بخشی از مقاله
چکیده:
ناحیه ورزقان در شمال شرق تبریز، برروی کمربند متالوژنی آلپ- هیمالیا قرار دارد. بخش وسیعی از این کمربند ماگمایی را، نوارهای ولکانیکی و سریهای ماگمایی تشکیل داده است. وجود اندیسهای متعدد مواد معدنی در ناحیه ورزقان، نشان دهنده وجود پتانسیلهای بالقوه معدنی است و به این دلیل این خطه از کشور ایران، همواره مورد توجه زمین شناسان و معدنکاران قرار گرفته است.
در این مطالعه، مناطق دگرسانی گرمابی برگه 1:100000 ورزقان، سنگهای مادر ماگمایی و تودههای نفوذی مرتبط جهت مدلسازی نهشتههای پورفیری و اپیترمال در این برگه از طریق پردازش تصاویر ماهواره-ای مورد بررسی قرار گرفته است. عملکرد سیستمهای آذرین درونی و بیرونی سبب ایجاد کانیزاییهای متعدد به همراه آلتراسیونهای مختلف هیدروترمال شده است.
این آلتراسیونها در نواحی مختلف برگه ورزقان مشاهده میشود. مطالعه برروی این آلتراسیونها میتواند جهت پیجوئی مقدماتی و شناسایی مناطق بالقوه معدنی مفید باشد، لذا از تصاویر ماهوارهای لندست که محدوده وسیعی را پوشش میدهد، استفاده شده است. پردازشهای صورت گرفته در این مقاله، نشانگر حضور آلتراسیونهای پروپلیتیک، آرژیلیک ،آرژیلیک پیشرفته و فیلیک در منطقه میباشد. در مطالعه حاضر از روش کروستا استفاده گردید و در نهایت با استفاده از زون آلتراسیونی کانسار شناخته شده سونگون بعنوان مدل، مناطق دیگر دگرسانی مثل کیقال، هفتچشمه و جنوبشرق انجرد شناسایی گردید.
مقدمه :
علم سنجش از دور و دادههای حاصله، توان زیادی برای شناخت نواحی دگرسان شده مربوط به تودههای کانساری و در نتیجه اکتشاف ذخایر معدنی دارند. مناطق دگرسانی گرمابی، اغلب به خاطر حضورکانیهای رسی، اکسیدهای آهن و هیدروکسیل، تشخیص داده میشود. رنگ سنگها، غالبا کلید خوبی برای تشخیص زونهای آلتراسیونی است. اطلاعات زیادی در مورد ترکیب شیمیایی سنگها وکانیهایی که درسطح زمین وجود دارد - که به طور کامل توسط گیاهان پوشیده نشدهاند - و از طریق روشهای سنجش از دور قابل دریافت است. زونهای دگرسانی، خصوصاً اغلب انواعی که در کانسارهای مس پورفیری دیده میشوند، را به راحتی میتوان در تصاویر ماهوارهای و با روشهای مختلف پردازشی شناسایی کرد.
منطقه مورد مطالعه - برگه 1:100000ورزقان - در شمال غرب کشور و بر روی کمربند فلززایی آلپ-هیمالیا واقع شده است. این منطقه از دیدگاه زمینشناسی اقتصادی و معدنکاری همواره از اهمیت به سزایی برخوردار است. در گستره نقشه زمینشناسی منطقه ورزقان، اکثراً سنگهای نفوذی و آتشفشانی مربوط به ترشیری رخنمون دارند. در اثر تزریق تودههای نفوذی در سنگهای ولکانیکی منطقه، مناطق وسیعی از زون-های دگرسانی گرمابی به وجود آمده و کانسارهای زیادی ازعناصر مس و طلا در ارتباط با این نوع سنگها در منطقه تشکیل شده است.
رخسارههای دگرسانی در ورقه ورزقان، غالبا همراه با کانیزایی و اسکارنزایی می-باشد.کانسارهای فلزی پلیمتال، پورفیری و اسکارن همچون مس، طلا، نقره و مولیبدن، در مناطق سونگون، هفتچشمه، کیقال، بارملک، انجرد و مزرعه تشکیل شده است.
درمحدوده سونگون، تودههای نفودی سبب ایجاد زونهای کائولینیتیزه وسیعی شدهاند. مشابه این آلتراسیونها درآستامال، هفت چشمه، کیقال، صاحب-دیوان، سوناجیل، شرق اهر و انزان هم دیده میشود. هدف اصلی از مطالعه حاضر که اهمیت روش تصاویر ماهوارهای در این منطقه را نشان میدهد عبارت است از: اول- مشخص کردن توزیع لیتولوژیها و آلتراسیون های مختلف در این ناحیه و دوم- مشخص نمودن عوارض مختلف در نقشه خطوارهها، مخصوصاً آنهایی که در نقشه زمینشناسی منطقه ورزقان که مشخص نگردیدهاند
مختصات جغرافیایی منطقه مورد مطالعه در مقاله حاضر، در بین طولهای جغرافیای46 ˚30̕و47 ˚ وعرضهای جغرافیایی38˚30̕و 39 ˚ میباشد.
بحث:
منطقه ورزقان، از نظر زمین شناسی دارای حجم وسیعی از کمپلکسهای آذرین، دگرگونی و رسوبی است که محدوده سنی ژوراسیک تا عهد حاضر را شامل میشوند. فعالیتهای تکتوماگمایی بعد از ائوسن، باعث حصول چهره کنونی منطقه و تشکیل سنگهای نفوذی، ولکانیک و ساب ولکانیک همراه با عملکرد آلتراسیونهای هیدروترمالی شدید شده است که به صورت نواری به عرض30 کیلومتر و با روند غربی– شرقی در بخش میانی منطقه تظاهر نموده است و حوزه معدنی وسیعی را همراه با کانسارهای شناخته شدهای چون سونگون، هفت-چشمه، کیقال، انجرد و مزرعه به وجود آورده است. این منطقه قسمتی از منطقه قفقاز کوچک بوده و از نظر تکامل ساختاری با آن مطابقت دارد
طیف وسیعی از سنگهای نفوذی با ترکیب گرانیت، دیوریت، مونزونیت و سینیت و رخسارههای ساب ولکانیک و سنگهای آتشفشانی داسیت و آندزیت در منطقه مورد مطالعه وجود دارد. وجود گرانیت و سایر تودههای نفوذی و مخروطهای آتشفشانی متعدد و همچنین توده سنگهای ولکانیکی ائوسن، نشانگر فعالیت وسیع پلوتونیکی- ولکانیکی دوران سوم در این ناحیه می باشد. و ذخایر پورفیری مس متعلق به سنوزوئیک بر روی آنها تشکیل شده است. تاکنون چندین معدن مس پورفیری در محدوده مطالعاتی اکتشاف و تعدادی از آنها نیز مورد بهرهبرداری قرار گرفتهاند که میتوان از معادن مس سونگون، انجرد، کیقال، بارملک و هفت چشمه نام برد.
مناطق دگرسانی، ارتباط تنگاتنگی با تشکیل کانسارها داشته و مشخصه بسیار مهم کانسارها به شمار میرود. لذا از این الگو میتوان به عنوان راهنما در اکتشاف کانسارها استفاده کرد. کانسارسازی و دگرسانیهای مرتبط، تنوع بسیار زیادی دارد. سنجش از دور از این خصلت و همچنین از تجمع عناصر و کانیهای خاص در ارتباط با تشکیل کانسارها استفاده مینماید. انواع مختلف دگرسانیها خصوصاً انواعی که درکانسارهای مس پورفیری تشکیل میشوند، به دلیل وسعت زیاد این زونها به راحتی در تصاویر ماهوارهای و با روشهای مختلف پردازش تصاویر قابل تفکیک هستند. تفکیک دقیق، مطالعه و بررسی این زونها نهایتا ممکن است به اکتشاف کانسارها منجر شود. این زونهای دگرسانی بوسیله سنجندههایی با طیف الکترومغناطیسی و توسط ماهواره لندست 7 ETM قابل دریافت هستند.
پردازش تصاویر، مرحله مهمی از علم سنجش از دور است. در بسیاری از مناطقی که کانساری تشکیل شده، مناطق دگرسان شده وسیعی قابل تشخیص است که گاه وسعت آن تا چند برابر توده معدنی میباشد. از این خصلت به عنوان راهنما و الگوی اکتشافی در شناسایی و تشخیص ژنز کانسارها استفاده میشود
در مقاله حاضر، پردازش تصویر ماهوارهای لندست، توسط نرم افزار ENVI4.2 صورت گرفته است. روشهای مختلف پردازش تصویر در بارزسازی مناطق دگرسان شده و واحدهای سنگشناسی بر روی تصویر ماهوارهای به شماره 168-33 از منطقه بهکار رفته است. روش کار عمدتاً مبتنی بر تهیه انواع تصاویر نسبتی، کاذب وکروستا جهت استخراج زونهای آلتراسیونی بوده است.
روش PCA جهت فشرده و متراکم سازی دادهها، حذف اطلاعات اضافی، تکرار طیفی و متمرکز نمودن عمده اطلاعات چند باندی با همبستگی بالا کاربرد دارند و با قراردادن آنها دریک باند و با استفاده از آنالیز مؤلفههای اصلی، چرخشی درجهت محور مختصات به وجود آمده است، این نوع تصویر با قرارگیری محورهای جدید در جهت با بیشترین واریانس طیفی، ایجاد میشود
تحلیل استاندارد و انتخاب مؤلفههای اصلی
آنالیز مولفه اصلی برپایه آنالیز کواریانس تصاویر و ماتریکس جهتدار بنا نهاده شده است - jourda et-al . - 2006; Bonn and Rochon ;1992 اختلاف بین تحلیل استاندارد و انتخاب مؤلفههای اصلی در این است که در تحلیل استاندارد همه باندهای یک تصویر به عنوان داده ورودی در محاسبه مؤلفههای اصلی به کار میروند. در حالی که در تحلیل انتخابی برحسب نوع هدف، تعداد مشخصی از باندها انتخاب میشود
استفاده اساسی از تحلیل مؤلفه اصلی یا PCA، درکاهش تعداد تصاویر یا متغیرها است. روش کروستا براساس 6 باند لندست و همچنین 4 باند انتخاب شده براساس ویژگیهای طیفی کانیهای دگرسان و پوشش گیاهی استوار است
در حقیقت براساس انتخاب 4 باند مشخص میگردد که کدام یک از مؤلفههای اصلی، اطلاعات مربوط به نشانههای طیفی هدفهای خاص را به طور مستقیم متمرکز میکند.
PCAانتخابی یا روش کروستا روی 4 باند
در استفاده از باندهای طیفی مختلف، گاهی فقط به اطلاعات خاصی از بعضی باندهای طیفی نیاز است و لزومی به تحلیل تمام باندها نیست. روشکروستا که روشی برمبنای آنالیز مؤلفههای اصلی است، یک روش مناسب برای ثبت و آشکارسازی زونهای آلتراسیونی به شمار میآید
مطالعات بر روی ناحیه انتخابی با استفاده از این روش نشان داد که این روش میتواند آلتراسیونهای آرژیلیک و آرژیلیک پیشرفته را از هم تفکیک سازد. درحقیقت با استفاده از این روش مراحل ابتدایی و نهایی آلتراسیون آرژیلیک - قابلتمایز است. برای نقشهبرداری اکسیدآهن از باندهای 1، 3، 4و 5 و برای تحلیل و نقشهبرداری هیدروکسیلها از باندهای 5،4،1،7 استفاده میشود. جدول شماره 2 نتایج آنالیز مؤلفهها را نشان میدهد.
