بخشی از مقاله
چکیده
از آنجایی که اکتشاف یک فرآیند مرحله ای است، در پیجویی ذخایر معدنی، میتوان فرآیندی را طراحی نمود تا تولید مدل پتانسیل معدنی و شناسایی نواحی هدف بر اساس مراحل ارائه شده در آن صورت گیرد . هدف از مقاله حاضر طراحی شبکه استنتاج الگوهای شاهد به منظور دسترسی به مدل پتانسیل معدنی بهینه در مراحل اولیه اکتشاف کانیسازیهای سرب و روی تیپ میسیسیپی میباشد. در این راستا پس از تعریف یک مدل مفهومی مناسب، کلیه معیارهای اکتشافی، شناسایی و در قالب یک مدل هدف جمعآوری گردید. سپس با استفاده از تحلیل الیههای اطاعاتی مختلف و بهرهگیری از قابلیت اکتشافی هر یک از آنها، الیههای جدیدی به صورت نقشههای شاهد و پیشگو به دست آمد.
پس از این مرحله کلیه نقشههایی که نشان دهنده محل حضور یک معیار خاص هستند، با هم تلفیق شدند تا محل وقوع هر یک از معیارهایی که ممکن است از روشهای مختلف اکتشافی به دست آمده باشند به طور خاص در یک نقشه جداگانه ذخیره شوند. در مرحله بعد نقشههای حاصل از مرحله قبل، به صورت فازی-لجیک وزندهی شدند تا نقشههای شاهد وزندار تولید گردد. در نهایت کلیه نقشههای وزندار بهصورت ارزش منتظره تلفیق شدند تا مناطقی که در آنها کلیه معیارهای اکتشافی یکدیگر را تایید میکنند، به صورت یک نقشه معرفی شود.
مقدمه
به طور کلی اکتشاف فرآیندی مرحله است که در هر مرحله از آن با توجه به نوع ماده معدنی مورد پیجوی، ممکن است از روشها و معیارهای مختلف اکتشافی مانند زمین شناسی، دورسنجی، ژئوشیمی، ژئوفیزیک، سیستم اطالعات جغرافیایی - GIS - و... استفاده کرد. در این حالت اگر در شروع عملیات اکتشاف برنامه مدونی از مراحل اکتشاف و روشهای قابل استفاده تهیه شود، در هدفمند و سیستماتیک نمودن عملیات اکتشافی، کاهش ریسک و بهینه سازی زمان و هزینه تاثیر بسزایی دارد.
در این راستا با به کارگیری انواع دادهها و نقشههایی که در دسترس هستند و استفاده از قابلیتهای سیستم اطالعات جغرافیایی - GIS - میتوان طرحی را در قالب شبکه استنتاج الگوهای شاهد اکتشافی ارائه داد که با استفاده از آن بهتوان مناطق پتانسیلدار را در قالب مدل پتانسیل معدنی پیشبینی نمود. روشهای مختلفی برای مدلسازی پتانسیل معدنی وجود دارد. مسئلهای که وجود دارد این است که نحوه استخراج الگوها در مورد هر ماده معدنی متفاوت است زیرا اختصاصات کانیسازیهای تیپهای مختلف با یکدیگر متفاوت است.
بنابراین الزم است با تعریف یک مدل مفهومی مناسب از ذخیره مورد پیجویی، امکان استنتاج بهینه الگوهای پیشگو را فراهم نمود و با ساخت یک شبکه استنتاج الگو به صورت یک الگوریتم، تولید مدل پتانسیل معدنی را بهینه نمود. این الگوریتم باید برای هر ماده معدنی خاص و مورد جستجو به طور جداگانه، پس از تعریف مدل مفهومی مناسب، طراحی گردد .]1[
در این راستا هدف از مقاله حاضر طراحی شبکه استنتاج الگوهای شاهد اکتشافی به منظور دسترسی به مدل پتانسیل معدنی بهینه در تولید نواحی هدف و شناسایی نواحی امیدبخش اکتشافی اولیه کانیسازیهای سرب، روی تیپ میسیسیپی در نقشه چهارگوش خنداب می باشد. به این منظور ابتدا مدل توصیفی ذخایر مورد پیجویی به عنوان مدل هدف طراحی شده و پس از جمعآوری اطالعات به منظور مدلسازی پتانسیل معدنی و تولید نواحی هدف، تجزیه و تحلیلهای الزم روی آنها اجرا شده است.
سپس به عنوان یک روش جدید، الگوریتم و شبکه استنتاج قابل استفاده برای اکتشاف مقدماتی کانی-سازیهای سرب و روی تیپ میسیسیپی ارائه شده است و در نهایت با استفاده از شبکه استنتاج ارائه شده مدل پتانسیل معدنی تولید شده است. بحث شبکه استنتاج الگوهای شاهد با استفاده از کلمات و اشکال مختلف وابستگیهای بین فرآیندهای زمینشناسی مختلف و یا کنترل کنندههای کانیسازی را با مکانهایی که احتمال حضور ذخایر مورد پیجویی در آنجا باالست، نشان میدهد .]1[ با توجه به اینکه دادههای فضایی اکتشافی مختلف، دارای قسمتهای با ارزش متفاوت میباشند که ممکن است همه آنها برای اکتشاف یک ماده معدنی خاص دارای ارزش یکسان نباشند.
بنابراین الزم است الگوهای شاهد کانیسازی مورد جستجو، از میان مجموعه دادههای فضایی، استخراج گردد. استنتاج بهترین الگوهای شاهد از طریق ارزشگذاری کلیه الگوها صورت میگیرد. بنابراین ارزشگذاری قسمتهای مختلف یک نقشه برای جداسازی و نمایش شواهد دارای ارزش متفاوت - یا طبقهبندی - و همچنین تعیین میزان اهمیت حضور هر معیار اکتشافی، در هر موقعیت مکانی و برای هر نوع کانی سازی مشخص مورد جستجو، به منظور استفاده در مدلسازی مسئله ضروری میباشد .]1[
در این حالت تخصیص وزن، بر اساس میزان همراهی فضایی ذخایر معدنی هم نوع ذخایر مورد پیجویی با معیارهای اکتشافی صورت میگیرد .]5[ الگوریتم عملیات اکتشافی مدلی است که قادر است با مدلسازی پتانسیل معدنی، نواحی دارای بیشترین احتمال حضور کانیسازی را معرفی و احتمال موفقیت اکتشاف را افزایش دهد .]8[
در فعالیتهای اکتشاف ذخایر معدنی، شناسایی مناطق هدف عموما با استفاده از مدلسازی پتانسیل معدنی صورت میگیرد. مدلسازی پتانسیل معدنی در واقع یافتن مناطقی است که یک سری معیارها و مالكها برای حضور ذخیره در آنها صدق کند. این مدل سازی بر اساس شناخت از ذخیره و محیط آن در نزدیک سطح زمین و در جاهایی که فرآیندهای زمینشناسی و ساختاری برای کانیسازی مناسب هستند، صورت میگیرد .]2[
در مدلسازی پتانسیل معدنی شناسایی و تولید مناطقی که باید به عنوان هدف مورد توجه قرار گیرند، شامل جمعآوری، تجزیه و تحلیل و تلفیق انواع دادههای مرتبط و مناسب میباشد که به منظور استنتاج الگوهای شاهد کانیسازی، یعنی الگوهای زمینشناسی، آنومالیهای ژئوشیمیایی و یا ژئوفیزیکی همراه با ذخایر مورد پیجویی و... صورت میگیرد.
بنابراین به طور کاملتر، فرآیند استخراج الگوهای پیشگو و همچنین ترکیب و تلفیق دادههای فضایی به منظور شناسایی مناطق هدف و رتبهبندی آنها در اکتشاف، مدلسازی پتانسیل معدنی نامیده میشود 1[، .]3 خروجی مدل پتانسیل معدنی، نقشهای خواهد بود که در آن محل حضور احتمالی ذخایر شناخته نشده مورد پیشبینی قرار گرفته است. بنابراین با تولید مدل پتانسیل معدنی حضور یا عدم حضور یک کانیسازی در یک محل، به طور غیر مستقیم از طریق یافتن ارتباط بین این کانیسازی با الگوهای شاهد و خصوصیات قابل اندازهگیری متغیرهای پیشگوی اکتشافی قابل ارزیابی است .]4[
انواع روشهای مدلسازی پتانسیل معدنی وجود دارد که در آنها روش استنتاج الگوهای پیشگو از نقشههای شاهد و همچنین نوع روش تلفیق با هم متفاوت میباشد . روش مدلسازی پتانسیل معدنی که در مطالعه حاضر به کار گرفته شده، روشهای منطق فازی لجیک میباشند که به نحو مطلوبی میتواند در شناسایی مناطق هدف مورد استفاده قرار گیرند 4[، 5، 6، .]7
در روش منطق فازی-لجیک خصوصیات و یا قسمت هایی - الگوها و کالسهایی - از دادههای فضایی که یک معیار شناسایی مناسب میباشند یعنی شرط حضور یک معیار اکتشافی در آنها صدق میکند، با بیشترین ارزش درستنمایی و عموما با امتیاز 0.99 طبقهبندی و ذخیره میشوند. در غیر این صورت با امتیاز 0.01 و به معنی کمترین ارزش درستنمایی ذخیره میگردند .]4[
از این رو برای وزن دهی به الیه ها از استفاده شده است - نقشه فازی شده ، S شیب تابع، i نقطه عطف تابع، x نقشه مورد نظر و e عدد ثابت نپر 12[، 13، .]14 تعریف مدل مفهومی برای یک تیپ ذخیره مشخص نیاز به بررسی فرآیندهای زمینشناسی و مدلهای ذخایر کشف شده هم نوع و همچنین محیطهای زمینشناسی آنها، که تشریح کننده مشخصات و خصوصیات زمینشناسی کانیسازی مورد پیجویی میباشند، دارد .]9[
در طراحی مدل مفهومی، مشخصات زمینشناسی، ژئوفیزیکی و ژئوشیمیایی نواحی که شامل ذخایر هم نوع ذخایر مورد پیجویی میباشند اساس شناسایی و تعیین معیارهای اکتشافی مناسب میباشند. مدل مفهومی ذخایر مورد پیجویی و شناسایی معیارهای اکتشافی مناسب برای پیجویی، اساس تهیه مدلهای پتانسیل معدنی خواهد بود .]4[ در مطالعه حاضر به منظور بهدست آوردن مدل توصیفی ذخایر سرب و روی تیپ میسیسیپی نقشه چهارگوش خنداب از خصوصیات مهمترین معادن سرب و روی تیپ میسیسیپی در مقیاس جهانی، و همچنین معادن و اندیس های شناخته شده این تیپ در منطقه در مقیاس محلی به عنوان الگو استفاده شده است.
به طور کلی مهمترین سنگ میزبان کانسارهای سرب و روی تیپ میسیسیپی، کربنات درشت دانه هستند. پلتفرم کربناته با دانه های درشت، خورد شده، یا کربنات کارستی شده با افزایش تخلخل ثانویه و نفوذپذیری مناطق بسیار مناسب برای نهشت میباشند، همچنین سنگ میزبان بیشتر ذخایر میسیسیپی دولوستون بوده که نسبت به سنگ آهک حاوی عیار باالی سرب، روی، و نقره هستند .]16[ آلتراسیون های همراه و اطراف ذخایر شامل انحالل و برش هیدروترمال، دولومیتی و کلسیتی شدن، سیلیسیفیکیشن، و دیاژنز رس، میکا و فلدسپار ]17[میباشد.
به طور کلی سنگ میزبان کانسارهای سرب و روی در زون مالیر اصفهان آهک های دولومیتی با سن کرتاسه می باشد .]15[ با توجه به بررسیهای صورت گرفته روی خصوصیات برجسته معادن شناخته شده، مدل توصیفی ذخایر سرب و روی منطقه مورد مطالعه به عنوان لیتولوژی سنگ میزبان آهک های دولومیتی، دارای آلتراسیونهای دولومیتی و کلسیتی، سیلیسیفیکیشن، و دیاژنز رس، میکا و فلدسپار، از نظر پاراژنزهای اصلی همراه عمدتا شامل گالن، اسفالریت، پیریت قابل تعریف است .]15[ این مدل میتواند به عنوان الگویی برای تشخیص نواحی امید بخش و شناسایی اندیس های مشابه مورد استفاده قرار گیرد.
با توجه به این مدل میتوان از هر یک از این خصوصیات و تمرکز روی آنها به عنوان یک معیار اکتشافی برای شناسایی ذخایر جدید استفاده نمود 4[، .]8 در واقع با تعریف مدل توصیفی، ابتدا کلیه معیارهای مناسب برای اکتشاف، در قالب یک مدل هدف و مفهومی تعریف میگردد، سپس با جمعآوری اطالعات و پردازش روی آنها محلهایی که دارای این ویژگیها هستند شناسایی میشوند.
