روش‌های اکتشاف معدن آهن
پیش از آنکه به روش‌های اکتشاف معدن آهن بپردازیم، اجازه دهید ماهیت فرایند اکتشاف سنگ آهن را مورد بررسی قرار دهیم. به طور کلی، اکتشاف، فرآیند جستجوی ذخایر معدنی، زغال سنگ، سنگ آهن ، نفت یا گاز (نفت) می‌باشد. لازم به ذکر است که اکتشاف ابتدا در حوزه وسیعی انجام می‌شود و سپس در منطقه‌ای که منابع بالقوه شناسایی می‌شوند، متمرکزتر می‌شود. در نظر داشته باشید که اکتشاف تضمین نمی‌کند که استخراج سنگ معدن مورد نظر ، حتما در یک منطقه انجام شود! به طور کلی، هدف از اکتشاف، جستجوی ذخایر قابل توجهی از مواد معدنی یا نفتی است که جهت استخراج، فرآوری و فروش از ارزش بالایی برخوردار می‌باشند.
انواع روش‌های اکتشاف معدن آهن
لازم به ذکر است که قبل از اینکه هر کاوشگر یا شرکتی بتواند اکتشاف منابع را انجام دهد، باید مجوز اکتشاف تایید شده از معدن، اکتشاف و علوم زمین را اخذ نماید. شرایط مجوز اکتشاف بسته به نوع منبع می‌تواند متفاوت بوده و شامل شرایطی برای به حداقل رساندن اثرات ناشی از اکتشاف می‌باشد. در نظر داشته باشید که روش‌های اکتشاف معدن آهن را می‌توان در چهار طبقه نقشه برداری و بررسی ، نمونه برداری ژئوشیمیایی، حفاری و بررسی های ژئوفیزیکی مورد بررسی قرار داد که در ادامه به طور مشروح به این روش‌ها پرداخته می‌شود:
1. نقشه برداری زمین شناسی
نقشه برداری زمین شناسی ، انواع سنگ آهن (به انگلیسی Iron ore) و ساختارهای زمین شناسی را نسبت به شکل زمین و توپوگرافی ، مکان یابی و شناسایی میکند. لازم به ذکر است که این روش، از نخستین روش‌های اکتشاف معدن آهن است که بر روی زمین انجام می‌شود و می‌تواند در مقیاس دقیق محلی یا مقیاس منطقه‌ای انجام شود. نقشه برداری زمین شناسی معمولا شامل بازدید از منطقه مورد نظر توسط یک زمین شناس برای بررسی رخنمون‌های سنگی و مشاهده موقعیت و ویژگی‌های سنگ‌ها یا رسوبات قابل مشاهده در سطح است. این روش، ممکن است شامل دسترسی وسایل نقلیه سبک به یک ملک، ثبت اندازه‌گیری‌ها و جمع‌آوری نمونه‌های کوچک از رخنمون‌های سنگی، خاک‌ها یا نهرها برای تجزیه و تحلیل شیمیایی باشد. از اطلاعات به دست آمده از این متد، می‌توان برای تهیه نقشه زمین شناسی منطقه اکتشافی، ثبت توزیع انواع سنگ ها و ساختارها استفاده کرد.
2. ارزیابی‌های رومیزی
از دیگر روش‌های اکتشاف معدن آهن ، ارزیابی های رومیزی است که شامل تحقیق در مورد اطلاعات زمین شناسی موجود در حوزه یک منطقه است. این بررسی‌ها ممکن است شامل تحقیق و تجزیه و تحلیل گزارش‌های اکتشاف قبلی شرکت، داده های اکتشافی و اطلاعات منتشر شده زمین شناسی باشد. این فرآیند به یک شرکت اکتشافی یا جستجوگر اجازه می دهد تا قبل از درخواست مجوز یا شروع هر کار میدانی واقعی، تصمیمی آگاهانه بگیرد.
3. بررسیهای ژئوفیزیکی
بررسیهای ژئوفیزیکی نیز یکی از بهترین روش‌های اکتشاف معدن آهن است که می‌تواند به شناسایی منابع، بدون نیاز به نمونه‌برداری کمک کرده و معمولا با حداقل اختلال سطحی انجام می‌شود. بررسیهای ژئوفیزیکی را می‌توان از هوا (بررسیهای ژئوفیزیکی هوابرد) یا روی زمین (بررسیهای ژئوفیزیک زمینی) انجام داد.
بررسی های ژئوفیزیکی هوابرد
بررسی های ژئوفیزیکی هوابرد ممکن است شامل بررسی های مغناطیسی، رادیومتری، گرانشی یا الکترومغناطیسی باشد. این بررسی‌ها معمولا توسط هلیکوپترهای پروازی در ارتفاع کم یا هواپیماهای سبک که به صورت شبکه‌ای پرواز می‌کنند، انجام می‌شود. لازم به ذکر است که در این نوع بررسی، ابزارهای اندازه‌گیری یا روی هواپیما نصب می‌شوند یا در زیر یا پشت آن بکسل می‌شوند.
بررسی های زمینی
بررسی های ژئوفیزیکی زمینی ممکن است شامل بررسیهای لرزه‌ای، مغناطیسی، رادیومتری، گرانشی یا الکترومغناطیسی باشد. بسته به نوع بررسی انجام شده، یک بررسی ممکن است متشکل از یک ژئوفیزیکدان یا تیمی از ژئوفیزیکدانان و تکنسین ها باشد که با استفاده از موتورهای چهارچرخ، وسایل نقلیه سبک یا کامیون‌های لرزه نگار در حال پیاده روی هستند.
بررسی های ژئوفیزیکی رادیومتری
بررسیهای رادیومتریک، پرتوهای گاما را که به‌طور پیوسته در اثر تجزیه برخی کانی‌های پرتوزای طبیعی معمول، از زمین ساطع می‌شوند، را اندازه‌گیری می‌کنند. این بررسی ها بر ثبت مقادیر ایزوتوپ های پتاسیم، توریم و اورانیوم متمرکز بوده! و بیشتر در اکتشاف مواد معدنی فلزی و صنعتی استفاده می شود.
4. بررسی های ژئوشیمیایی
بررسی های ژئو شیمیایی برای هدف قرار دادن مناطقی برای اکتشاف بیشتر استفاده می‌شوند. این بررسی‌ها معمولا شامل جمع‌آوری نمونه‌های خاک، سنگ و/یا رسوب است. این نمونه‌ها برای تجزیه و تحلیل و برای شناسایی مناطق بالقوه کانی سازی به بخش آزمایشگاه فرستاده می‌شوند. این بررسی‌ها شامل موارد زیر می‌باشد:
نمونه برداری از خاک
برای جمع آوری نمونه‌های خاکی و زیر خاکی از ابزارهای دستی مانند بیل، کلنگ و مارپیچ دستی استفاده می‌شود. لازم به ذکر است که این نمونه‌ها معمولا بر اساس یک الگوی شبکه‌ای منظم جمع آوری می‌شوند. در این بررسی‌ها از مارپیچ‌های برقی، دستی یا نصب شده روی وسیله نقلیه نیز ممکن است استفاده شود. در نظر داشته باشید که در طول بررسیهای ژئوشیمیایی ، حفره‌های حفر شده در طول برنامه، معمولا پر می‌شوند و پوشش گیاهی، بلافاصله پس از نمونه‌برداری جایگزین می‌شوند.
نمونه برداری از رسوبات جریان
در این نوع از بررسی، نمونه‌های تقریبی دو کیلوگرمی از رسوبات در داخل خطوط زهکشی، جمع آوری می شوند. معمولا از محل اتصال دو نهر؛ سه نمونه گرفته می شود: یک نمونه از پایین دست محل اتصال نهرها و دو نمونه از بالادست محل اتصال آنها (در هر یک از خطوط زهکشی ادغام شده). لازم به ذکر است که این نمونه‌ها معمولا با استفاده از ابزار دستی گرفته می‌شوند و ممکن است در طول جمع آوری الک شوند.
نمونه برداری تراشه سنگ
در این نوع نمونه برداری، تا چند کیلوگرم مواد سنگی از رخنمون‌های سنگی با استفاده از ابزارهای دستی جمع آوری می‌شود. نمونه های تراشه سنگ معمولا در طول برنامه های نقشه برداری زمین شناسی جمع آوری می شوند.
برای مطالعه بیشتر مخصوصا در حوزه معدن می‌توانید از مقالات دیگر ما مثل معادن فعال آهن در ایران استفاده نمایید و یا به وبلاگ ما سر بزنید
5. روش‌های حفاری
حفاری اغلب به عنوان بخشی از یک برنامه اکتشافی برای به دست آوردن اطلاعات دقیق‌تر در مورد انواع سنگ‌های معدنی از جمله سنگ آهن ( با فرمول شیمیایی Fe2O3) زیر سطح زمین انجام می‌شود. هدف بیشتر روش های حفاری ، بازیابی نمونه‌ای است که می‌تواند برای شناسایی یک منبع خاص مورد تجزیه و تحلیل شیمیایی قرار گرفته! و برای شناسایی نوع ماده سنگی که در عمق معینی در زیر سطح وجود دارد، استفاده شود. لازم به ذکر است که روش حفاری مورد استفاده، به نوع اطلاعات مورد نظر، بودجه تعیین شده توسط شرکت اکتشاف و نوع سنگ درگیر بستگی دارد. مهمترین‌های روش‌های حفاری به این شرح است:
مته سوراخ کن
در این روش حفاری، معمولا از مارپیچ دستی یا مارپیچ نصب شده بر روی خودروی سبک استفاده می شود. از این روش حفاری به طور کلی برای گمانه‌های کم عمق استفاده می شود و نیاز به آماده سازی منطقه‌ای کمی دارد.
حفاری هوایی
حفاری هوایی معمولا به عنوان حفاری سوراخ باز نیز شناخته می‌شود. به این دلیل، به این نوع عملیات ، “حفاری هوایی” گفته می‌شود که از هوای فشرده برای کمک به بازگرداندن قطعات سنگ به سطح زمین استفاده میکند. سه نوع اصلی حفاری هوایی به این شرح است:
- حفاری چرخشی : این حفاری از یک مته چرخان برای شکستن مواد سنگی استفاده میکند. در این حفاری، هوای فشرده به داخل میله‌های حفاری توخالی فرو رفته و به آوردن قطعات طرفین حفره به سطح کمک میکند. لازم به ذکر است که حفاری چرخشی یکی از سریع‌ترین و ارزان‌ترین روش‌های حفاری است که برای ایجاد حفره‌های کم عمق در مراحل اولیه اکتشاف استفاده می‌شود.
- حفاری هسته هوایی : این حفاری از یک مته چرخشی برای برش مواد سنگی و از هوای فشرده برای چرخاندن برش‌های مته استفاده می کند.
- حفاری ضربی : حفاری ضربه‌ای از هوای فشرده برای به حرکت درآوردن مته ضربه ای دوار استفاده کرده و به روشی مشابه چکش جک عمل میکند.
