بخشی از مقاله
چکیده
انتخاب یک روش مناسب برای جداسازی آنومالیهای ژئوشیمیایی از مقادیر زمینه، یک مسئله بسیار مهم و چالش برانگیز در اکتشافات ژئوشیمیایی رسوب آبراهههای محسوب میشود. هدف اصلی این پژوهش، جدایش زونهای مختلف ژئوشیمیایی کانیزایی مس-طلا در ورقه فیض آباد با استفاده از روش فرکتال عیار -تعداد میباشد.
روش تحلیل مولفههای اصلی - PCA - بر روی عناصر انتخابی مرتبط با کانیزایی مس-طلا جهت تولید نقشه ژئوشیمیایی چند عنصری اعمال شده است و نتایج، حاکی از آن است که دو عنصر مس و طلا در فاکتور دوم بیشترین همبستگی را دارا می باشند.
در نهایت با استفاده از روش فرکتال عیار تعداد، 4 حد آستانه و 5 جامعه ژئوشیمیایی مختلف شناسایی شدند. این جوامع به ترتیب زمینه پایین، زمینه بالا، آنومالی ضعیف، آنومالی متوسط و آنومالی قوی میباشند که مقایسه آنومالیهای حاصل با رخدادهای کانیزایی مس و طلا-مس در محدوده مورد مطالعه، نشاندهنده یک ارتباط فضایی مثبتی میباشد.
-1 مقدمه
جداسازی جوامع ژئوشیمیایی با استفاده از دادههای رسوبات آبراهه ای یک امر بسیار مهم در برنامههای اکتشافی ژئوشیمیایی ناحیه ای میباشد. به منظور مشخص نمودن الگوهای مربوط به آنومالیهای ژئوشیمیایی، ویژگیهای مختلفی از مجموعه دادههای ژئوشیمیایی شامل توزیع فراوانی داده ها و تغییر پذیری مکانی آنها باید در نظر گرفته شود
در گذشته روشهای مبتنی بر آمار کلاسیک در تشخیص و جداسازی آنومالی های ژئوشیمیایی کاربرد داشتهاند ولی این روشها بنابه دلایل متعددی از جمله در نظر نگرفتن توزیع فضایی دادهها - Afzal et al., 2010 - ، شرط تبعیت از توزیع نرمال - Li et al., 2003 - ، حذف تعدادی از دادهها به عنوان خارج از ردیف و همچنین عدم توجه به شکل هندسی آنومالیها - Davis, 2002 - قادر به تشخیص آنومالیها با مقادیر بالای زمینه یا حتی آنومالیهای ضعیف در مناطقی با ذخایر معدنی شناخته شده نیستند، زیرا در بسیاری از موارد ممکن است اختلاف بین مقادیر آنومالی و زمینه بسیار اندک باشد
امروزه ریاضیات بهعنوان ابزاری قدرتمند در اختیار زمینشناسان 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
روشهای فرکتالی به دلایل بسیاری از جمله در نظر گرفتن توزیع فضایی داده ها و نیز شکل هندسی آنومالیها و همچنین استفاده از تمام دادهها دارای کاربرد فراوانی در مطالعات سطحی زمینشناسی و ژئوشیمیایی هستند. به طور کلی داده های ژئوشیمیایی رفتار مولتی فرکتال دارند که بیانگر تغییرات زمینشناسی، ژئوشیمیایی، آلتراسیون، کانیسازی و به دنبال آن مراحل غنیشدگی یک عنصر است
ابتدا مباحث گوناگونی پیرامون مدلهای فرکتالی تیپهای مختلف کانسارها توسط اگتربرگ و همکارانش در سال 1993 مطرح شد و سپس چنگ و همکارانش روشهای فرکتالی عیار-مساحت و عیار-محیط را معرفی کردند
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. برای دستیابی به مقادیر آنومالی مربوط به چندین عنصر مرتبط با کانیزایی و برجسته سازی مقادیر آنومالی، می توان از تحلیلهای آماری چند متغیره نظیر تحلیل مولفههای اصلی - PCA - استفاده کرد
نتایج مربوط به PCA میتواند همراه با روشهای جداسازی آنومالی از زمینه مانند روشهای فرکتال عیار-مساحت، عیار-تعداد، برای دستیابی به نتایجی مطمئنتر مورد استفاده قرار بگیرد - Zuo, 2011; Yousefi et al., 2012 - و - قزلباش، . - 1395 در این مقاله سعی شده است ابتدا با استفاده از PCA معمولی روندهای آنومالی با استفاده از عناصر مرتبط با کانیزایی طلا -مس که در رسوبات آبراههای ورقه 1:100000 فیض آباد میباشد، مشخص شوند سپس با استفاده از روش فرکتال عیار-تعداد جوامع مختلف ژئوشیمیایی از یکدیگر تفکیک شوند.
-2 زمینشناسی منطقه
ورقه 1:100000 فیض آباد در شمال شرق ایران، در استان خراسان رضوی، در حد فاصل 185 کیلومتری جنوب شهرستان مشهد در محدوده 59 ° 30 طول شرقی و 35 ° تا 35 ° 30 عرض شمالی واقع شده است. ویژگی های زمینشناسی ناحیه فیض آباد میرساند که حرکت گسلها در بوجود آمدن حوضههای رسوبی و تغییرات رخساره سنگها نقش مهمی را ایفا نمودهاند. محدوده فیض آباد توسط گسل درونه به دو بخش کاملا متمایز شمال و جنوب تقسیم میگردد. در بخش شمالی به طور عمده سنگهای آذرین و بعضا رسوبی - بعد از ژوراسیک - حضور دارند.
در بخش جنوبی علاوه بر واحد های رسوبی جوان، سنگهای رسوبی متعلق به دوران اول نیزقابل مشاهده است. عموماً در ناحیه فیض آباد در مجاورت تودههای نفوذی کانیسازیهایی از مس، آهن و همچنین زونهای دگرسان هیدروترمال در اثر نفوذ گرانودیوریت و گرانیت ترشیری صورت پذیرفته است که همگی به ماگماتیسم ائوسن پسین- الیگوسن ارتباط دارند و نتیجه نفوذ محلول گرمابی مراکز ولکانیکی است. نتیجه نفوذ این محلولها دگرسانی سنگهای درونگیر است - بهروزی، . - 1366 بزرگترین زون دگرسان شده بر اثر این محلولها را می توان در شمالغرب ورقه 1:100000 فیض آباد مشاهده نمود
شکل - A .1 نقشه زمین شناسی 1:100000 ساده شده فیض آباد برگرفته از - بهروزی، - B - 1366 موقعیت نمونههای برداشت شده از ورقه 1:100000 فیض آباد.
-3 روش تحقیق
در این پژوهش، 1033 عدد نمونه رسوب آبراههای از کل ورقه 1:100000 فیض آباد توسط سازمان زمینشناسی و اکتشافات معدنی کشور - GSI - به صورت سیستماتیک جمع آوری شد - شکل - B -1 و سپس نمونههای برداشت شده توسط روش ICP-OES مورد آنالیز 44 عنصری قرار گرفتند. برای مطالعه کانیزایی طلا-مس از 12 عنصر شامل سرب، روی، نقره، کروم، نیکل، بیسموت، مس، آرسنیک، آنتیموان، جیوه، مولیبدن و طلا استفاده شده است. در گام نخست برای ارزیابی هر یک از عناصر پارامترهای آماری توسط نرم افزار SPSS 22 مورد محاسبه قرار گرفت - جدول . - 1 طبق این پارامترها و پس از رسم نمودار توزیع فراوانی عناصر مورد مطالعه مشخص شد که عناصر مورد مطالعه نرمال نبوده و دارای چولگی میباشند.
