تنتشر أماكن تواجد خام الزنك والرصاص بشكل واسع في المملكة العربية السعودية، ولا يوجد هناك رواسب كبيرة منه. حيث يستخرج الزنك كناتج ثانوي من راسـب واحد في منجم مهد الذهب. يحوي الدرع العربي على معظم تمعدنات الزنك والرصاص حيث يوجد أكثر من 400 موقع متمعدن لتواجدات الزنك كرئيسي أو ثانوي.
خريطة توضح مواقع الزنك والرصاص في الدرع العربي
وهناك ثلاثة مواقع رواسب مهمة اجريت عليها العديد من الدراسات التفصيلية وهي: 1) راسب المصانع حيث يتواجد التمعدن على هيئة عدسات متطبقة من الكبريتيدات الكتلية ذات النشأة الأولية، 2) راسب الخنيقية تكون ضمن نطاق قص في مراحل متأخرة ونتيجة لنشاطات حرمانيه هي المتسببة في التمعدن، 3) راسب الأمار يتألف من شبكة من العروق ويمثل احد أهم رواسب المتكونة في درجات حرارة منخفضة. راسب النقرة وهو الراسب الرابع من تمعدنات الزنك والرصاص ويتواجد التمعدن على هيئة كتلية ومتناثرة في طبقات متعرضة لمحاليل حرمانيه.
جدول يوضح اهم أنواع رواسب الزنك والرصاص
توزيع الزنك والرصاص في الأحزمة المعدنية
توجد الغالبية العظمى لاماكن معادن الزنك في المملكة العربية السعودية في صخور بركانية رسوبية ذات في درجة تحول منخفضة في أقاليم أقواس بركانية من صخور ما قبل الكمبري الأعلى في الدرع العربي, وهناك تواجدات ضئيلة من الزنك في صخور حجر الرمل، والكربونات التابعة للعصر الثلاثي على طول شاطئ البحر الأحمر، كما وجد معدن السفاليرايتالسفاليريت ضمن صخور الكربونات في حفر عميقة تم تنفيذها في شرق الدرع العربي.
خريطة لمواقع مختارة لتواجد الزنك والرصاص في الأحزمة المتمعدنة
أهم الرواسب المعدنية التي وجد فيها الزنك والرصاص:
تنتشر أماكن تواجد خام الزنك بشكل واسع في المملكة العربية السعودية، ولا يوجد هناك رواسب كبيرة منه وأما خام الرصاص فهو ليس منتشرا في المملكة إلا أنه يتواجد مع رواسب الزنك. حيث يستخرج الزنك والرصاص كناتج ثانوي من راسـب واحد في منجم مهد الذهب. وقد قدر الطلب المحلي للزنك في سنة 2010 ﻡ بحوالي 78,000 طن. (الكتاب الإحصائي السنوي بالمملكة العربية السعودية، (2010م).
لذلك أولت هيئة المساحة الجيولوجية السعودية عمليات استكشاف خامي الزنك والرصاص أهمية في دراساتها الجيولوجية، وهي كما يلي:
رواسب الكبريتيدات الكتلية: توجد هناك عدسات تطبقيه صغيرة من الكبريتيدات في الصخور البركانية الرسوبية تعرضت لعمليات قص شديدة متأخرة، ومن أمثلة ذلك، المصانع، وحلاحلة، وبحرة، والخنيقية، والنقرة الجنوبية، والرجم، وشعيب لميسة، وأم الشلاهيب، والنمار، وبيدان.
رواسب عروق المعادن النفيسة: توجد هناك عروق وشبكات مثل، مهد الذهب، والأمار، وسمرة.
رواسب الرسوبيات الزفيرية: توجد هناك طبقات كتلية إلى عدسات منثورة في صخور رسوبية ذات درجة تحول متوسطة إلى عالية، ومن أمثلتها الشقيب، وفرع قرن.
رواسب المتبخرات التي في صخور الكربونات: توجد عناصر الزنك والرصاص، بالإضافة إلى النحاس والفضة والبارايت في طبقات وعروق متوافقة، ومن أمثلتها جبل ضيلان الذي يحتوي على 0,5 مليون طن، بمعدل 7,7٪ زنك في الطن، و 7,07٪ رصاص في سحنة الخام المتأكسد. وهو ألان تحت امتياز الاستكشاف ويستخرج الزنك حالياً من منجم مهد الذهب كناتج ثانوي من المركزات بمعدل 3000 طن في السنة. ويحتوي منجم المصانع على 7 مليون طن، بمعدل 5.33٪ زنك في الطن، و1,44٪ نحاس في الطن، و 1,25 جرام ذهب في الطن, و 41,76 جرام فضة في الطن، ولا يتوقع أن يتم التعدين في هذا المنجم في القريب العاجل.
1) الأمار(نوع العروق)
يغطي مكمن الأمار مساحة تقدر بحوالي 60,000 متراً مربعاً ضمن حزام يمتد شمالاً في صخور إقليم الرين التابعة للبروتيروزويك الأعلى (750- 680 مليون سنة) في الجزء الشرقي من الدرع العربي. وتشمل الصخور الضامة على صخور ما فيه إلى صخور فتاتية متوسطة، تتطابق محلياً مع الجاسبر، وصخور بركانية فتاتية رسوبية. ويحتوي المكمن الذي تم تعدينه عن الذهب على الزنك، وكذلك نسب ضئيلة من الفضة والنحاس والرصاص. ويقدر احتياطي الخام بحوالي 3,5 مليون طن، بدرجة تركيز 3,7٪ زنك، و 7,09 جرام ذهب في الطن، تتوزع في نطاق العرق الشمالي بدرجة تركيز تصل إلى أكثر من 7,79٪ زنك، وفي النطاق الجنوبي الغربي الشبكي بدرجة تركيز تصل إلى 5,75٪ زنك .
خريطة توضح جيولوجية مكمن الأمار
صورة توضح عينة لبية من راسب الأمار
منظر جوي لمواقع الاستكشاف في مكمن الأمار2) الخنيقية (النوع الكبريتيدي الكتلي بركاني النشأة)
يقع راسب الخنيقية في إقليم الرين، حيث يغطي مساحة تقدر بحوالي 9 كيلو متر مربع، ويتكون الراسب من كبريتيدات الزنك والنحاس، ضمن صخور الكربونات خلال أربعة نطق منفصلة محاطة بصخور بركانية رسوبية ذات طي قوي. واشتمل الاستكشاف الجيولوجي في لراسب الخنيقية على تنفيذ الحفر والخنادق، إضافة إلى الدراسات الجيوفيزيائية المكثفة. ويقدر الاحتيـاطي لراسب الخنيقية بأكثر من 5 مليون طن، بدرجة تركيز 11٪ زنك، و 0,6٪ نحاس. وفي عام 1990ﻡ، قدر ما سوف ينتجه راسب الخنيقية من مركزات الزنك بحوالي 35400 طن في السنة، باستخدام طريقة التعدين التحت سطحي Pillars and room، و54800 طن في السنة من الحفرة المفتوحة على التوالي. ويتألف خام راسب الخنيقية من كبريتيدات كتلية من الكالكوبيريت والسفاليريت والبيريت.
خريطة جيولوجية لراسب الخنيقية
عينة لبيه من خام الخنيقية 3) المصانع (النوع الكبريتيدي الكتلي بركاني النشأة)
يتواجد راسب المصانع على هيئة عدسات من كتل الكبريتيدات متعددة المعادن في ستة نطق خلال الصخور البركانية، والرسوبية ذات الرتبة الدنيا التي تتكشف في إقليم عسير في الجزء الجنوبي للدرع العربي. وتمتد العدسات على طول امتداد طولي لحوالي 2 كم في صخور التف الفلسية، وتحديداً بالقرب من نطاقات تماس صخور الطبقات السفلية مع التف الفلسي. وأكدت الاختبارات التي أجريت بواسطة الحفر، والاستكشاف تحت الأرضي، أن الاحتياطي الكلي المثبت يصل إلى حوالي 7 مليون طن بدرجة تركيز 5,33٪ زنك، و1,44٪ نحاس، و1,25 جرام/ طن ذهب، 41,76 جرام/ طن فضة. ويقع راسب الخنيقية ضمن رخصة امتياز لإحدى شركات القطاع الخاص.
خريطة جيولوجية لموقع المصانع4) النقرة الشمالية والجنوبية:
يمتد حزام النقرة ضمن مجموعة الحليفة من الصخور البركانية والبركانية الرسوبية. هذه المجموعة تتألف من متكونين. الجزء السفلي متكون عفنة والذي يتألف من صخور الأنديزيت والبازلت مع كمية قليلة من صخور الطف القاعدي والبريشيا ووحدة من الأجلوميرات. ووحدة من الريوليت -أنديزيت والكوارتز أنديزيت وطف متبلور يتواجد بالقرب من الجزء العلى من المتكون. الجزء العلوي او متكون النقرة يتألف من تتابع من الصخور البركانية والرسوبية.
النقرة الشمالية:
النقرة الشمالية تتألف من صخور الطف الريوليتي التي تحتوي على كميات من التراكيب الرسوبية تتدرج من الكونجلوميرات التي تحتوي على حبيبات كبيرة من الريوليت تمتد إلى قاعدة التتابع الإستراتجرافي للنقرة الشمالية.
منظر عام في اتجاه الغرب لراسب النقرة الشمالي
خريطة جيولوجية لراسب النقرة الشمالي (معدلة بعد واتز وأخرين 1992م)النقرة الجنوبية:
إن التتابع الإستراتجرافي للنقرة الجنوبية، يتألف من صخور الطف الريوليتي الكتلية التي تحتوي على قطع من الريوليت البركانية وعلى ريولايت متطبق وأنديزايت.
منظر عام للأعمال القديمة للنقرة الجنوبية وبقايا القرية التعدينية القديمة في الأسفل
خريطة جيولوجية للنقرة الجنوبية (معدلة بعد واتز وأخرين 1992م)التمعدن: يتالف التمعدن من المعادن الكبريتيدية البيرايت، السفاليرايت، الكالكوبيرايت، الجالينا والأرسينوبيرايت ومتصاحبة مع الذهب والفضة. إن الصخور المضيفة تتألف من تتابع من الطبقات الرقيقة من الصخور الرسوبية التي تحتوي على حجر الطين البركاني وطف ودولوميت وصخور الكربونيت ومواد من الجرافيت المنقولة بواسطة الأنشطة الحر مائية غلى صخور غنية بالكلورايت. الاحتياطي التقديري 0,466 مليون طن بدرجة 11% زنك و8,6 جرام/طن ذهب.
المصادر:
قدر احتياطي راسب النقرة من عدد من الجيولوجيين والجدول الآتي يوضح ملخص للتقديرات:
|
Size (Mt) |
Zn% |
Cu% |
Pb% |
Ag g/t |
Au g/t |
Source |
South Nuqrah |
1 |
7.6 |
1.2 |
3.44 |
235 |
5.86 |
Bournat, 1972 |
1.0 |
5.6 |
0.82 |
1.83 |
220 |
4.33 |
Delfour, 1975 |
0.811 |
7.46 |
1.14 |
3.01 |
199.49 |
5.64 |
Holzem, 1976a |
0.941 |
6.97 |
1.09 |
3.07 |
181.25 |
4.86 |
Brosset, 1977 |
North Nuqrah |
0.39 |
6 |
0.75 |
1.22 |
332 |
2.5 |
Delfour, 1975 |
0.275 |
6.39 |
0.88 |
1.99 |
173.34 |
1.78 |
Holzem, 1976a |
5) كتام (النوع الكبريتيدي الكتلي بركاني النشأة)
يحتوي راسب كتام أيضا على صخور بركانية ومتداخلة ضمن تضاريس حزام عسير والذى يقع في الجزء الجنوبي من الدرع العربي. وينحصر التمعدن في هذا الراسب بالوحدات الصخرية الممثلة للطبقة السفلية لصدع كتام، ويتواجد بشكل رئيسي ضمن صخور الكوارتز-كلوريت، والكوارتز- سيرسيت شست على هيئه أشرطة وعدسات من الكبريتيدات. وتصل أطوالها إلى 3 أمتار، بسمك يصل إلى أكثر من 30 متراً. ومعادن الخام هي: الكالكوبيريت، والسفاليريت، ويمتد تواجد خام الزنك حتى سجل فى صخور الطبقات المعلقة، وكذا يمتد محتوي النحاس حتى انه سجل في صخور الطبقات السفلية. ولقد تم تقييم هذا الراسب بواسطة عدد من البعثات الجيولوجية المتعاقبة والتي قدرت رتبة الخام على أنها تتراوح ما بين المنخفضة (اقل من 1.6 مليون طن بدرجة تركيز 1,5٪ زنك)، إلى متوسطة (أكثر من 4,5 مليون طن بدرجة تركيز 0,69٪ زنك) إذا ما قورنت بمثيلاتها من رواسب الرصاص والزنك في العالم وذلك بالإضافة إلى وجود كميات محدودة من النحاس والذهب والفضة.
خريطة جيولوجية لراسب كتام
6) بيدان (النوع الكبريتيدي الكتلي بركاني النشأة)
يتواجد راسب بيدان ضمن إقليم جدة، في الجزء الغربي من الدرع العربي داخل حزام سمران، في شكل عدسات من الكبريتيدات المتماسكة ذات رتبة عالية من الزنك (10- 40٪)، والنحاس (1- 5٪)، مرتبطة مع الطفل الجرافيتي الأسود في سلسة من صخور البور فيري الفلسية، والكوارتز آي، والتف التي تغطيها صخور فتاتيه منقولة، وجدات من الجرانوديوريت السميكة. وتم استكشاف هذا المكمن بواسطة 24 حفرة لبيه يصل مجموع أطوالها إلى نحو 4520 متراً، وأعطت البيانات الناتجة من عمليات الحفر أن الاحتياطي الجيولوجي 0.6 مليون طن، تحتوي على حوالي 100,000 طن من الفلز. واحتمال تواجد الذهب من 1 إلى 2 طن في كامل الخام.
خريطة جيولوجية لمكمن بيدان توضح مواقع الحفر اللبية7) جبل ضيلان (النوع المرتبط بالمتبخرات التي تستضيفها صخور الكربونات)
بمقارنة تواجد رواسب الزنك الأخرى، فإن راسب جبل ضيلان مستضاف بواسطة الصخور الرسوبية من العصر الثلاثي، التي تنكشف في الجزء الشمالي من ساحل البحر الأحمر. وتحتوي هذه الصخور على تمعدن الزنك- الرصاص في صخور الحجر الجيري المرجاني التي تتجه إلى الطرف الشرقي ناحية الرواسب الفتاتية، والى ناحية الغرب باتجاه رواسب الجبس. ويتداخل الجبس مع المارل في الجزء السفلي من تعاقب العصر الثلاثي، وبجانب التماس مع صخور القاعدة المنتمية إلى العصر ما قبل الكمبري. واشتمل العمل الاستكشافي لهذا الراسب على جيوفيزياء أرضية (مغنطيسية، ومغنطيسية كهربائية، والمقاومة النوعية، والجهد الذاتي)، وحفر لوبي. واقترحت التقديرات الأولية، أن هذا المكمن يحتوي على حوالي 500,000 طن من خام الاوكسيد في 7,7٪ زنك، و7,07٪ رصاص. إن مكمن جبل ضيلان يتألف من موقعين مهمين: كلاميين هيل وكريبتوملين هيل.
خريطة جيولوجية لموقع جبل ضيلان
منظر عام لموقع جبل ضيلان على اليسار كلاميين هيل وكريبتومالين هيل على يمين الصورة(المصدر: شركة بيتروهنت المتحدة)
التمعدن يتواجد على في ثلاثة أجسام متوافقة في طبقة كربونيت مقنا الموجودة في متكون المقنا والتي تتمايز إلى كلا من نموذجي تمعدنات الكبريتيدات والتمعدنات اللاكبريتيدية. تتواجد التمعدنات اللاكبريتيدية في نطاق التعرية والذي نتج عن عمليات التعرية الثانوية لتمعدن الكبريتيدات الأولية. التعرية الغير مشابه لبعض من رواسب لكبريتيدات في الصخور السيليكاتية في اماكن اخرى من الدرع العربي والتي ينتج عنها تكون الجوسان الغنية بالحديد والتي تكونت بسبب حدوث غسل لمعادن الأساس والتي ترتكز أساساً على حودث عمليات إذابة لمعادن الأساس عن التعرية لرواسب الكربونيت التي تستضيف معادن الأساس في نطاق التمعدن يحدث فيها ما يسمى بالإثراء الثانوي للكبريتيدات. ولقد تم الكشف عن فلزي الرصاص والزنك بنجاح في مناطق أخرى من العالم بواسطة (سنجستر 2003م). ولهذا السبب فقد تم عمل ملخص مختصر لرواسب التمعدن الثانوية في جبل ضيلان والتي يتواجد فيها غالبية الراسب المعدنية في نطاق التعرية على هيئة منبثة وكذا على هيئة شجرية لأكاسيد المنجنيز وبخاصة معدن الكريبتومالين. السيد هيز والآخرون 2002م قيم الكريبتومالين على انه يحتوي على حوالي 30% زنك والتي قيمت درجتها في نطاق التعرية العلوي بنسبة تصل إلى أكثر من 15% زنك. يتواجد أيضاً أنماط اخرى في نطاق التعرية حاملة لفلز الزنك والتي تتمثل في معدن هيممورفيت، والهيدروزنكيت والتي تتواجد على هيئة كتلية متبلورة أو على هيئة هلامية.
جيود لقشرة معدن الهيمومورفيت في راسب جبل ضيلان
مخطط مصهر الزنك
اقترحت البيانات المتوفرة من الاستكشاف، أن مالا يقل عن ثلاثة مواقع لتواجد الزنك في المملكة العربية السعودية (الخنيقية، والأمار، والمصانع)، يمكن أن تعزز مجتمعة الإنتاج السنوي للزنك الذي يصل إلى 130.000 طن من الزنك المركز. وان احد أهداف قطاع التعدين في المملكة هو استكشاف الجدوى من إقامة مصهر للزنك، للاعتماد على الخامات المحلية إلى حد ما للاستخدام المحلي والتصدير للأسواق الخارجية. والتصور الحالي للمصهر أن يكون بقدرة 100,000 خام/ سنة في مدينة ينبع على ساحل البحر الأحمر. حيث سيتم استخدام 60,000 طن/ سنة من راسب جبلي الذي هو تحت التطوير في جمهورية اليمن، واستخدام نحو 40,000 طن/ سنة من مصادر أخرى عند توفرها من الإنتاج المحلي. وأوضح التقويم الاقتصادي الابتدائي، أن المصهر في ينبع يمكن أن تطبيق تقنية اوكسيد الزنك فيه بشكل مريح، وذلك للاستفادة من خام الاوكسيد في جبل ضيلان على سبيل المثال.
جدول يوضح المواقع الواعدة لتواجد خام الزنك والرصاص في المملكة العربية السعودية