مراحل اکتشاف معدن به ترتیب کدامند؟ اگر به دنبال اکتشاف معدن و یا دانشجوی رشته مهندسی معدن هستید، این مقاله مخصوص شماست.
اکتشاف معدن، گام مهمی در یافتن مواد معدنی است تا بتوان آنها را به طور بالقوه استخراج کرد. تقاضای انسان برای مواد معدنی و خدمات اکتشاف معدن در حال افزایش است! به عنوان مثال برای ساخت تجهیزات انرژی‌‌های تجدیدپذیر مانند توربین‌های بادی به مس بیشتری نیاز داریم. این تقاضا به افزایش اکتشاف در سراسر جهان منجر می‌شود.
عملیات اکتشاف معدن دارای دو مرحله اساسی است:
در ادامه به بررسی مفصل این دو مرحله خواهیم پرداخت.
مواد معدنی برای نزدیک به 200 سال بخشی از اقتصاد قوی جهان بوده است. اکتشاف و استخراج مواد معدنی در پارک‌های ملی یا ایالتی مجاز نیست. بیش از 20 قانون برای اکتشاف و استخراج معادن برای حفاظت از محیط زیست، میراث بومی، آب، زمین، گیاهان و حیوانات، تنوع زیستی، حوضه آب و... اعمال می‌شود.
در ادامه مطلب با ما همراه باشید تا دقیقاً بدانید اکتشاف معدن چیست، روش‌های نوین و مراحل اکتشاف معدن کدامند، اکتشاف معدن چه اصولی دارد، برای اکتشاف معدن آیا نیازی به گرفتن مجوز است و اگر این طور است، مراحل گرفتن یا انتقال پروانه اکتشاف معدن کدامند.
اکتشاف (Exploration) به مجموعه‌ای از فعالیت‌ها گفته می‌شود که به تعیین و کشف وجود مواد معدنی در زیرزمین کمک می‌کند.
اگر در فرآیند اکتشاف مشخص شود که مواد معدنی قابل استخراج تجاری هستند، استخراج معادن در دستور کار قرار می‌گیرد. شاید برایتان جالب باشد که بدانید کمتر از یک درصد از پروژه‌های اکتشافی معمولاً تا ایجاد یک معدن پیش می‌روند، چون معدن و منابع استخراج شده هزینه مالی بالایی دارند.
اکتشاف معدن (به انگلیسی: Mine Exploration) فرآیند جستجوی شواهدی از هرگونه کانی‌سازی و منابع و ذخایر ارزشمند از نظر اقتصادی و تجاری با به کارگیری علوم، فنون و روش‌های مختلف در روی زمین یا زیرزمین است.
اکتشاف معدن شامل عملیات مختلفی می‌شود مانند:
در اکتشاف معادن، از معادن متروکه، معادن سنگ و گاهی اوقات معادن عملیاتی بازدید می‌شود. علاقه‌مندان معمولاً با هدف اکتشاف و مستندسازی و گاهی با استفاده از نقشه برداری و عکاسی به چنین فعالیت‌هایی می‌پردازند. از این نظر، اکتشاف معدن را می‌توان نوعی باستان شناسی صنعتی آماتور در نظر گرفت.
با این حال از بسیاری جهات، به غارنوردی نزدیک‌تر است و بسیاری از افراد فعال در این حوزه، علاقمند به کاوش در معادن و غارها هستند. مثلاً در مراحل اکتشاف معدن سنگ آهن معمولاً به تجهیزاتی مانند کلاه ایمنی، لامپ‌های سر، چکمه‌های ولینگتون، تجهیزات کوهنوردی و... نیاز است.
مطالعه کنید: بزرگترین معادن مس دنیا
اصل کلی در اکتشاف معدن این است که تکه‌های اطلاعات زمین شناسی از چندین مکان استخراج شده و در منطقه بزرگ‌تر برای ایجاد یک تصویر زمین‌شناسی برون یابی می‌شوند. اکتشاف هر چقدر که رو به جلو پیش می‌رود، پیچیدگی‌های آن نیز افزایش می‌یابد.
ابتدای امر روش‌های ارزان‌تر و خام‌تر اجرا شده و اگر اطلاعات حاصل از نظر اقتصادی جالب توجه و به صرفه باشد، تکنیک های پیشرفته تر و گران‌تر در مراحل بعدی اکتشاف معدن به کار گرفته می‌شوند. با این حال، یافتن توده‌های سنگ معدنی غنی شده بسیار نادر است و بنابراین بیشتر عملیات‌های اکتشاف معدن پس از چند مرحله یا حتی همان مرحله اول متوقف می‌شوند.
فعالیت‌های اکتشافی اولیه مانند نقشه برداری، از یک منطقه بزرگ شروع می‌شود و سپس مناطق کوچکتر را هدف قرار می‌دهد. هدف این است که ببینیم آیا کانی سازی در سطحی است که بتوان مواد معدنی را به صورت تجاری استخراج کرد یا خیر. به طور کلی خلاصه مراحل اکتشاف معدن ممکن است شامل موارد زیر باشد:
جمع آوری و تحقیق در مورد دادههای دفتری با استفاده از نقشه برداری و بررسی و مقایسه نقشه‌های زمین شناسی، بررسی تصاویر گرفته شده از زمین از سطح یا هوا و به صورت هوایی و ماهواره ای، سنجش‌های هوابرد ژئوفیزیک و ژئوشیمی
اولین مرحله از اکتشاف معدن مرحله پیجویی است.
به کارگیری علم پیدایش و تشکیل کانسار کانی، نقشه‌برداری ساختمانی و تجزیه و تحلیل‌های کانی‌شناسی و سنگ‌شناسی در کشف، تشخیص و ارزیابی پیگردهای کانی است.
پیجویی زمین‌شناسی به منظور جستجوی کانی شامل بررسی ویژگی‌های زایشی منطقه هدف، جمع‌آوری دادههای بدست آمده در جریان هر یک از مراحل پیجویی و اکتشاف نقشه‌برداری، مطالعات دگرسانی و زون بندی، پیمایش گمانه‌‌‌ها و مغزه‌ها، … تفسیر دادههای زمین‌شناسی جمع آوری شده، یکپارچه و هم سنخ کردن کلیه اطلاعات دیگر جهت هدایت جستجوی کانسار و ارزیابی آن است.
در پی‌جویی‌های ژئوفیزیکی، تغییراتی را در شرایط زمین‌شناسی که ممکن است ناشی از وجود کانسارهای کانی اقتصادی باشد، از فاصله‌ای مشخص کشف می‌کنند.با استفاده از ابزارهای بسیار حساس تغییرات خواص فیزیکی زمین (ناهنجاری‌ها) انداره‌گیری می‌شوند. آزمایش نمونههای آب و خاک و به دست آوردن اطلاعات اولیه به صورت میدانی، جستجو و مشخص کردن محل یک آنومالی با آنالیز کانی شناسی و سنگ شناسی و از طریق پی جویی ژئوفیزیکی (کشف تغییرات شرایط زمین شناسی ناشی از وجود کانسار کانسنگ و اندازه گیری خواص فیزیکی زمین)
ژئوشیمی در مقایسه با ژئوفیزیک جدیدتر است. پیجویی ژئوشیمیایی تغییرات جزئی را که ناشی از وجود ماده معدنی (معمولا فلزی) در نزدیکی محل پیجویی است کشف می‌کند. در واقع ثبت کلیه آنومالی‌ها و کشف تغییرات جزئی شرایط محل پی جویی ناشی از وجود ماده معدنی پی جویی ژئوشیمیایی است.
مرحله اکتشاف و حفاری
تعیین دقیق شکل هندسی، گستره، تناژ، عیار و ارزش یک کانسار، محاسبه درآمد حاصله و انجام مطالعات امکان سنجی حفاری و معدنکاری
حفاری اوج کارزار مراحل اکتشاف معدن است. چون یک فرآیند بسیار گران است بنابراین فقط در مکان‌های نادری انجام می‌شود که پتانسیل بالایی در کشف معدن و مواد معدنی دارند.
روش‌های نوین اکتشاف معدن عبارتند از:
1- فناوری‌های پیشرفته دادههای مکانی و تجسم دادههای مکانی برای در اختیار نهادن دادههای مختلف و مفید با استفاده از:
2- سیستم اطلاعات جغرافیایی یا GIS
دسترسی به موقعیت‌های جغرافیایی و منطقه‌ای و نمایش موقعیت، اندازه و شکل اجسام مختلف داخل لایه‌های زیرین یا روی زمین و بررسی تأثیر آن اجسام بر محیط پیرامون
3- هوش مصنوعی یا AI
ارائه اطلاعات کامل و دقیق در هر روز و به ثمر نشاندن سریع تر و با کیفیت بیشتر اکتشافات
4- دستگاه‌های پیشرفته XRF، XRD (پراش اشعه X)، LIBS (طیف سنج فروشکست القایی- لیزری) و SWIR (طیف سنج مادون قرمز- موج کوتاه)
انواع دوربین ها، محدودکننده‌های پرتویی، امکان تبادل بی سیم اطلاعات و جی پی اس به دستگاه‌های جدید XRF برای انجام سریع تر تجزیه و تحلیل‌های شیمیایی، اندازه‌گیری سریع و ارزان عیار عناصر و مجزا سازی نمونههای پرعیارتر از نمونههای کم عیارتر اضافه شدند. LIBS با قابلیت تشخیص عناصر سبک مثل لیتیوم، آلومینیوم ، منیزیم یکی دیگر از دستگاه‌های پیشرفته ای است که اخیراً در مراحل اکتشاف معدن مورد استفاده قرار می‌گیرد.
چگونه معدن کشف کنیم؟! آیا می‌دانستید که اکتشاف به شدت تحت نظارت است. کاوشگران مواد معدنی باید برای اخذ مجوز اکتشاف اقدام کنند. مجوز به کاوشگر حق انحصاری جستجوی یک ماده معدنی خاص در یک منطقه مشخص شده را می‌دهد. البته لازم به ذکر است که مجوز اکتشاف، اجازه استخراج معدن را به دارنده آن نمی‌دهد یا تضمین نمی‌کند که مجوز معدن صادر می‌شود. دارنده پروانه همچنین می تواند برای مجوز استخراج یا ابقاء درخواست دهد.
وظایف شرکت‌های اکتشافی:
دارنده مجوز حفاری معدن باید تمام اقدامات منطقی را برای موارد زیر انجام دهد:
این وظیفه سازمان زمین شناسی و اکتشافات معدنی کشور است که تضمین کند خرید و فروش معدن یا اکتشاف معدن به صورت قانونی انجام می‌شود. آنها باید از جوامعی که در آن مراحل اکتشاف معدن در حال انجام است، حمایت کنند. یکی دیگر از اصول اکتشاف معدن این است که دارنده پروانه یا گواهی نامه اکتشاف تنها در صورتی مجاز به حمل و فروش ماده معدنی است که از سازمان صنایع و معادن مجوز داشته باشد.
زیرمجموعه‌های پیجویی و اکتشاف شامل موارد زیر است:
وقتی صحبت از معدن و معدن‌داری می‌شود چندین شاخه متعدد علمی و عملی به ذهنها می‌رسد. در این شاخه دانشگاهی که از هیجان خاص خود برخوردار بوده به سه شاخه مطالعاتی اصلی تحت عناوین پیجویی و اکتشاف، استخراج و بهره‌برداری و در نهایت فرآوردی مواد معدنی می‌توان اشاره نمود. بخشی که ما الان در آن قرار داریم پیجویی و اکتشاف، اولین مرحله از فعالیت‌های معدنی را دربرمی‌گیرد. در این قسمت به زبان ساده از لحظه مشاهده یک نمونه سنگ و یا خاک که ارزش اقتصادی داشته باشد تا زمانیکه منجر به صدور گواهی کشف شود برایتان شرح داده می‌شود.
– فرض کنید شما یک سنگی را پیدا کرده‌اید در ابتدا می‌بایست از ارزش اقتصادی آن از طریق انجام یک یا دو آنالیز مثلا XRF و یا XRD و همچنین کارشناس خبره این کار مطمئن شوید. در ادامه حتما مختصات جغرافیایی نقطه و محدوده‌ای که سنگ در آن یافت شده است را از طریق GPS تعیین و توسط افراد و یا شرکت‌های مجاز فعال در این قسمت مورد برسی قرار خواهید داد تا از آزاد و بلامعارض بودن آن مطمئن شوید. به این صورت که مختصات مورد نظر در کاداستر(سامانه ثبت و صدور مجوزهای معدنی) وارد و از آزاد بودن محدوده و فاصله و حریم آن نسبت به محدوده‌های بهره‌برداری، گواهی کشف‌دار، دارنده پروانه اکتشافی، محدوده‌های مزایده‌ای، ثبت شده بلامعارض قبلی و در نهایت حفاظت شده و محیط زیست تعیین گردد. تمام کارهایی که تا پایان این بخش صورت می‌پذیرد را مشاوره و ثبت در کاداستر گویند.
– با صدور نامه ثبت بلامعارض محدوده به‌نام شما فرصتی کوتاه یک الی دو ماهه دارید تا به ارائه گزارش طرح اکتشافی بپردازید. در این زمان باز از طریق افراد و شرکت‌های مجاز در این زمینه به تهیه این طرح پرداخته و در نهایت با مهر و امضای یکی از مهندسین سازمان نظام مهندسی معدن وتایید کارشناسان کمیته اکتشافی سازمان صنعت، معدن و تجارت موفق به صدور و دریافت پروانه اکتشافی محدوده اکتشافی خود خواهید شد.
– در مرحله سوم که شاید مهم‌ترین بخش فعالیت‌های اکتشافی یک محدوده اکتشافی را به خود اختصاص می‌دهد، از زمان صدور پروانه اکتشافی تا ارائه گزارش جامع پایانی اکتشاف است. این مرحله که بنا به نوع ماده معدنی معمولا می‌تواند بین 6 الی 18 ماه را به خود اختصاص داده و بنا به شرایط آب و هوایی منطقه، عدم وجود سرمایه‌گذاری و یا افزایش مطالعات اکتشافی با درخواست کارفرما و موافقت سازمان محترم صنعت، معدن و تجارت از 3 ماه الی یکسال بصورت مرحله مرحله تمدید گردد. در پشت پروانه اکتشافی صادره مجموعه فعالیت‌های اکتشافی در چهار مرحله شناسایی، -پیجویی، -اکتشاف مقدماتی و -اکتشاف تفصیلی شرح داده شده است. این مراحل به‌طور کاملا اختصاری و بسته به نوع ماده معدنی(فلزی، غیرفلزی، ساختمانی، تزئینی و نما و …) به شرح زیر خواهد بود.
– انجام مطالعات دفتری و گردآوری مجموعه‌ای از دادههای ماهواره‌ای، زمین‌شناسی وضعیت راه‌های ارتباط به منطقه و محدوده، – پیجویی کامل و چکشی از محدوده جهت تعیین بهترین محل برای شروع فعالیت‌های اکتشافی در آن بخش، – ترسیم یکی از نقشه‌های زمین‌شناسی و توپوگرافی متوسط مقیاس 1:25.000، 1:20.000 و یا 1:10.000، – انجام مطالعات ژئوشیمی و ژئوفیزیک در مقیاس اکتشاف مقدماتی و استفاده از نتایج همه مراحل بالا جهت تعیین محدوده و بخش اصلی مطالعات و ایجاد سینه‌کار، – انجام ژئوشیمی و ژئوفیزیک به‌شکل تفصیلی و تخصصی و استفاده از نتایج آن جهت تعیین دقیق محل مغزه‌گیری‌ها و یا ایجاد سینه‌کار ، – انجام انواع حفاری‌های اکتشافی از همان مراحل آغازین تا تعیین ذخیره قطعی با عناوین مختلفی چون چاه، چال، ترانشه، چاهک و کرگیری(مغزه‌گیری)، – انواع نمونه‌گیری‌ها و برداشت نمونه از محدوده قبل از حفاری‌ها، بعد از آن جهت آنالیزهایی چون XRF، XRD، ICP، تست تکنولوژیکی، آزمایشات مقاومتی و فیزیکی سنگ و بسیاری از آنالیزهای تخصصی بسته به نوع ماده معدنی و در نهایت – تهیه گزارش پایانی اکتشاف به همراه تهیه نقشه زمین‌شناسی و توپوگرافی 1:1000 که مرحله پایانی اکتشاف را دربرمی‌گیرد. با ارائه این گزارش که دربرگیرنده تمامی فعالیت‌های اکتشافی در محدوده از احداث و ترمیم جاده، استعلامات اداری تا تمامی کارهای اکتشافی تخصصی است که با مهر و امضای یکی از مهندسین سازمان نظام مهندسی معدن مورد تایید قرار گرفته است؛ پس از بررسی در کمیته اکتشافات سازمان صنعت، معدن و تجارت منجر به صدور گواهی کشف می‌گردد.
بدین‌ترتیب با صدور گواهی کشف مراحل پیجویی و اکتشاف به پایان می‌رسد. یادآوری می‌کنم پیجویی و اکتشاف در هر معدنی همزمان با استخراج ماده معدنی جهت بهره‌برداری از بخش‌های دیگر همواره می‌تواند در حال انجام باشد. مشابه آنچه در معادن بزرگ از جمله سرب و روی انگوران مشاهده و انجام می‌پذیرد.
ماده 5 قانون معادن کشور بیان می‌کند که اشخاص حقیقی و حقوقی مجاز به انجام اکتشاف ذخایر معدنی هستند و بر اساس ماده 8 قانون معادن پروانه بهره برداری معادن مکشوفه برای دارندگان اکتشاف، طبق مقررات مربوط صادر می‌شود. مراحل گرفتن پروانه اکتشاف معدن عبارتند از:
نکات مهم
نحوه انتقال پروانه اکتشاف معدن در صورتی رسمی است که سازمان صنایع و معادن آن را تأیید و رضایت نامه خودش را در این زمینه ارائه دهد. در ضمن انتقال گیرنده و انتقال دهنده باید توسط سازمان به دفترخانه معرفی شده و آنها بایستی تعهدات را متقبل شوند.
استعلام پروانه اکتشاف معدن یکی از مراحل ضروری در اکتشاف معدن محسوب می‌شود. این استعلام‌ها بایستی در سامانه بهين ياب ثبت شوند. نتايج استعلام‌هاي ثبت شده پس از انجام بررسی‌های لازم در وزارت صنعت، معدن و تجارت، در سامانه هماهنگ نمايش داده مي‌‌شوند.
مراحل اکتشاف معدن شامل به کارگیری ابزار و تجهیزاتی است که مخصوص زمین شناسان اکتشاف معدنی، معدنچیان، نقشه برداران و محققان در مقیاس بزرگ است. برخی از دستگاه‌های اکتشاف معدن عبارتند از:
شرکت مانا معدن کیان تجارت تحت برند ماناماین به صورت تخصصی در حوزه اکتشاف معدن مشغول به فعالیت است و می‌تواند برای مشاوره و تحلیل، پی جویی، تهیه نقشه‌های زمین شناسی و توپوگرافی، تهیه طرح اکتشاف و اخذ پروانه اکتشاف به شما کمک کند.