کروم یکی از فلزات سخت، شکننده و رنگ سفید نقره‌ای دارد که در سال ۱۷۹۸ میلادی به وسیله واکلین (V.L.Vauquelin) کشف شد. این عنصر به همراه مولیبدن و تنگستن در گروه ششم واسطه جدول تناوبی عناصر قرار دارد.

عنصر کروم به‌صورت آزاد در طبیعت یافت نمی‌شود. مهم‌ترین ماده معدنی حاوی کروم در طبیعت کرومیت به فرمول Cr2O3.FeO است. از کروم چهار نوع ایزوتوپ طبیعی به‌صورت ۵۰Cr، ۵۲Cr، ۵۳Cr، ۵۴Cr وجود دارد. کروم در حالت خالص و در دمای اتاق، عنصری است بالقوه نرم، لکن باید توجه داشت که به دلیل میل ترکیبی شدیدش با اکسیژن، کربن، نیتروژن و غیره تهیه کروم خالص بسیار مشکل است. کرومی که به منظور آبه‌کاری و جلا دادن استفاده می‌شود به جسم درخشندگی و رنگ سفید مایل به آبی می‌دهد. میزان قدرت بازتاب در جسم آبه‌کاری شده با کروم ۷۷ درصد نقره است. همچنین رسانایی الکتریکی این عنصر ۲/۲۲ درصد مس است.

خواص مکانیکی کروم در ارتباط با استحکام و کارپذیری آن، از جمله سختی، استحکام کششی، قدرت چکش‌خواری، نورد و غیره است. کروم از بابت پذیرش قدرت چکش‌خواری، نورد و غیره عنصر ضعیفی تلقی می‌شود، اما زمانی که این عنصر از وجود عناصری مانند اکسیژن، هیدروژن، کربن و نیتروژن خالص شود تا اندازه‌ای نرم شده و می‌توان آن را چکش‌خواری و یا نورد کرد. کروم با سایر عناصر سه گروه ترکیب برقرار می‌کند که می‌توان آنها را در اکسیدهای کروم به‌صورت نمونه و به شرح زیر ملاحظه کرد.


ظرفیت کروم فرمول شیمیایی  

2

CrO

اکسید کرومو یا کروم(II)

3

Cr2O3

اکسید کرومو یا کروم (III)

6

CrO3

اکسید کرومیک یا کروم (VI)

فلز کروم به آسانی با اسید کلریدریک و یا کلر واکنش برقرار کرده و کلریدها را تشکیل می‌دهد. این فلز در اسید سولفوریک محلول است، اما در اسید نیتریک حل نمی‌شود، همچنین کروم با نیتروژن تشکیل دو نوع نیترید به فرمول  Cr2Nو CrN می‌دهند. کروم و کربن نیز تشکیل سه نوع کربید شناخته شده به فرمول Cr23C6 و Cr7C3 و Cr3C2 می‌دهند. واکنش کروم، سیلسیم در کوره الکتریکی سیلیسیدها را تشکیل می‌دهد. کروم با هیدروژن تشکیل هیدری به فرمول Cr2H که پودری سیاهرنگ است می‌دهد.

ویژگی‌ها و مشخصات کانی‌شناسی کرومیت:

عمده‌ترین کانی‌های در بردارنده عنصر کروم عبارتند از کرومیت، اووراروییت (گرونای سبز)، کامرریت (کلریت بنفش رنگ) FUCHSITES (مسکویت سبزرنگ)، کانی کرومیت مربوط به گروه اسپینل بوده و از نظر ترکیب شیمیایی فرمول FeCr2O4 را برای کرومیت خالص و (Mg,Fe) Cr2O4 را برای ماگنوکرومیت،  Fe(Cr,Al)2O4 را برای آلوموکرومیت وO4    (Mg, Fe) (Cr, Al)2 را برای کروموپیکرتیت در نظر میگیرند. بدین ترتیب کانی‌های گروه کرومیت با فرمول عموم2O4  (Mg,Fe) (CrAlFe) مشخص می‌شوند.

در این کانی‌ها، عیارCr2O3 در یک محدوده وسیع تغییر می‌کند (از ۱۸ تا ۶۲ درصد) به غیر از اکسیدهای اصلی بالا، ناخالصی‌هایی نیز ممکن است در این کانی‌ها وجود داشته باشد که عبارتند از .CaO, NiO, ZnO, MnO,V2O3,TiO2

کانی کرومیت در سیستم کوبیک (هگزااکتائدرال) متبلور شده و ساختمان بلوری آن همانند اسپینل است، رنگ کانی سیاه و رنگ خاکه‌اش قهوه‌ای است و جلایش نیز نیمه‌فلزی است. سختی کرومیت از ۵/۵ تا ۵/۷ بوده و وزن مخصوص آن بسته به تغییر در ترکیب شیمیایی از ۶/۳ تا ۱/۵ گرم بر سانتیمتر مکعب تغییر می‌کند. کرومیت‌های دارای مقادیر قابل توجه FeO‌ و Fe2O3 خاصیت مغناطیسی از خود نشان می‌دهند.

کرومیت یک کانی به‌صورت توده دانه‌ای شکل است که کانه‌های تجاری آن حاوی ۶۸-۳۵ درصد اکسید کرومیت هستند. رنگ آن از سیاه قهوه‌ای تا سیاه آهنی با جلای فلزی تغییر می‌کند و وزن مخصوص آن ۶/۴ گرم بر سانتیمترمکعب و سختی آن ۵/۵ است. کرومیت دارای نقطه ذوب ۲۱۳۰ درجه سیلسیوس است. مرغوبیت کانی بر مبنای نسبت سنجیده می‌شود که چنانچه نسبت مذکور کمتر از ۲ باشد سنگ نامرغوب و اگر بیشتر از سه باشد مرغوب می‌شود.

زمین‌شناسی ذخایر کرومیت:

کانسارهای کرومیت با وجود تنوع اشکال آن همواره در سنگ‌های آذرین اولترامافیک تشکیل می‌شوند. مقدار سیلیس این سنگ‌ها از ۴۵ درصد کمتر است. ترکیب کانی‌شناسی آنها در درجه اول از اولیوین، ارتوپیروکسن‌ها و کلینوپیروکسن‌ها تشکیل یافته است. در بعضی از آنها آمفیبول و فلدسپات‌های قلیایی نیز وجود دارد. این سنگ‌ها، شامل انواعی مانند سرپانتینت، گابرو، پیروکسینت، پریدوتیت و دونیت هستند.

ترکیب کانه کروم یعنی کرومیت تابع سنگ‌های از اطراف خود است. هر قدر درصد اولیوین در سنگ بیشتر باشد به همان اندازه درصد Cr2O3در ترکیب کرومیت بالاتر است. از دیدگاه زمین‌شناسی کانه کرومیت وابسته به سنگ‌های نفوذی اولترامافیک و مرتبط به پوسته اقیانوسی و شکافت‌های دریایی بوده که در پی باز شدن گودال‌های ژرف و نفوذ توده‌ها در پوسته قاره‌ای، به سطح زمین می‌رسد.

تیتانیوم، وانادیوم، منگنز و نیکل به مقدارکم در کرومیت یافت می‌شوند. اکسید تیتانیم جزء اکسیدهای نادر در کرومیت است که مقدار آن نسبت به اکسیدهای دیگر بیشتر است.

کانسارهای کرومیت که از نظر اقتصادی اهمیت دارند، به دو دسته آلپی و لایه‌ای تقسیم می‌شوند:

کرومیت نوع آلپی (افیولیتی):

این توده‌ها به‌صورت لایه‌های هم شیب کم و بیش پرشیب شکلی که با سنگ‌های مجاور خود موازی هست یافت می‌شود، اما همبری آنها با سنگ‌های مجاور تقریبا همیشه غیرعادی و همراه گسستگی است. کانی‌های اولیه این سنگ‌ها اکثرا تغییر یافته و به سر پانتین، کلریت و اپیدوت تبدیل می‌شوند که سنگ را به رنگ سبز در می‌آورد. مجموعه این سنگ‌ها به نام افیولیت نامیده می‌شوند.

کلمه افیولیت تمام سنگ‌های مافیک و اولترامافیکی را در بر می‌گیرد که معمولا دگرگون شده و در رشته کوه‌های چین خورده قدیمی و جوان یافت می‌شوند. در مجموعه افیولیت‌ها معمولا دونیت‌ها، پریدوتیت‌ها، گابروها، گدازه‌های بازیک (معمولا با ساخت بالشی) و چرت‌های رادیولاریتی و رسوبات فلیش با هم یافت می‌شوند. اکثریت زمین‌شناسان معتقدند که افیولیت‌ها معرف پوسته اقیانوسی هستند که در نتیجه عوامل تکتونیکی (گسل‌های معکوس و روراندگی) در حاشیه‌های قاره‌ها و جزایر قوسی شکل قرار گرفته‌اند. دلایل موجود نشان می‌دهد که افیولیت‌ها در شرایط زیردریایی و در مناطق تحت کشش تشکیل شده‌اند.

کرومیت نوع لایه‌ای (بوشولد):

از نمونه‌های بارز کانسارهای کرومیت نوع لایه‌ای که از نظر اقتصادی ارزش زیادی دارند، می‌توان به کانسارهای کرومیت کمپلکس بوشولد (آفریقای جنوبی) و کمپلکس استیل واتر (آمریکا) اشاره کرد. کمپلکس بوشولد به‌عنوان معروفترین نمونه توده آذرین لایه‌ای در دنیا شناخته شده است. این توده در ترانسوال مرکزی قرار گرفته و سن سنگ‌های آن پرکامبرین است. در حدود ۴۶۰ کیلومتر در جهت شرقی- غربی و ۲۴۵ کیلومتر در جهت شمالی- جنوبی گسترش دارد. از دیگر کمپلکس‌های معروف دنیا که از نوع لایه‌ای است، کمپلکس دایک بزرگ در جنوب رود زیا است.

موارد مصرف کرومیت

کانه کرومیت تنها منبع تامین‌کننده‌ کروم بوده که در ساخت آلیاژها و تهیه فولادهای ویژه از ارزش بالایی برخوردار است. کروم و کرومیت موارد استفاده متفاوتی به‌صورت مستقیم و غیرمستقیم داشته و به شکل چشمگیری در بخش‌های گسترده‌ا‌ی از سیستم صنعتی مدرن مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربردهای کرومیت را می‌توان در سه بخش اصلی ۱٫ متالورژی، ۲٫ صنایع شیمیایی، ۳٫ دیرگدازها تقسیم‌بندی کرد.

کرومیت تنها کانه کروم است. بخش بیشتر کرومیت به فروکروم تبدیل شده که نزدیک به ۷۰ درصد آن در تولید فولاد ضدزنگ مصرف می‌شود. هیچ جانشینی برای کرومیت در تولید فروکروم که در صنعت فولاد‌سازی‌ نقش مهمی دارد وجود ندارد که این عامل همراه با توزیع جغرافیایی بسیار محدود منابع کرومیت آن را در شمار کانی‌های راهبردی قرار داده است. (ادواردز، ادکینسون، ۳۶,۱۳۷۷). با عنایت به این‌که ایران‌ با تولید بیش‌ از ۹۷ هزار تن‌ کرومیت‌ در سال‌ نهمین‌ تولید‌کننده‌ این‌ ماده‌ معدنی‌ در دنیا است‌ سهم‌ ایران‌ در تولید جهانی‌ کروم‌ 1/04 ‌درصد است‌.


متالورژی:

استفاده مهم از کروم در صنایع متالورژی و آبه‌کاری است. کروم عنصری مقاوم در برابر گرما، خراشیدگی، خوردگی و اکسیداسیون بوده و فولادهای ضد زنگ و آلیاژهایی که از کروم تهیه میگردند، سختی، مقاومت فشاری و خزشی بالایی دارند. کرومیت‌هایی که در صنایع متالورژی مورد استفاده قرار می‌گیرند باید Cr/Fe بالای ۳ و محتوای سیلیس کمتر از ۵ درصد داشته باشند. معمولا حدود ۵۰ درصد کرومیت‌های استخراجی دنیا در این بخش مصرف می‌گردند.

از کروم به‌صورت گسترده در تولید آلیاژها استفاده می‌شود که از آن جمله می‌توان آلیاژ کروم با آهن ضد زنگ را نام برد که تحت عنوان فریتیک ساخته می‌شود و دارای استحکام بسیار بالایی است فولادهای کروم‌دار درصدهای متفاوتی از کروم می‌توانند داشته باشند (Cr=1-50 درصد) چنانچه کروم بین ۱۸-۱۰ درصد باشد سختی و مقاومت فولاد بالا می‌رود و اگر مقدار کروم بیش از این حد باشد خاصیت ضد زنگ و مقاوم بودن در برابر اکسیداسیون آن افزایش می‌یابد. فولاد کروم‌دار ضد زنگ حدود ۲۰-۱۵ درصد کروم و حدود ۱۰-۷ درصد نیکل دارد. از کروم در سیم‌های مقاوم الکتریکی با نیکل و آهن به‌صورت نیکل ضد زنگ تحت عنوان آستنیتیک (Austenitic) و با منگنز و آهن به‌صورت منگنزـ کروم ضد زنگ از دیگر مصارف این فلز با ارزش است. از دیگر آلیاژهای کروم، آلیاژ کروم و نیکل است که در نسبت‌های مختلف با مقاومت‌های بسیار مناسب ساخته می‌شود. ترکیب این نوع آلیاژ معمولا از اختلاط ۲۸-۱۵ درصد کروم با ۷۸-۷۵ درصد نیکل است. آلیاژهای با پایه نیکل حاوی کروم بدلیل استحکام بالا و مقاومت بسیار خوب در برابر حرارت‌های بالا از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. سایر فلزاتی که می‌توان در ساخت آلیاژهایی بر پایه نیکل استفاده کرد عبارتند از آهن، تیتان، کولومبیم (نیوبیم)، کبالت، مس، مولیبدن و تنگستن.

همچنین از کروم با نیکل می‌توان آلیاژ معروف نیکروم (Nichrome) را ساخت که دارای مقاومت الکتریکی است و از آن در ساخت تعداد زیادی از لوازم جدید منزل مانند لوازم الکتریکی و گرم‌کن‌های آب استفاده می‌شود. کروم با کبالت نیز آلیاژ ایجاد کرده و از آن در ساخت ابزار برش استفاده می‌شود.

در این نوع آلیاژ از مقداری تنگستن، وانادیم و کربن نیز معمولا استفاده می‌شود. احتمالا آلیاژ استلیت (Stellite) بهترین نوع تجاری این آلیاژها محسوب می‌شود باید توجه داشت که تمام این آلیاژها دارای خواص مقاومتی بسیار مناسب در برابر حرارت هستند.آلیاژهای دیگری نیز از کروم با مس، آلومینیوم و تیتان وجود دارد که در حد کمتری از آنها استفاده می‌شود. از دیگر مصارف مهم و اساسی کروم خالص استفاده از آن برای آبه‌کاری است. بسیاری از لوازم خانگی بوسیله کروم آبه‌کاری می‌شوند به‌عنوان مثال می‌توان از کلیه لوازم مورد مصرف در دکور منزل یا اتومبیل، انواع لوازم، انواع لوله‌ها، بشکه‌های استوانه‌ای خشک‌کن لوازم مورد مصرف در صنایع، میله و محورها، لوازم الکتریکی، دنده‌ها، ماشین‌آلات صنایع غذایی، انواع کتری و قوری، انواع دیگ و تابه، ماشین‌آلات بسته‌بندی و صدها قلم از فرآورده‌های آبه‌کاری شده دیگر که به درخشندگی، زیبیی، مقاومت در برابر ساییدگی و حرارت کروم نیاز دارند اشاره کرد.

صنایع شیمیایی:

از مهم‌ترین مشتقات شیمیایی کروم می‌توان به بیکرومات سدیم ـ کرومات سدیم ـ بیکرومات پتاسیم ـ کرومات پتاسیم ـ اسید کرومیک ـ سولفات بازی کروم ـ کروموزال اشاره کرد. معمولا در صنایع شیمیایی کرومیت‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که در ترکیب آنها نسبت Cr/Fe بیش از ۲/۲ بوده و مقدار سیلیس آنها کمتر از ۸ درصد باشد، حدود ۱۵ درصد کرومیت‌های دنیا در صنایع شیمیایی به مصرف می‌رسد. استفاده از ترکیبات شیمیایی کروم در سال‌های اخیر توسعه فراوانی یافته است به‌طوری‌که روز به روز بر مقدار تقاضا و کاربرد ترکیبات کروم در صنایع بخصوص صنعت رنگسازی، چرم‌سازی‌ و دباغی پوست، نساجی و آبه‌کاری، صنایع چوب، چاپ، کاشی‌سازی (سرامیک)، حفاری، سونداژ، روغن‌سازی، صابون‌سازی، شمع‌سازی، کبریت‌سازی و عکاسی افزوده می‌شود.

دیرگدازها:

۳۰ تا ۳۵ درصد از کرومیت استخراج شده در جهان در صنعت ساخت دیرگدازها مورد استفاده قرار می‌گیرد که عموما برای ساخت و تولید آجرهای نسوز و مواد نسوز صنعتی و نیز تهیه و تولید ماسه‌های ریخته‌گری به مصرف می‌رسند، در ترکیب شیمیایی تیپیک مواد معدنی که برای تولید دیرگدازهای کرومیتی مصرف می‌شوند ۳۱ تا ۴۵ درصد اکسید کروم، ۲۴ تا ۳۵ درصد آلومین، ۱۴ تا ۲۰ درصد اکسید منیزیم، ۱۲ تا ۲۰ درصد اکسید آهن دوظرفیتی، ۳ تا ۶ درصد سیلیس و کمتر از ۱ درصد اکسید کلسیم موجود است که مقداری اکسید منیزیم به ماده خام آنها اضافه می‌شود.

وضعیت ماده معدنی کرومیت در جهان و ایران

کانی کرومیت اولین بار در سال ۱۹۷۹ میلادی توسط Lovits شناسایی و معرفی گردید. از آن تاریخ به بعد با توجه به کشف موارد مختلف کاربرد فلز کروم در صنایع، عملیات پی‌جویی، اکتشاف و استخراج آن رو به فزونی گذاشت و امروزه در بسیاری از کشورهای جهان نظیر آمریکا، آفریقای‌جنوبی، ترکیه، ایران، قبرس، کوبا، کانادا، فیلیپین، شوروی سابق، زیمبابوه، برزیل، هند، آلبانی و چین معادن کرومیت فعال وجود دارد.

در ایران فعالیت‌های اکتشافی و استخراجی کرومیت از حدود ۵۰ سال قبل آغاز شده است و تا کنون نزدیک به ۴۰ پتانسیل معدنی کرومیت در استان‌های خراسان، هرمزگان، فارس، سیستان و بلوچستان، آذربایجان، اصفهان، زنجان، کرمان و لرستان کشف شده و بعضا مورد بهره‌برداری قرار گرفته‌اند. فعال‌ترین معادن کرومیت ایران در حال حاضر در مناطق فاریاب، اسفندقه، فرومد سبزوار و خواجه جمالی قرار دارند.

کرومیت اولین بار در ۱۴ کیلومتری کاهک (منطقه‌ای از اطراف سبزوار) در سال ۱۳۱۹ کشف و سالانه در حدود ۱۰۰۰ تن کرمیت از آن استخراج شد. کرومیت استخراجی از معدن فرومد برای تولید بیکرومات پتاسیم در کارگاه‌های سنتی و همچنین آجرنسوز مورد مصرف قرار می‌گرفت و مقداری نیز از کرومیت استخراجی صادر می‌شد. استخراج کرومیت از این معدن چند سالی بیشتر دوام نداشته و در طی سال‌های (۱۳۲۹ – ۱۳۲۳) این معدن تعطیل می‌شود. در ابتدا استخراج کرومیت و صادرات آن بوسیله دولت انجام می‌گرفت و سپس شرکت‌های نیمه دولتی و خصوصی نیز این کار را در دست می‌گیرند.

در ایران ذخایر کرومیت شناخته شده از تیپ آلپی بوده و بر اساس شواهد موجود زمین‌شناسی وجود ذخایر تیپ لایه‌ای غیرمحتمل است. با توجه به گسترش توالی‌های افیولیتی و افیولیت ملانژها و مشخص بودن موقعیت جغرافیایی آنها مناطق دارای رخنمون نوارهای افیولیتی را می‌توان به‌عنوان مناطق پتانسیل‌دار معرفی کرد. البته در آذربایجان نیز آثاری از توده‌های نفوذی مافیک ـ اولترا مافیک مشاهده شده و با درجه اهمیت کمتر پس از افیولیت‌ها مطرح خواهند بود. معادن کرومیت در برخی سال‌ها به دلایل اقتصادی تعطیل و همزمان با ترقی بازار جهانی و افزایش میزان تقاضا در آن، مجددا اقداماتی جهت استخراج به عمل آمده و معادن دوباره تجهیز و راه‌اندازی گردیده‌اند. در (سال ۷۹) ۳۰ معدن در حال بهره‌برداری در سطح کشور و در استان‌های خراسان، سمنان، فارس، کرمان و هرمزگان وجود داشتند که در سال ۷۸، ۳۵۳۷۷۱ تن و در سال ۷۹، ۱۶۱۱۳۸ تن کرومیت از آنها استخراج شد. کلوخه‌های استخراجی و سنگ جوری شده کرومیت بدون عملیات فرآوری خاصی صادر می‌شود. خاکه‌های کرومیت کم عیار در واحدهای فرآوری موجود در معدن فرآوری شده و در صنایع و واحدهای مختلف داخلی مورد مصرف قرار می‌گیرد. در طی سال‌های اخیر میزان تولید این ماده معدنی روندی صعودی داشته، اما در سال ۷۹ به میزان قابل توجهی از تولید آن در کشور کاسته شده است.

سنگ هاي دربرگيرنده كروميت در ايران از نوع سنگ هاي آذرين غني از آهن و منيزيم (سنگ هاي اولترابازيك مانند پريدوتيت، سرپانتينيت و پيروكسينيت ) بوده و ذخاير كروميت در داخل توده اولترابازيك به صورت عدسي هاي بزرگ و كوچك قرار گرفته اند، كه اين شرايط در شمال و شرق ايران(در امتداد زون فيليش – افيوليت ملانژ بيرجند _ ايرانشهر، افيوليت هاي سبزوار، فريمان و تربت حيدريه، ايران مركزي ( نائين )، زاگرس ( شمال نيريز) و در جنوب ايران (فارياب و اسفندقه ) مشاهده مي شود. توده هاي كروميت ايران مانند بسياري از كانسارهاي آن در دنيا از نوع كانسارهاي نامنظم است كه در داخل سنگهاي آذرين دروني بسيار قليايي تشكيل شده است. تقريباً تمام كانسارهاي كروميت در ايران در مجموعه هاي افيوليتي و افيوليت ملانژ ها واقع شده اند و در بخش هاي زيرين سكانس افيوليتي قرار مي گيرند و با موارد مشابه در عمان، تركيه و منطقه بالكان تشابهات زيادي دارند. در حال حاضر معادن كروميت ايران در استان هاي خراسان، سمنان، فارس، كرمان، هرمزگان و سيستان و بلوچستان قرار دارند. بزرگترين ذخيره معدني كشور مربوط به معدن كروميت فارياب است.

از نظر تيپ كانسارهاي ايران مشابه كانسارهاي منطقه بالكان و تركيه بوده، ظاهراً وضع نامنظم و شكل لايه اي كانسارهاي افريقاي جنوبي در آنها ديده نمي شود، معذلك در برخي از اين كانسارها نوعي نظم و پيوستگي توده هاي كروميت (جنوب ايران) شناخته شده است و هنوز نظر قطعي درباره آن ابراز نگرديده است. شايد مطالعه دقيق وضع تكتونيك و سنگ شناسي ناحيه شكل واقعي آن در آينده روشن سازد.

در ايران تابحال سه ناحيه سنگهاي بسيار قليايي كروميت دار شناخته شده است كه عبارتست از:

1-منطقه سبزوار (شمال و شمال شرقي كشور)

2-منطقه اسفندقه (جنوب و جنوب شرقي ايران)

3-منطقه نيريز (جنوب شرقي شيراز)

دو ناحيه اول از نظر كانسارهاي كروميت و استخراج آن بسيار مهم مي باشد.

1-منطقه سبزوار :

در شمال و شمال شرقي ايران در بين ´55 وº 60 درجه طول و´ 35 وº 37 درجه عرض شمالي بين شاهرود و فريمان توده بزرگي از سنگهاي آذرين قرار گرفته است كه محتوي تعداد زيادي توده هاي كروميت به شكل رشته ها و عدسيهاي بزرگ و كوچك مي باشد. توده هاي آذرين اين ناحيه در جهت تقريباً شرقي-غربي كشيده مي شود و در وهله اول از سنگهاي بسيار قليايي تشكيل مي گردد. توده هاي كروميت به صورت نامنظم وليكن با تمركز معين در اين سنگها پخش شده است. مقدار ذخيره آنها-كه غالباً بكلي استخراج شده است-بسيار متغير بوده است.

توده بسيار قليايي آذرين داراي تقريباً 50 كيلومتر عرض و 500 كيلومتر طول مي باشد.در بخش شمالي اين ناحيه ارتفاعات جغتاي كه بزرگترين قله آن 2200 متر ارتفاع دارد بوسيله دشت تركمن از دامنه هاي شرقي رشته البرز كه بخشي نيز از توده هاي بسيار قليايي تشكيل شده است جدا مي شود. توده هاي بسيار قليايي اين رشته نيز احتمالاً داراي كانسارهاي كروميت مي باشد و ليكن تا بحال در آن محل اكتشاف و مطالعات صورت نگرفته است. در قسمت غربي، سنگهاي بسيار قليايي جغتاي داغ بوسيله رسوبات مزوزوئيك و در قسمت جنوبي بوسيله كنگلومراهاي جوان و واريزه هاي جديدتر پوشيده مي شود و از همان محل كويرلوت شروع مي شود. سنگ كروم

يعني كروميت اين ناحيه از نوع متراكم، پوست پلنگي و نواري است و كانسار كرم بشكل عدسي و توده هاي خطي تشكيل گرديده است.

مهمترين توده هاي كشف شده كه برخي از آنها تابحال به طور كامل استخراج شده است. در منطقه فرومد (واقع در چهل كيلومتري شمال غربي عباس آباد سبزوار كه 40 كيلومتر با ايستگاه آزاد و واقع در مسير راه آهن تهران- مشهد فاصله دارد) واقع شده است. كروميت اين منطقه در داخل دونيت هاي سرپانتينيزه قرار گرفته است و به صورت عدسيهاي نامنظم يا لوله اي شكل و همچنين قطعات لايه مانند ديده مي شود و غالباً در اثر تكتونيك وضع نامنظمي پيدا كرده است. در برخي نقاط توده هاي بزرگ و كوچك موازي هم تشكيل شده است و در حدود 10 تا 35 متر طول و چندين متر عرض دارد. استخراج توده كروميت به صورت روباز انجام گرفته است. مقدار Cr2O3 اين توده ها به 48 تا 50 درصد مي رسد.

استخراج كروميت تا بحال در نقاط زير انجام گرفته است:

گفت

در قسمت جنوب غربي دهكده گفت ( در فاصله 20 كيلومتري و جنوب شرقي ايستگاه سنخواست) عدسيهاي بزرگ و كوچكي پيدا شده است كه بطور تقريباً موازي قرار گرفته است. مهمترين آنها عدسي بزرگ گفت با طول 65 متر در حال استخراج است. كروميت اين عدسي از نوع متراكم ( در بخش داخل عدسي) و پوست پلنگي در قسمت خارجي آن است.

میرمحمود

كه در هشت كيلومتري شمال غربي ده فرومد و در دامنه جنوبي كوه جغتاي واقع شده است. در اين كانسار كه از چهار عدسي مختلف تشكيل مي شود ساليانه تا بيست هزار تن كروميت استخرج شده است.

قنداویر

در شش كيلومتري فرومد واقع شده است و در آن محل دو عدسي بزرگ كروميت كشف شده است

سرور

در يك كيلومتري شمال ميرمحمود دو عدسي كروميت از نوع متراكم كشف و بكلي استخراج شده است. در حوزه عباس آباد و سبزوار سه عدسي باريك نيز كشف و استخراج شده است.

توده اصلي سنگهاي اين منطقه بطور كلي از دونيت و پريدوتيت و پيروكسنيت تشكيل مي شود. سنگهاي دونيت در قسمت قاعده و پريدوتيت و پيروكسنيت در بخشهاي بالاتر قرار گرفته است.

در بخش شمالي دهكده گفت و همچنين سرور سنگهاي گابروئي و ديوريتي حتي اسيدي مانند گرانيت به صورت توده هاي نفوذي جديدتر تشكيل شده است.

علاوه بر توده هاي آذرين دروني مذكور تقريباً همه جا دامنه اين توده ها بوسيله سنگهاي آتشفشاني جوانتر از نوع ريوليت، آندزيت و تراكيت پوشيده مي شود.

2-منطقه اسفندقه و فارياب (جنوب و جنوب شرقي ايران):

توده هاي آذرين بسيار قليايي جنوب در موقع جغرافيايي /30 ° 56 و /30° 57 طول و /30° 28 درجه عرض شمالي در فاصله تقريباً 180 كيلومتري جنوب كرمان واقع شده است. وسعت منطقه در حدود 120 كيلومتر در امتداد جنوب غربي-شمال شرقي و 50 كيلومتر شمال غربي-جنوب شرقي است، به اين ترتيب از نظر گسترش كوچكتر از توده هاي شمال ايران است.كانسارهاي كروميت در دامنه رشته كوههاي جنوبي ايران كه با شيب ملايم به طرف اقيانوس هند قرار گرفته است، در ارتفاع بين 1100 تا 2000 متر از سطح دريا واقع شده است.

سنگهاي اين منطقه مانند شمال ايران از نوع آذرين بسيار قليايي تشكيل مي شودكه بوسيله سنگهاي اسيدي تر و جوان تري ( از انواع گابروود يوريت) قطع مي شود. در اين ناحيه توده هاي كوچك اسيدي برخلاف شمال ايران، از قبيل گرانيت و آپليت ديده نشده است. برخلاف شمال ايران كانسارهاي كروميت اين ناحيه تيپ ديگري را معرفي مي كند. در اين ناحيه توده ها بزرگ تر و داراي ذخيره بيشتري نسبت به توده هاي كروميت شمال مي باشد. اين توده ها تقريباً وضع رگه اي و يا تخت (لايه مسطح) دارد و قسمتي نيز به صورت عدسيها وتوده هاي كروميت فقط در بعضي قسمت ها در اثر تكتونيك شكسته شده است، به اين جهت عمل استخراج نيز با مشكلات زيادي مواجه نمي گردد. در حال حاضر در دو نقطه جنوب ايران كروميت استخراج مي شود كه عبارتست از :

فاریاب

كه داراي چند كانسار مهم بنام هاي معدن ابراهيم، امير، شهريار وشاهين مي باشد. در اين محل سنگهاي آذرين بسيار قليايي از نوع پريدوتيت و پيروكسنيت است. توده كروميت به شكل لايه مانند يا عدسي پهن در جهت شمال شرقي-جنوب غربي قرار گرفته است.

آبدشت

توده هاي كروميت در آبدشت در چند نقطه مانند آبدشت، شيخ علي ( 35 كيلومتري جنوب شرقي دولت آباد)، سوغان، برج باغ پيدا شده است.

در حال حاضر دو عدسي و يا توده پهن در سوغان و خود آبدشت استخراج مي گردد. اين توده ها در داخل پريدوتيت و پيروكسنيت هاي سرپانتينيزه قرار گرفته است. محل استقرار توده كروميت در داخل سنگ بسيار قليايي همه جا سرپانتين مشخص است و حتي در روي زمين مي توان با تعيين محل و جهت رگه سرپانتين بوجود احتمالي توده كروميت پي برد. آثار كروميت در چهار كيلومتري آبدشت در محلي بنام چشمه كمال آباد نيز مشخص شده است و اين محل درست منطبق با ادامه رگه سرپانتين است كه در آبدشت كروميت از آن استخراج مي شود.

نمودار شکل زیر روند تغييرات مواد كروميم­ دار از کانسنگ كروميت تا مصارف نهايي آن را به اختصار نشان داده است.

انواع كانسارهاي کروميت

كروميت را مي‌توان بر مبناي نوع مصرف، ميزان ذخيره، شرايط تشكيل و ژنز و…به گروه­هاي مختلفي تقسيم كرد.

الف- تقسيم بندي بر مبناي ميزان ذخيره:

  1. كانسارهاي خيلي بزرگ با ميزان ذخيره بالاي 100 ميليون تن.
  2. كانسارهاي بزرگ با ميزان ذخيره بالاي 10 ميليون تن.
  3. كانسارهاي كوچك با ميزان ذخيره چند ميليون تن.

ب- تقسيم بندي بر مبناي شرايط تشكيل و ژنز:

اين تقسيم بندي در واقع طبقه بندي كلاسيك كانسارهاي كروميت و در عين حال مهم­ترين و عمومي­ترين نوع آن مي‌باشد كه در ادامه به طور خلاصه به شرح آن خواهيم پرداخت.

  1. کانسارهاي کروميت نوع بوشولد (تيپ لايه اي يا چينه سان)

اين كانسارها بيش از 98% از منابع کروميت جهان را تشکيل داده و به لحاظ اقتصادي داراي اهميت ويژه­ هستند. ازنظر ليتولوژيك شامل توده‌هاي آذرين نفوذي قديمي متشكل از لايه‌هاي گابروئي، پيروكسينيتي، آنورتوزيتي و برونزيتي با اشكال لوپوليتي يا دايك هستند كه به درون صفحات قـاره ­اي مناطق پايدار، تزريق شـده ­اند. سـنگ­هاي ميزبان بلافصل اين كمپلكس‌ها، سنگ­هاي اولترابازيك تفريق ­يافته (شامل دونيت، پريدوتيت، پيروكسنيت) از يك ماگماي گابروئي مادر مي‌باشد، اكثراً به صورت لايه‌هاي پيوسته تا نيمه پيوسته منظم با گسترش جانبي زياد و بافت توده­ اي و بدون تحمل دگرشكلي ديده مي­شوند و در بخش ضخيم دونيتي انباشته­ اي و با فاصله حدود 100 تا 200 متر در زير گابروهاي لايه ­اي در زون انتقالي و در بالاي ناپيوستگي موهو در سري افيوليتي قرار مي‌گيرند و به صورت نهشته‌هاي لايه ­اي غني از كروميت با ضخامت مشخص و منظم و يا به صورت لنزهاي طويل ديده مي‌شوند، مهم­ترين مثال براي اين دسته از كانسارها، كانسار كروميت لايه ­اي كمپلكس بوشولد آفريقاي جنوبي، دايك بزرگ زيمبابوه و استيل واتر آمريكا مي‌باشد، امروزه در حدود 77% ذخاير اثبات شده و بيش از 90% ذخاير شناخته شدة متعلق به نوع استراتي فرم مي‌باشد.

در اين کانسارها لايه غني از کروميت بخشي از مجموعه آذرين را تشکيل مي­دهد و نسبت به لايه ­هاي آذرين به طور هم­شيب قرار دارد. ضخامت لايه­ هاي غني از کروميت (کروميتيت) از يک سانتي­متر تا يک متر متغير است، ليکن گسترش آنها در حد چند تا ده­ها کيلومتر (xKm تا xxKm) مي­باشد.

نحوه تشکيل لايه­ هاي کروميت يکي از مسائل مهم مربوط به منشأ کانسارهاي نوع بوشولد (لايه­ اي شکل) است. يکي از نظريه­هاي مطرح شده، نظريه جدايش ثقلي از جريانات همرفتي است (كامرون و امرسون،1959) که با توجه به نازک و پهناور بودن لايه­هاي کروميت، برخي از زمين شناسان (مك­بيرني و نويس،1979) آن را مردود شناخته­ اند.

افزايش FO2 در شرايط مناسب PT مي­تواند باعث تشکيل لايه­ هاي تک کاني کروميت شود. ليکن ايجاد شرايط مناسب از نقطه نظر FO2 و PT براي تشکيل لايه­ هاي نازک کروميت در طول صدها کيلومتر، بعيد به نظر مي­رسد.

نظريه تزريق­ هاي مکرر ماگما هر چند مي­تواند پاسخگوي دوره­اي بودن لايه ­بندي ريتميک در اين کانسار باشد، ليکن علت اين تغييرات شيميايي سيستماتيک دروني که در توالي­ هاي ريتميک وجود دارد را توضيح نمي­دهد.

اکثريت پترولوژيست­ها در دهه 1960 معتقد به يک توده نفوذي واحد بودند و علت تغييرات منظم در ترکيب شيميايي دروني سنگ­ها را ورود دوره­اي ماگمـا و مخلوط شـدن آن با ماگمـاي باقي­ مانده قبلي مي­دانستند (استوو،1987).

ايروين (1975) پيشنهاد نمود که آلودگي ماگما توسط مواد غني از سيليس و آلومينيوم از طريق هضم سنگ­هاي ديواره­اي اتاقک ماگمائي مي­تواند باعث تشکيل لايه­هاي کروميت شود و اين به واسطه اضافه شدن مواد غني از سيليس به ماگما است.

کانسارهاي کروميت موجود در مجموعه ­هاي افيوليتي معمولاً در منطقه انتقالي هارزبورژيت به سنگ­هاي انباشتي و معمولا بصورت عدسي­ هايي که به طور ناهم­شيب نسبت به هارزبورژيت تکتونيزه قرار دارند، يافت مي­شوند و ليکن در مجموعه­ هاي افيوليتي که شديداً تغيير شکل يافته باشند، اين عدسي­ هاي کروميتي ممکن است نسبت به هارزبورژيت ­های در برگيرنده به طور هم­شيب قرار گرفته باشند. در پائين­ترين بخش از انباشتي­ هاي مربوط به توالي پوسته ­اي نيز کانسارهاي کروميت ممکن است يافت شوند. اين کانسارها لايه ­اي شکل مي­باشـند و بصورت نوارهاي کروميت که به طور متناوب نسبت به دونيت قرار گرفته ­اند، مشـاهده مي­شوند. البته اين کانسارهاي لايه ­اي شکل را نمي بايست با کانسارهاي لايه ­اي شکل نوع بوشولد که در قاره­ ها يافت مي­شوند، اشتباه گرفت.

  1. کانسارهاي کروميت نوع آلپي (نيامي يا انباني)

کانسارهاي کروميت تيپ نيامي در مجموعه­ هاي اولترامافيک نوع آلپي همراه توالي­هاي افيوليتي که بدواً در پوسته اقيانوسي تشکيل شده ­اند، همراه با بسياري از کانسارهاي ديگر يافت مي­شوند. اين کانسارها در سري سنگ­هاي افيوليتي (به ويژه هارزبوژيتي) که معرف ساخت پوسته اقيانوسي مي­باشند، بوجود آمده و در مناطق فعال تکتونيکي و کمربندهاي کوهزايي و در ارتباط با افيوليت­ها و افيوليت­ ملانژها بوده و از کمربندهاي بسيار مهم آن کمربند آلپ – هيماليا مي­باشد که داراي کانسارهاي بسيار زيادي در کشورهاي يونان، منطقه بالکان، ترکيه، ايران، عمان، پاکستان، هند و فيليپين است.

پريدوتيت­ هاي نوع آلپي بخشي از مجموعه­ هاي افيوليتي را تشکيل مي­دهند، که در طول جزاير قوسي و مناطق راندگي موجود در کمربندهاي کوهز­ايي يافت مي­شوند. در مجموعه ­هاي اولترامافيک نوع آلپ، کانسارهاي کروميت در هارزبورژيت يافت مي­شوند و لرزوليت­ها معمولاً فاقد کانسارسازي مي باشند.

در مجموعه­ هاي اولترامافيک لايه­ اي، کروميت به بخش پائيني مجموعه اولترامافيک که شامل دونيت و برونزيت است و نيز به مجموعه­ هاي پيروکسينت-آنورتوزيت محدود مي­باشد، ولي در مجموعه­ هاي اولترامافيک نوع آلپي، لايه ­هاي کروميتيت در بخش­هاي زيرين يافت مي­شوند.

کروميت در صورت حضور در بخش انباشت­ه اي بنياني، منطقه انتقالي و يا به صورت پراکنده در هارزبورژيت باقي­مانده، در غلافي دونيتي احاطه شده است.

اکثراً تمرکز آنها نامنظم بوده و دگرشکلي زيادي را متحمل شده ­اند، بيشتر اين توده­ هاي کروميتي جابجايي شديدي را در طول چين­خوردگي و ازهم پاشيدگي عمومي ساختارهاي اوليه، داشته ­اند و به همين دليل شکل آنها بسيار متنوع مي­باشد (اشکال صفحه ­اي مانند تا انباني). در حدود %23 ذخاير اثبات شـده و در حدود %10 ذخاير شـناخته شده متعلق به کانسـارهاي انباني مي­باشد، عيار اين تيپ کانسارها بيشتر از عيار کانسارهاي استراتيفرم کروميت بوده و در عين حال درصد Al آنها بالا مي­باشد، و نسبت Cr/Fe در آنها بالاتر از کانسارهاي لايه ­اي کروميت است. عيار معدنکاري اين نوع کانسارها %50-10Cr2O3 = مي باشد.

ژو و همکاران (1994) تشکيل کانسارهاي کروميت نيامي را نتيجه ذوب نسبي جبه بالايي دانسته­ اند. ايشان معتقدند که کروميتيت هاي غني از Cr از ماگمايي بوجود آمده­ اند که اين ماگما از ذوب نسبي درجه بالاي جبه بالائي حاصل شده­ اند، در حالي که کروميتيت ­هاي غني از Al در ارتباط با ماگماهايي مي­باشد که از ذوب نسبي درجه پائين جبه بالايي بوجود آمده ­اند.

در اين مدل جبه بالايي در مجاورت توده­هاي بازالتي حاصل از ذوب جبه، ممکن است تحت تأثير ذوب نسبي درجه بالا قرار گيرند که در اين صورت پيروکسن (ارتو و کلينو) موجود در لرزوليت مربوط به جبه بالايي، ذوب مي­شود و آنچه در ديواره باقي مي­ماند، اوليوين است که بصورت پوششي در اطراف اطاق ماگمايي، تشکيل غلاف دونيتي را مي­دهد. به طرف خارج، فقط کلينوپيروکسن ذوب مي­شود آنچه باقي مي­ماند ارتوپيروکسن و اوليوين است که تشکيل منطقه هارزبورژيتي را مي­دهد که در بيرون غلاف دونيتي قرار دارد. اين منطقه هارزبورژيتي به طرف خارج توسط منطقه لرزوليتي احاطه شده است. ذوب نامتجانس پيروکسن، توليد SiO2 مي نمايد و اين سيليس باعث ورود ماگمـا بـازالتي به داخل حوزه ثبات کروميت مي­گردد و نتيجتاً کروميت متبلور مي شود.

مقايسه خصوصيات انواع کانسارهاي کروميت

انواع کانسارهاي کروميت شکل محدوده ترکيب سنگ ميزبان سرپانتيني شدن ترکيب کروميت موقعيت تکتونيکي مثال­هاي مهم درصد ذخيره سهم توليدي
کانسارهاي لايه­اي لايه­اي و ممتد دونيت پيروکسنيت پريدوتيت کم عمدتا غني از آهن در ستبرها بوشولد(آفريقاي جنوبي),گريت دايک(زيمباوه) % 98 % 50
کانسارهاي نوع آلپي لايه­اي وغيرممتد

يا

عدسي شکل

پريدوتيت يا پريدوتيت-گابرو شديد غني از کروم مجموعه­هاي افيوليتي(در پشته­هاي ميان اقيانوسي يا سفره­هاي پشت قوسي) مجموعه­هاي افيوليتي در اورال،ترکيه،فيليپين و ايران % 2 % 50

روش‌هاي اكتشاف کروميت

با توجه به شکل­ گيري کروميت در دو نوع، شرايط و اشکال متفاوت، ارائه مدلي براي اكتشاف اين ماده معدني كه بتواند در مناطق مختلف كارائي داشته باشد، امكان­پذير نمي­باشد و لذا نمي­توان از يك روش خاص به عنوان مطلوب­ترين روش اكتشاف کروميت نام برد. بر اين اساس به برخي روش­هاي مرسوم كه در ايران مورد استفاده قرار گرفته و يا امكان استفاده ازآن براي پي­جوئي و اكتشاف كروميت وجود دارد، مي‌پردازيم.

1- روش‌هاي ژئوفيزيكي

1-1- روش‌ مغناطيس­ سنجي

خاصيت مغناطيسي هر سنگ از جمله كروميت در مرحله اول به مقدار منيتيت همراه با آن بستگي دارد، گرچه از نظر ژنتيكي رابطه نزديكي بين كروميت و منيتيت وجود دارد اما تركيب كريستاليزه شده اوليه مگنتيت نشان دهنده اين مطلب است كه مگنتيت به همراه گابرو در بالا و كروميت همراه با دونيت در توده‌هاي بازالتي قرار مي‌گيرند، بنابراين تفاوت اوليه در مغناطيسي شدن قابل توجيه است. كروميت واقع در ناحيه بالايي يك توده سنگ قليائي خاصيت مغناطيسي بيشتري از سنگ كروميت واقع در ناحيه لايه‌هاي پائيني دارد. شكل ديگر استفاده از خاصيت مغناطيسي در صورتي است كه توده كروميتي داراي خاصيت مغناطيسي بالا ولي سنگ مادر داراي خاصيت مغناطيسي كم باشد.

کمپلکس ­هاي افيوليتي معمولاً بوسيله داده­ هاي مغناطيس­ سنجي هوايي مشخص مي­شوند. آنومالي­ هاي مغناطيسي آنها با شيب تند و بصورت زنجيره­ اي از تغييرات مثبت و منفي باريک محلي تجلي مي­کند.

بررسي­ هاي اکتشافي از نوع مغناطيس سنجي هوابرد و گراني سنجي ناحيه ­اي مي­تواند در تعيين حدود شکل اين توده­ هاي نفوذي کمک کند (هوور و همکاران، 1992).

برداشت­هاي مغناطيس ­سنجي تفصيلي مي­تواند در نقشه­ برداري سکانس­ هاي افيوليتي پوشيده شده در زير سازندهاي رسوبي تخريبي مؤثر باشد. در اين برداشت­ها علاوه بر دستيابي مستقيم به ماده معدني مي‌توان وضع تكنونيكي و زمين ساختي منطقه را روشن نمود و به طور غيرمستقيم توده معدني را اكتشاف نمود. در پيمايش مغناطيس­ سنجي زميني بايد با فاصله‌هاي كوتاه (تقريباً 20 متر)، منطقه شبكه ­بندي شود و در صورتي كه آنومالي مشاهده شود، فاصله باز هم كمتر انتخاب شود. در جدول ذیل ويژگي هاي فيزيکي و مغناطيسي کانسنگ و سنگ درونگير کروميت خلاصه شده است.

ويژگي­هاي فيزيکي کانسنگ و سنگ درونگير کروميت انباني  (هوور و همکاران، 1992)

نوع سنگ کانسنگ سنگ درونگير
خواص فيزيکي دونيت هارزبورژيت سرپانتينيت
جرم مخصوص (gr/cc) 6/4-3 3/3-7/2 33/3-8/2 1/2-2
تخلخل (%) 8/3-2/0 3/0 8/0-1/0 10-5/2
بازمانده مغناطيسي (10-5 SI) 8100-100 1800-10 1300-20 9500-10
خودپذيري مغناطيسي (10-5 SI) 9502-20 200-30 300-200 6000-30
مقاومت ويژه (ohm – m) (ميانگين)8500 64000 68000 10000
سرعت امواج لرزه­ايVp (1km/s) 5/9-5/4 9/8-7/5 10-2/6 5/4-2/4
راديومتري(K)  (PPM) بسيارکم 900-10 10000-1000 1000
2-1- روش ثقل سنجي

متوسط چگالي توده كروميت برابر gr/cm3 5/4 مي‌باشد كه به طور نسبي به ميزان قابل توجهي از چگالي پريدوتيت­ها و سرپانتين بيشتر است. البته اين مقدار در همه جا ثابت نيست و در حالت کلي چگالي کروميت با محتواي Cr2O3 آن تعيين مي­شود.

گراني از بهترين تکنيک­هاي اميد­بخش براي شناسايي و تعيين محل توده­ هاي بزرگ کروميت، حتي در زمینه اي با توپوگرافي شديد، مي­باشد. اين روش در صورتي كاربرد دارد و مؤثر است كه توده كروميتي به صورت يكپارچه وجود داشته باشد. در صورتي كه توده كروميتي به شكل پراكنده در درون سنگ مادر قرار گرفته باشد، توجيه روشن و مشخصي از آنومالي‌هاي حاصله نمي­توان به دست آورد. بعلاوه به علت چگالي كم توده‌هاي سنگ مادر و درصد كم ماده معدني (كروميت)، تغيير و تفسير آنومالي حاصل از اين روش، ممكن است با اشكالاتي همراه باشد، چون ممكن است آنومالي حاصله ناشي از اختلاف چگالي اوليه سنگ­ها و يا اختلاف­ ها ناشي از عمل سرپانتينتيزاسيون باشد. مشكل ديگر در مورد اين روش، تغييرات شديد توپوگرافي است. در اين روش تصحيح عوارض زمين (تصحيحات توپوگرافي) اصلي ­ترين بخش محاسبات را تشکيل مي­دهد؛ همچنين تصحيح چگالي سطحي بکار رفته نيز از اهميت زيادي برخوردار است. به عنوان يک قاعده کلي ذخائر کروميت انباني، آنومالي گراني­ سنجي در حد 8/0 تا 1 ميلي­ گال توليد مي­ کنند. چنين آنومالي­ هايي در سطحي به وسعت 10 تا 20 هکتار گسترش دارند.

اساساً خواص پتروفيزيکي سنگ­هاي اولترامافيک با درجه سرپانتينيتي­ شدن و شرايط فيزيکي و مکانيکي آنها در ارتباط است.

در بين اين خواص، چگالي داراي ثبات بيشتري است، به همين دليل از چگالي به عنوان يک خاصيت و مشخصه بارز و نمونه براي فرق گذاشتن بين آنها و کروميت مي­توان استفاده کرد. پس بنابراين مي­توان گراني را ابتدايي­ ترين روش اکتشاف کروميت دانست. تجربه نشان داده است که تلفيق دو روش گراني و مغناطيس سنجي احتمال موفقيت را بالا مي­برد.

تاثير سرپانتينيزاسيون برخصوصيات فيزيکي سنگ­هاي اولترابازيک (بايراک،2002)

*ماده معدني با درصد بالاي مگنتيت ثانويه

3-1- روش­هاي الکتريکي

از جمله روش­هاي الکتريکي که براي اکتشاف کروميت به کار رفته مي­توان از IP و SP و مقاومت الکتريکي نام برد. البته ممکن است اين روش­ها به تنهايي کمک شاياني براي يافتن محل توده کروميت نکنند، ولي تلفيق نتايج اين روش­ها با روش­هاي ژئوفيزيکي ديگر و يا با ساير روش­ها باعث مطلوبيت بيشتر نتايج مي­شود.

طبق جدول بالا مقاومت الکتريکي کروميت از  Ohm.m 3500-700 تغيير مي­کند. اگر کانسـار از نوع منيزيتي باشـد (غني از منيزيم)، مقاومت کانسـار به کمتر از Ohm.m700 مي­رسد؛ در حالي­که مقاومت الکتريکي دونيت و هارزبورژيت، که سنگ­هاي در­­ برگيرنده کروميت هستند، داراي گستره تغييراتي Ohm.m7000-2200 مي­باشد. اين سنگ­ها داراي مقاومت بيشتري نسبت به ساير سنگ­ها مي­باشند. البته توجه به اين نکته ضروري است که مقاومت الکتريکي سنگ­هاي سرپانتينيتي شده بين Ohm.m100-35 تغيير مي­کند و هدايت  آنها بالا مي­باشد و بايد دقت شود تا اشتباهي صورت نگيرد.

باوجود قطبش (پلاريزاسيون) کم کروميت، ولي استفاده از اين روش در برخي کانسارها موجب پيدايش آنومالي­هاي جالبي شده است که در رسيدن به کانسار مؤثر بوده­ اند.

4-1- روش VLF-EM (الکترومغناطيسي)

روشVLF-EM  که مخفف عبارت “فرکانس بسيار پايين” مي­باشد جزء روش­هاي الکترومغناطيس است که در آن از امواج الکترومغناطيسي با فرکانس بسيار پايين استفاده مي­گردد. اين روش که به عنوان يکي از روش­هاي فعال به حساب مي­ آيد؛ فرستنده امواج الکترومغناطيسي با فرکانس بسـيار پايين توليـد نموده و گيرنده بازتابش اين امواج را بر روي سـطح زمين دريافت مي­ دارد. در اين تكنيك مؤلفه­ هاي ميدان با فركانس بسيار پايين EM كه به ساختارهاي زمين شناسي زير سطحي مربوطند، اندازه­ گيري مي­شوند.

آنتن فرستنده امواج VLF فرستنده­ هاي قوي راديويي به شکل يك سيم عمودي بلند است كه ميدان­هاي الكتريكي و مغناطيسي را در محدوده فرکانسي  KHz30-15 گسيل مي­نمايد. از اين فرستنده ­ها به منظور هدايت كشتي­هاي نظامي و مخابرات ناوبري­هاي دريايي و زير­دريائي استفاده مي­شود. در بحث مخابرات و امواج راديويي اين گستره فركانسي جزء امواج با فركانس خيلي پايين شناخته مي­شود، اگرچه در روش­هاي ژئوفيزيكي EM، اين گستره فركانسي  بالا به شمار مي آيد و لفظ VLF تا حدي گمراه كننده است.

ميدان اوليه شامل مولفه افقي Ho و مولفه قائمEz  وابسته، كه به شكل شعاعي از آنتن فرستنده منتشر مي­شوند. در فواصل به اندازه كافي دور از چشمه، ميدان­هاي حاصل شكل ساده­اي دارند.

بيش از 30 سال است که کاربرد پيمايش ­هاي VLF-EM براي رديابي زيرزميني اهداف رسانا مانند رگه­ هاي معدني و همچنين براي نقشه­ درآوردن ساختارهاي زمين­ شناسي، با قيمت مناسب و سريع، محرز شده است. از مزاياي اين روش مي­توان به راحتي، ارزان و مقرون به صرفه بودن تجهيزات طراحي و طرح، سرعت بالا در عمليات فيلدي، راحتي جابجايي تجهيزات و هزينه کم کل عمليات نام  برد.

با استفاده از اين روش مي­توان مقاومت الکتريکي، اختلاف فاز و ديگر پارامترهاي  VLF-EM نظير: مؤلفه حقيقي و موهومي ميدان مغناطيس قائم، که شامل اطلاعات تشخيصي با ارزشي است و زاويه شيب عوارض نزديک سطح زمين را به راحتي به نقشه درآورد. توسط اين روش اجزا متعامد ميدان الکتريکي افقي (Ex,y) و ميدان مغناطيسي (Hx,y) اندازه­گيري مي­شود. در نقشه برداري­ هاي VLF عموماً بخش حقيقي و موهومي ميدان قائم نرماليزه شده را در امتداد پروفيل رسم مي­كنند. به علت قابليت تفکيک بالاي اين روش مي­توان کانسار کروميت را از دونيت و هارزبورژيت با استفاده از اختلاف رسانايي آنها جدا کرد. همچنين امکان تفکيک بين کانه کروم با سنگ­هاي سرپانتيني شده وجود دارد (بايراک،2002).

2-روش‌هاي ژئوشيميايي

روش­هاي ژئوشيميايي را در مراحل مختلف پي­جوئي و اكتشاف منابع معدني مي‌توان به كار بست، غلظت عادي كروم در محيط‌هاي مختلف بين ppm100- 5 متغير است و غلظت­هاي بيش از اين مقدار، ممكن است نشانه­ اي از كاني سازي كروم باشد.

در پي­جوئي‌هاي ژئوشيميايي اين ماده معدني مي‌توان از عناصر ردياب و نشانه استفاده كرد. به عنوان عنصر نشانه كروم در كانسارهاي فوق بازيك از  Pt،  Crو Ni نام برد كه با توجه به كميابي Pt  و وجود Ni در گروه عناصر كمياب، Cr به عنوان عنصر نشانه اصلي به كار مي‌رود. نقش عنصر كروم (Cr) در كانسارهاي غني از كروم در محيط‌هاي گياهي به عنوان معرف بسيار خوب و در محيط رسوبات رودخانه­ اي و خاك خوب مي‌باشد.

همچنين در مورد كروم مي‌توان از عناصر  Ni، Co و Cu در سنگ­هاي اولترابازيك به عنوان عناصر ردياب كروم نام برد. با توجه به جداول ضرايب همبستگي پروژه­ هاي ژئوشيميايي مختلف کار شده در مناطق حاوي افيوليت و کروميت در ايران ، در سنگ­هاي اولترامافيک، همبستگي زياد بين عناصر Ni، Cr و Co ديده شده است، به طوري­که نقشه­ هاي آنومالي اين عناصر کاملاً برهم منطق مي­باشد.

نتايج حاصل از آناليز داده­ هاي ژئوشيميايي با روش­هاي آناليز فاکتوري و PCA نيز اين همبستگي را تاييد مي­کند و اين عناصر با يکديگر در يک گروه قرار مي­گيرند.

بررسي­هاي دورسنجي و ويژگي­هاي خاص زمين شناسي

تقريباً در همه جاي كره زمين، كانسارهاي كروميت در كمربندهاي افيوليتي يافت مي‌شوند. در مقياس يك كمپلكس افيوليتي، چنين به نظر مي‌رسد كه بيشتر كانسارهاي كروميت در حدود 500-1000 متر زير گابروهاي لايه ­اي قرار دارند و اغلب در مرز دونيت- هارزبورژيت ديده مي‌شوند، لذا مهم­ترين اصل در اكتشاف كروميت توجه به اين مطلب است كه اين ماده معدني هميشه در سنگ­ هاي اولترابازيك كه به كمپلكس‌هاي اولترامافيك- گابرو تعلق دارد يافت مي‌شود.

كاني­هاي كروميت درمحدودة معيني قابل پي­جوئي هستند، به عنوان مثال كانه كروميت غالباً در سنگ­هاي پريدوتيتي به خصوص دونيت و سرپانتنيت كه از سنگ دونيت مشتق شده است، يافت مي‌شود. اين همراهي ضمن آن­كه از نظر سنگ شناسي دليل خاصي دارد، از نظر اكتشافي هم حائز اهميت است.

نكته ديگري كه در اكتشاف كانسار اهميت زيادي دارد و هيچ اشتباهي نبايد در اين مورد رخ بدهد، مشخص كردن شكل هندسي كانسار (لايه اي يا عدسي شكل بودن توده كروميت) مي‌باشد.

در مقياس ناحيه­ اي اولين قدم براي اکتشاف کانسارهاي کروميت مشخص نمودن موقعيت سنگ­هاي اولترامافيک است. اين سنگ­ها ممکن است بصورت لايه­ هاي افقي و يا آن­که بصورت مجموعه­ هاي افيوليتي حادث شوند. از نقطه نظر موقعيت تکتونيکي مجموعه ­هاي لايه­ اي کروميت در مناطق با ثبات قاره­ ها يافت مي­شوند.

در مقياس­ ناحيه­ اي بـا استفاده از تصاوير ماهواره­ اي نيز مي­توان مناطق افيوليتي را مشخص نمود. همان­طور که مي­دانيم کاني­ هاي مختلف در طول موج­هاي مختلف داراي جذب و انعکاس متفاوت هستند، از اين خاصيت جهت آشکار سازي آنها استفاده مي­شود.

براي شناسايي کاني­ها ابتدا بايد خصوصيات طيف جذب و انعکاسي آنها را با توجه به موقعيت باندهاي ماهواره مورد نظر مورد مطالعه و بررسي قرار داد و باندهايي که داراي جذب و انعکاس قابل توجهي هستند را شناسايي نمود و در نهايت براي شناسايي آن کاني يا ساختار از آن باندها بهره بيشتري گرفت. شکل زير منحني طيفي کروميت را نشان مي­دهد.

روش­هاي مختلفي براي پردازش و شناسايي کاني­ها استفاده مي­شود که روش نسبتي يک از آنهاست. در اين روش با شناخت خصوصيات طيف جذبي- انعکاسي کاني باندهاي مناسب که داراي بيشترين انعکاس و بيشترين جذب هستند انتخاب مي­شوند. نسبت باند بيشترين انعکاس به باند بيشترين جذب، براي بارزسازي و شناسايي بسيار مفيد و مؤثر است.

يکي ديگر از اين روش­ها، استفاده از تصاوير رنگي کاذب مي­باشد. از آنجا که اغلب تصاوير ماهواره­ اي به شکل چند باندي در دسترس قرار دارند، تجزيه و تحليل يک باند به تنهـايي نمي­تواند حداکثر اطلاعات را در اختيار ما قرار دهد. فهم روابط بين طول موج­هاي مختلف در تشخيص پديده­ ها و نوع پوشش منطقه بسيار مهم مي­باشد. اين بينش در به تصوير کشيدن بيش از يک باند بر روي سامانه ­هاي پردازش تصوير و توليد تصاوير چند باندي سودمند خواهد بود. استفاده از اين شيوه در تهيه تصاوير رنگي مرکب متداول است که در آن سه باند متفاوت به سه رنگ آبي، سبز و قرمز نسبت داده مي­شوند. در اين ترکيب­ هاي رنگي از باندهاي غيرمرئي نيز استفاده مي شود. بر اين اساس ترکيبات رنگي متعددي که مي­توان از يک تصوير چند باندي بدست آورد بسيار زياد خواهد بود. هدف از انتخاب باندهاي مناسب براي ساختن تصاوير رنگي به حداقل رساندن داده­ هاي کم ارزش و استفاده حداکثر از اطلاعات مفيد مي­باشد.

جدول­هاي ذیل نسبت­ هاي باندي که مي­توان از آنها براي شناسـايي و تشخيص افيوليت­ها در تصاوير ماهواره ­اي ASTER   و Landsat TM  استفاده کرد، را نشان مي­دهند.

نسبت­هاي باندي براي شناسايي افيوليت­ها در تصاوير ماهواره ASTER

G

B

R

b2/b3

b3/b1

b4/b7

b2/b1

b3/b4

b4/b7

1

3

7

نسبت­هاي باندي براي شناسايي افيوليت­ها در تصاوير ماهواره Landsat TM

B

G

R

b7/b5

b5/b1

b5/b3

b3/b1

b5/b4

b7/b5

b5/b4*b3/b4

b5/b1

b5/b7

b4

b5/b1

b5/b7

b5/b7

b3/b1

b3/b5

نقش مطالعه دقيق تكتونيك منطقه در اكتشاف تفصيلي بسيار مهم مي‌باشد، زيرا ممكن است فرايندهاي تكنونيكي از جمله گسل­ها، توده‌هاي كروميتي را در مكان­هاي غيرپيش­بيني شده قرار داده باشد.

گسل­هاي ترانسفورم قديمي نيز مكان مناسبي براي اكتشاف محسوب شده و لازم است كه تمركز كاوش در زون­هاي مجاور يا تبديل سري اولترابازيك به گابرو، انجام شود.

مطالعه تورق و خطواره­هاي کوچک براي يافتن توده­هاي معدني موجود در يک معدن حائز اهميت است. معمولاً نيام­ هاي مربوط به کانسارهاي نيامي کروميت در جهت پلانژ چين­ها و به موازات خطواره ­ها تداوم مي­يابند و نيام­ هاي طويل در پهلوهاي مربوط به چين­ها به صورت بوديناژ در مي­آيند.

براي برنامه ­ريزي اكتشافي و هدايت اكتشافات بر روي توده اولترامافيكي در برگيرنده كانسارهاي كروميت، اولاً بايد چينه­ شناسي سنگ­هاي اولترامـافيك و مافيك وابسـته به آن را مورد توجه قرار داد و ثانياً به شناخت ارتباط چينه ­شناسي واحدهاي مختلف رديف افيوليتي و ترتيب تقدم و تأخر آنها و بازسازي ليتواستراتي­گرافي تمام واحدها پرداخت.

از نظر اكتشافي توجه به ژنر كانسار كروميت و ارتباط آن با سنگ­هاي درون­گير اهميت زيادي دارد، زيرا ارتباط ژنتيكي كروم با سنگ­هاي اولترابازيك يكي از راه­هاي مناسب براي پي­جوئي اين ماده معدني مي‌باشد.

وجود گسل­ها، پديده سرپانتينيزاسيون در منطقه و وجود رگه‌هاي منيزيت در پاره­ اي موارد مي‌تواند مهندس اكتشاف را به سمت وجود يك ناهمگني مكانيكي در درون توده‌هاي اولترامافيك كه مي‌تواند كروميت باشـد، رهنمون سازد. البته اين نتيجه ­گيري به صورت قطعي نمي­باشد. دانستن پاراژنز كاني­هاي ثانوية اطراف گسل­ها نيز مي‌تواند در رديابي رگه‌هاي كروميت موثر باشد.

البته بايد به اين نكته توجه داشت كه نمي­توان از يك روش خاص به عنوان مطلوب­ترين روش اكتشاف نام برد، بلكه مجموعه­ اي از روش ها و عمليات اكتشافي و تجربي است كه با توجه به وضعيت زمين شناسي، موقعيت گسل­ها، تغيير شكل­ها و عوامل مختلف ديگر مي‌توانند به عنوان مطلوب­ترين روش به كار ‌روند.

منبع:

کانسار کرومیت:

در ایران فعالیت‌های اکتشافی و استخراجی کرومیت از حدود ۵۰ سال قبل آغاز شده است و در حال حاضر ۴۲ معدن كروميت در كشور فعال هستند كه ذخاير اين معادن 17/7 میلیون تن است. از اين معادن سالانه بيش از 97/3 هزار تن كروميت استخراج می شود كه اين ميزان 1/04 درصد كل توليد كروميت جهان را شامل مي شود و ايران را نهمين توليدكننده جهاني اين ماده معدني كرده است.

کرومیت شرکت از معادن موجود در استان های سیستان و بلوچستان،خراسان جنوبی، خراسان رضوی، کرمان، هرمزگان و …تامین می شود

تماس جهت سفارش مشتری

  • حداقل تناژ در هر ماه
  • محل بارگیری
  • عیار
  • انبار شرکت
  • 15000 تن
  • معادن کرومیت کشور
  • بالای 38%
  • استان کرمان – منطقه ویژه اقتصادی رفسنجان

Commodity

Grade

Location

Cr 38 – 42 Kerman
Cr >42 Kerman