بخشی از مقاله
بررسی صحت مدل سازی دو بعدی داده های مقاومت ویژه و پلاریزاسیون القایی با استفاده از نتایج حفاری:مطالعه موردی کانسار سرب و روی پیچمتو
چکیده
ژئوفیزیک را می توان جادوی فیزیک در زمین دانست. بدون آنکه از درون زمین پیچیده خبر دقیقی در دست باشد، با برداشتهای نسبتا ساده و به دنبال آن تفسیرهای اصولی، می توان اطلاعات بسیار مهم و ارزشمندی را با صرف هزینه و زمانی اندک، از زیر زمین بدست آورد. در زمینه اكتشاف مواد معدنی، روش ژئوفیزیکی به کار رفته به طبیعت ماده معدنی و سنگهای دربرگیرنده آن و تباین این دو بستگی دارد. از آنجا که در مطالعه حاضر هدف اكتشاف سرب و روی می باشد، در قدم نخست از بین گزینه های مختلف ژئوفیزیکی، به خاطر فلزی بودن این دو عنصر، روش های ژئوالکتریک انتخاب شدند. چون در منطقه مورد مطالعه، کانیهای فلزی به صورت پراکنده در حفرات و فضاهای خالی سنگ میزبان قرار گرفته اند، روش قطبش القایی به عنوان روش نخست ژئوفیزیکی انتخاب شده اما همراه با این روش، داده های مقاومت ویژه نیز برداشت شدند که با تلفيق داده های این دو روش بتوان به مدلی بهتر و در نتیجه تفسیر دقیق تر و نزدیکی به واقعیت رسید. در این مقاله، ابتدا به مقایسه چند مقطع واقعی مقاومت ویژه و قطبش القایی که به منظور اكتشاف سرب و روی در منطقه پیچمتو واقع در شهرستان شاهرود، برداشت شده اند و توسط نرم افزارهای Res2dinv و Rsxip2di مورد مدل سازی قرار گرفته اند، پرداخته و سپس صحت آنها با استفاده از اطلاعات گمانه های حفاری مورد ارزیابی قرار می گیرد. می توان گفت که این مدل سازی ها با دنت قابل قبولی و تا حد زیادی نتایج یکدیگر را تایید می کنند و اطلاعات حفاری ها نیز در اکثر موارد تاییدی بر صحت مدل سازی های مذکور است
واژه های کلیدی: ژئوالکتریک، قطبش القایی، مقاومت ویژه، مدل سازی، Rsxip2di Res2dinv
مقدمه:
کانسار سرب و روی پیچمتو در شمال غرب شهرستان شاهرود و در نزدیکی شهر مجن از توابع آن واقع شده است. تیپ این کانسار از نوع دره می سی سی پی می باشد؛ که سنگ میزبان آن آهک و آهکهای دولومیتی سازند لار است. برای رسیدن به محل کانسار، پس از طی ۲۹ کیلومتر از مسیر جاده آسفالته شاهرود-تاش و عبور از روستای فرحزاد و ورود به فرعی سمت چپ جاده (شمال منطقه) و طی ۷ کیلومتر جاده خاکی به کانسار مربوطه می رسیم. سابقه فعالیت های معدنکاری گذشته در منطقه به سال ۱۳۲۹ و سابقه فعالیت های نوین اکتشافی در این محدوده به سال ۱۳۸۳ و بعد از آن بر می گردد. در این پروژه، به دلیل توانایی آرایش دوقطبی-دوقطبی در کاهش اثر جفت شدگی الكترومغناطیسی و قدرت تفکیک نسبتا خوب آن، برداشت ها با این آرایش و در پنج پروفیل با فواصل الكترودی ۴۰ متر و حداکثر ۸ گام، توسط دستگاه 1000ABEM SAS انجام شد. پس از آن مدل سازی دو بعدی هموار و پارامتری همراه با تصحیح توپوگرافی داده ها به ترتیب با استفاده از دو نرم افزار Resxip2di ، Res2din صورت گرفت. در ادامه با استفاده از تمام اطلاعات بدست آمده، به تفسير و مقایسه مدلها و سنجش نتایج آنها با استفاده از اطلاعات حفاریها پرداخته شد. در این مقاله از میان پروفیل های متعدد موجود، تنها به نتایج یک پروفیل با نام تاش ۴ بسنده شده است.
۲- بحث: مدلسازی ریاضی (عددی)، علم نمایش یک واقعیت فیزیکی به شکل مدل های انتزاعی دارای امکان تحلیل و محاسبه است [2007 ,Allaire]. مدل سازی عددی یکی از کاربردی ترین روشهای حل مسائل ژئوفیزیکی است. در ژئوفیزیک، هدف از انجام مدل سازی، بازسازی مدلی از زمین بر اساس داده های صحرایی است. در مورد از مهمترین روش های مدل سازی عددی عبارتند از: روش مستقیم یا پیشرو و روش غیر مستقیم یا معکوس [ ,Roy.[2008
اگر از توزیع خواص فیزیکی زمین به پاسخ ژئوفیزیکی برسیم، این عمل را مدل سازی پیشرو و روابط و سیستم معادلاتی که این رابطه را نشان می دهد را تئوری پیشرو می نامند. حال آن که استنباط خواص فیزیکی زمین از داده های مشاهده ای را مدل سازی معکوس و ابزار کمی (محاسبات ریاضی و تکنیکهای آماری مورد نیاز برای رسیدن به آن را تئوری معکوس می گویند [تلفورد و همکاران، ۱۳۷۵) از رایج ترین روشهای انجام مدل سازی معکوس می توان به دو روش پارامتری و هموار اشاره نمود.
مدل سازی معکوس پارامتری سعی در یافتن مرزهای توده های زیرسطحی دارد؛ از این رو مقادیر مقاومت ویژه و پلاریزاسیون القایی (بارپذیری را که به درون این مرزها نسبت می دهد، گاه دچار نوسانات و اشتباهات زیاد است. دلیل این امر عدم تبعیت زمین واقعی از مرزهای تیز و طبیعت تغییرات تدریجی در درون زمین است. از طرفی مدل سازی معکوس هموار با وجود ارائه مقادیر مقاومت ویژه و پلاریزاسیون القایی منطقی تر، مرزهای مبهمی را ارائه می نماید؛ و هاله ای از توده آنومالی را نشان می دهد که به تدریج به زمینه تقلیل می یابد و به تنهایی برای برخی مقاصد حفاری، تونل زنی و با محاسبات ذخایر زیرزمینی چندان مفید فایده نیست. لذا تلفیقی از دقت مرزبندی مدل سازی معکوس پارامتری و دقت مقادیر پارامتر فیزیکی مدل سازی معکوس هموار می تواند بسیار سودمند باشد [مرادزاده، عرب امیری، ۱۳۸۳).
٣- مدل سازی وارون دوبعدی و تفسیر نتایج حاصل در این بخش برای تعیین مشخصات بیشتر زون های کانی سازی شده احتمالی و تعیین هندسه و شکل هر یک از آنها در زیر پروفیل تاش ۴، ابتدا مدل سازی وارون دوبعدی بصورت هموار توسط نرم افزارهای Res2dinv (شكل (۱)) و Resxip2di (شكل (۲)) و سپس به صورت پارامتری توسط نرم افزار Resxip2di (شکل (۳)) انجام شد.
در هر دو مرحله تصحیح توپوگرافی نیز اعمال شد و نتایج آن برای داده های مقاومت ویژه و بارپذیری هر پروفیل ارائه شده است. سپس نتایج هر یک از روش های مدل سازی با بهره مندی از اطلاعات موجود زمین شناسی و داده های اکتشافی تفسیر می شوند.
