بخشی از مقاله
چکیده :
یکی از موثرترین روش های اکتشاف کانسارهای مس، مطالعه ی زون های دگرسان حاصل از آن ها می باشد. هدف از این تحقیق ارزیابی کاربرد داده های سنجنده ی لندست - TM - 5 در بارزسازی مناطق دگرسانی و کانی های مس می باشد. منطقه مورد مطالعه در استان لوگر کشور افغانستان و در شهرستان محمد آغه و منطقه عینک واقع شده و بخشی از رشته کوه آلپ هیمالیا محسوب می گردد.
برای شناسایی زون های دگرسان و همچنین کانی های مس این منطقه از روش های طیف مبنا همانند نقشه برداری زاویه طیفی و آمار پایه همانند آنالیز مولفه های اصلی استفاده شده است. نتایج نشان می دهدکه روش آنالیز مولفه های اصلی به تنهایی قادر نیست کانی های مس را شناسایی و مناطق دگرسانی را آشکارسازی نماید ولی روش نقشه برداری زاویه طیفی توانسته است با استفاده از طیف های کتابخانه ای با دقت قابل قبولی زون های دگرسانی - کانی های کلریت و اپیدوت - و کانی های مس - کوولیت - را شناسایی و آشکارسازی نماید.
مقدمه :
دورسنجی علم به دست آوردن اطلاعات طیفی از پدیده های زمینی از طریق امواج الکترومغناطیس می باشد که این امواج از طریق سنجندههای نصب شده در ماهوارهها از سطح زمین دریافت شده اند.>1@ امروزه دورسنجی به عنوان یک روش موثر در بسیاری از پروژه های اکتشاف مقدماتی کانسارهای معدنی با استفاده از نقشه برداری ساختاری، سنگ شناسی و موقعیت زونهای آلتراسیون استفاده میشود2@،.>3 به طور کلی روشهای پردازش تصاویر ماهوارهای را میتوان به دو گروه آمار پایه و طیف مبنا تقسیم کرد.
در روشهای آمار پایه اصول پردازش بر پایه نحوه پراکندگی هیستوگرام مقادیر پیکسلی هر باند اطراف میانگین، مود و میانه دادهها بنا نهاده میشود. هر چند در ادامه، تفسیر دادههای حاصل حتی در روشهای آمار پایه هم نیاز به اطلاعات طیفی دارد، اما بنای روش پردازش تنها بر پایه اصول آماری باندهای تصویر است. در روشهای طیف مبنا از ابتدای پردازش میبایست الگوی طیفی مرجعی مشخص و در دست باشد. پردازش بر پایه الگوی طیفی مرجع و به تناسب محدودههای جذب و بازتاب هدف مورد نظر با محدودههای متناظر در الگوی مرجع بنا نهاده میشود.
روش آنالیز مولفههای اصلی به عنوان روش آمار پایه، و روش نقشه بردار زاویه طیفی به عنوان روش طیف مبنا بر روی دادههای TM انجام و مورد مقایسه قرار گرفتند. هر کدام از این دو روش در جایگاه خود مبنا و پایه اصلی بسیاری از پردازشهای هم ردیف خود میباشند. به عنوان مثال روشهای آمار پایه "کسر نویز حداقل" یا روش "مولفههای هدایت شده - کروستا - "، روشهای پردازش تصویر بر پایه الگوریتم آنالیز مولفههای اصلی هستند.
در روشهای طیف مبنا، پردازش تصاویر ماهوارهای نیز نتایج حاصل از بسیاری از روشها مانند روشهای پیشرفته " آنالیز محدودههای جذبی " و یا روشهایی از قبیل تناسب الگوی طیفی - SFF - بر پایه میزان مشابهت الگوی طیفی هدف با الگوی مرجع در محیطی چند بعدی بنا نهاده شدهاند که این در واقع همان مبنای روش نقشه بردار زاویه طیفی است. داده های سنجش از دور از پتانسیل زیادی برای شناخت نواحی دگرسان شده مرتب با توده های کانسار و در نتیجه اکتشاف ذخایر معدنی برخوردارند.>4@ به کلیه تغییرات شیمیایی و کانی شناسی که تحت تاثیر آبهای ماگمایی و یا گرمابی در سنگها ایجاد می شود آلتراسیون گویند.
آلتراسیون ساده ترین، ارزانترین و مناسبترین وسیله در اکتشاف مواد معدنی است. بهترین روش برای پیدا کردن آلتراسیونها، کمک گرفتن از پردازش دادههای ماهوارهای است. تغییرات شیمیایی و کانی شناسی حاصل از آلتراسیون سنگ-ها، میزان انرژی منعکس شده و یا جذب شده در این سنگها را تغییر میدهد، از این رو با پردازش دادههای ماهواره ای امکان شناسایی و بررسی حضور و یا عدم حضور کانیهای شاخص آلتراسیونها نیز میسر می-گردد. بنابراین آلتراسیونها یکی از بهترین راههای اکتشافی هستند که نیاز به دانش بالایی نیز برای تشخیص ندارند.
در یک منطقه اکتشافی قبل از تهیه نقشههای ژئوشیمیایی و ژئوفیزیکی که هزینه بر هستند، باید نقشه آلتراسیون منطقه تهیه شود و تعبیر و تفسیرهای لازم انجام گیرد. مطالعه دقیق آلتراسیونها، محل-های مناسب برای حفاری را نیز تعیین میکند.>5@ هدف اصلی این تحقیق مقایسه روش آنالیز مولفه اصلی و روش SAM میباشد که هر دو از مهمترین روشهای استخراج آلتراسیون میباشد.
تحلیل مؤلفههای اصلی :
تحلیل مؤلفههای اصلی در تعریف ریاضی یک تبدیل خطی متعامد است که داده را به دستگاه مختصات جدید میبرد، به طوری که بزرگترین واریانس داده بر روی اولین محور مختصات، دومین واریانس بر روی دومین محور مختصات قرار میگیرد و به همین ترتیب بقیه واریانسها به ترتیب حول محورهایی با مقادیر ویژه کمتر قرار میگیرند.>6@ انتقال مولفههای اصلی روشی جهت خارج نمودن یا کاهش دادن چنین اطلاعات زائدی بوده که توس فشرده کردن مجموعه دادههای چند طیفی در یک سیستم مختصات جدید است.
>7@برای استفاده از این روش ابتدا باید فرآیند را بر رو تمامی باندها غیر از باند های حرارتی و پانکروماتیک اجرا کرد سپس مقادیر بردار ویژه را محاسبه کرد. این مقادیر در جدول 1 نمایش داده شده است. برای انتخاب مولفه مناسب که نشان دهنده تصاویر اکسید آهن و کانی های هیدروکسیل دار می باشد از جدول 1 استفاده می گردد.
اکسید های آهن در باند 1 جذب و در باند 3 بازتاب دارند، بنا بر این از جدول 1 مولفه ای انتخاب می گردد که مقادیر اختلاف اعداد آن ها در این دو باند بیشترین مقدار را داشته باشد. همان طور که مشاهده می شود PC 4 دارای بیشترین اختلاف است. و در این تصویر مناطق سفید رنگ نشان دهنده مناطق مورد نظر هستند. و همچنین برای کانی های رسی PC5 که دارای بیش ترین اختلاف است انتخاب میشود.
نقشه برداری زاویه طیفی:
در این روش، شباهت بین طیف مرجع و طیف پیکسل به وسیله محاسبه زاویه بین طیفها تعیین میگردد. این تکنیک هنگامی که بر روی دادههای بازتابش کالیبره شده اجرا شود، نسبت به اثرات سپیدایی و روشنایی بی تفاوت خواهد بود. پیکسلهای روشن، کمترین جورشدگی و پیکسلهای با درجه روشنایی کمتر، بیشترین جور شدگی را با طیف مرجع نشان میدهد.>8@ روش SAM برای شناسایی کانی های دگرسانی گرمابی، بر روی تصویر تصحیح شده TMمورد استفاده قرار گرفت.
زاویه های طیفی مختلف برای هر کانی مورد آزمایش قرار گرفت و زاویههای طیفی مناسب بر اساس دگرسانی های تعیین شده برروی زمین، برای منطقه به دست آمدند. برای انجام این پردازش از طیف کانی های کلریت، اپیدوت، و کولیت آزمایشگاه USGS استفاده گردید. شکل های 2و 3و 4 انواع کانی های بارز شده با استفاده از این روش را در محدوده مورد مطالعه نمایش می دهند. نتایج آنالیز، دگرسانی پروپلیتیک که شامل کانی های کلریت و اپیدوت است را به خوبی نمایش میدهد. همچنین کانی کولیت نیز در این منطقه به خوبی قابل نمایش است.
نتیجه گیری:
• با استفاده از تصاویر TM هم با وجود تفکیک باندی کم، توس روش های پردازش پیشرفته مثل SAM میتوان نتایج قابل قبولی بدست آورد.
· روش SAM که یک روش طیف مبنا می باشد نتایج قابل قبول تر و دقیق تری نسبت به روش PCA که یک روش آمارپایه است، داشته است.
· روش PCA نتواسته مناطق دگرسانی مورد نظر در محدوده مورد مطالعه را مشخص کند.
· کانی های کلریت و اپیدوت و کولیت با استفاده از روش پردازش SAM در منطقه مورد مطالعه به خوبی بارز و آشکار شدند.
