بخشی از مقاله
چکیده
تعیین مقادیر حدآستانه ای و ترسیم مناطق آنومالی موضوعات مهمی در اکتشافات ژئوشیمیایی می باشد. دراین مطالعه روش فرکتال عیار - مساحت و روش انحراف معیار - میانه جهت جدایش آنومالی عناصر طلا و نقره د ر منطقه کانی سازی معلمان مورد استفاده قرار گرفته اند و نتایج آنها با یکدیگر مقایسه شده است. روش فرکتال نتایج مطلوب تر و واقعی تری را نسبت به روش انحراف معیار - میانه با توجه به ویژگی های کانی سازی و ژئوشیمیایی منطقه را نشان می دهد. مقادیر حد آستانه ای برای انواع جوامع ژئوشیمیایی شامل زمینه ناحیه ای، زمینه محلی و آنومالی با استفاده از این روش ها تشخیص داده شده و نقشه های ژئوشیمیایی طلا و نقره ترسیم شده است.
مقدمه:
تحلیل مناسب داده های ژئوشیمیایی یکی از روش های مهم در اکتشاف منابع معدنی می باشد. از اینرو تعیین روابط حاکم بر این داده ها می تواند اطلاعات اکتشافی قابل توجهی در اختیار قرار دهد. جهت تعیین مناطق با پتانسیل و محدوده های انومال از روش های مختلف ژئوشیمیایی استفاده می شود. جداسازی آنومالی از زمینه را می توان در دو روش کلی ساختاری و غیر ساختاری خلاصه کرد. روش های غیر ساختاری بر اساس پارامتر های آماری توزیع می باشندو در آنها موقعیت فضایی نمونه ها در نظر گرفته نمی شود. روش های ساختاری موقعیت فضایی نمونه ها را در تعیین مناطق آنومالی اثر می دهند
یکی از روش های مهم ساختاری که در اکتشافات ژئوشیمیایی استفاده می شود روش فرکتال می باشد. فرآیندهای رخ داده در طبیعت را نمیتوان با هندسه اقلیدسی مورد بررسی قرارداد. بسیاری از این فرآیندها بخصوص فرآیندهای مرتبط با علوم زمین از بعدهای منظم هندسه اقلیدسی تبعیت نمیکنند، به همین سبب باید از هندسه دیگری برای توصیف رخدادهای موجود در طبیعت بهره برد
توزیع فضایی اغلب عناصر در محیط ژئوشیمیایی نتیجه فرآیند های مختلف زمین شناسی، تکتونیکی و کانی زایی می باشد. این فرآیند ها دارای مشخصات خود تشابهی هستند از اینرو دارای بعد فرکتالی خواهند بود
بر این اساس برای نخستین بار در سال 1983 ماندلبروت، هندسه فرکتال را ارائه نمود که بر اساس آن بتوان فرآیندهای موجود در طبیعت را مورد بحث و بررسی قرار داد
روش فرکتال در دو حوزه مکان و فرکانس بر روی داده ها قابل محاسبه است
یکی از روش های فرکتال که در ژئوشیمی مورد استفاده قرار می گیرد روش فرکتالی عیار -مساحت است. این روش ابتدا توسط چنگ و همکاران مورد استفاده قرار گرفت
در روش فرکتال عیار-مساحت بعد فرکتال الگوی ژئوشیمیایی بر مبنای میزان مساحتی که هر عیار در منطقه مورد مطالعه اشغال می کند تعیین می گردد. هرچه عیار عنصر افزایش پیدا کند میزان مساحت اشغال توسط آن عنصر کاهش می یابد
بنابه تعریف اساس این روش بر مبنای محاسبه غلظت های مختلف عنصر و مقدار مساحت متناظر با این غلظت هامی باشند. اگر x میزان عیارهای مختلف باشد و A میزان مساحت تجمعی عیار x باشد رابطه فرکتالی زیر برقرار است که a بعد فرکتال را نشان می دهد
در روش فرکتال نمودار مدل های فرکتالی در دستگاه مختصات تمام لگاریتمی بصورت خط راست در می آید. در این صورت اگر نمودار عیار – مساحت برای داده های اکتشافی رسم شود بصورت دو یا چند خط در می آید. مرز بین این خطوط، مقادیر حد آستانه ای جوامع را نشان می دهند
یکی از روش های غیرساختاری در جدایش آنومالی از زمینه روش انحراف معیار و میانه است. روش پارامتر های آماری از جمله روش های سنتی و رایج به حساب می آید که به موقعیت قرار گیری نمونه توجهی ندارد و با در نظر گرفتن مقدار میانه و انحراف معیار,به جداسازی مقادیر ناهنجار از زمینه می پردازد که در واقع به شدت,تحت تاثیر مقادیر و داده های نا هماهنگ قرار می گیرد
شرط استفاده از روش مذکور هنجار بودن توزیع داده های مورد استفاده می باشد. لذا باید داده های غیر نرمال را به توزیع نرمال تبدیل کرد .
در این روش مقادیر حد آستانه ای جوامع بر اساس مقدار انحراف معیار و میانه داده های نرمال شده بدست می آید. به این صورت که مقادیر کمتر از x+s مقادیر زمینه و x+2s و x+3s به ترتیب مقادیر حد آستانه ای آنومالی ممکن و آنومالی احتمالی را نشان می دهند .در این مطالعه روش های ساختاری و غیر ساختاری جهت تعیین مناطق آنومالی مورد استفاده قرار گرفته است.
زمین شناسی و کانی زایی:
منطقه مورد مطالعه در ورقه زمین شناسی 1/100000 معلمان در استان سمنان قرار دارد. این منطقه در جنوب-جنوب خاوری شهرستان دامغان واقع شده و جزئی از محدوده معدنی و فلزایی ترود محسوب می شود
این محدوده در بین عرض های جغرافیایی 35درجه تا 35درجه و 30دقیقه و طول جغرافیایی 54درجه و 30 دقیقه تا 55درجه قرار گرفته است. در منطقه معلمان سنگ هایی با سن پالئوزوئیک دیده می شود. این سنگ ها سن های مختلفی از پالئوزوئیک تا آبرفت های عهد حاضر دارند. فعالیت ماگمایی منطقه معدنی ترود از فعالیت های آتشفشانی ائوسن شروع شده و در ادامه به فعالیت های نفوذی الیگوسن پایانی ختم می شود. فرایندهای کانی سازی در منطقه معلمان با این پدیده های زمین شناسی ارتباط نزدیکی دارد. کانی سازی ها و آلتراسیون های منطقه در ازراف توده های نفوذی منطقه قرار دارند. در این منطقه آنومالی هایی از عناصر مس، طلا، نقره، سرب و روی مشاهده شده است
بحث:
در منطقه مورد نظر تعداد 819 نمونه ژئوشیمیایی به صورت سیستماتیک برداشت شده و برای 53 عنصر با روش ICP-EOS مورد آنالیز قرار گرفته است. ویژگی های آماری اولیه داده های ژئوشیمیایی طلا و نقره در جدول1 نشان داده شده است. در ادامه نمودار توزیع فراوانی این داده های خام ترسیم شده است - شکل. - 1 با توجه به اینکه این دو عنصر در منطقه تحت تاثیر فرایندهای کانی سازی قرار گرفته اند توزیع غیر نرمال نشان می دهند. در برخی از روش های ژئوشیمیایی نیاز به نرمال کردن توزیع داده ها می باشد که روش انحراف معیار و میانه یکی از این روش ها است.
جدول-1 ویژگی های آماری اولیه عناصر طلا و نقره در منطقه
شکل-1 نمودارهیستوگرام داده های اولیه عناصر نقره و طلا - توزیع لاگ نرمال -
