شرایط تشکیل و ژنز کانسار های پلاتین

الف) اختلاط ماگمایی magma mixing
ب) آلایش ماگمایی Magma Contamination
ج) دیوتریک Deuteric
کانسار پلاتین ماگمای آغازین همراه با سنگ مافیک و اولترامافیک(کانسارهای پیروتین نیکل دار پلاتین) می باشد که این کانسارهای ارتوماگمایی یا ماگمایی واقعی عناصر گروه پلاتین همراه با سولفید ها یافت می شوند. لذا ته نشینی یک فاز سولفیدی برای تشکیل این کانسارها ضروری است. ته نشینی فاز سولفیدی ممکن است به یکی از دلایل ذیل باشد:
•هضم گوگرد موجود در یک منبع خارجی
•سرد شدن ماگما
•هضم سیلیکات
•استخراج دو یا چند ماگمای مختلف

الف) اختلاط ماگما:
در مورد کانسارهای ریف مرنسکی (بوشفلد آفریقای جنوبی)، ج ام ریف JM Reef، مجموعه استیل واتر (مونتانا امریکا)، یوجی 2 (UG2) پلات ریف، گریک دایک (زیمبابوه) و لک دزایل (کانادا) اعتقاد بر این است که ته نشینی سولفیدهای حاوی PGE در نتیجه اختلاط دو ماگمای مختلف انجام شده است.
براساس مدل ارائه شده توسط کمپ بل و همکاران، اختلاط ماگماها توسط اختلاف دانسیته ماگماهای موجود در اطاق ماگمایی و ماگماهای ورودی کنترل می شود. چنانچه ماگمای ورودی دارای دانسیته بیشتری باشد، در کف اتاقک ماگمایی گسترده می شود و در این حالت امتزاج بین ماگمای ورودی و ماگمای موجود در حد می نیمم می باشد. لیکن چنانچه ماگمای ورودی با سرعت زیاد به طرف بالا صعود نماید، در این صورت ماگما به درون اتاقک ماگمایی فوران می کند و به مقدار کمی با ماگمای موجود در اطاق ماگمایی مخلوط می شود.
چنانچه ماگمای ورودی سبکتر از ماگمای موجود در اتاقک ماگمایی باشد، در این صورت ماگما به طرف بالای اتاقک ماگمایی فوران نموده و بر روی سطح ماگمای موجود در اتاقک ماگمایی گسترده می شود.
چنانچه ماگمای ورودی دانسیته ای برابر با دانسیته بخشی از ماگمای موجود در اتاقک ماگمایی داشته باشد. در این صورت، این ماگمای ورودی با همان بخش از ماگمای موجود در اتاقک ماگمایی ممزوج خواهد شد.
کمپ بل و همکاران (1983) پیشنهاد نمودند که در یک اتاقک ماگمایی که در آن پلاژیوکلاز (یک کانی سبک) در حال تبلور است، تدریجاً چگالی ماگمای باقیمانده افزایش می یابد تا آن که چگالی آن از دانسیته ماگمای ورودی بیشتر شود. طبق نظر کمپ بل و همکاران، در ریف مرنسکی (مجموعه بوشولد ) و ج ام ریف (مجموعه استیل واتر در مونتانای امریکا) چنین تغییر چگالی رخ داده است. مدل امتزاج می تواند به تنهایی پاسخگوی تشکیل فازهای سولفیدی و اکسیدی باشد، لیکن در تشکیل این کانسارها مدل های دیگری نظیر سرد شدن و نیز آلودگی ماگما توسط سیلیکاتها، می توانند دخالت داشته باشند.

ب) آلایش (آلودگی) ماگمائی:
کانسارهای سولفیدی ماگمایی که حاوی عناصر گروه پلاتین می باشند، در توده های خروجی ونفوذیهای مافیک و اولترامافیک یافت می شوند که در آنها اشباع شدن ماگما از نقطه نظر گوگرد توسط یک منبع خارجی مانند آلودگی توسط سنگ های دیواره ایجاد شده است. به عنوان مثال در مورد کانسارهای نیکل موجود در کمربند نیکل منیتوبا (کانادا) پیشنهاد شده است که گوگرد دارای یک منشأ خارجی است و فلزات (Fe, Ni) از ماگما سرچشمه گرفته اند. نالدرت و مکدونالد (1980) پیشنهاد نموده اند که در کانسار سادبوری (کانادا) آلودگی ماگمای بازیک توسط سنگ های دیواره نسبتاً غنی از سیلیکات، باعث جدایش ماگمای سولفیدی گردیده است.
از جمله پدیده هایی که این موضوع را تأئید می کند عبارتند از:
•بالا بودن درصد نورم کوارتز، همراه با پیروکسن و پلاژیوکلاز که ترکیب آنها نسبتاً بدوی است و نشان دهنده تفریق ناچیز می باشد.
•وجود قطعات سنگ نسبتاً هضم شده در درون سنگ های همراه با کانسار سازی.
•بالا بودن نسبت Sr 87 Sr/86 در سنگ های نوریتی همراه با کانسار سازی (706/0).
کانسارهای کوماتیتی سولفید مس- نیکل مانند کامبالدا (استرالیا) از لحاظ عناصر گروه پلاتین نیز حائز اهمیت است. مثلاً در کامبالدا عیار عناصر مهم به شرح ذیل است:
%9/2=Ni ، %22/0= Cu، %07/0= Co، %9/8=S، PPb 1141=PGE ، PPb 339=Au، PPb 170= Ag.
آغشتگی توسط سنگ های دیواره عامل مهمی در جهت تشکیل و ته نشست مذاب سولفیدی است. ماده ای که باعث این فرآیند می شود ممکن است گوگرد و یا سیلیکای موجود در سنگ های دیواره و یا یک مذاب سیلیکاتی باشد. از دیگر کانسارها می توان کانسار نوریلسک (روسیه) و تا مپسون (کانادا) را نام برد. بنظر می رسد که پلاتین در این کانسارها در درجه اول بصورت ماده فرعی ایزومرف در سولفورها ظاهر شده است، معذلک کانی های این فلز نیز در این کانسارها با گسترش زیاد پیدا شده است. این سولفورهای پلاتین دار یا بصورت انتشاری تشکیل شده است و یا به شکل عدسی های پهن و لایه های کم و بیش منظم در سنگ های قلیائی مولد ظاهر می شود. لایه ها و یا عدسی ها اکثر در جهت چینه بندی ماگمایی قرار گرفته است. نمونه ای از این کانسارها توده های آذرین بوشولد واقع در افریقای جنوبی است. در این ناحیه فلزات پلاتین همراه سولفورها در سطح وسیعی از یک لایه نازک مواد آذرین تشکیل شده است. این لایه آذرین در روی و یا در داخل افق فوقانی کرومیت دار توده بوشولد قرار گرفته است و با آنورتوزیت ها و پیروکسنیت های پگماتیتی در زیر و لایه های ضخیم نوریتی دربالا مربوط می شود. طرز تشکیل و منشأ آن مشابه همان توده های کرومیتی مشهور بوشولد است.
کانی های اقتصادی این نوع کانسار به صورت فلزات طبیعی آنها در کرومیت، براگیت و اسپریلیت دیده می شود. عیار معدن کاری آن 15-3 گرم در تن می باشد.

ج- دیوتریک:
مانند دودکش دونیتی

پلاتین های امروزی به مقدار زیاد از پلاسرهای پلاتین دار استخراج می شود. مهمترین توده ای پلاسری پلاتین در کلمبیا و شوروی سابق پیدا شده است. این پلاسرها غالباً پلاسرهای رودخانه ای است. در این پلاسرها تجمع پلاتین فلزی با کرومیت، اولیوین و یا پیروکسن نشان می دهد که ماده معدنی از فاصله زیادی حمل نشده است. در مقایسه این کانسارهای پلاسری با قطعات سنگ مولد میتوان دریافت که این پلاسرها فقط چند کیلومتر از محل سنگ اولیه دور شده است. توده اولیه این پلاسرها توده های دونیت- پیروکسینیت بوده است که در همان منطقه وجود دارد. این کانسارها در لایه های آبرفتی وجود دارد و کانی های اقتصادی آن شامل فلزات طبیعی و آلیاژ آنها از آنجا که ظهور مواد معدنی پلاتین دار به ویژه با سنگ های قلیایی و فوق قلیایی ارتباط دارد در تجسس و اکتشاف پلاتین باید این نوع سنگها- بویژه در مواردی که کانسار پلاسری وجود دارد- در حوزه کانسار مورد بررسی قرار گیرد:
الف- سنگ های نوریتی و گابروئیدی میتواند حامل کانسارهای پیروتین های نیکل دار باشد که گاهی، مقدار قابل استخراجی پلاتین، پالادیوم و سایر فلزات این گروه را در بر دارد. این فلزات در ترکیب پیروتین های نیکل دار و یا به صورت کانی های نادر دیگر ظاهر می شود. کانی سازی در این توده ها غالباً باتشکیل سولفورها به خصوص پنتلاندیت، پیروتین و کالکوپیریت همراه است و به شکل انتشاری در داخل توده های عدسی شکل و یا توده های لایه ای دروغی و نامنظم ظاهر می شود. در چنین کانسارهایی تعیین ارزش کانسار معمولاً در جهت شناسایی و تعیین حجم سولفورهای تشکیل شده انجام می گیرد و در هر حال با تحقیق درباره محتوای این کانسنگ ها از لحاظ مقدار پلاتین میتوان به ارزش واقعی آن پی برد. کانسارهای زیادی پیدا شده است که در آنها مقادیر سولفورها از لحاظ اقتصادی برای استخراج مقرون بصرفه نبوده است، لیکن مقدار درصد پلاتین و پالادیوم موجب بالارفتن ارزش آن ها گردیده است. پلاتین گاهی نیز همراه کرومیت در کانسارهای پیروتین های نیکل دار ظاهر میشود.
ب- کانی های پلاتین و بخصوصآلیاژهای فلزات پلاتین در دونیتها، سرپانتین ها، پریدوتیت ها و پیروکسنیت هائی که دارای مقدار کم و بیش زیاد کرومیت است از لحاظ کانی سازی سهمی دارد. در اینجا نیز ماده معدنی یابصورت انتشاری ظاهر می شود و یا در داخل عدسی ها و لایه های و کوچکی تشکیل می گردد.
ج- رگه های گرمابی طلا و گاهی نیز رگه های گرمابی مس ممکن است دارای پلاتین باشد.
د- از آنجا که فلزات پلاتین به علت وزن مخصوص زیاد خود در ضمن حمل مواد حاصل از تجزیه توده های اولیه آن در محل های مناسبی تمرکز می یابد، معمولاً توده های غنی پلاتین در اطراف کانسارهای اولیه آن در داخل پلاسرها پیدا می شود. درپلاسرهای برجای مانده که از تجزیه و تخریب توده های اولیه پلاتین دار ایجاد می شود، پلاتین و یا کانی های آن بشکل ذرات ریز تمرکز می یابد. این تجزیه و تخریب مکانیکی و شیمیایی موجب می شود که پلاسرهای پلاتین با عیار نسبتاً زیادی حتی از سنگهای اولیه که مقدار پلاتین آنها قابل استخراج نبوده است تشکیل گردد. همین پلاسرها ممکن است بعدها بوسیله آبهای جاری حمل و در محل های دورتر بصورت پلاسرهای رودخانه ای ته نشست نماید. در هر حال هر دو نوع پلاسر بر جای مانده و رودخانه ای از لحاظ تجسس و کشف توده اولیه آنها غنی ترین بخش کانسار را تشکیل می دهد. تجزیه سنگ های اولیه سولفورهای پلاتین دار مثلا ًکانسارهای آذرین نیکل و مس غالباً منتهی به تشکیل کلاه آهنین می گردد که سولفورهای باقیمانده آن علاوه بر پاراژنزهای پیروتین نیکل دار، از کانی های فلزات گروه پلاتین و قبل از همه اسپریلیت، کوپریت و استیبوپالادینیت تشکیل می گردد.