بخشی از مقاله
چکیده
در نتیجه پیشرفت در علوم سنجش از دور در اکتشاف معادن به ویژه بارز سازي دگرسانی هاي گرمابی، در این مقاله ابتدا بر پایه ي تکنیک هاي متفاوت سنجش از دور به بارز سازي دگرسانی هاي موجود در منطقه ي شیخ آباد با استفاده از تصاویر ASTER پرداخته شده است. این سنجنده داراي 3 باند مرئی و مادون قرمز نزدیک - VNIR - ، 6 باند مادون قرمز کوتاه - SWIR - و 5 باند مادون قرمز حرارتی - TIR - است.
باندهاي SWIR از سنجنده ي ASTER با طول موج بین 1/65 تا 2/43 میکرومتر، داراي قابلیت مناسبی براي شناسایی دگرسانی هیدروترمال از قبیل فیلیک، آرژیلیک و پروپلیتیک می باشد. در محدوده ي این طول موج، کانی هاي تولیده شده به وسیله ي دگرسانی گرمابی، در مقایسه با طول موج هاي کوتاه تر یا طویل تر جذب مناسب تري نشان می دهند. در این تحقیق از روش هاي مختلف پردازش تصاویر شامل ترکیب باندي، نسبت باندي و تجزیه به مولفه هاي اصلی براي شناسایی دگرسانی ها استفاده شده است.
مقدمه
دراکتشاف معادن استفاده از تصاویر ماهواره اي به طور گسترده اي براي تشخیص مناطق داراي آلتراسیون، تشخیص گسل ها و مناطق داراي کانه زایی مفید می باشد
ASTER یک تصویرگر چندطیفی 14 - باندي - پیشرفته است که ناحیه وسیعی از طیف الکترومغناطیسی رادر بر می گیرد. این سنجنده داراي 3 باند مرئی و مادون قرمز نزدیک - VNIR - است که در محدوده طول موج 0/ 25 -0/86 میکرومتر قرار می گیرند و قدرت تفکیک مکانی 15 متر دارند، 6 باند مادون قرمز کوتاه - SWIR - با محدوده طول موج 1/6 – 2/43 میکرومتر، قدرت تفکیک مکانی 30 متر دارند و 5 باند مادون قرمز حرارتی - TIR - با محدوده طول موج 8/125 – 11/65 میکرومتر، قدرت تفکیک مکانی 90 متر دارن
سنجنده ASTER توسط ماهواره اي به نام TERRAحمل می شود و در دسامبر 1999 توسط NASA و وزارت صنعت و تجارت اقتصادي ژاپن - MWTI - در مدار زمین قرار گرفت. فاصله آن از زمین 705 کیلومتر و گردش آن به صورت قطبی - قطبی است و در ساعت 10:30 به وقت محلی و تقریباً هر 100 ثانیه از عرض استوا عبور می کند. هر تصویر منطقه هایی به وسعت60* 60 کیلومتر را پوشش می دهد. از سال 2000 داده هاي چندطیفی ASTER براي مطالعات کانی شناسی و سنگ شناسی مورداستفاده قرار گرفته است . - Ninomiya, 2002 - در ایران نیز داده هاي ماهواره اي همچون TM، ETM+ و باندهاي ASTER - SWIR - با اهداف اکتشافی توسط زمین شناسان متعددي مورد استفاده قرار گرفته است. براي مثال، - Azizi et al, 2007 - سه زون دگرسانی پروپلیتیک، فیلیک و آرژیلیک را در شمال غربی ایران تشخیص داده اند.
- کتابی و همکاران - 89 منطقه ي شیخ آباد را با تصاویر ETM نیز بارزسازي نموده اند که مقایسه نتایج حاکی از دقت بیشتر تصاویر استر در بارز سازي دگرسانی ها ي منطقه دارد. همچنین منطقه مورد بررسی توسط
- 89 با استفاده از روش طیف سنجی زاویه اي بارزسازي، و کانی هاي تشکیل دهنده ي آن مشخص شده اند. نتایج آزمایشگاهی ناسا در سال 1995 نشان داد که داده هاي SWIR حضور و تنوع کانی هاي داراي بنیان هیدروکسیل و کربنات ها، از قبیل رس ها، آلونیت و آهک را نشان می دهند. تصاویر استر مورد استفاده در این پژوهش از نظر پردازش در تراز 1B قرار دارند که معادل داده هاي رادیانس در سنجنده به شمار می آیند. به منظور از بین بردن تأثیرات جوي و توپوگرافی و تبدیل داده هاي رادیانس به داده هاي انعکاسی، باید تصحیحات رادیومتري روي این داده ها صورت گیرد، بدین منظور براي انجام تصحیحات رادیومتري و تبدیل داده هاي رادیانس SWIR به داده هاي انعکاسی، از روش Log Residual استفاده شد
به کار گیري این روش در باندهاي مرئی و نزدیک مرئی ASTER - VNIR - توصیه نمی شود زیرا ممکن است با تاثیرات اتمسفر افزوده مشکلاتی وجود داشته باشد، همچنین به کارگیري این روش در داده هاي ASTER - TIR - نیز توصیه نشده است، زیرا لیتولوژي هاي مشخص ممکن است رابطه ي انتشار-حرارت غیر خطی در این باند نشان دهند - . - ERMAPPER 7, User guide براي پردازش و تحلیل داده هاي ماهواره اي از نرم افزار Envi 4.7 استفاده شده است. در گستره مورد مطالعه که در شرق ایران و در فاصله 100 کیلومتري جنوب بیرجند و در محدوده ي جغرافیایی 59˚ تا 59◦ ,10', 59" طول شرقی و 32◦,24',29" تا , 87 " 32◦,28' عرض شمالی واقع شده است و از دیدگاه تقسیم بندي هاي ساختاري در بخش شرقی بلوك لوت قرار می گیرد , - Berberian & King, 1981 - مجموعه اي از سنگهاي ولکانیک بیرون ریخته اند که ماهیت آداکیتی دارند
مطالعه ي کانی شناسی و دگرسانی هاي منطقه توسط - کتابی و همکاران - 89 انجام شده و نتایج حاکی از حضور پنج زون دگرسانی که شامل آرژیلیک، آرژیلیک پیشرفته ، فیلیک، پروپلیتیک و زون سیلیسی دارد. با توجه به مطالعات انجام شده و ارتباط بین ماگماتیسم آداکیتی با کانی سازي مس پورفیري - Wang et al, - 2011، مطالعه این منطقه بسیار حائز اهمیت می باشد. فعالیت ماگمایی در بلوك لوت در ژوراسیک میانی شروع شده و در ترشیري به اوج خود رسیده است که در این میان سنگ هاي آتشفشانی و نیمه عمیق ترشیري بیش از نیمی از بلوك لوت را با ضخامت بیش از 2000 متر پوشانده اند
روش ترکیب رنگی دروغین یا - False-color composite -
شکل 1 نماي سه بعدي از منطقه ي مورد بررسی را نشان می دهد. در کار سنجش از دور، رنگ ها به طور گسترده به کار می روند. استفاده از رنگ ها، اطلاعات بصري و مفهومی بیشتري از تصویر در اختیار ما قرار می دهند. در یک تصویر چند باندي، در نبود باند آبی، می توان تصویر رنگی را با استفاده از باندهاي فروسرخ نزدیک، سرخ و سبز در ترکیبی که به عنوان ترکیب رنگی دروغین می شناسیم تولید کرد
زمانی که سه تصویر را به صورت gray scale با هم ترکیب می کنیم، تصویر جدیدي حاصل می شود که می توان با آن دید و تفسیر بهتري از پدیده هاي سطحی به نمایش گذاشت - . - Jun et al, 2008 تجزیه هاي تجربی نشان داده اند که تصویري با ترکیب RGB:468 مناسب ترین ترکیب براي شناسایی مناطق دگرسانی کانسارهاي مس پورفیري می باشند
در این ترکیب باندي، کانی هاي مربوط به زون پروپلیتیک - کلریت و اپیدوت - به رنگ سبز تیره و کانی هاي رسی و سریسیت به رنگ صورتی مشاهده می شوند
نسبت هاي باندي یا - Band ration -
یکی از روش هاي رایج در پردازش تصاویر، روش نسبت باندي است. این روش شامل تقسیم کردن دو باند بر همدیگر است. باندي که میزان بازتابش از هدف مورد بررسی در آن بیشتر است، در صورت و باند دیگر که پدیده جذب براي همان هدف در آن بالاتر است در مخرج قرار می گیرد. با به کار گیري این روش می توان اثرات توپوگرافی و سایه ها را در تصویر از بین برد و اختلاف بین درجات روشنایی را آشکار کرد و نیز براي جدا کردن مرز واحدهاي سنگی و تشخیص سنگ ها به کار برد
ویژگی بازتابی پدیده هاي مختلف، از روي نمودار طیفی آنها در کتاب هاي مرجع، موجود و قابل بررسی است و ما با توجه به ویژگی هاي طیفی پدیده هاي مورد نظر تصمیم به استفاده یا عدم استفاده از این روش بگیریم. از این روش می توان براي -1 تهیه نقشه هاي زمین شناسی، جدایش واحدهاي سنگی و دگرسانی گرمابی -2 تعیین شاخص پوشش گیاهی و -3 آشکار کردن تفاوت میان ویژگی بازتاب طیفی از سنگ هاو خاك هاي اطراف آن بهره برد. - . - Yamagushi, 1998 براي مشخص کردن مناطق دگرسانی، می توان نسبت هاي باندي را تعریف کرد. در این مطالعه از نسبت باندي B6 استفاده شده است منطقه فیلیک به دلیل
بازتابندگی بالا در باندهاي 5 و 7 و بازتابندگی پایین در باند 6، به صورت پیکسل هاي تاریک دیده می شود - شکل . - 3 نتایج حاصل از به کار گیري نسبت باندي، تصاویري به صورت gray scale اند که به تنهایی ملاك و قیاس مناسبی براي تعین نواحی هدف در منطقه مورد مطالعه نیست، بلکه تنها مشخص کننده ي مناطقی هستند که بیشترین احتمال حضور ماده ي معدنی مورد نظر و یا به طور کلی اهداف مورد جستجو در آنها است. با استفاده از روش ترکیب رنگی دروغین می توان تصاویري تولید کرد، که تفسیر و نتیجه گیري بر اساس آنها قابل اعتمادتر و کاربردي تر از روش هاي تک باندي است.
دگرسانی گرمابی و به ویژه آلونیت، با به کارگیري نسبت باندي 4/5، کائولینیت و مونتموریونیت با نسبت باندي 4/6 و امکان حضور کلسیت نیز با نسبت باندي 4/7 آشکار می شوند، از این رو تصویري با ترکیب رنگی دروغین تشکیل شده است که در آن RGB=4/5,4/6,4/7 ، در این صورت تصویري به دست می آید که نمایش دهنده ي مناطق دگرسان شده در منطقه شیخ آباد است - شکل . - 4 نواحی که داراي آلونیت، کائولینیت، کلسیت و مونت موریونیت هستند به ترتیب به رنگ هاي زرد، سبز زرد و آبی فیروزه اي مایل به سبز دیده می شوند. در این تصویر نواحی سفید رنگ، پاسخ طیفی باندهاي 5 و - Al-OH - 6 و باند - Fe-OH - 7 را به نمایش می گذارند
. - Di Tommaso & Rubinstein, 2007 - تداخل زون هاي دگرسانی به همراه هوازدگی شدید، سبب پیچیدگی
تفکیک زونهاي دگرسانی شده است.
