แหล่งแร่ดีบุกในประเทศไทย
ประเทศไทยมีประวัติศาสตร์การทำเหมืองแร่ดีบุกมาช้านานตั้งแต่สมัยอยุธยา สมเด็จพระรามาธิบดีที่ 2 ได้มีการทำสัญญากับโปรตุเกสตั้งห้างรับซื้อแร่ทองคำ ดีบุกและรัตนชาติ ที่ได้กรุงศรีอยุธยา ปัตตานีและนครศรีธรรมราช นับเป็นการส่งออกแร่ดีบุกครั้งแรกที่มีการบันทึกในประวัติศาสตร์[1] จากนั้นมีการพัฒนาเทคโนโลยีในการทำเหมืองมากมาย เช่น การเริ่มใช้เรือขุดเพื่อทำเหมืองดีบุกในทะเลในปี ค.ศ. 1907 แหล่งแร่ดีบุกที่สำคัญจะอยู่ทางภาคใต้ของประเทศ อีกทั้งยังมีประเทศพม่า มาเลเซีย และอินโดนีเซียซึ่งมีปริมาณแร่ดีบุกอยู่สูง กลายเป็นแหล่งดีบุกที่สำคัญของโลกเรียกว่า The Southeast Asian Tin Belt ผลิตดีบุกประมาณ 50% ของโลก[ต้องการอ้างอิง]
ประเทศไทยเคยเป็นแหล่งผลิตดีบุกที่สำคัญของโลก แต่ประสบปัญหาการผลิตดีบุกจากประเทศจีนออกมาล้นตลาดทำให้ราคาดีบุกตกลงอย่างรวดเร็ว และเนื่องจากมีเทคโนโลยีใหม่ๆเข้ามา เช่น การผลิตพลาสติก ทำให้กระป๋องดีบุกลดปริมาณการใช้ลงไป การทำเหมืองดีบุกจึงซบเซาลงแต่ในประเทศไทย โดยเฉพาะภาคใต้ของประเทศยังมีแหล่งศักยภาพทางแร่ดีบุกอีกมากเพียงแต่รอให้ราคาดีบุกขึ้นเพื่อความคุ้มค่าแก่การลงทุนจะสามารถเปิดเหมืองได้อีก
การแบ่งประเภทของแหล่งแร่ แก้
แหล่งแร่ดีบุก (วุลแฟรม) ในประเทศไทยมีความสัมพันธ์กับหินไบโอไทต์แกรนิตที่แทรกดันตัวอยู่ในแนวหินแกรนิตตอนกลาง และแนวหินแกรนิตทางตะวันตกของประเทศ ซึ่งเป็น S-Type granite ซึ่งแหล่งแร่ดีบุกสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ แหล่งแร่ปฐมภูมิ และ แหล่งแร่ทุติยภูมิ[ต้องการอ้างอิง]
แหล่งแร่ดีบุกปฐมภูมิ แก้
เป็นแหล่งแร่ดีบุกที่เกิดในหินเดิมที่ยังไม่มีการถูกเคลื่อนย้าย แหล่งแร่ดีบุกปฐมภูมิ ได้แก่
- 1.1 สายแร่ควอตซ์-ดีบุก (Quartz-Cassiterite Vein Swarms or Sheeted / Stockwork Vein Deposits)
เป็นแหล่งแร่ดีบุกปฐมภูมิที่พบมากที่สุด[ต้องการอ้างอิง] แหล่งแร่ประเภทนี้โดยทั่วๆไป เกิดอยู่บริเวณรอยสัมผัสระหว่างหินไบโอไทต์แกรนิตยุคครีเตเซียสตอนปลายถึงเทอเชียรี กับหินตะกอนยุคพาลลีโอโซอิกหินแกรนิตนี้มักพบการเปลี่ยนลักษณะจากที่มีเนื้อหยาบและมีแร่ไบโอไทต์เป็นแร่ชี้บ่งในส่วนลึกของมวลหินแกรนิตไปเป็นเนื้อละเอียดที่มีแร่ทัวมาลีน มัสโคไวต์ หรือ มัสโคไวต์อย่างเดียว เมื่อใกล้รอยสัมผัสกับหินตะกอน เช่นที่บริเวณเหมืองนกฮูก อ.ตะกั่วป่า จ.พังงา สายแร่ควอตซ์-ดีบุก อาจตัดหินมัสโคไวต์ ทัวมาลีน แกรนิต ใกล้รอยสัมผัส หรือเข้าไปอยู่ในหินตะกอนท้องที่ก็ได้ (Top of the Cusp Deposits)
สายแร่ควอตซ์-ดีบุกที่สมบูรณ์มักมีขนาดเล็ก มีความหนาอยู่ในช่วง 0.5 - 15 ซม. สายใหญ่ขนาด 1 เมตรก็พบได้ สายแร่ที่พบอาจเป็นควอตซ์กับดีบุก หรือควอตซ์-ดีบุก-วุลแฟรมหรือ ควอตซ์-ดีบุก-วุลแฟรม-ซัลไฟด์ก็ได้ เช่น ควอตซ์-ดีบุก-วุลแฟรม วัดหนองเสือ อ.เมือง จ.ประจวบคีรีขันธ์ ควอตซ์-ดีบุก-วุลแฟรม -อาร์ซิโนไพไรต์ อ.ร่อนพิบูลย์ จ.นครศรีธรรมราช สายควอตซ์-ดีบุก-เหล็ก-ทองแดงซัลไฟด์ บ้านแบบทอ อ. รามัญ จ. ยะลา เป็นต้น ในสายแร่ดีบุกที่ใหญ่ มักมีแร่ดีบุกตกผลึกอยู่ตามผนังหรือขอบของสายทั้งสองข้าง เนื้อควอตซ์ตรงกลางสายจะไม่มีแร่ดีบุก แต่ในบางกรณีอาจพบแร่ดีบุกเป็นผลึกสมบูรณ์เกิดอยู่ในช่องว่างตรงกลางสาย
แร่ดีบุกในสายควอตซ์มักมีสีออกน้ำตาลหรืออาจมีหลายสี เช่น ส้ม เหลือง ดำ ควอตซ์มักมีสีขาวขุ่น ควอตซ์สีเทาดำหรือสีควันไฟมักให้แร่วุลแฟรม ในบางครั้งสายแร่ควอรตซ์-ดีบุก อยู่ใน Argillic Altered Granite เช่น หาดส้มแป้น จ.ระนอง
- 1.2 เพกมาไทต์และแอไพลต์ (Pegmatites and Aplites)
เป็นแหล่งดีบุกปฐมภูมิอีกแบบที่สำคัญ เพกมาไทต์เป็นหินแกรนิตที่มีเนื้อหยาบมาก ในขณะที่สายแอไพลต์เนื้อละเอียด มีแร่ประกอบหลักคือ ควอตซ์ ไมโครไคลน์ แร่ประกอบรองได้แก่ ไบโอไทต์ มัสโคไวต์ ทัวมาลีน การ์เนต ดีบุกโคลัมไบต์-แทนทาไลต์ เลพิโดไลต์ เบอริล และโทแพส แร่หายากพวกโมนาไซต์ และซีโนไทม์ เป็นต้น เพกมาไทต์อาจเกิดเป็นสายอยู่ในหินแกรนิตหรือเป็นสายตัดผ่านหรือขนานกับหินท้องที่ บางทีเกิดเป็นรูปร่างไม่แน่นอนหรือเป็นรูปเลนซ์ ที่เชื่อว่าเป็นส่วนสุดท้าย จากการตกผลึกแยกส่วนของหินแกรนิต มักไม่พบการเกิดโซนของแร่ในสายยกเว้นบางแห่ง เช่น เหมืองโชน
เพกมาไทต์ปกติเกิดเป็นกลุ่มคล้ายๆ สายแร่ควอตซ์และมีความหนา และความยาวแตกต่างกันออกไป เช่น ตั้งแต่ 2 - 3 ชม. ที่เหมืองหลักแหลกใน ต.ปากทรง อ.พะโต๊ะ จ.ชุมพร จนถึงขนาดกว้าง 5 เมตรที่เหมืองโชน จ.สุราษฏร์ธานี ในบางแห่งมีความยาวหลายร้อยเมตร และความหนาถึง 15 เมตร เพกมาไทต์อาจพบหลายระบบ ซึ่งมีทิศทางการเรียงตัวแร่องค์ประกอบแตกต่างกันบ้าง ในแต่ละพื้นที่อาจพบเพกมาไทต์ 2 - 5 ระบบ ที่แตกต่างกัน และมีบางระบบเท่านั้นที่ให้แร่ดีบุก โคลัมไบต์-แทนทาไลต์ บางสายก็ไม่ให้แร่มีค่า บางแห่งสายเพกมาไทต์ผุมาก และสามารถทำเหมืองด้วยวิธีเหมืองฉีดได้ เช่นที่ อ.กะทู้ จ.ภูเก็ต
แร่ดีบุกที่เกิดในสายเพกมาไทต์ มักมีสีดำ ในเม็ดแร่ดีบุกสีดำนี้ จะมีแร่ในตระกูลโคลัมเบียม-แทนทาลัม ฝังอยู่เป็นจุดๆ แร่ดีบุกยิ่งดำเข้มมากจะมีแร่ตระกูลโคลัมเบียม-แทนทาลัม ฝังอยู่มากจุดขึ้น รูปผลึกจะเป็นปิรามิดแบน ซึ่งจะไม่พบในแหล่งแร่แบบอื่นนอกจากในเพกมาไทต์
- 1.3 แร่ดีบุกฝังประในหินแกรนิตผุ (Argillic-Disseminated Tin Deposits)
ในแหล่งแร่ประเภทนี้ แร่ดีบุก (+ Ta-Nb) และวูลแฟรมจะเกิดผังประหรือเป็นรูปกระเปาะ (Pockets) หรือรูปเลนซ์ บริเวณส่วนขอบนอกของหินแกรนิต ซึ่งปกติแสดงการเกิดโซนในแนวตั้ง จากบนลงล่าง คือมีแร่มัสโคไวต์มากในส่วนนอกสุด ตามมาด้วยแร่ทัวมาลีน และเปลี่ยนเป็นแร่ไบโอไทต์ในส่วนลึกและเนื้อหินเปลี่ยนจาก เม็ดละเอียดในส่วนบนลงไปสู่เนื้อหยาบในส่วนล่าง โดยมากแร่ดีบุกจะอยู่ในโซนแร่มัสโคไวต์และต่อเลยลงไปในโซนทัวมาลีน ในโซนนอกสุดหินมัสโคไวต์ และทัวมาลีน แกรนิตจะผุไปมาก ซึ่งน่าจะเกิดโดยขบวนการน้ำแร่ร้อนหรือไอร้อน ผนวกกับการผุพังอยู่กับที่ ได้เป็นแร่ตระกูลเคโอลิน ซึ่งปัจจุบันมีการทำเหมืองดินขาวกันเป็นล่ำเป็นสัน นอกจากนี้ยังพบ Albitic Alteration ในส่วนนอกของหินด้วยเช่นกัน
แหล่งแร่ดีบุกแบบฝังประในหินแกรนิตผุนี้ ถือว่าเป็นแหล่งแร่ดีบุก เกรดต่ำ แต่มีปริมาณสูง และเป็นแหล่งที่สำคัญที่ให้แร่ดีบุกไปสะสมตัวอยู่ในลานแร่ แหล่งแร่ดีบุกแบบฝังประนี้ จะปรากฏให้เห็นเป็นภูมิประเทศที่แตกต่างอย่างชัดเจน คือจะเป็นพื้นที่ความชันต่ำเป็นหย่อมๆ และมีเนินเล็กๆ ที่กลมมนที่ปรากฏอยู่ในพื้นที่ที่มีความชันสูงและที่สูง การที่เป็นพื้นที่ต่ำน่าจะเนื่องมาจากการที่หินผุมากทำให้การพัดพาพวกหินผุออกไปได้ง่าย
- 1.4 แหล่งแร่ดีบุกแบบแปรสัมผัสโดยการแทนที่ (Contact Metasomatic Tin Deposits)
แหล่งแร่ดีบุกแบบนี้เกิดบริเวณแนวสัมผัสระหว่างหินแกรนิตกับหินตะกอนเนื้อปูน ซึ่งจะมีแร่ตระกูลแคลซิลิเกต หรือพวกสการ์นเกิดขึ้น แหล่งแร่อาจเกิดบริเวณแนวสัมผัส เช่นเหมืองตะโกปิดทอง จ.ราชบุรี หรือเกิดในหินปูนที่ห่างจากหินแกรนิตโดยการแทนที่ (Carbonate Replacement Deposits) แหล่งแร่แปรสัมผัสสามารถแบ่งได้ย่อย ๆ ออกเป็น
1.4.1 แร่ดีบุก-เหล็กออกไซด์ เช่น แหล่งแร่ปินเยาะ และถ้ำทะลุ จ.ยะลา เป็นสายแร่แทรกอยู่ในสการ์นประกอบด้วยแร่ดีบุก แมกนีไทต์ และหรือฮีมาไทต์ แร่ Malayaite (CaO. SnO2. SiO2) เกิดก่อนร่วมกับการ์เนต อาจมีแร่ซัลไฟด์บ้างเล็กน้อย เช่น อาร์ซีโนไพไรต์ คาลโคไพไรต์ พิร์ไรไทต์ และแร่ฟลูออไรต์
1.4.2 แร่ดีบุก-เหล็กซัลไฟด์ เช่น เหมืองยูโรไทยหรือเหมืองนาซัว ในบริเวณเหมืองปินเยาะ พบแนวแร่ดีบุก-พีร์โรไทต์-กาลีนา-สฟาเลอไรต์ กว้าง 40 เมตร เป็นสายในหินสการ์น แร่อื่น ๆ ที่พบมี แคลไซต์ ไพไรต์ อาร์ซีโนไพไรต์ และควอรตซ์ ที่บ้านยางเกี๋ยง อ.อมก๋อย จ.เชียงใหม่ พบเลนส์ของแร่ดีบุก-พีร์โรไทต์-สฟาเลอไรต์-กลีนา-คาลโคไพไรต์ ในหินสการ์น
แหล่งแร่ดีบุกทุติยภูมิ แก้
เป็นแหล่งที่แร่ดีบุกสะสมตัวอยู่นอกแหล่งกำเนิด โดยที่แร่ดีบุกหลุดลอยจากการสึกกร่อนผุพังของสายแร่ในหินที่ให้กำเนิด มากองอยู่บนสายแร่หรือข้างสายแร่ เป็นการสะสมตัวแบบตกค้าง (ResidualDeposits) แล้วถูกแรงโน้มถ่วงของโลกและความชันของภูเขา ทำให้แร่เหล่านี้เคลื่อนที่ห่างออกจากแหล่งเดิมไปสะสมตัวอยู่ตามไหล่เขา เป็นแหล่งแร่พลัด (Eluvial Deposits) ที่ไปสะสมตัวอยู่ตามที่ลาดเชิงเขาก็เป็นแหล่งแร่เศษหินเชิงเขา (Colluvial Deposits) และแร่ที่ถูกน้ำพัดพาไปสะสมตัวอยู่ในที่ราบลุ่มน้ำเป็นแหล่งลานแร่ (Placer Deposits)
- 2.1 แหล่งแร่พลัด (Eluvial Deposits)
ในบริเวณแหล่งแร่ดีบุกชนิดปฐมภูมิ ซึ่งอาจเป็นสายควอตซ์หรือสายเพกมาไทต์หรือหินสการ์นในแนวสัมผัส ตามซอกเขาหรือไหล่เขาอาจมีดินทรายและเศษหักพังของหิน และแร่ที่หลุดลอยจากสายแร่ที่สึกกร่อนหักพังตามธรรมชาติ หล่นทับถมโดยไม่ทันจัดลำดับตามขนาดเม็ดใหญ่หรือเล็กของเศษหักพังเหล่านั้น เป็นการสะสมตัวของเศษหินดินทราย และแร่ที่เคลื่อนที่มาจากแหล่งกำเนิดเดิมไม่ไกลนัก จึงมีลักษณะเป็นก้อนเหลี่ยม เป็นแหล่งแร่ดีบุกที่มีความสมบูรณ์สูงมาก แต่มีอาณาบริเวณของการสะสมตัวไม่กว้างขวางนัก ความหนาของชั้นสะสมตัวของแหล่งแร่นี้ประมาณ 1 - 2 เมตร ชาวบ้านมักจะเรียกว่าแหล่งแร่เปลือกดินหรือแหล่งแร่ผิวดิน
ในแหล่งแร่พลัดมักมีแร่ดีบุกเม็ดโตๆ และเป็นเหลี่ยมไม่ค่อยมีขี้แร่เจือปน มักเกิดร่วมกับแหล่งแร่ปฐมภูมิโดยแร่พลัดจะคลุมทับสายแร่ไว้ เมื่อขุดเอาแร่พลัดหมดแล้ว ก็จะทำแร่ในสายต่อไป เช่น แหล่งแร่ดีบุกปากทรง อำเภอพะโต๊ะ จังหวัดชุมพร แร่พลัดมักจะปิดทับสายเพกมาไทต์ที่ให้แร่ดีบุกไว้
- 2.2 แหล่งลานแร่ (Placer Deposits)
แร่ดีบุกที่หลุดลอยจากการสึกกร่อนและผุพังตามธรรมชาติของหินแกรนิตและสายแร่เช่นสายเพกมาไทต์และสายควอตซ์ จะถูกพัดพาโดยแรงน้ำไหลไปตามลำธารจากยอดเขา ผ่านไหล่เขา และลงสู่ลำน้ำใหญ่บนที่ราบในที่สุดเม็ดแร่ดีบุกและเศษหินถูกพัดพาเคลื่อนที่จากแหล่งเดิมมาเป็นระยะทางไกล ทำให้เม็ดแร่ดีบุกและเศษหินถูกบดและขัดสีจนกลม และเมื่อพัดพาจนถึงที่ราบที่เหมาะสมต่อการสะสมตัวในบริเวณชายน้ำ ทรายเม็ดละเอียดและหยาบจะถูกจัดเรียงตามลำดับขนาดเม็ดและน้ำหนักเป็นชั้นทับถมกัน โดยที่เม็ดโตและมีน้ำหนักมากจะอยู่ชั้นล่าง ส่วนเม็ดละเอียดเบาจะอยู่ชั้นบน เม็ดแร่ดีบุกซึ่งหนักจะอยู่รวมกันในชั้นกรวด เรียกว่าชั้นกะสะ เนื่องจากสายน้ำปัดไปปัดมาตามขั้นตอน ของการพัฒนาของสายน้ำ จึงทำให้เกิดที่ราบชายน้ำขึ้นและขยายกว้างออกไปทุกที ชั้นกรวดที่มีแร่ดีบุกสะสมตัวอยู่ ชั้นกะสะก็จะแผ่กว้างออกไปตาม สภาพภูมิประเทศ ชั้นหินที่เป็นพื้นที่รองรับชั้นกะสะและชั้นดินที่ทับอยู่ข้างบน เรียกว่า ชั้นดินดาน (Bed Rocks)
แร่ดีบุกในแหล่งลานแร่จะมีเม็ดกลม อยู่ปะปนกับขี้แร่เป็นจำนวนมากและหลายชนิด ซึ่งเป็นแร่หนัก (Heavy Minerals) เช่น แร่อิลเมไนต์ การ์เนต เซอร์คอน โมนาไซต์ ซีโนไทล์ รูไทล์ โคลัมไบต์-เทนทาไลต์ เป็นต้น รวมเรียกว่า ขี้แร่ดีบุกหรืออะมัง ในลานแร่มีขี้แร่มากกว่าแหล่งแร่พลัด เพราะแหล่งลานแร่เป็นที่รวมของแร่ที่มา จากการผุพังของหินหลายชนิดในอาณาบริเวณนั้น โดยเฉพาะหินแกรนิต ขี้แร่ที่ได้จากเนื้อหินแกรนิต มีแร่อิลเมไนต์ โมนาไซต์ รูไทล์ เป็นต้น ส่วนขี้แร่ที่มาจากสายแร่มี การ์เนต ทัวมาลีน และเซอร์คอน เป็นต้น
แหล่งลานแร่ดีบุกนั้นจะประกอบด้วยองค์ประกอบทั้งสาม คือ เปลือกดินหรือชั้นผิวดิน (Overburden) ชั้นกะสะ (Pay Dirt) และชั้นดินดาน (Bed Rock) ฉะนั้นในการสำรวจแหล่งลานแร่ดีบุก จะต้องให้ความสนใจต่อองค์ประกอบทั้งสามนี้ แหล่งลานแร่ดีบุกจะมีความสมบูรณ์ของแร่ดีบุกไม่สม่ำเสมอในทุกชั้นของชั้นดิน ในชั้นกะสะมักมีแร่ดีบุกสมบูรณ์กว่าชั้นอื่น ค่าความสมบูรณ์ของแร่ดีบุกในแหล่งลานแร่ดีบุกที่คุ้มต่อการลงทุน คือ 0.3 ชั่ง/ลบ.หลา หรือ 240 กรัม/ลบ.ม. หรือ 0.012 %[2]