بخشی از مقاله
چکیده:
کانسار پورفیری سوناجیل در شمالغرب کشور، استان آذربایجانشرقی و به فاصله 17کیلومتری شرق هریس واقع شده است. با توجه به شواهد زمینشناسی مناسب مانند لیتولوژی، آلتراسیون شدید و همینطور آثار کانیسازی در سطح زمین، منطقه برای برداشت لیتو ژئوشیمیایی 1/5000 مناسب تشخیص داده شد. بدین ترتیب در قسمت شرقی این محدوده اکتشافی، مطالعات ژئوشیمیایی سیستماتیک با فاصله نمونه برداری 100 متر و تعداد 562 نمونه سنگ سطحی انجام گرفت. نتایج بررسیها نشان میدهد که منطقه مطالعاتی پتانسیل خوبی از لحاظ کانیسازی مس پورفیری دارد. یکی از مباحثی که در علوم زمین و معدن کاری اهمیت زیادی دارد شناسایی مناطقی از محدوده کانسار است که دارای پتانسیل خوبی از لحاظ کانیسازی باشد.
روشهای مختلفی برای جداسازی آنومالی از زمینه استفاده میشود. یکی از این روشهای معمول، روش فرکتالی عیار – مساحت است که توانایی خوبی در این کار دارد. در این مطالعه علاوه بر استفاده از روش فرکتال، از دو روش خوشهبندی نیز استفاده شد که روش k-means از نوع خوشهبندهای سخت و روش Fuzzy c-means از نوع خوشهبندهای فازی و یا نرم محسوب میشود. نتایج بدست آمده نشان میدهد که روش فرکتالی عیار – مساحت و روش خوشهبندی k-means برای شناسایی هالههای اولیه و یا نزدیک کانسار و روش خوشهبندی Fuzzy c-means برای شناسایی هالههای ثانویه و دور از کانسار مفید میباشند.
کلید واژهها: جدایش آنومالی از زمینه، روش فرکتالی عیار- مساحت، خوشهبندی، k-means، Fuzzy c-means
مقدمه:
جدایش آنومالی از زمینه یک مسئله اساسی در ژئوشیمی اکتشافی است. . - Li et al., 2003 - تئوری فرکتال از اواخر 1980 در مطالعات معدنی برای این منظور به کار گرفته شده است . - Turcotte.,1986 - روش فرکتالی میتواند به عنوان یک روش مفید برای تجزیه و تحلیل توزیع ژئوشیمیایی عناصر استفاده شود . - Afzal et al., 2010 - این روش به تدریج در حال تبدیل شدن به عنوان یک ابزار موثر و کارآمد برای تجزیه و تحلیل ساختار فضایی در سیستمهای ژئوشیمیایی فلزی است - Pazand et al., . - 2011 تجزیه و تحلیل فراکتالی عیار مساحت قادر به شناسایی چندین کلاس ناهنجاریهای ژئوشیمی است که برخی از آنها با سطح ضعیفی از کانیسازی پنهان در ارتباط هستند و در نتیجه در تعریف اهداف اکتشافی بعدی و حفاری سیستماتیک مرحله اول مفید میباشند - Asadi et al., 2014 - بنابراین، روش فرکتالی عیار – مساحت برای شناسایی ناهنجاریهای ژئوشیمیایی متفاوت حاصل از فرآیندهای مختلف زمینشناسی و سیالات هیدروترمالی بعنوان ابزار مفیدی در اکتشافات ژئوشیمیایی استفاده میشود . - Wang, Zuo ., 2015 -
محدوده اکتشافی سوناجیل درشمالغرب کشور، استان آذربایجان شرقی و به فاصله 17کیلومتری شرق هریس واقع شده است. بررسیهای صحرائی در محدوده کانسار سوناجیل نشان میدهد که سنگهای درونگیر توده پورفیری سوناجیل شامل تناوبی از نهشته های ولکانیک و ولکانو – کلاستیک ائوسن میباشد که از قدیم به جدید شامل جریانات بازالتی - Qv - ، آندزیت و آندزیت-های هورنبلند - Ean - ، آندزیتهای مگاپورفیری - Eam - ، آندزیتپورفیری - Eap - ، میکرودیوریت و دایکهای میکرودیوریتی - Eim - و گرانیتویئدها - Og - میباشند. آندزیتپورفیری بخش وسیعی از محدوده مورد مطالعه را پوشش داده است. توده پورفیری سوناجیل دگرسانیهای متنوعی از جمله پتاسیک، فیلیک، پروپلیتیک و آرژیلیک را در سطح به نمایش گذاشته است. برای انجام مطالعات ژئوشیمیایی در قسمت شرقی محدوده اکتشافی سوناجیل هریس، 562 نمونه سنگ با فاصله شبکه نمونهبرداری 100m 100m × در یک شبکه سیستماتیک انجام گرفت و با روش ICP مورد آنالیز قرار گرفت - شکل . - 1
روش مطالعه:
روش فرکتالی عیار – مساحت:
روش عیار- مساحت که توسط چنگ و همکاران - 1994 - 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 مییابد. امروزه یکی از مرسومترین روشها برای نمایش توزیع عیار یک عنصر در یک منطقه ترسیم نقشه کنتوری هم عیار عنصر مربوطه در منطقه مورد مطالعه است. اگر مقدار هر کنتور عیاری ρ در نظر گرفته شود، میتوان معادله توانی برای تمرکز مواد با خواص فرکتالی ارایه نمود . - Cheng et al., 1994 - مقدار D در حقیقت نمایانگر بعد فرکتالی مربوط به دامنههای متفاوت ρ را نشان میدهد. با ترسیم تغییرات مساحت در برابر عیار در نموداری لگاریتمی میتوان بعد هر جامعه را از طریق شیب خط برازش شده به آن حساب نمود. نقاط شکست - تغییر شیب خط برازش شده - در این نمودار بیانگر تغییر جامعهای به جامعه دیگر است، به گونهای که علاوه بر جدا کردن زمینه میتوان آنومالیهای ممکن، احتمالی و قطعی یک عنصر و حتی در برخی موارد کانیسازیهای اصلی و فرعی مربوط به آن عنصر را از یکدیگر جدا نمود . - Li et al., 2003 -
روش خوشه بندی k-means
این الگوریتم پارامتر k را به عنوان ورودی گرفته و مجموعه n شیء را به k خوشه افراز میکند. به طوری که سطح شباهت داخلی خوشهها بالا بوده و سطح شباهت اشیاء بیرون خوشهها پایین باشد. شباهت هر خوشه نسبت به متوسط اشیاء آن خوشه سنجیده شده که این متوسط مرکز خوشه نامیده میشود.که در آن xi، iامین داده ورودی و mj مرکز - میانگین - خوشه jام است. داده فوق در خوشهای قرار میگیرد که کمترین فاصله را با مرکز آن خوشه داشته باشد. مرکز خوشه نیز میانگین حسابی دادههای آن خوشه میباشد . - Webb et al ., 2002 -
روش خوشه بندی Fuzzy c-means
یکی از مهمترین و کاربردیترین الگوریتمهای خوشهبندی فازی، الگوریتم c میانگین میباشد. در این الگوریتم نمونهها به c خوشه تقسیم میشوند و تعداد c از قبل مشخص شده است. در نسخه فازی این الگوریتم نیز تعداد خوشهها - c - از قبل مشخص شده است : - Webb et al ., 2002 - بسیاری از الگوریتمهای خوشهبندی فازی مبتنی بر نمونه، مانند FCM1، مبتنی بر بهینهسازی یک طرح هستند و میخواهند تابع مناسبی مانند J را که نشاندهنده خطای اتصالات خوشهای دادهها میباشد را به حداقل برسانند - Gustafson and . - Kessel., 1987
