بخشی از مقاله
چکیده :
در محدوده اکتشافی مس-مولیبدن پورفیری ظفرقند به منظور انجام مطالعات ژئوشیمیایی، 250 نمونه از رسوبات آبراههای و خاک در شبکه برداشتی مربعی با فاصله نمونهبرداری 100 متر برداشت شد و جهت بررسی هالههای ژئوشیمیایی عناصر Au، Ag، Cu، Mo، Te، Cd، As، Pb، Zn، Sb، Sn و W به روش ICP-MS مورد آنالیز قرار گرفت.
روشهای چندمتغیره سلسله مراتبی و K-means cluster برای دستهبندی عناصر معرف و ردیاب به کار برده شد که این دو روش انطباق مناسبی با یکدیگر نشان دادند و گروههای عناصر به دست آمده از هر دو روش یکسان بوده و پس از مقایسه نتایج با روشهای تکمتغیره، نهایتاً تلفیق دادههای ژئوشیمیایی بر اساس روشهای تکمتغیره و چندمتغیره انجام گرفت و نقشه نهایی آنومالی ژئوشیمیایی محدوده به دست آمد.
نقشههای آنومالی عناصر مهم گروهبندی شده، به صورت کلاسبندی شده در پنج کلاس مجزا به صورت نواحی با غلظت بسیار پایین، پایین، متوس ، بالا و بسیار بالا ترسیم شدند که امکان نمایش و مقایسه قسمتهای مختلف منطقه را در نقشهها فراهم میکنند. نقشه نهایی آنومالی ژئوشیمیایی از تلفیق نقشه آنومالی عناصر گروه اول و سوم که مبین هسته مرکزی سیستم پورفیری میباشند، با روش تلفیقی دانشمحور همپوشانی شاخص به دست آمد.
-1 مقدمه :
مطالعات ژئوشیمیایی در سالهای اخیر، توانایی خود را در زمینه کشف کانسارها به خصوص کانسارهای پنهان بیش از پیش نمایان ساختهاند. ویژگی بسیار مهم این دسته از مطالعات بیشتر کشف نهشتههای سطحی با عیار پایین و همچنین تودههای معدنی عمیق با عیار بالا میباشد. ژئوشیمی اکتشافی با تکیه بر اصول رفتار مستقل و نسبی عناصر شیمیایی و مطالعه دقیق در خصوصیات آنها، در پی یافتن کلیدهای معرفی کننده نقاط امیدبخش و نواحی پرپتانسیل کانیسازی میباشد.
مطالعات ژئوشیمیایی در مراحل مختلف اکتشاف ذخایر معدنی و به ویژه در مراحل اولیه اکتشاف - مرحله اکتشاف مقدماتی - کاربرد دارد. مطالعات ژئوشیمیایی برای کانسارهایی که هاله بزرگی نسبت به توده کانسار برجای میگذارند، اهمیت بیشتری پیدا میکند. در مطالعات ژئوشیمیایی بسته به مرحله اکتشاف از محی های آبراههای، خاکی و سنگی میتوان نمونهبرداری نمود.
رسوبات آبراههای در برداشتهای ژئوشیمیایی از اهمیت بالایی برخوردارند. این نوع نمونهبرداری در مرحله پیجویی و اکتشاف مقدماتی برای مشخص کردن آنومالیهای مرتب با نواحی امیدبخش بسیار مؤثر است. نمونههایی که از این محی ها برداشت میشود، ترکیبی از مواد فرسایش یافته از یک یا چند توده واقع در بالادست حوضه آبریز است، پس نمونهها معرف مناسبی از سازندهای موجود در مسیر آب میتواند تلقی شود
در محی های هوازده، بسیاری از کانیها به خصوص سولفورها ناپایدار میباشند و بر اثر اکسایش و سایر واکنشهای شیمیایی تجزیه میشوند، و این امر در پراکندگی هرچه بیشتر این کانیها و عناصر معرف و مرتب با آنها تأثیرگذار خواهد بود. بنابراین مطالعات ژئوشیمیایی در حوضه رسوبات آبراههای پر اهمیت تلقی میشود. در صورتی که گسترش پراکندگی - هاله ثانویه - این عناصر توس محلولها بسیار زیاد شود، سهولتی در اکتشاف کانسارهای واقع در بالادست از طریق نمونهبرداری رسوبات آبراههای به چشم میخورد
نواحی پر پتانسیل معدنی در کانسارهای مس پورفیری به خوبی توس هالههای لیتوژئوشیمیایی ثانویه و رسوبات آبراههای عناصر ردیاب و همچنین عناصر معرف مشخص میشوند. عنصر مس با اکسیداسیون و شستشو از کانههای اولیه جدا شده و در آبراههها تا مسافتهای بسیار دوری به چشم میخورد. مولیبدن نیز همانند مس و در مواقعی حتی فراتر از مس تا کیلومترها از منبع اولیه جدا شده و هالههای ثانویه وسیعی را ایجاد مینمایند که خود معرف خوبی برای کشف این کانسارها به خصوص از نوع پنهان میباشد
در اکثر محدودههای اکتشافی از این قبیل یک یا چند سیستم پورفیری به همراه توالی منطقهبندی دگرسانیهای مربوطهاش به چشم میخورد که هریک از این سیستمها میتواند نشانگر یک کانسار قابل بهره-برداری باشد و با نمونهبرداری سیستماتیک در چهارچوب شبکهای منطقی و منظم به صورت هالههای لیتوژئوشیمیایی چند عنصری اولیه نمایان شوند.
در بررسیهای ژئوشیمیایی اکتشافی، برای تعیین مقدار زمینه معمولاً مقادیر منطبق با ʽ+ و برای تعیین حد آستانهای محلی و ناحیهای مقادیر منطبق بر ʽ+2 در نظر گرفته میشوند. به عبارت دیگر مقادیر بزرگتر از ʽ+2 میتوانند به عنوان آنومالی مورد توجه قرار گیرند. البته ژئوشیمیستهای اکتشافی برای تمیز مقادیر آنومالی از مقادیر عادی یک روش استاندارد و معین و مشخصی را به کار نمیبرند.
برای مثال هاکس و وب خاطر نشان ساختند که مقادیر بین ʽ+2 و ʽ+3 میتواند به عنوان آنومالی ممکن و مقادیر بزرگتر از ʽ+3 تحت عنوان آنومالی احتمالی بررسی شود. البته تئوری هاکس و وب برای تعیین آنومالهای ژئوشیمیایی بسیار محدود کننده بوده و در بیشتر موارد قابل اجرا نیست. بنابراین اصولاً روش لپتلیه مبنی بر در نظر گرفتن مقادیر ʽ+ به عنوان زمینه و مقادیر ʽ+2 به عنوان حد آستانهای محلی و یا ناحیهای، منطقیتر به نظر میرسد .[4] در این مطالعه هم مقادیر و در واقع بازههای غلظت بیشتر از ʽ+2 به عنوان آنومالی برای هر گروه از عناصر برای ترسیم نقشه در نظر گرفته شده است.
-2 بحث:
-2-1 مدل ژئوشیمیایی کانسارهای مس-مولیبدن پورفیری :
در مدل ژئوشیمیایی متداول کانسارهای مس-مولیبدن پورفیری وجود یک حلقه آنومالی مس-مولیبدن در بخش مرکزی آنومالی و در اطراف آن به خصوص در اطراف هاله دگرسان شده، آنومالی منگنز، نقره، روی، سرب، کادمیوم و بیسموت ظاهر میشود.
در این مطالعه 250 نمونه از رسوبات آبراههای، محی سنگی و خاک، با فاصله نمونهبرداری 100 متر و در مرکز سیستم پورفیری با فاصله 50 متر برداشت شد، که با توجه به کمتر بودن عیار بعضی عناصر از حد تشخیص دستگاه، اطلاعات این عناصر از دادهها حذف شده است. از جمله این عناصر میتوان به Be، Ga، Hg، Tl، U اشاره کرد.
-2-2 معرفی منطقه مورد مطالعه :
محدوده اکتشاف مس ظفرقند در فاصله مستقیم90 کیلومتری شمال شرق مرکز اصفهان و 22کیلومتری فاصله مستقیم جنوب شهر اردستان و 6 کیلومتری فاصله مستقیم غرب روستای ظفرقند واقع شده است. مهمترین ارتفاعات منطقه به نامهای تهران کوه ، کوه چنارهچه و کوه جوگند می باشند . ارتفاع متوس منطقه از سطح دریا در حدود 1800 متر است و از نظر آب و هوا منطقهای معتدل با زمستانهای نسبتاً سرد و تابستانهای گرم است .
متوسط بارندگی در منطقه پائین بوده و بارش به صورت برف کمترمشاهده می شود . از نظر آب و هوائی تقریباً در تمام فصول سال امکان فعالیتهای معدنی وجود داشته و مورفولوژی منطقه از بلندیهای کم ارتفاع تا تپه ماهور تشکیل شده است و ارتفاعات صعب العبور مشاهده نمی شود. پوشش گیاهی خاصی در منطقه مشاهده نمیشود و تنها پوشش آن تک بوته های پراکنده می باشد. منطقه ظفرقند از لحاظ زمین ساختی در لبه زون ایران مرکزی و در کمربند ارومیه دختر واقع شده است .گستره محدوده اکتشافی مس پورفیری ظفرقند بر پایه سنگهای ولکانیکی دوران سوم قرار گرفته که درحاشیه خود توده های نفوذی را نیز در بر می گیرد.
-2-3 روش تحقیق
پس از کشف نواحی دگرسان شده مس پورفیری بر اساس پردازشهای مربوطه روی تصاویر ماهوارهای استر و انطباق این نواحی با نقشه زمینشناسی 1:100000 منطقه اردستان برای بررسی نوع سنگ میزبان این دگرسانیها، مراحل پیجویی اکتشافی شروع و به موازات آن برداشت نمونه از رسوبات آبراههای سرلوحه کار قرار گرفت.
همواره قبل از آنالیز دادههای ژئوسیمیایی تصحیحاتی روی دادهها باید انجام شود که از قبیل آن می-توان به حذف دادههای سنسورد و خارج از ردیف و جایگزینی مقادیر درست اشاره کرد. مقادیر سنسورد، آن دسته از دادهها هستند که مقداری کمتر و یا بیشتر از حد حساسیت دستگاه آنالیز کننده دارند. یکی از روش-های ساده برای حذف مقادیر سنسورد قرار دادن نصف و یا 3/4 برابر حد حساسیت برای دادههای با مقدار کمتر از حد حساسیت و قرار دادن 4/3 برابر حد حساسیت برای مقادیر بیشتر از حد حساسیت دستگاه میباشد .[5] مقادیر خارج از ردیف هم به مقادیری اطلاق میشود که بنا به دلایلی به صورت چشمگیر، خارج از جامعه اصلی قرار گرفته و جدا از بقیه نمونهها واقع شدهاند. مقادیر خارج از ردیف هم توس روشهایی از جمله نمودار Q-Q Plot و نمودار دورفل قابل شناسایی و حذف هستند.
-2-4 تحلیل تکمتغیره :
روشهای تحلیل تکمتغیره به طور کلی به دو دسته ساختاری و غیر ساختاری تقسیم میشوند. روشهای غیر ساختاری بر اساس پارامترهای توزیع، حد آستانهای را مشخص مینمایند، در صورتی که روش-های ساختاری، ساختار و ارتباط فضایی نمونهها را نیز جهت تعیین حد آستانهای مد نظر قرار میدهند. در این مطالعه، پس از جایگزینی مقادیر خارج از ردیف و نرمالسازی دادهها، نمودارهای عناصر مس و مولیبدن به عنوان کانیهای اصلی، برای بررسی در شکل 1 نشان داده شده است.
