ذخایر و منابع معدنی

ذخایر، ذخایر کانسنگ، منابع و منابع معدنی

اصطلاحات "ذخایر" و "منابع" به طور گسترده ای در انواع انتشارات مربوط  به منابع معدنی استفاده می شود. متأسفانه، بسیاری از این انتشارات نتوانسته اند این دو اصطلاح را تعریف کنند و برخی از آنها حتی از اصطلاحات به صورت جایگزین استفاده می کنند.

بخشی از سردرگمی بیانگر منافع متفاوت دو گروه اصلی است که با تامین منابع، دولت و صنعت سروکار دارند. صنعت بیشترین اطلاعات را در مورد ذخایر معدنی منفرد ارائه می دهد در حالیکه سازمانهای دولتی مانند سازمان زمین شناسی ایالات متحده (USGS) و سایر سازمانهای ملی، این و دیگر اندازه گیریها را برای تخمینهای جهانی گردآوری می کنند. بنابراین، مهم است که تفاوت بین روش شناسی و واژه شناسی آنها و دلایل اختلافات را درک کنیم. (توجه داشته باشید که اصطلاح "صنعت"، که در اینجا مورد استفاده قرار می گیرد، شامل بنگاههای سهامی عام مانند BHP Billiton و Rio Tinto و همچنین شرکتهای دولتی مانند Codelco شیلی، که هدف همه اینها با کسب سود از استخراج فلزات از کانسارها با سود می باشد.)

منافع اصلی صنعت برای ارزیابی ذخایر معدنی این است که تعیین کند چه مقدار مواد معدنی در قیمتهای فعلی قابل استخراج است یا در صورت افزایش یا کاهش قیمتها، پتانسیل استخراج را دارد.

کمی کردن عمدتا با حفاری انجام می شود، که نمونه هایی از مواد زیرسطحی که قابل آنالیز را جمع می کند. ارزیابی بعدی مشخص می کند که آیا مقدار ماده با تمرکز کافی وجود دارد، و در ادامه، شکل و ساختار مور نیاز برای معدنکاری و فرآوری اقتصادی (از جمله هزینه های زیست محیطی مرتبط) ارزیابی می گردد.

حفاریها باید به اندازه کافی نزدیک باشند، و بازیابی نمونه به اندازه کافی خوب باشد، تا نمونه ای از نظر آماری معتبر از حجم سنگ ("تناژ") و محتوای آن از عنصر یا مواد معدنی مورد علاقه ارائه شود. بسته به چگالی نمونه برداری و کیفیت مواد نمونه برداری شده، ابتدا مواد توسط صنعت به عنوان "منبع" توصیف می شوند و سپس بخشی از این ماده ممکن است به عنوان "کانسنگ" طبقه بندی شود، یعنی موادی که تحت شرایط فعلی و با قیمتهای فرضی آتی قابلیت معدنکاری و فرآوری اقتصادی را دارا می باشند.

موادی که در این آزمون مردود می شوند، ممکن است نیازمند نمونه برداری کاملتر، قیمت بالاتر، روشهای بهتر معدنکاری یا سایر پیشرفتهای اقتصادی یا تکنولوژیکی برای واجد شرایط بودن به عنوان کانسنگ را داشته باشد. اگر قیمتها به میزان قابل توجهی افزایش پیدا کنند، برخی از این مواد به کانسنگ تبدیل می شوند.

اصطلاحات واضح و مشخصی برای تمایز بین اجزای کانسنگ که قطعاً اقتصادی هستند و مواردی که در آینده بالقوه اقتصادی هستند لازم است.

توصیفهای مختلف طیف منبع-ذخیره. (الف) ذخایر، منابع کشف شده و منابع کشف نشده. (ب) جزئیات بیشتر برای مس، از جمله تولید سالانه، ظرفیت سالانه معدنکاری. (ج) طبقه بندی منابع ذخیره شده سازمان زمین شناسی ایالات متحده (B = میلیارد، M = میلیون؛ تولید و ظرفیت معدن به تن در سال است).

اصطلاحات مورد استفاده در صنعت توسط سازمانهای ملی کشورهای مختلف و توسط نهادهای تصمیم گیرنده درمورد معنا و پیروی از آن، تعریف شده است. به عنوان مثال، کد JORC (کمیته ذخایر کانسنگ مشترک) استرالیا برای گزارش نتایج اکتشاف منابع معدنی و ذخایر سنگ معدن (http://www.jorc.org) فقط اجازه می دهد تا واژه ذخیره کانسنگ در آن دو قسمت بالاتر از سه رده منبع معدنی، تعریف شده توسط دستورالعمل، که تحت یک مطالعه امکان سنجی معدنکاری قرار گرفته اند و داوری برای قابلیت معدنکاری قرار گرفته اند، مورد استفاده قرار گیرد. ذخیره کانسنگ به عنوان زیرمجموعه ای از منبع معدنی گزارش شده است، که توده ای از کانسنگ که اندازه و عیار آن با اطمینان کافی تخمین زده شده است و یکی از سه طبقه بندی منابع معدنی را برآورده می سازد.

تمایز بین ذخیره کانسنگ و منبع معدنی باید توسط شخصی که واجد شرایط "شخص شایسته" است، تأیید شود. یعنی یک دانشمند علوم زمین با تجربه کافی که روی سبک مربوطه از کانی سازی کار می کند و عضو یک سازمان حرفه ای معتبر است. اهمین مسئله در این است که تخمینها تأثیر مستقیمی در ارزیابی دارایی یک شرکت دارند و این امر توانایی تأمین مالی پروژه ها را با وام گرفتن صندوقها و یا فروش سهام (سهام) کنترل می کند. استفاده از این واژه ها توسط آژانسهای دولتی از نزدیک مورد نظارت قرار می گیرد و اشخاص ذیصلاح و شرکتهای وابسته تائید کننده ذخیره کانسنگ و تخمینهای مربوطه دارای مسئولیت قانونی مستقیم هستند. در یکی از پرونده های مشهور اخیر، Royal Dutch Shell توسط کمیسیون بورس و اوراق بهادار ایالات متحده مجبور شد تا به دلیل شرح ظاهراً ناکافی، رقم اعلامی ذخیره نفت خود را کاهش دهد. در بیشتر موارد، اختلافات در مورد اصطلاحات فنی است، اگرچه برخی از کانسارها مانند پرونده رسوایی طلای بزرگ Bre-X، به صورت کلاهبرداری معرفی شده اند.

اصطلاحات صنعتی توسط بیشتر نویسندگانی که درمورد مواد معدنی می نویسند، استفاده نمی شود. بهترین اصطلاحات لنواع مورد استفاده توسط USGS است که از اصطلاح "منابع" برای اشاره به همه ذخایر معدنی موجود در کره زمین استفاده می کند. منابع این نوع ظاهرا شامل ذخایر کانسنگ و منابع معدنی است که توسط صنعت تعریف شده است. بیشتر طبقه بندی ها، از جمله USGS، منابع را در یک چارچوب دو بعدی با یک محور بیانگر دانش زمین شناسی و دیگری امکان سنجی اقتصادی تعریف می کنند. در محور زمین شناسی، USGS بین منابع "کشف شده" و "کشف نشده" تفکیک قائل می شود. در رده "کشف شده" (در محور اقتصادی ستون سمت چپ)، یک بخش پیوسته رو به پایین از منابعی وجود دارد که اکنون از منظر معدنکاری اقتصادی (ذخایر کانسنگ) نشان داده شده اند، تا مواد حاشیه ای است که این معیار را برآورده نمی کند.

تالیفات ذخیره توسط صنعت و USGS در میزان قطعیت متفاوت است زیرا اهداف متفاوتی دارند و در مقیاسهای مختلف کاربرد دارند. در حالیکه صنعت، ذخایر کانسنگ و منابع معدنی را برای کانسارهای انفرادی گزارش می دهد، USGS ذخایر و منابع کشورها و کل جهان را با استفاده از داده هایی با درجات مختلف قطعیت تخمین می زند. با وجود عدم اطمینان آنها، ما از تخمینهای USGS در این حجم استفاده خواهیم کرد زیرا آنها گسترده ترین تخمین موجود در مقیاس جهانی هستند و سالانه مورد بازنگری قرار می گیرند. درک این نکته مهم است که USGS در واقع مطالبی را که به عنوان ذخیره و منابع گزارش می شود، اندازه گیری و ارزیابی نمی کند. مطابق USGS، این داده ها از طیف گسترده ای از منابع، از جمله "... مقالات دانشگاهی، گزارش شرکتها، ارائه توسط نمایندگان شرکت و مقالات ژورنالهای تجاری یا ترکیبی از این موارد ..." جمع آوری شده اند. بنابراین، ذخایر گزارش شده توسط USGS ممکن است مواد بیشتری نسبت به صنعت داشته باشد و تنظیم کننده های مربوط به آن، ذخایر کانسنگ را در نظر می گیرند. علاوه بر این، برای اکثر عناصر، USGS برآورد سالانه "منابع مشخص شده" را منتشر می کند. برای بیشتر عناصر، USGS تخمینهایی را در مورد منابع کشف نشده منتشر نمی کند.

طبیعت پویای ذخایر

این را باید در نظر داشته باشید که داده های ذخیره و منابع پویا هستند. در مورد گزارشهای USGS، حتی اگر رقم ذخیره کانسار یا کشور یا کالا ممکن است از سال به سال یکسان بماند، این رقم همان ماده را نشان نمی دهد. ما می توانیم این را با مقایسه داده های ذخیره از سال 1983 (هنگامیکه USGS شروع به گزارش دهی در مورد تخمین برای بیشتر کالاها نمود) با برآوردهای تولید سالانه جهانی خودشان نشان دهیم. تولید تجمعی مس، آهن و روی، یعنی مقدار کل حفر شده از زمین، از سال 1983 به طور پیوسته هر ساله افزایش یافته است، به تدریج به برآورد ذخیره نزدیک می شود و حتی در مورد روی از آن فراتر می رود. یعنی مقدار استخراج شده از مقدار کانسنگ موجود به اثبات رسیده فرارتر است. این وضعیت به ظاهر غیرممکن بیانگر این واقعیت است که کانسنگ برداشت شده سالانه از ذخایر توسط معدنکاری با تبدیل منابع به ذخایر در کانسارهای شناخته شده یا با کشف کانسارهای کاملاً جدید جایگزین می شود.

تولید و ذخایر روی از سال 1988. توجه داشته باشید که در حدود سال 2007، منحنی نشان می دهد تولید تجمعی به حدی افزایش یافته است که از ارزش ذخایر نقل شده توسط USGS در سال 1988 تجاوز کرده است. منحنی نشان می دهد تولید تجمعی به همراه ذخایر، روند مشابه تولید تجمعی دارد و نشان می دهد که ذخایر نسبتاً ثابت باقی مانده اند، حتی اگر باید با گذشت زمان از مواد مختلفی نیز تشکیل شده باشند.

مقادیر مواد و مصالح تولید شده هر ساله که به تازگی یافت می شوند غالباً مشابه هستند، بنابراین تخمین ذخیره از سال به سال تقریباً یکسان است حتی اگر حاوی مواد مختلفی باشد. ما می توانیم با ترسیم یک منحنی (شکل) نمایانگر پیش بینی ذخیره به اضافه تولید تجمعی، این را نشان دهیم. "منحنی ذخیره به اضافه تولید" نشان می دهد که حداقل برای چند دهه گذشته، با افزودن مقداری مشابه آنچه ما تولید کرده ایم، ذخایر را در سطوح تقریباً ثابت نگه داشته ایم، یعنی یک "عمر ذخیره" نسبتاً ثابت. روابط مشابه برای سایر کالاها غالب است. گرودل و همکاران. (2014) خاطرنشان کردند که با وجود دوبرابر شدن تولید برای این دو فلز، که دقیقاً نکته ای است که در اینجا مطرح شد، عمر ذخیره جهانی مس و نیکل، بین 30 تا 60 سال از عرضه، از دهه 1980 تا  2011 تقریباً ثابت بوده است.

ممکن است بپرسید که اینجا چه خبر است. اگر پیدا کردن ذخایر جدید بسیار آسان است، چرا ما فقط به جای اضافه کردن هر سال کمی به جلو نمی رویم و آنها را برای شروع تعریف نمی کنیم؟ بخشهای مختلفی برای پاسخ وجود دارد. نخست، برخی از ذخایر ناشی از کشف کانسارهای کاملا که می توانند در ناحیه کشف نشده یا منابع فرضی باشند. دوم، برخی از منابع به دلیل افزایش شدید قیمت مواد یا توسعه روش جدید استخراج یا فرآوری، به ذخایر تبدیل می شوند. در برخی از معادن، مناطقی با پتانسیل ممکن است شناخته شده یا مشکوک باشند، اما مورد ارزیابی قرار نگرفته اند. برای تبدیل این مناطق به رده ذخیره، حفاریهای بیشتر، عیارسنجی و امکان سنجی بیشتر مورد نیاز است. مهمترین مسئله، اقتصاد ساده است. همانطور که توسط ماینرت و همکاران (2016) اشاره نمودند، "ارزش زمانی پول صرف هزینه های نامحدود برای تبدیل تمام منابع شناسایی شده به ذخایر را غیر اقتصادی می کند."

به عبارت دیگر، اگر یک شرکت برای چند دهه آینده از ذخایر کافی (و توجیه هزینه ایجاد یک معدن برای استخراج کانسنگ) برخوردار باشد، هیچ مقصدی برای صرف مبالغ زیادی یافت نمی شود مگر اینکه برنامه ای برای افزایش تولید خود داشته باشد. بازار توجه چندانی به زمان ذخیره کافی برای تأمین مصرف بیش از 20 تا 40 سال از مصرف فعلی ندارد.

زمان مصرف ذخایر هر کالای خاص، به اندازه نهایی منبع بستگی دارد. چنین برآوردی "منبع شناسایی شده" است که اخیراً توسط USGS تخمین زده شده است. منبع شناسایی شده شامل منابع حاشیه اقتصادی و زیراقتصادی منابع است که تخمینهای عیار، تناژ و امکانپذیری معدنکاری و فرآوری آنها ضعیف شناخته شده است. از سال 1973، USGS تخمینی از "منابع جهانی" منتشر کرده است که شامل منابع شناسایی شده و کشف نشده است. هر دو تخمین بسیار بزرگتر از ذخایر هستند، نشان دهنده این است، مواد قابل توجهی برای تولید آینده باقی می ماند، اگر قابل کشف و معدنکاری باشند.

مقایسه ذخایر مس و برآورد منابع شناسایی و کشف نشده USGS. افزایش در شکل منابع منعکس کننده دسترسی بیشتر به اطلاعات در طول زمان، از جمله تغییر مرحله با انتشار مطالعه جانسون و همکاران (2014) است.

با اینحال، حتی این منابع شناسایی شده تنها بخشی از منابع کل هستند، و منابع معدنی طولانی مدت ما به بزرگی منابع هنوز کشف نشده بستگی دارد. یعنی کانسارهای معدنی که در داخل پوسته وجود دارند اما حضور آنها هنوز ثابت نشده است.

علت خوش بینی مطرح شده در مورد منابع معدنی جهانی بر اساس تفاوت زیادی بین برآوردهای ذخیره شده توسط صنعت (ذخایر کانسنگ) و تخمینهای مختلف منابع جهانی است.