مدلسازی ژئوفیزیکی سه بعدی با استفاده از داده های برداشت دوبعدی و زمین آمار در کانسار مس علی آباد یزد به منظور پیشنهاد موقعیت بهینه حفاری

  • سال انتشار: 1403
  • محل انتشار: فصلنامه پژوهش های دانش زمین، دوره: 15، شماره: 2
  • کد COI اختصاصی: JR_ESRJ-15-2_004
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 162
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

رضا احمدی

گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی علوم زمین، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

جواد احسان نژاد

گروه مهندسی معدن، دانشکده مهندسی علوم زمین، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران

چکیده

مقدمه مدلسازی­های ژئوفیزیکی از نظر ابعادی به انواع یک بعدی (۱D)، دوبعدی (۲D) و سه بعدی (۳D) تقسیم می­شوند. در برخی موارد بویژه مناطق دارای پیچیدگی­های ذاتی، انجام مدلسازی­های یک­بعدی و یا حتی دوبعدی برای نیل به مقاصد اکتشافی کافی نبوده و نیاز به انجام مدلسازی سه­بعدی به­ خوبی احساس می­شود. از مزایای مدلسازی سه­بعدی نسبت به دو نوع دیگر، واقع­گرایانه­تر بودن پاسخ­ها و دقت بالاتر نتایج می­باشد. به هرجهت مدلسازی سه بعدی نیاز به برداشت داده­های سه بعدی دارد حال آنکه در بسیاری از موارد، برداشت­های ژئوفیزیکی در راستای یک سری پروفیل­ها، به صورت دوبعدی صورت می­گیرد و مدلسازی های مربوطه نیز دوبعدی خواهد بود. در چنین مواردی برای دست یابی به مدل سه بعدی واقع گرایانه تر باید به یک سری ترفندهای ریاضیاتی- محاسباتی منطقی و در عین حال مبتنی بر اصول فیزیکی متوسل شد. روش­های مغناطیس سنجی و ژئوالکتریک شامل مقاومت ویژه و قطبش القایی، مناسب­ترین روش­های ژئوفیزیکی برای اکتشاف کانسارهای مس هستند. در پژوهش حاضر عملیات پردازش، مقایسه و تجزیه و تحلیل داده­های ژئوفیزیکی مغناطیس سنجی، مقاومت ویژه و قطبش القایی در راستای پروفیل­های ژئوفیزیکی برداشت شده در کانسار مس علی آباد یزد صورت گرفته و ارتباط آنها با کانی­زایی تعیین شده است. سپس مدلسازی سه بعدی داده­های ژئوفیزیکی مقاومت ویژه و قطبش القایی دوبعدی برداشت شده در کانسار به کمک پردازش­های زمین آماری و با استفاده از نرم افزار RockWorks۱۶ صورت گرفته است. کانسار مس علی آباد در شهر تفت در استان یزد در بخش میانی زون ارومیه- دختر بین طول جغرافیایی ۷۶۸۰۰۰ تا ۷۷۱۰۰۰ شرقی و عرض جغرافیایی ۳۵۰۳۰۰۰ تا ۳۵۰۷۰۰۰ شمالی قرار دارد. براساس گزارش کانسارهای مس در ایران، تنوع لیتولوژیکی در این منطقه بسیار زیاد بوده و سنگ­های قدیمی منطقه، سلسله جبال شیرکوه با سنگ­های گرانیتی و گرانودیوریتی هستند. قدیمی­ترین رخنمون­های سنگی در منطقه علی آباد از نوع کنگلومرا و ماسه سنگ (سازند سنگستان) مربوط به اواخر ژوراسیک و اوایل کرتاسه می­باشند. سازند سنگستان از سازندهای اصلی منطقه به شمار می­رود و مرز زیرین این سازند به­طور دگرشیب بر روی گرانیت­های شیرکوه قرار گرفته است. کانی­سازی مس در کانسار علی آباد به­طور عمده درون استوک نفوذی گرانیتوئیدی و به مقدار کمتر درون کنگلومراها و ماسه سنگ­های دگرگون شده اطراف آن رخ داده است. مواد و روش­ها در کانسار مس علی آباد تعداد ۱۶۶۶ ایستگاه مغناطیسی با فواصل ۲۰ متر از یکدیگر، مقاومت ویژه ظاهری و قطبش القایی توسط آرایه مستطیلی و چهار شبه­مقطع بارپذیری و مقاومت ویژه ظاهری به­نام­های DD-۱ (با آرایه دوقطبی- دوقطبی)، PD-۲، PD-۳ و PD-۴ با آرایه قطبی - دوقطبی با طول­های به ترتیب ۱۳۲۰، ۱۲۴۰، ۶۰۰ و ۶۴۰ متر برداشت شده است. در این پژوهش ابتدا مدلسازی وارون هموار دوبعدی داده­های بارپذیری و مقاومت ویژه ظاهری چهار پروفیل به روش کمترین مربعات خطا با استفاده از نرم افزار RES۲DINV صورت گرفت. بعد عملیات پردازش، مقایسه و تجزیه و تحلیل داده­های ژئوفیزیکی مغناطیس سنجی، مقاومت ویژه و قطبش القایی در راستای پروفیل­های ژئوفیزیکی برداشت شده در کانسار، صورت گرفت و ارتباط آنها با کانی­زایی تعیین شد. برای این منظور پروفیل­های برداشت مغناطیسی منطبق بر مقاطع مقاومت ویژه و بارپذیری وارون سازی شده چهار پروفیل ژئوالکتریک، ترسیم شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج و بحث نتایج پژوهش نشان می­دهد که در مجموع تطابق و انطباق خوبی بین داده­های مغناطیس سنجی و ژئوالکتریک وجود دارد و این امر نشان دهنده آن است که بی هنجاری های موجود در منطقه اغلب در ارتباط با کانی­سازی های فلزی هستند. سپس تجزیه و تحلیل آماری اولیه برای داده­های وارون­سازی شده در محدوده مشترک چهار پروفیل ژئوفیزیکی و آرایه مستطیلی انجام شد. براساس این مطالعات توزیع داده­های بارپذیری از نوع نرمال و برای داده­های مقاومت ویژه از نوع لاگ نرمال است که با یک تبدیل لگاریتمی دوپارامتری به توزیع نرمال تبدیل شد. در ادامه برای تشخیص ساختار فضایی حاکم بر داده­های مقاومت ویژه و بارپذیری در منطقه، واریوگرام های امتدادی در دو راستای افقی شمالی - جنوبی و شرقی - غربی و نیز راستای قائم (عمقی) ترسیم گردید. نتایج نشان داد که تمامی مدل­های تئوری واریوگرام منطبق بر واریوگرام های تجربی، از نوع کروی بوده و منطقه دارای ناهمسانگردی از نوع هندسی است. در مرحله بعد براساس نتایج عملیات واریوگرافی، مدل سه­بعدی داده­های مقاومت ویژه و بارپذیری با استفاده از نرم افزار RockWorks و به کمک الگوریتم درونیابی عکس فاصله وزن دار پیشرفته انجام شد. در نهایت براساس مدلسازی سه بعدی صورت گرفته، موقعیت امیدبخش ترین و مناسب­ترین محدوده کانی­سازی مشخص گردید و حفر یک گمانه اکتشافی قائم با طول ۸۰ متر در این موقعیت پیشنهاد شد. نتیجه­گیری براساس یافته ها، حفاری گمانه در موقعیت پیشنهادی، ترسیم دقیق چاه نگار گمانه، مقایسه نتایج عیارسنجی مغزه های حفاری، سنگ شناسی و دگرسانی با نتایج مدل سازی ژئوفیزیکی سه بعدی در این محل، ضروری است. حفر گمانه اکتشافی پیشنهادی منجر به شناخت بیشتر کانسار، امکان ارزیابی کارآیی عملیات ژئوفیزیکی برداشت شده و مدلسازی سه بعدی انجام گرفته در کانسار مس علی آباد خواهد شد.

کلیدواژه ها

کانسار مس علی آباد یزد, مدلسازی وارون هموار, مغناطیس سنجی, نرم افزار RockeWorks, واریوگرافی

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.