زمین شناسی و معادن ایران

نقشه زمین شناسی ایران، قابل بازیابی از https://gitashenasi.com/%D9%86%D9%82%D8%B4%D9%87-%D8%B2%D9%85%DB%8C%D9%86-%D8%B4%D9%86%D8%A7%D8%B3%DB%8C-%D8%A7%DB%8C%D8%B1%D8%A7%D9%86.html

ایران؛ سرزمین نعمت‌ها و زیبایی‌های خدادادی است. نه فقط سبزه‌زارها و گلهای،رنگارنگ، کران تا کران آن را منقش کرده‌اند، بلکه خاکها و کوه‌های رنگین نیز هر گوشه‌ای از آن را به رنگی درآورده‌اند. وضعیت زمین شناسی ایران منجر به پیدایش معادن فراوانی در آن گردیده است. برای پی بردن به راز و رمز این سرزمین پُر نقش و نگار و چگونگی پیدایش ناهمواری‌ها و اشکال آن و معادن نفت،گاز و دیگر معادن غنی و مهم فلزی و غیر فلزی به بررسی مختصری از وضعیت زمین شناسی ایران{1} می‌پردازیم:

دوران پیش از کامبرین(Per-cambrian)(تا ۵۷۰ میلیون سال پیش)

در محدوده جغرافیایی ایران امروز و بخش‌های وسیعی از کشورهای مجاور آن مانند ترکیه، عربستان و پاکستان از ۷۰۰ میلیون سال پیش دریاهای‌کم عمق و وسیعی وجود داشت که لایه‌های سنگهای رسوبی در آن ته نشین شده است. به دنبال حرکات کوهزایی و چین خوردگی و دگرگونی‌های بعدی، لایه‌های سنگها دگرگون شده و سنگهایی نظیر گنیس، میکا شیست، شیل و سنگهای‌کربناتی را بوجود آورده‌اند. در نتیجه ادامه حرکات کوه زایی، سنگهای نفوذی‌گرانیتی از لابلای سنگهای رسوبی بیرون زده و به صورت گرانیت‌های سفید یا صورتی که نمونه‌هایی از آنها در ازبک کوه، بافق، زنجان،گلپایگان، بر سر راه طبس و یزد دیده می‌شوند، درآمده‌اند.{۱} پس از پیشروی دریا، کوه‌های حاصل از این کوهزایی به زیر آب رفته و سپس رسوباتی بر روی آنها تشکیل شده‌اند که نهایتاً سنگهایی نظیر دولومیت، نمک و گچ حاصل شدند. سنگهای آهکی و دولومیتی موجود در اطراف یزد و زنجان که فسیل جلبکهای آهکی بر روی آنها دیده می‌شود، نمونه‌هایی از سنگهای همین دوران هستند.

دوران اول- پالئوزوئیک(Paleozoic)(۵۷۰ تا ۲۴۰ میلیون سال پیش)

در بیشتر طول این دوران، ایران در زیر آب بوده است. در اوایل این دوران دریای کم عمقی بیشتر نواحی خاور میانه را دربرگرفته بود. در این دریا ماسه سنگهای قرمز رنگی تشکیل شده‌اند که نمونه آن در کوه‌های البرز و مرکز ایران دیده می‌شود. علاوه بر ماسه سنگهای قرمز رنگ، رسوبات دولومیتی و آهکی نیز برجای‌گذاشته شده است که از جمله این سنگها می‌توان تشکیلات میلا و درنجال را نام برد. در اواسط دوران اول، پس از یک پیشروی سراسری دریا در ایران، در بعضی مناطق لایه‌های فسفات بوجود آمدند. در اواخر دوران اول دریا پسروی نموده و با خارج شدن بسیاری از نقاط ایران از آب جنبشهای کوهزایی شدید، هرسی‌نین(Hercynien) به وقوع پیوسته است. پس از گذشت ۲۰ تا ۳۰ میلیون سال، مجدداً دریا پیشروی کرده و رسوباتی با ضخامت زیاد برجای‌گذاشته است. رسوبات این دوره شامل ماسه سنگهای قرمز بوده و به تشکیلات «دورود» معروف است که آهکهای تیره رنگ روته بر روی آن قرار دارند. در ایران مرکزی و نواحی خاوری ایران نیز رسوبات آهکی و دولومیتی که تشکیلات جمال نام دارند، حاصل این دوره هستند. به طور کلی ایران در طی دوران اول زمین‌شناسی از آرامش تکنونیکی نسبی برخوردار بوده، که این آرامش تا اوایل دوران دوم نیز ادامه داشته است.

دوران دوم-مزوزوئیک(Mezozoic) (۲۴۰ تا ۱۰۰ میلیون سال پیش)

طی این دوران، نخستین علایم کوهزایی آلپی در اواخر دوره تریاس بروز نموده و بیشتر رسوبات محیط خشکی بوجود آمدند. بخش وسیعی از ایران را جنگلهای انبوه و دریاچه‌ها و مردابها پوشانده بودند. حاصل این پوشش‌گیاهی کانسارهای ذغال سنگی است که در حوزه‌های زیرآب، شمشک و الیکا در البرز و هجدک و پابدانا و بادامو در کرمان، برجای مانده‌اند. در اواسط دوران دوم پیشروی دریا گسترش یافته و کوه‌های البرز و زمینهای ایران مرکزی و خاوری را دربرمی‌گیرد. به دنبال این پیشروی رسوبات آهکی و مارنی ضخیمی برجای می‌ماند که حاوی فسیل‌های آمونیت است. بر اثر چین خوردگی شدید مربوط به کوهزایی آلپی در اواخر ژوراسیک که در سراسر ایران مرکزی به وقوع پیوسته، قسمت عمده زمینهای مربوط به این ناحیه از آب خارج شده‌اند. به دنبال این چین خوردگی سنگهای نفوذی گرانیتی بالا زده که گرانیت‌های شیر کوه در یزد و الوند در همدان از آن‌جمله‌اند. رسوبات متعلق به اوایل دوره ژوراسیک در کپه داغ خراسان شامل شیست و ماسه سنگ هستند. در اواخر دوران دوم با پیشروی سراسری دریا، بسیاری از نقاط ایران مرکزی و کوه‌های البرز به زیر آب رفته و در ایران مرکزی در طول گسلهای بزرگ سراسری شکستگی‌های بزرگی به وقوع پیوسته و سنگهای قلیایی با رسوبات دوران دوم آمیخته شده و مخلوط رنگی (آمیزه رنگی)(Coloured-Melange) بوجود آمده است. مخلوط رنگی از نظر دارا بودن کانی‌های‌کروم، نیکل و کبالت حایز اهمیت اقتصادی است.

دوران سوم - سنوزوئیک(Sonozoic) (۱۰۰ تا ۲ میلیون سال پیش)

سنوزوئیک در ایران منشاء تحولات فراوانی بوده است. در این زمان کوهزایی مهم آلپی، در ایران مرکزی و البرز و زاگرس موجب چین خوردگی‌های زیادی شده است. به علاوه حرکات کوهزایی منجر به وقوع آتشفشانها و زمین لرزه‌های شدید در ایران شده و مواد آذرین حاصل از آنها در محیط های رسوبی ته نشین شده است. سنگهای برجای مانده از این فعالیتها که ضخامت زیادی دارند، عبارتند از: توفهای آتشفشانی سبز رنگ که به نام «تشکیلات کرج» معروفند. این سنگها امروزه به عنوان سنگ ساختمانی در البرز مرکزی مصرف فراوانی دارند.

در محیط های دریایی کم عمق نیز به دنبال کولابی شدن دریا، رسوبات گچ و نمک برجای گذاشته شده‌اند که گچ‌های مسگرآباد و سمنان متعلق به این فعالیتها هستند. امتداد البرز در جهت مشرق یعنی کوه‌های کپه داغ در خراسان از این تحولات دوران سوم به دور بوده است. سنگهای تشکیل دهنده منطقه، عمدتاً رسوبی هستند. با پایان گرفتن فعالیتهای آتشفشانی در لبرز و ایران مرکزی، مرحله کوهزایی دیگری به وقوع پیوسته که حاصل آن سنگ جوش، ماسه سنگ، مارن و گچ است.

این سنگها که در ایران مرکزی به نام تشکیلات سرخ زیرین خوانده می‌شود، در زیر رسوبات عمیق‌تری‌که از جنس آهک و مارن و ماسه سنگ است و به نام تشکیلات قم معروفند، قرار گرفته‌اند. در اواسط دوران سوم، در همین منطقه رسوبات محیطی قاره‌ای (خشکی) نظیر ماسه سنگ، سنگ جوش و مارن‌هایی به نام تشکیلات سرخ بالایی برجای گذاشته شدند. کوهزایی، آلپی در البرز از طریق ایجاد چین خوردگی، گسلهای فراوانی را به وجود آورده است. در البرز شمالی به دلیل نبودن سنگهای آتشفشانی متعلق به اوایل دوران سوم، سنگهای آهکی اواسط این دوران مستقیماً بر روی تشکیلات دوران دوم قرار گرفته‌اند.

فعالیت رسوب‌گذاری در زاگرس نیز در اواسط دوران سوم حایز اهمیت اقتصادی شایانی است، چه در این دوره به دلیل وسعت دریا با عمق متوسط، رسوبات و سنگ‌های آهکی معروف به آسماری به وجود آمده‌اند، که سنگ مخزن نفت جنوب ایران را تشکیل می‌دهند. فعالیت ماگمایی{2} دوران سوم با نفوذ مواد آذرین اسیدی و متوسط در داخل سنگهای رسوبی همراه بوده است و حاصل این فعالیتها پیدایش کانسارهای مس و سرب در ایران بوده است.

دوران چهارم(Quaternary)(۲ میلیون سال پیش تاکنون)

طی دوران چهارم، فرسایش، به عنوان عامل مهمی در چهره‌پردازی ایران کنونی، نقش اصلی را بازی نموده و اشکال متنوع ژئومورفولوژیکی ایران را به وجود آورده است. بقایای آتشفشانی موجود در ایران حاکی از آتشفشانهای متعدد، طی دوران چهارم می‌باشد. سنگهای، دوران چهارم به دلیل جوانی هنوز کاملاً سخت نشده‌اند. سنگهای آتشفشانی این دوره بیشتر تراکیت، آنده‌زیت و در مواردی بازالت است. در البرز مواد رسوبی چشمه‌ای بیشتر از جنس تراورتن هستند که منشاء آهکی دارند. فلات داخلی ایران یا ایران مرکزی از جمله بزرگترین واحدهای عمده محیط طبیعی ایران است. ساختمان زمین شناسی آن بسیار پیچیده بوده و در آن می‌توان زنجیره‌ای از سنگهای دگرگون شده متعلق به پرکامبرین تا بقایای آتشفشانی فعال و نیمه فعال متعلق به دوره‌های اخیر را مشاهده نمود. توده‌های سنگی پرکامبرین مستقیماً در زیر رسوبات فسیل‌دار کامبرین قرار گرفته‌اند و برخی نمونه‌های آن در کرمان، طبس،گلپایگان و یزد و آذربایجان شناسایی شده‌اند. سنگهای اصلی تشکیل دهنده پرکامبرین عبارت از شیل و آهک و ماسه سنگ می‌باشند. سیستم کوهستانی البرز از چینه‌های ضخیم توف، سنگ آهک و شیست تشکیل شده است که سن آنها از کامبرین تا دوران سوم می‌رسد.

از دوران دوم، دوره ژوراسیک به علت دارا بودن رگه‌های زغال سنگ دارای اهمیت است. در دامنه‌های جنوبی البرز نیز توفهای ضخیم معروف به سری سبز به علاوه سنگهای‌گرانیتی و کوارتزیت و مرمر ارزش اقتصادی دارند. قدیمی‌ترین سنگهای البرز بصورت توده‌های نفوذی و سنگهای آتشفشانی متعلق به پرکامبرین است. در شرق ایران جنس زمینها عمدتاً شنی و ماسه‌ای، به همراه سنگهای آتشفشانی مربوط به دورانهای سوم و چهارم زمین شناسی است. اهمیت اقتصادی آن فراوانی کانسارهای فلزی مانند مس، روی، قلع، کروم، سرب و همچنین کانسارهای، غیرفلزی نظیر پنبه‌نسوز(آزبست) و منیزیت است.

شایان ذکر است تفسیر تکامل زمین شناسی ایران با تکیه بر نظریه تکتونیک صفحه‌ای، می‌تواند به شناسایی منابع معدنی جدیدی بیانجامد. بویژه فورسترا در (۱۹۷۴م) یک سلسله از معادن فلزی ایران را که حایز اهمیت اقتصادی هستند با تیپ‌های ماگمایی مختلف در ارتباط قرار می‌دهد. رگه‌های معادن آهن بافق به آتشفشانهای منطقه شکست قاره‌ای تعلق داشته و معادن مختلف کرومیت، مس، منگنز، منشاء ماگماتیسم دریایی هستند. همچنین معادن سرب و روی در نتیجه ماگماتیسم کوهزایی بوجود آمده‌اند.

معادن ایران

بخشی از جنبه‌های کاربردی زمین شناسی{3}، دستیابی و شناخت منابع کانساری موجود است. شناخت منابع کانساری و مواد اولیه در کشور ما قدمتی نسبتاً طولانی دارد. «معدن‌کاری باستانی» که در اصطلاح معدن‌کاران «شدادی» نیز گفته می‌شود به طور سنتی در هزاره چهارم قبل از میلاد و احتمالاً قبل از آن در سرزمین ایران انجام میشده است.

نفت، فلزات رنگین، سنگ صابون (کلریت و استاتیت)، سنگهای قیمتی مانند فیروزه در نیشابور، از دوره‌های باستان در ایران شناخته شده بود و مورد بهره‌برداری قرار می‌گرفتند. براساس سوابق تاریخی، پیدایش کانسارها و منابع مواد اولیه حتی در شرایط بسیار نامساعد طبیعی به پیدایش شهرکها و شهرهایی در نقاط مجاور خود گردیده است.

پیدایش منابع عظیم نفتی در خوزستان به توسعه شهری در شهرهای آبادان، گچساران، مسجد سلیمان و... کمک فراوانی کرده است. همچنین منابع زغال سنگ شمشک توانسته بود برای بیش از ۱۲۰۰ نفر محل اشتغال و به موازات آن محل سکونت در روستای شمشک به وجود آورد.

طبقه بندی فعالیتها و مواد معدنی

براساس مفاد اولیه قانون معادن مصوب ۱۳۶۲ معادن ایران به چهار گروه تقسیم بندی شده‌اند. گروه اول شامل معادن سنگ آهک، سنگ گچ، شن و ماسه، نمک طعام، سنگهای، ساختمانی و امثال آنهاست. گروه دوم عبارتند از فلزات همچون: آهن، طلا، نقره، کروم، قلع، جیوه، سرب، روی، مس، و همچنین نیترات‌ها، فسفات‌ها، نمک‌های قلیایی، سولفات‌ها، بورات‌ها، میکا، گرافیت، تالک، مواد نسوز، کائولن، فلدسپات، کوارتز، بنتونیت، بوکسیت، خاک صنعتی، سنگهای، تزئینی، سنگهای قیمتی مانند الماس، یاقوت، زمرد، فیروزه، انواع زغال سنگ و آبهای معدنی. درگروه سوم عمدتاً گاز طبیعی، غیر طبیعی، سنگهای آسفالت طبیعی و شیت نفتی قرار می‌گیرند و گروه چهارم شامل مواد رادیو اکتیو است.

جایگاه و اهمیت معادن در توسعه اقتصادی ایران

خاک سرزمین ایران به لحاظ موقعیت ویژه جغرافیایی سرشار از مواد ارزشمند معدنی است که خود می‌تواند پشتوانه قابل توجهی برای یک جهش صنعتی درآینده این مرز و بوم بشمار آید. در برنامه‌های پنجساله توسعه اقتصادی، اجتماعی و فرهنگی کشور نیز باتوجه به نقش فراگیر بخش معدن در توسعه صنعتی، برای این بخش دورنمایی فعال و تعیین کننده ترسیم شده است.

ساختمان زمین شناسی و پتانسیل معدنی ایران به نحوی است که می‌توان در جای جای این سرزمین پهناور به ذخایر گرانبها، غنی و متنوع معدنی دست یافت. برخی از آنها در جهان بهترین کیفیت را دارا هستند و کشور ما می‌تواند با استفاده از این ذخایر ارزشمند نیازهای داخلی را تأمین و آنرا به بازارهای جهانی نیز عرضه نماید. مجموع ذخایر احتمالی و مواد معدنی ایران به بیش از میلیاردها تن می‌رسد.

معادن ایران از زاویه آمار و ارقام

مهمترین منابع کشف شده تا به امروز و میزان ذخایر برآورد شده هر یک از این منابع عبارت است از:

زغال سنگ ۲ هزار میلیون تن، سنگ آهن ۴۷۰۰ میلیون تن، سنگ مس ۲۶۰۰ میلیون تن، سرب و روی ۱۰۰ میلیون تن، آلومینیم ۹۰ میلیون تن، فسفات‌ها ۱۰ میلیون تن، منیزیت ۴ میلیون تن، آلونیت ۱۰۰۰ میلیون تن، فلدسپات پتاسیم یک میلیون تن، تیتانیوم ۲ میلیون تن، سیلیس ۲ میلیون تن، پنبه نسوز ۲ میلیون تن، پرلیت ۵ میلیون تن، کرومیت ۵/۸ میلیون تن، سنگ آهن ۴۵۰۰ میلیون تن، سنگهای تزیینی ۳ هزار میلیون تن و سنگهای ساختمانی ۳۷۰۰ میلیون تن.

دستاوردهای بخش معدن طی سالهای اخیر

طی سالهای ۱۳۶۸ تا ۱۳۷۵، شناسایی ذخایر و منابع معدنی کشور، ایجاد زمینه برای توسعه سریع فعالیتهای معدنی، ایجاد ارتباط بین اکتشاف ذخایر معدنی و صنایع کشور و تامین مواد اولیه مورد نیاز آنها، گسترش تحقیقات، افزایش توان فنی، کارایی، سازماندهی، طراحی و مهندسی بخش معطوف بوده است. عملکرد شاخص‌های بخش معدن (غیر از نفت و گاز) در طی سالهای ۱۳۶۸ تا ۱۳۷۵ به شرح زیر بوده است:

• ارزش افزوده بخش معدن با رشدی ۵۲ درصدی که از ۶/۵۸ میلیارد ریال در سال ۱۳۶۸ به ۱/۸۹ میلیارد در سال ۱۳۷۵ افزایش یافت. پیش بینی این رقم برای سال ۱۳۷۶ معادل ۴/۹۴ میلیارد ریال بوده است؛
• علاوه بر رشد محصولات صنعتی در طی دوره ۱۳۶۸ تا ۱۳۷۵ محصولات معدنی کشور نیز از رشد چشمگیری برخوردار بوده است؛
• تولید فولاد در سال ۱۳۶۸ برابر ۲/۱۶۲۲ تن بود که در سال ۱۳۷۵ به حدود ۶۰۰۰ تن می‌رسد؛
• تولید مس نیز از ۱/۴۳ هزار تن در سال ۱۳۶۸ به ۹۵ هزار تن در سال ۱۳۷۵ رسیده است؛
• تولید آلومینیم از ۳۶ هزار تن در سال ۱۳۶۸ به ۹۰ هزار تن در سال ۱۳۷۵ افزایش یافته است.

همچنین طی سالهای اخیر پروژه‌های مهمی یا به بهره‌برداری رسیده‌اند و یا به زودی به بهره‌برداری خواهند رسید. از جمله این پروژه‌ها عبارتند از: سنگ آهن چادرملو که با ظرفیت ۱/۵ میلیون تن، بوکسیت جاجرم ۲۸۰ هزار تن، فسفات آسفوردی با ظرفیت ۱۰۲ هزار تن، فسفات ذوب روی بافق با ظرفیت ۳۰ هزار تن. با بهره‌برداری از این پروژه‌ها ۳۷۲ میلیون دلار در واردات مواد معدنی صرفه‌جویی ارزی ایجاد می‌شود.

نیز نگاه کنید:

• موقعیت جغرافیایی ایران
• ایران در خاورمیانه
• دوران زمین شناسی سرزمین ایران
• معادن ایران

پاورقی

{1}. در تدوین این بخش از کتاب توان‌های محیطی ایران نوشته دکتر محمد تقی رهنمایی، انتشارات مرکز مطالعات و تحقیقات شهرسازی و معماری ایران، تهران ۱۳۷۱ با اندکی حک و اصلاح استفاده شده است.

{2}. ماگما - فعالیت درونی زمین.

{3}. دوران و دوره‌های زمین شناسی فهرست‌وار عبارتند از: الف - پیش از کامبرین Pre cambrian ب - دوران اول Paleozoic (دیرین زیستی) ۱.کامبرین - اردویسین Cambrin-Ordoician 2. سیلورین Silurian ۳. دونبن کربنیفر Devonian-carboniferous ۴. پرمین Permain (طول این دوران حدود ۳۰۰ میلیون سال) ج - دوران دوم Mezozoic (میان زیسنی) 1. تریاس triass ۲. ژوراسیک Jurassic ۳.کرتاسه Cretaceous (طول این دوران حدود ۱۶۵ میلیون سال) د - دوران سوم Caimozoic (نوزیستی) (طول این دوران حدود ۶۵ میلیون سال) 1. پالئوژن Paleogene Neogene .2 ه دوران چهارم Quaternary (طول این دوران حدود ۱ میلیون سال)

منبع اصلی

کیانی هفت لنگ، کیانوش (1379). کتاب ایران: گذری بر جغرافیای ایران. تهران: موسسه فرهنگی، هنری و انتشاراتی بین المللی الهدی.

نویسنده مقاله

کیانوش کیانی هفت لنگ