بخشی از مقاله
چکیده:
شناسایی و تفکیک جوامع ژئوشیمیایی آنومال از مقادیر زمینه یکی از مهم ترین مراحل اکتشاف کانسارهای فلزی در مطالعات اکتشافی ناحیه ای به شمار میرود. در این پژوهش از نمونههای رسوب آبراههای برداشت شده از ورقه 1:100000 اردستان استفاده شده و پس از بهدست آوردن پارامترهای آماری و ترسیم نمودارهای فراوانی، ضرایب همبستگی بین عناصر مرتبط با کانیزایی فلزی محاسبه گردید که نتایج حاصل، نشانگر همبستگی بالا بین عناصر Pb-Zn-Cd و همچنین Cu-Mo میباشد.
سپس روش فرکتال عیار-مساحت بهدلیل در نظر گرفتن همزمان مقادیر فراوانی و تغییرات فضایی دادههای ژئوشیمیایی، به عنوان یک روش بسیار قابل اعتماد و پرکاربرد برای تفکیک جوامع آنومالی ژئوشیمیایی مرتبط با کانیزایی سرب، روی و مس از زمینه به کار گرفته شد. نتایج حاصل نشاندهنده ارتباط فضایی مثبت بین عناصر سرب، روی و مس و با لیتولوژیهای مستعد کانیزایی میباشد. آنومالیهای حاصل میتوانند برای مطالعات تفصیلی در این منطقه به کار گرفته شوند.
مقدمه
تفکیک آنومالیهای ژئوشیمیایی از زمینه همواره یکی از مشکلات اساسی در اکتشافات معدنی بوده است .[1] امروزه ریاضیات بهعنوان ابزاری قدرتمند در اختیار زمین شناسان قرار گرفته است که آنان را جهت توصیف فرآیندهای طبیعی یاری میدهد. هندسه اقلیدسی همانند هندسه فرکتال قادر به بیان پیچیدگی-های طبیعت نیست. پروفسور ماندلبروت برای اولین بار در سال 1983 هندسه فرکتال را بنیان نهاد .[2] روشهای فرکتالی به دلایل بسیاری ازجمله در نظر گرفتن توزیع فضایی دادهها و نیز شکل هندسی آنومالیها و همچنین استفاده از تمام دادهها بدون تغییر آنها، دارای کاربرد فراوانی در مطالعات سطحی زمینشناسی و ژئوشیمیایی میباشند.
[1,3,4,5] بهطورکلی دادههای ژئوشیمیایی رفتار مولتی فرکتالی دارند که بیانگر تغییرات ژئوشیمیایی، آلتراسیون، کانیسازی و به دنبال آن مراحل غنیشدگی یک عنصر است .[1] ابتدا مباحث گوناگونی پیرامون مدلهای فرکتالی تیپهای مختلف کانسارها توسط اگتربرگ و همکارانش در سال 1993 مطرح شد و سپس چنگ و همکارانش در سال 1994 با مطالعه بر روی کانسار مس - طلای پورفیری »میشل سالفورتس« روشهای فرکتالی عیار- مساحت و عیار- محیط را معرفی کردند.
[1,6] بعدها روشهای جدیدتری مانند طیف توان- مساحت توسط چنگ در سال 1999، روش عیار- فاصله توسط لی و همکاران در سال 2003 و روش عیار- تعداد توسط ماندلبروت و اگتربرگ در سال 2004 معرفی شدند. هدف از این مطالعه، تفکیک جوامع ژئوشیمیایی مرتبط با کانی زایی سرب، روی و مس با استفاده از روش فرکتالی عیار- مساحت بر اساس دادههای بهدست آمده از رسوبات آبراههای ورقه 1:100000 اردستان میباشد.
زمینشناسی منطقه
ورقه یکصدهزارم اردستان در بخشهایی از زونهای ایران مرکزی و ارومیه- دختر قرار دارد و عمدتا از سنگهای آتشفشانی و آتشفشانی- رسوبی وابسته به آن تشکیل شده است، که این سنگها بهطور عمده به ترشیری تعلق داشته و تودههای نفوذی متعددی با ترکیب متوسط تا بازیک در داخل آنها نفوذ کردهاند. به-طورکلی در این منطقه سنگهای رسوبی، آذرین و آذرآواری از پالئوزوئیک تا عهد حاضر برونزد دارند و در این میان فعالیتهای آتشفشانی ائوسن از گسترش چشمگیری برخوردار است .[7]
بهطور خلاصه واحدهای سنگی در منطقه بهشرح زیر میباشد :[7]
-1 سنگهای رسوبی از جمله سنگهای آهک و آهک دولومیتی، کنگلومرا، ماسهسنگ، شیل، مارن
-2 سنگهای آذرین که به دو دسته تودههای ولکانیکی - ریولیت، آندزیت، بازالت - و تودههای نفوذی - گرانیت، دیوریت، مونزودیوریت، گابرو - تقسیم میشوند.
-3 سنگهای آذرآواری شامل توف، ایگنمبریت، توف ریولیتی، توف ماسهای و توف برشی میباشد. از گسلهای مهم در منطقه میتوان به گسل اصلی میلاجرد - زفره و گسلهای راندگی گچومثقال-گنیان و کوه دوشاخ اشاره کرد که روند کلی شمال باختری- جنوب خاوری و خاوری- باختری را دارند.
روش مطالعه
منطقه مورد مطالعه در حاشیه باختری زون ایران مرکزی واقع شده است. گسترش سنگهای آتشفشانی و آتشفشانی- رسوبی توسط گسلهای اصلی، کنترل شده و به نظر میرسد پراکندگی آنها تابعی از گسلها و یا خطوارههای اصلی ناحیه بوده است. همینطور تودههای نفوذی نیز در امتداد مناطق گسله جاگیر شده و محدوده گسترش آنها نیز توسط گسلها کنترل میشود. جهت انجام مطالعات ژئوشیمیایی، 959 نمونه ژئوشیمیایی توسط سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور - GSI - برداشت شده که 899 نمونه مربوط به رسوبات آبراههای و بقیه نمونهها مربوط به آلوویوم میباشد.
کلیه نمونههای ژئوشیمیایی برداشت شده پس از ارسال به کشور کانادا برای 45 عنصر با استفاده از روش ICP مورد تجزیه قرار گرفتهاند. در این مقاله از عناصر سرب و روی و مس استفاده شد. ابتدا پارامترهای آماری نظیر میانگین، میانه و واریانس، انحراف معیار، ماکزیمم و مینیمم هر یک از عناصر - جدول - 1 و ضریب همبستگی پیرسون بین عناصر - جدول - 2 توسط نرمافزار SPSS 22 محاسبه شدند.
در مرحله بعد سعی شد تا با استفاده از دادههای ژئوشیمیایی، حدود آستانه و محل جدایش جوامع آنومال از زمینه مشخص گردد، چون در تحلیل دادههای ژئوشیمیایی نمیتوان با تکیه بر روشهای سنتی اکتشاف و اطلاعات زمینشناسی مناطق آنومال و دارای پتانسیل را از زمینه جدا کرد، از این رو برای جداسازی آنومالی عناصر سرب، روی و مس از روش فرکتالی عیار- مساحت استفاده شده است.
-1 روش عیار- مساحت
بنا به تعریف، اساس این روش بر مبنای محاسبه عیارهای مختلف اندازهگیری مقادیر مختلف عنصر و محاسبه مساحت متناظر با عیارهای اندازهگیری میباشند. جهت مشخص شدن حدود آنومالی ژئوشیمیایی با استفاده از روش فرکتال عیار- مساحت، نمودار تمام لگاریتمی عیار- مساحت عناصر سرب، روی و مس رسم شد - شکل . - 3 سپس بهترین خطوط، بر نقاط نمودارهای عناصر مدنظر برازش شد. با توجه به تعداد خطوط برازش شده به هر یک از نمودارهای مدنظر و محل اتصال خطوط با یکدیگر، می توان به ترتیب، جوامع عیاری ژئوشیمیایی مختلف و حدود آستانه هر یک از عناصر مورد مطالعه را مشخص و تفکیک کرد.
