بخشی از مقاله
چکیده
جداسازي آنومالی هاي ژئوشیمیایی از زمینه یک موضوع اساسی در زمینه اکتشافات ژئوشیمیایی است. در این راستا هدف از مقاله حاضر کاربرد دو روش تحلیل داده هاي اکتشافی - EDA - و فرکتال، و ارزیابی آن ها در جداسازي آنومالی هاي ژئوشیمیایی مربوط به کانی سازي مس پورفیري در منطقه هریس آذربایجان شرقی می باشد. از آنجایی که روش EDA به طور عمده به توزیع چگالی تجربی داده ها می پردازد، این روش ممکن است در مدل سازي آنومالی هاي ژئوشیمیایی ناکافی باشد زیرا مجموعه داده هاي اکتشافی نمونه هاي ناقصی از دورنماي ژئوشیمیایی از منطقه مورد مطالعه هستند.
لذا امکان اصلاح مدل هاي آنومالی ژئوشیمیایی با توجه به ارتباط فضایی، هندسه و خواص مستقل دورنماي ژئوشیمیایی، توسط روش فرکتال وجود دارد. نتایج نشان داد که روش ساختاري فرکتال نسبت به روش EDA بهتر می باشد. با این حال، روش EDA عملکرد بهتري نسبت به روش هاي سنتی کلاسیک و Z-score نشان می دهد.
کلیدواژهها: اکتشاف ژئوشیمیایی، روش فرکتال، روش EDA، مس پورفیري
مقدمه
با توجه به اینکه هندسه اقلیدسی توانایی بیان بیشتر پیچیدگی هاي موجود در طبیعت را ندارد، دانشمندان به دنبال هندسهاي بودند که بتواند توصیفگر کلیه فرایندهاي موجود در طبیعت باشد. پروفسور ماندلبروت - 1983 - براي نخستین بار هندسه فرکتال را به عنوان ابزاري مناسب براي این کار معرفی کرد. به گفته ایشان هندسه فرکتال توصیف گر طبیعت است، آنگونه که طبیعت اعمال میکند نه آنگونه که بشر میخواهد و این امتیاز بسیار بزرگی محسوب میشود. نمود.
بر این اساس در دهه هاي 80 و 90 میلادي روش هاي گوناگون آنالیز فرکتالی همچون عیار – مساحت، عیار- فاصله، عیار- محیط و طیف توان ارائه شدند که در میان آن ها روش عیار- مساحت در علوم زمین و اکتشاف کاربردي بسیار یافته است .روش عیار- مساحت که توسط دکتر چنگ و همکاران ارائه شد، مبتنی بر میزان مساحتی است که هر عیار خاص در منطقه مورد مطالعه اشغال نموده است.
هر چه عیار عنصر افزایش یابد، میزان مساحت اشغالی توسط آن کاهش می یابد. امروزه یکی از مرسومترین روش ها براي نمایش توزیع عیار یک عنصر در یک منطقه ترسیم نقشه کنتوري هم عیار عنصر مربوطه در منطقه مورد مطالعه است. نمودار لگلریتمی عیار در برابر مساحت تجمعی در نقاطی تغییر شیب تند می دهد، که این نقاط نمایانگر تغییر از زمینه به آنومالی هاي درجات مختلف و به تبع آن تغییرات در شرایط زمین شناسی به خصوص کانی سازي است با ترسیم تغییرات مساحت در برابر عیار در نمودار لگاریتمی می توان بعد هر جامعه را از طریق شیب خط برازش شده به آن محاسبه نمود.
در نتیجه، شکست ها در شیب خطوط مستقیم رسم شده در نمودار Log-Log می تواند براي تشخیص رنج هاي مختلف استفاده شوند، که به طور مستقیم نشان دهنده جمعیت هاي مختلف در توزیع چگالی احتمال و توزیع فضایی مجموعه داده هاي غلظت هاي تک عنصري است. به عبارتی تغییر از جامعهاي به جامعهاي دیگر نشانگر تغییر شرایط زمین شناسی، ژئوشیمیایی و کانی شناسی می باشد. این توانایی منحصر به فرد به خاطر ماهیت فرکتالی توزیع عناصر در طبیعت است.
این مساله سبب می شود که نیازي به حذف مقادیر خارج از ردیف نباشد زیرا به دلیل ماهیت فرکتالی داده ها به طور خودکار این داده ها به کنار گذاشته میشوند در این مطالعه سعی شده یا استفاده از روش هاي نوین اکتشافی مانند فرکتال - عیار-مساحت - و تحلیل داده هاي اکتشافی - EDA - استفاده شود.
بحث و روش مطالعه
محدوده مورد مطالعه در شمال غرب ایران، استان آذربایجان شرقی، بخش مرکزي شهرستان هریس و دهستان خانمرود بین طول هاي جغرافیایی 47°-18'-05" تا 47°-13'-52" شرقی و عرض هاي جغرافیایی 38°- 13'-14" تا 38°-10'-14" شمالی واقع گردیده و مصاحتی حدود 40 کیلومتر را در فاصله ي هوایی 17 کیلومتري شرق هریس به خود اختصاص داده است. موقعیت محدوده مورد بررسی در شمال غرب ایران ترسیم گردیده است. از منطقه مورد مطالعه تعداد ٨۴١٢ نمونه سطحی - لیتو - برداشت شده است. به منظور شناسایی نواحی امید بخش کانی سازي، روش آنالیز فاکتوري مرحله اي براي 44 متغیر - عنصر - انجام شد.
روش تحلیل داده هاي اکتشافی - EDA - ابزار هاي گرافیکی در EDA
تاکید در EDA تعامل بین شناخت انسان و محاسبات به صورت گرافیک آماري است که اجازه می دهد کاربر رفتار و ساختار داده را درك کند. در میان انواع مختلفی از ابزارهاي گرافیکی EDA - توکی ، ولمانند و هاگلین ، شاخص چگالی، نمودار پراکندگی تک بعدي و نمودار جعبه اي معمولا در تجزیه و تحلیل داده هاي ژئوشیمیایی تک عنصري استفاده می شوند ، کورزل، ریمان و همکاران، گرانسکی .این سه نمودار EDA، که به آسانی می توانند روي یکدیگر قرار بگیرند.
اغلب با هم با یک هیستوگرام استفاده می شوند. علت آن است که برداشت بصري از رفتار و ساختار داده تک متغییره که از یک هیستوگرام بدست می آید تنها متاثر از انتخاب تعداد کلاس هاي لازم براي بدست آوردن هیستوگرام هاست. ترکیبی از سه نمودار EDA با هیستوگرام دید بهتري از رفتار و ساختار داده تک متغییره نسبت به هیستوگرام تنها فراهم می کند. برخلاف یک هیستوگرام، سه نمودار EDA به آسانی می توانند هر اختلال در مجموعه داده تک متغییره را نشان دهند.
