بخشی از مقاله
چکیده
روش های جداسازی آنومالی از زمینه را می توان به دو گروه تقسیم کرد که شامل روش های غیرساختاری و روش های ساختاری است. روش های آماری مختلفی به منظور شناسایی مرز جدایش آنومالی از زمینه پیشنهاد شده است. آماره U از جمله مهمترین روش های ساختاری محسوب می شود که با در نظر گرفتن موقعیت فضایی نمونه ها و بدون قضاوت کارشناسی ژئوشیمیست به تجزیه و تحلیل آماری داده ها پرداخته و به جداسازی جوامع و تشخیص مناطق آنومال اقدام می نماید.
از طرفی استفاده از هندسه فرکتال نیز از جمله روش های ساختاری محبوب در جداسازی جوامع و زیر جوامع است. با تلفیق این دو روش می توان به نتایج جالب توجهی نسبت به روش های معمول دست یافت که موضوع مورد بررسی این پژوهش است. محاسبات مرتبط با آماره U در محیط نرم افزار MATLAB و نقشه ای با توجه به مقادیر به دست آمده در محیط GIS جهت مقایسه با سایر روش ها ترسیم گردید.
مقدمه
به منظور شناسایی مرز جدایش آنومالی از زمینه، روش های آماری مختلفی از جمله انواع روش های ساده - بر اساس پارامترهای آماری توزیع - تا پیچیده - بر اساس ساختار فضایی داده ها - معرفی شده اند. گروه دوم شامل روش هایی است که ارتباط فضایی و موقعیت نقاط نمونه برداری را در تخمین مناطق آنومال در نظر می گیرد. بنابراین روش های جداسازی آنومالی از زمینه را می توان به دو گروه تقسیم کرد که شامل روش های غیرساختاری و روش های ساختاری است. روش آماره U از جمله مهمترین روش های ساختاری محسوب می شود که با درنظر گرفتن موقعیت فضایی نمونه ها و بدون قضاوت کارشناسی ژئوشیمیست به تجزیه و تحلیل آماری داده ها پرداخته و اقدام به جداسازی جوامع و تشخیص مناطق آنومال می نماید، که به عنوان روشی قوی در جدایش آنومالی از زمینه مطرح می باشد.
این روش نوعی روش میانگین متحرک است، با این ویژگی که در هر نقطه خاص ابعاد پنجره ای که در داخل آن میانگین گیری صورت می گیرد، تغییر داده می شود. بنابراین برای هر نقطه خاص تعدادی از مقادیر برای آماره U آن نقطه از روی نقاط اطراف آن محاسبه می شود. بدین ترتیب ارتباط فضایی نقاط در این روشکاملاً در نظر گرفته می شود.
تعداد نمونه ها در این روش تنها عامل کنترل کننده دو نوع خطای e1 و e2 - خطاهای جداسازی آنومالی از زمینه - است معمولاً با افزایش تعداد نمونه نتایج بهتری حاصل می شود.
بنابراین آماره U یک میانگین وزن دار است، یعنی در هر نقطه از نقاط اندازه گیری و یا نمونه برداری مقدار U به صورت میانگین وزن داری از نقاط اطرافش محاسبه می شود.
در این مقاله، منطقه مورد مطالعه معرفی و ویژگی های زمین شناسی آن به طور مختصر ارایه شده و در بخش بعدی، تئوری روش آماره U تشریح می شود و نتایج آزمایشگاهی به منظور شناسایی نواحی آنومال و در پایان، نتیجه گیری ارایه می گردد.
معرفی کانسار زرشوران
کان سار زر شوران حدودا در 35 کیلومتری جاده تکاب در ا ستان آذربایجان غربی واقع شده و در ق سمت مرکزی برگه تکاب- شاهین دژ قرار می گیرد - شکل - 1 زرشوران بر اساس تقسیمات زمین شناسی ساختاری ایران، بخشی از زون ارومیه- دختر است. این منطقه بیشتر از سنگ های دگرگونی شیست، مرمر، گنایس و آمفیبولیت تشکیل شده است که با روند شمال غرب- جنوب شرقی در بخش میانی محدوده مورد نظر، بلند ترین ارتفاعات را شکل می دهند.
شکل-1 موقعیت، نقشه زمین شناسی و شبکه نمونه برداری
زمین شناسی عمومی کانسار طلای زرشوران
در میوسن پسین- پلیوسن شدیدترین فاز آتشفشانی و نفوذ توده های کوچک اسیدی از نوع گرانیت، گرانیت پورفیری در قسمت میانی منطقه تکاب رخ داده استکه آثار آن هنوز به صورت چشمه های آب گرم دیده می شود. همزمان با این فاز، متنوع ترین و با ارزش ترین فاز کانی سازی نیز رخ داده که اوج آن در پایان میوسن و ابتدای پلیوسن بوده است.
کانسار های طلا، آرسنیک زرشوران، آق دره، عربشاه در این زمان تشکیل شده اند. در این کانسار ها منبع طلا در پی سنگ افیولیتی و شیست سبز قرار دارد ولی کانی سازی و تمرکز توسط فرایند های ماگمایی به ویژه آتشفشانی ترشیر-کواترنر و محلول های گرمابی وابسته به آن ها در سنگ های جوان تر رخ داده است. به عبارت دیگر منبع طلا در پی سنگ اولترامافیک- مافیک دگرگون شده شیست سبز قرار داشته ولی کانی سازی، حاصل چرخه ی دوباره و بازیافت از پی سنگ به سنگ های جوان تر است. عوامل زیر در تشکیل این کانسار ها موثر بوده اند:
- نفوذ و عبور مواد آذرین از پی سنگ
- گسلش و شکستگی در سنگ های پی سنگ یا سنگ های جوان تر
- تولید و چرخش محلول های گرمابی با منشا ماگمایی یا جوی دگرسانی همراه با کانی سازی و نهشته طلا
روش آماره U
آمارهU برای محیط های همسانگرد و ناهمسانگرد منطق محاسباتی جداگانه ای دارد. در محیط های همسانگرد، شعاع جستجو در تمام جهات یکسان فرض می شود. اما در بعضی از موارد محیط های اکتشافی ناهمسانگرد هستند. برای مثال یک کانسار لایه ای و یا عدسی شکل دارای یک ناهمسانگردی هندسی است. در این گونه موارد انتخاب فضای جستجو بیضی شکل و درحالت سه بعدی، بیضوی شکل، دقت جداسازی این روش را می تواند تا حد قابل ملاحظه ای افزایش دهد. منطق محاسباتی به کار رفته در این مطالعه برای محیط همسانگرد می باشد
فرض کنید موقعیت -iامین نمونه در منطقه مورد مطالعه و کمیت مورد نظر در این مختصات باشد، دایره ای به
مرکز این نقطه و شعاع همسایگی - - 0 ≤ ≤ در نظر می گیریم و آن را - . - می نامیم. مانند همه روش های محاسبه میانگین وزن دار، نقاط نزدیکتر وزن بیشتری نسبت به نقاط دورتر دارند. کمیت زیر معیار نزدیکی و یا دوری نمونه به نمونه را به دست می دهد:
که در آن تعداد نمونه هایی است که در محدوده جستجو قرار می گیرند، - - اشاره به آن دارد که وزن ها تابع شعاع
جستجو می باشند. همان گونه که در بالا ذکر شد k - αi .r - - αj - معیاری از نزدیکی نقطه αj به نقطه مورد تخمین - αi - است و در حقیقت همان وزن نقطه αj است. ولی از آن جا که باید جمع وزن ها برابر واحد باشد، لذا رابطه فوق نقش برقرارکننده این شرط را دارد. پس از محاسبه وزن هر نمونه واقع در محدوده جستجو، می توان مقدار میانگین وزن دار نقاط واقع در محدوده جستجو برای نقطه -iام را از رابطه زیر محاسبه کرد:
