمین شناسی اکتشافی، مربوط به علم زمین شناسی اقتصادی است. این علم با بهره گیری از تمام شاخه های علوم زمین، به شناخت تمام چیزهایی در زمین که میتواند برای بشر سودمند باشد میپردازد. به همین جهت این علم طیف گسترده ای از اکتشاف معادن تا بهره برداری از انرژی زمین گرمایی را شامل میشود. به عبارت دیگر در طی اکتشاف مواد معدنی سایر شاخه های زمین شناسی به عنوان یک ابزار به کار گرفته میشوند ولی زمین شناسی اقتصادی نحوه بکارگیری این علوم به سمت یک هدف واحد- که همان پیدا نمودن یک ذخیره معدنی جدید است- میباشد. از طرفی زمین شناسی اقتصادی با بررسی شکل و ترکیب کانه زایی ها و دگرسانی ها و رابطه آنها با سنگ میزبان در کنار بسیاری از پارامتر های دیگر به چگونگی تشکیل ذخایر معدنی میپردازد. اهمیت این موضوع هنگامی آشکار میشود که بدانیم فرایند های کانه ساز مشابه ذخایر معدنی مشابه را تولید میکنند. به همین جهت داشمندان زمین شناسی اقتصادی به شرح ویژگیهای کانسارهای معدنی پرداختند و کانسارهایی که به لحاظ ویژگی های اصلی مشابه بودند را در مفهومی به نام تیپ های کانساری (Mineral Deposit Models) تعریف کردند. مدل های توصیفی کانسارها دارای دو بخش محیط زمین شناسی تشکیل کانسار و ویژگی های کانسار هستند. در بخش محیط زمین شناسی سرفصل‌های سنگ شناسی و ساخت و بافت به سنگهای میزبان مناسب کانه زایی و همچنین سنگ‌هایی که میتوانند منبع عناصر مورد نیاز کانه زایی یا مسئول سیالات گرمابی و تولید کانسارهای اپی ژنتیک باشند را معرفی میکند. سرفصل سن به سن تشکیل کانه زایی اشاره دارد. سرفصل تکتونیک در مورد ویژگیهای ساختاری محیط های تکتونیکی مناسب کانه زایی است (ویژگی هایی در مقیاس 1:1،000،000 یا کوچک‌تر و نه ساختارهای محلی کنترل کننده کانه زایی). بخش دوم مدل به توصیف تیپ کانسار و ویژگیهای بارز جهت شناسایی کانسارهای مشابه را اشاره دارد. از جمله مهمترین این ویژگی ها الگوهای ناهنجاری ژئوشیمیایی و ژئوفیزیکی خاص کانسار است. در پایان بخش دوم برخی کلیدهای اکتشافی کانسار حاوی داده های مفید جهت برنامه ریزی پروژههای اکتشافی در راستای ارزیابی یا اکتشاف مواد معدنی بیان گردیده است. در نهایت با استفاده از اطلاعات بیش از 3900 کانسار اکتشاف شده ، 60 مدل عیار-تناژ (یک مدل برای هر تیپ کانساری) تهیه و ارائه گردیده است. استفاده شد. مدل عیار-تناژ ابزاری مفید و معتبر برای تخمین تناژ و/یا عیار یک کانسار با تیپ کانه زایی مشابه است.
