بخشی از مقاله
چکیده
شناسایی آلتراسیون ها جهت ارزیابی کانسارهای مس از اهمیت ویژه ای برخوردار است. یکی از چالش هایی که در اکتشاف کانسار مس وجود دارد، تفکیک این آلتراسیون ها می باشد. اهمیت این موضوع از آن جهت است که میزان و نوع کانی سازی در زون های مختلف، متفاوت بوده و علم به این موضوع می تواند به برنامه ریزی اکتشاف، تعیین نقاط بهینه حفاری و ارزیابی کانسار کمک شایانی نماید. در همین راستا روش های مختلف سنجش از دور کمک زیادی به شناسایی این زون ها می کند؛ اما موضوعی که حائز اهمیت می باشد تفکیک دقیق این آلتراسیون هاست. به همین منظور بررسی دقیق رفتار طیفی کانی های معرف این آلتراسیون ها در اولویت اول قرار می گیرد.
در این مطالعه تلاش شده تا با تکیه بر این اصل تغییراتی در روش های مرسوم سنجش از دور اعمال شده و نسبت ها و ترکیبات موثرتری در روش های نسبت باندی و کمترین مربعات رگرسیون شده داده شود تا تمایز این زون ها به خوبی مشخص گردد و دقت عملیات دورسنجی افزایش یابد. در این مطالعه از داده ی ماهواره ای استر استفاده شده است که پس از اعمال تصحیحات، طیف های شبیه سازی شده در این تصویر برای کانی های شاخص هدف قرار گرفته و نسبت های جدیدی با توجه به رفلکتانس بالا و جذب شدید طیفی در نظر گرفته شد. نتایج حاصل از این روش ها با روش SAM مقایسه گردید که همپوشانی مناسبی را از خود نشان داد. این امر خود گواه دقت مراحل انجام شده می باشد و توانایی این روش های تغییر یافته را در تفکیک آلتراسیون ها نشان می دهد.
-1 مقدمه
کانسارهای مس غنی از سولفید، مانند مس پورفیری می توانند در سطح زمین رخنمون داشته باشند. مهمترین کانسارها از نوع نهشته های هیدروترمالی، کانسار مس پورفیری است که در اطراف توده های نفوذی تغذیه کننده آتشفشان ها یافت می شود. نحوه شکل گیری آن ها به این ترتیب است که هنگامی که محلول های ماگمایی نشأت گرفته از توده های نفوذی سرد و کریستاله می شوند، سنگ های محیط اطراف خود را خرد می کنند. فضای ایجاد شده محیط مناسبی برای نهشته شدن کانسارهای مس می باشد
با به کارگیری تکنیک های سنجش از دور علاوه بر صرفه جویی در زمان و هزینه ها، می توان آلتراسیون های کانی سازی مس را مشخص و از یکدیگر تفکیک کرد. به این طریق نقاط مورد نظر برای انجام مراحل بعدی اکتشافات مقدماتی و تفصیلی مشخص شده و می توان با تمرکز بر روی این محدوده ها، وسعت منطقه مورد مطالعه را کاهش داد.
-2 سنجش از دور
دورسنجی دانشی است که با مشاهده و اندازه گیری یک شی یا پدیده زمینی از فاصله دور، می توان اطلاعات ارزنده ای را ارائه کند. سپس با استفاده از این اطلاعات در مراحل بعدی و با تجزیه و تحلیل آن ها، می توان داده های مفیدی را استخراج کرد.
در این پروژه با تکیه بر این علم مناطقه چوپانان را که از لحاظ زمین شناسی و معدنی، دارای پتانسیل ذخایر مس است شناسایی و با بارزسازی دگرسانی ها، نقاط هدف برای انجام سایر عملیات اکتشافی را مشخص ساخته ایم. ذخایر مس دارای شواهد سطحی و هاله های دگرسانی در اطراف خود می باشند که با استفاده از سنجش از دور می توان این محدوده ها را شناسایی کرد. این روند سبب تسریع عملیات اکتشاف در مراحل اولیه شده و خروجی نتایج سنجش از دور به عنوان اولین نقاطی که نیاز به بررسی صحرایی دارند، در نظرگرفته می شوند.
-2-1 سنجنده استر
سنجنده استر همراه با چهار سنجنده دیگر سوار بر ماهواره ترا، از سال 1999 به فضا پرتاب شده و داده های آن از سال 2000 در اختیار کاربران قرار گرفته است. از آن جا که این سنجنده دارای توان تفکیک مکانی، طیفی و رادیومتریک نسبتا بالایی است، از همان ابتدا به طور گسترده توسط زمین شناسان مورد استغاده قرار گرفته است. رفتار طیفی گروه های مهم کانی ها، به ویژه کانی های دگرسانی در زیرسیستم های مرئی-فروسرخ نزدیک استر با سه باند طیفی در محدوده 0/52 تا 0/86 میکرومتر، زیرسیستم فروسرخ موج کوتاه با شش باند طیفی در محدوده 1/60 تا 2/43 میکرومتر و زیرسیستم فروسرخ گرمایی با پنج باند طیفی در محدوده 8/125 تا 11/65 میکرومتر به کاربرد وسیع این دسته داده ها در شناسایی و اکتشاف منابع معدنی منجر شده است. این سیستم ها به ترتیب دارای توان تفکیک مکانی 15، 30 و 90 متر هستند.
-3 موقعیت زمین شناسی و جغرافیایی
منطقه مورد مطالعه در جنوب غرب نقشه 1:100000 چوپانان و در محدوده جغرافیایی 784022,96 تا 801947,96 متر شرقی و 3706876,27 تا 3717631,27 متر شمالی قرار دارد
شکل :1 موقعیت محدوده مورد مطالعه
در این محدوده اکتشافی گستره ای از شیست های دارای سن پروتوزوییک و در مجاورت با توده نفوذی آذرین تشکیل گردیده است. در محدوده کانسار پدیده متاسوماتیک آرژیلی شدن، سیلیسی شدن، فلدسپاتی شدن و پیروفیلی شدن دیده می شود. کانی سازی در زون های خرد شده و گسلیده پدید آمده است و مس، منگنز و کانسارهای پلی متال در آن ها تشکیل گردیده است
-4 تصحیحات تصویر ماهواره ای
از آن جا که برهم کنش امواج الکترومغناطیسی با جو سبب افزایش یا کاهش بازتاب های واقعی از سطح زمین می شود، ضروری است تا در مراحل اولیه تحلیل تصاویر ماهواره ای، تصحیح جوی نیز بر روی آنها که پوشش گیاهی در منطقه ناچیز باشد این تصحیح کارکرد بهتری از خود نشان می دهد.
روش به کاررفته در این پژوهش کالیبراسیون بازتاب نسبی متوسط داخلی2 می باشد که برای تصحیح داده های سنجنده های تصویری به خصوص در نواحی خشک و نیمه خشک و در صورت عدم دسترسی به داده های میدانی کافی، برای کالیبراسیون بسیار مفید است
در مرحله بعد تصحیح هندسی به کمک تصویر ماهواره ای ETM+ صورت گرفته که از روش تصویر به تصویر استفاده شد. تصویر ماهواره ای استر دارای خطای چند پیکسلی بود که با استفاده از این روند تصحیح هندسی بر روی آن اعمال گردید.
-5 دگرسانی های مس
دگرسانی در کانسارهای مس به ترتیب از داخل به خارج شامل دگرسانی های پتاسیک، فیلیک، آرژلیک و پروپلیتیک می باشد - شکل . - 2 هدف این مقاله مطالعه این دگرسانی ها به وسیله دورسنجی در اندیس چوپانان می باشد. در قدم بعد به ارائه روش مناسبی برای تفکیک این آلتراسیون ها پرداخته می شود.
شکل:2 تفکیک زون های دگرسانی در کانسار مس
-5-1 استخراج دگرسانی فیلیک
دگرسانی سریسیتی یا فیلیک با کانی های ایلیت، موسکویت، مقادیر کمتر اسمکتیت، کلریت، کائولینیت و کوارتز مشخص می شود. این دگرسانی به طور معمول در مرکز کانسار مس ایجاد می گردد. گرچه این دگرسانی دارای شباهت بسیاری در رفتار طیفی با دگرسانی آرژلیک می باشند ولی با داده های ماهواره ای استر عملیات تفکیک دگرسانی تا حد مناسبی قابل انجام است
شکل :3 نمودار آزمایشگاهی بازتاب کانی موسکویت تبدیل شده به سنجنده ASTER
-5-2 استخراج دگرسانی آرژلیک
دگرسانی آرژلیکی با حضور کانی های گروه کائولینیت - کائولینیت، هالویسیت و دیکیت - مشخص می شود. این دگرسانی وسیع ترین و گسترده ترین نوع دگرسانی برای بسیاری از سیستم های گرمابی می باشد و بر روی سنگ های مختلفی تشکیل می شود - شکل . - 4 وجه مشترک این دگرسانی با دگرسانی فیلیک وجود کانی های رسی سیلیکات آلومینیوم آبدار AlOH است. داده های ASTER دارای 6 باند در محدوده فروسرخ انعکاسی می باشند که نسبت به تصویر ماهواره ای ETM - با تعداد 2 باند در این بازه - ، دارای دقت بیشتری در تفکیک دگرسانی ها می باشد.
شکل :4 نمودار آزمایشگاهی بازتاب کانی های رسی تبدیل شده به سنجنده ASTER
-5-3 استخراج دگرسانی پروپیلیتیک
دگرسانی پروپیلیتیک با کانی های کلریت، اپیدوت و کلسیت به همراه مقادیر کمتری مونت موریلونیت، ایلیت، اکسیدهای آهن مشخص می شود. دگرسانی پروپیلیتی اولین دگرسانی تشکیل شده در سیستم های گرمابی در وسعت زیاد است و حضور آن نشانگر فعال بودن سیستم های زمین گرمایی در روی سنگ منشا است. گاهی زون دگرسان اولیه با دگرسانی کوارتز-پتاسیک، آرژلیک و سریسیت جایگزین می شود
شکل :5 نمودار آزمایشگاهی بازتاب کانی کلریت تبدیل شده به سنجنده ASTER
-6 انواع روش های پردازش داده ماهواره ای
به منظور پردازش تصاویر ماهواره ای تکنیک های مختلفی از قبیل نسبت گیری باندی3، کمترین مربعات رگرسیون شده4 و نقشه بردار زاویه طیفی مورد استفاده قرار گرفته است که در ادامه به بررسی آن خواهیم پرداخت. در روش های نسبت گیری باندی و کمترین مربعات رگرسیون شده تغییراتی با توجه به رفتار طیفی کانی های هدف در نظر گرفته شده تا تفکیک دگرسانی ها بهتر و دقیق تر صورت گیرد.
-6-1 روش نسبت باندی
یکی از روش های رایج در پردازش تصویر نسبت های باندی می باشند
