طراحی روش اکتشاف و ارزیابی ذخایر معدن مرمر باروق

وجود ذخایر با ارزش و متنوع مواد معدنی یکی از نعمتهای خدادادی می باشد که به کشور ایران و استان آذربایجان شرقی ارزانی شده است. مواد معدنی زیر بنای اقتصادی و صنعتی و باطبع آن موتور محرکۀ توسعۀ هر کشور می باشد که وجود این منابع موجب اقتدار اقتصادی و سیاسی کشورها می شود. از جمله مواد معدنی که نقش به سزائی در توسعۀ اقتصادی کشور ما و علی الخصوص استان ما ایفا می کند، صنعت سنگ ساختمانی یا همان سنگ تزئینی می باشد. استان آذربایجان شرقی یکی از قطبهای بزرگ تولید انواع سنگ تزئینی از قبیل مرمر و تراورتن می باشد.

استفاده از سنگ و كاربردهاي آن در طول تاريخ تغييرات زيادي كرده است و پتانسيل هاي اقتصادي آن نيز دائما در حال تغییر می باشد. امروزه سنگ جزيي مهم از هر ساختمان بوده و استفاده از پلاك های سنگ براي نماي داخلی و خارجی ساختمان ها هر روز بیشتر می شود.

سنگ مرمر یا انیکس (Onyx)  نظیر تراورتن محصول عملکرد چشمه هاي آب گرم قدیمی می باشد و معمولا به صورت لایه هایی در میان لایه هاي تراورتن دیده می شوند. از نظر سنگ شناسی مرمر عبارت است از سنگ آهک دگرگون شده که تبلور مجدد یافته است و در آن ذرات کلسیت کریستالی با اندازۀ مساوی متبلور شده است. در اثر حرارت و فشار زیاد خمیرهایی ایجاد می شود که بسیار کند حرکت می کنند. فشار زیاد باعث می شود که شکل چین خوردگی در آن ایجاد شود (که این چین خوردگی ها به صورت باندهایی در سنگ مرمر دیده می شوند) که این اشکال نشانه دگرگونی بودن سنگ می باشد. مرمر برای تشکیل به هر دو عامل فشار و حرارت زیاد نیاز دارد. در واﻗﻊ ﻣﺮﻣﺮ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﺮﻣﺮﻳﺖ دﮔﺮﮔﺮﻧﻲ ﺑﻴﺸﺘﺮي را ﺗﺤﻤﻞﻛﺮده اﺳﺖ. سطح کلیواژ در داخل مرمر وجود دارد و در حالت صیقل خورده برق می زند. این سنگ از لحاظ ساختمان شیمیایی نظیر سنگ های آهکی بوده ولی کریستال های آن به علت دگرگون شدن محکم تر می باشند و بهتر پرداخت می شوند.

در حالت کلی خانوادۀ گروه اونیکس شامل آراگونیت ها، مرمرها و ترااونیکس ها می باشد. آراگونیت یک پلی مورف فشار بالای کربنات کلسیم است. به این ترتیب، در سنگ های دگرگونی با فشار بالا مانند سنگ هایی که در مناطق فرورانش تشکیل شده اند، رخ می دهد. مرمر نیز نظیر تراورتن محصول عملکرد چشمه هاي آب گرم قدیمی می باشد و معمولا به صورت لایه هایی در میان لایه هاي تراورتن دیده می شوند. از نظر کانی شناختی، در مرمر یا انیکس کربنات کلسیم بصورت آراگونیت متبلور می شود. در فرآیند کانه زایی چشمه هاي آب گرم، اگر افت دماي آب کند باشد آراگونیت بوجود می آید و اگر افت دما به تندي صورت گیرد تراورتن تشکیل می گردد. در کل می توان گفت که در اثر دگرگونی سنگ تراورتن بلورهای سنگ مرمر ایجاد می شود و سنگ مرمر همان تراورتن پخته شده است. حال چنانچه شرایط محیطی لازم برای انجام این واکنش به میزان کافی ایجاد نشود و یا پیش از اتمام پروسه تبدیل سنگ های تراورتن به بلور های مرمر از معدن بهره برداری صورت گیرد محصول استخراج شده سنگ تراورتنی است که تنها بخشی از آن به بلورهای مرمر تبدیل شده و از لحاظ خواص فیزیکی و ظاهری هیچ یک از مشخصات دو دسته مرمر و تراورتن را ندارد و دسته بندی جدیدی را ایجاد نموده که به نام سنگ تراونیکس شناخته می شود.

مرمرها بدلیل زیبایی فوق العاده و خاصیت عبوردهی نوری که دارند، گاه بعنوان سنگهای نیمه جواهری هم یاد می شوند. کیفیت این سنگها بیشتر وابسته به شرایط تشکیل، ابعاد فیزیکی و خصوصیات فیزیکی آنها می باشد. رنگ مرمرها نیز یکی از مهمترین عوامل تعیین قیمت آن می باشند. این سنگ ها در پوشش دیوارهاي سرویسهاي لوکس (به صورت اسلب های منفرد، بوک مچ و فورمچ)، دکوراسیون داخلی ساختمان ها (پله، کف،شومینه ها، تی وی روم، کانترتاپ ها و بارها)، سرویس های بهداشتی، حمام و آشپزخانه و صنایع لوکس و آکسِسوار داخل بنا و مجسمه سازی، صنایع لوکس، تزئینی و آکسِسوار و میزهاي سنگی به کار برده می شوند.

محدوده اكتشافي مرمر باروق در استان آذربایجان شرقی شهرستان هریس بصورت بکر بوده و براي اولین بار با درخواست آقاي مالک علی پور در سال 1396 با کد آیسیک 1410412302 و شمارۀ کاداستر 801041 در دبیرخانه سازمان صنعت، معدن و تجارت استان آذربايجان شرقی ثبت گرديده است. این محدوده دارای مساحت 89.5 هکتار بوده و در فاصلۀ 72 کیلومتری تبریز و بین شهرهای تبریز و هریس واقع شده است. مادۀ معدنی در منطقه به صورت مرمرهای سوزنی و آراگونیتی در منطقۀ وسیعی پخش شده است.

در مرحلۀ اکتشاف میزان ذخیرۀ قطعی و احتمالی سنگ مرمر، رنگ و الگوهای ساختاری آن، ویژگی های مکانیکی نظیر مقاومت فشاری و کششی، ضریب جذب آبريال قابلیت برش و ساب خوری و رزین خوری و اپوکسی خوری سنگ مرمر بررسی می شود و در صورت داشتن شرایط مناسب بهره برداری ارزیابی های اقتصادی با توجه به ذخیرۀ کشف شده انجام می گیرد.

عملیات اكتشافي انجام شده در محدوده اكتشافي مرمر باروق به شرح زیر می باشد:

• مکان یابی مناطق با استعداد بالای مرمر در داخل محدوده
• احداث جادۀ دسترسی
• طراحی شبکه و حفاری گمانه های اکتشافی به روش مغزه گيری
• عملیات حفاری و نتایج کُرگیری ها
• باطله برداری و احداث سينه کار اکتشافی
• نمونه برداری و انجام آزمايشات سنگ بری (قابلیت برش و ساب و صیقل)، فيزيکی، مکانيکی، شيميايی و سنگ شناسی ماده معدنی
• تهيه نقشه های زمين شناسی و توپوگرافی 1:1000 از محدودۀ عملياتی
• تخمين و ارزيابی ذخيره معدنی

برای محاسبۀ ذخیرۀ مرمر محدودۀ باروق از فرض تداوم کانسار استفاده می شود. از آنجا که فاصلۀ گمانه های اکتشافی بسیار نزدیک به هم می باشد، لذا، این فرض با احتمال نزدیک به یک درست خواهد بود. با داشتن مختصات گمانه های اکتشافی و مثلث بندی گمانه ها، ابتدا طول اضلاع متناظر تمامی مثلث ها محاسبه شده و سپس با استفاده از متوسط گیری ریاضی، ضخامت متوسط مرمر برای هر یک از مثلث ها تعیین می شود. با داشتن مساحت سطحی هر مثلث، ضخامت متوسط مرمر و دانسیتۀ مرمر که 2.9 تن بر مترمکعب می باشد، تناژ کلی پلیگون حاصل از کرهای مرمردار بدست آمد. نتایج محاسبات نشان داد که تناژ کلی مرمر در داخل پلیگون متشکله برابر 7090 تن می باشد. با استفاده از فرض شعاع تاثیر مساوی داده ها پلی گون بزرگتری با مرکزیت کُر شمارۀ 12 ایجاد شد. مطابق این فرض، هر یک از رئوس پلی گون اولیه در جهت بیرون از پلیگون و در راستای خط واصل بین راس مورد نظر و نقطۀ مرکزی و به اندازۀ نصف خط واصل هر راس &ndash کُر مرکزی توسعه داد شد. با توجه به نتایج حاصله تناژ کلی مرمر در داخل پلیگون توسعه داده شده از طریق فرض شعاع تاثیر مساوی داده ها برابر 15951 تن بدست آمد.

درجه بندی مرمر موجود در این محدوده بر اساس نتایج حاصل از حفاری های کُرگیری، نمونه های استخراجی و بریده شده و ساب داده شده و اندازۀ سنگ های استخراجی به صورت سنگ مرمر درجۀ یک: صفر درصد، سنگ مرمر درجۀ دو: 10 درصد، سنگ مرمر درجۀ سه: 40 درصد و سنگ مرمر درجۀ چهار و لاشه: 50 درصد بدست آمد.