پردازش و تحلیل داده های ژئوشیمیایی ورقه 1:25000 مشکین شهر به روش های آمار سنتی و فرکتال برای تعیین حد آستانه بی هنجاری هاچکیده ناحیـهی مورد مطالـعه در برگهی 1:100000 مشگیـنشهـر با طول خاوری °48- َ30 °47 و عـرض شمـالی َ30 °38-°38 در استان اردبیل به فاصله 12 کیلومتری جنوب غربی شهرستان مشگینشهر و 5/1 کیلومتری جنوب غرب آغبولاغ واقع شده است. به لحاظ زمین شناسی در این محدوده واحدهای ولکانیکی با ترکیب آندزیت تا تراکی آندزیت، واحدهای نفوذی با ترکیب مونزونیت، کوارتز مونزونیت و واحدهای کواترنر حضور دارند. شبکهی نمونهبرداری با چگالی 6 نمونه در هر کیلومترمربع برای رسوبات آبراههای طراحی و در نهایت 515 نمونه رسوب آبراههای برداشت شد. دادههای رسوبات آبراههای به روشهای آمار کلاسیک و همچنین روش فرکتالی عیار-مساحت مورد پردازش قرار گرفت و سپس مقادیر بالای و ابعاد بالای فرکتال به عنوان مقادیر آنومال برای6 عنصر استخراج و نقشههای عناصر رسم گردیدند. مقایسه دو روش کلاسیک و فرکتال، نشان از آن دارد که در روش فرکتال به علت شدت بخشی به هاله ها، جدایش مقدار زمینه و حد آستانه و همچنین آنومالی با دقت بیشتری صورت گرفته و حوضه آبریز مربوط به پایین دست هر نمونه نیز متاثر از نقاط نمونه برداری می باشد. درنهایت پس از تلفیق مناطق آنومال رسوبات آبراههای 11 محدوده جهت کنترل آنومالی مشخص گردید. در مرحلهی کنترل آنومالی وجود آغشتگیهای سطحی مالاکیت به صورت وسیع در جنوب و جنوب غرب با حضور 7 نمونه بالایppb 50طلا و 18 نمونه بالایppm 200 مس باعث گردید که دو محدودهی امیدبخش با مجموع مساحت تقریبی 33/28 کیلومترمربع جهت ادامه عملیات اکتشافی در منطقه پیشنهاد گردد. کلمات کلیدی: مشگین شهر، رسوبات آبراههای، روش فرکتال، آمار کلاسیک، آنومالی. فهرست مطالب: عنوان.... صفحه فصل دوم:مبانی نظری و پیشینه تحقیق 2-2-تاریخچه مطالعات پیشین انجام شده در منطقه11 2-3-موقعیت جغرافیایی، راههای دسترسی، آب و هوای منطقه12 2-4-توپوگرافی و مورفولوژی محدوده15 2-4-1- مناطق نیمههموارتاپست15 2-4-2- مناطق مرتفع و صخرهساز15 2-5-زمین شناسی و متالوژنی منطقه ای15
4-1- طراحی شبکه نمونهبرداری30 4-2- نحوهی آمادهسازی نمونههای ژئوشیمیایی31 4-3- تجزیه و تحلیل دقت و صحت دادهها32 4-4-1- فایلبندی دادههای خام37 4-4-2- پردازش دادههای خارج از حدود سنسورد38 4-4-3- حذف مقادیر خارج از رده40 4-4-4- بررسی آماری تکمتغیره عناصر41 4-4-4-2- رسم هیستوگرام عناصر44 4-5- روشهای آماری چند متغیره47 4-6- رسم نقشهها و بررسی آنها53 4-8-8-1-1- محدودهی شمارهی 8127 4-8-8-1-2- محدودهی شمارهی 9127 4-8-8-1-3- محدودهی شمارهی 10128 4-8-8-1-4- محدودهی شمارهی 11128 4-9- معرفی مناطق امید بخش و پتانسیلدار جهت ادامهی اکتشاف129 فهرست شکل ها: عنوان............................................. صفحه شکل 2-1- موقعیت جغرافیایی و راههای دسترسی به محدودهی اکتشافی مشگینشهر13 شکل 2-2- چند ضلعی محدودهی اکتشافی 1:25000 مشگینشهر14 شکل2-3- پهنه بندی زمین شناسی شمال آذربایجان وتکوین متالوژنی آن سرزمین(سامانی1381)18 شکل2-4- بخشی از نقشه زمین شناسی 1:100000 مشگین شهر19 شکل 4-1- نمودار کنترل خطا برخی عناصر به روش تامپسون- هوراث (2002)37 شکل 4-2- هیستوگرامهای توزیع Au44 شکل 4-3- هیستوگرامهای توزیعPb44 شکل 4-4- هیستوگرامهای توزیع Ag44 شکل 4-5- هیستوگرامهای توزیع Hg45 شکل 4-6- هیستوگرامهای توزیع As45 شکل 4-7- هیستوگرامهای توزیع Sb45 شکل 4-8- هیستوگرامهای توزیع Mo45 شکل 4-9- هیستوگرامهای توزیع Ba46 شکل 4-10- هیستوگرامهای توزیع Cu46 شکل 4-11- هیستوگرامهای توزیع Zn46 شکل4-12-نقشه ژئوشیمی عنصر طلا بر اساس آمار کلاسیک برای بخش مینرالیزه محدوده54 شکل4-13-نقشه ژئوشیمی عنصر طلا بر اساس روش فرکتال برای بخش مینرالیزه محدوده55 شکل4-14-نقشه ژئوشیمی عنصر نقره بر اساس آمار کلاسیک برای بخش مینرالیزه محدوده56 شکل4-15-نقشه ژئوشیمی عنصر نقره بر اساس روش فرکتال برای بخش مینرالیزه محدوده57 شکل4-16-نقشه ژئوشیمی عنصر مس بر اساس آمار کلاسیک برای بخش مینرالیزه محدوده58 شکل4-17-نقشه ژئوشیمی عنصر مس بر اساس روش فرکتال برای بخش مینرالیزه محدوده59 شکل4-18-نقشه ژئوشیمی عنصر مولیبدن بر اساس آمار کلاسیک برای بخش مینرالیزه محدوده60 شکل4-19-نقشه ژئوشیمی عنصر مولیبدن بر اساس روش فرکتال برای بخش مینرالیزه محدوده61 شکل4-20-نقشه ژئوشیمی عنصر روی بر اساس آمار کلاسیک برای بخش مینرالیزه محدوده62 شکل4-21-نقشه ژئوشیمی عنصر آنتیموان بر اساس روش فرکتال برای بخش مینرالیزه محدوده63 شکل4-22-نقشه ژئوشیمی عنصر روی بر اساس آمار کلاسیک برای بخش مینرالیزه محدوده64 شکل4-23-نقشه ژئوشیمی عنصر روی بر اساس روش فرکتال برای بخش مینرالیزه محدوده65 شکل 4-25- نمایی از زوایای مختلف بخش سیلیسی-کلسیتی شده آندزیت که نمونهی MP-4 از آن برداشت شده است.78 شکل 4-29- نمایی از یک رخنمون آرژیلیتی با اکسید آهن فراوان که نمونهی MA-2 از این مکان برداشت گردیده است.................. 82 شکل 4-30- نمایی از رخنمون بزرگ گابرو- دیوریتی (؟) که نمونهی MA-3 از آن برداشت شده است................................ 84 شکل 4-31- نمایی از یک زون آرژیلیتی بزرگ که در سطح به رنگ خاکستری به همراه مخلوط اکسید آهن مشاهده میشود. به نظر میرسد رخنمون بزرگ از جنس دیوریت باشد که سیلیسی شده و نمونهی MA-4 از این رخنمون برداشت گردیده است . دید به سمت غرب.................. 85 شکل 4-32- نمایی از یک زون آلتره آرژیلیتی با اکسید آهن فراوان که نمونهی MA-5 از این محل گرفته شده است. .............. 85 شکل 4-33- نمایی از یک رگه اکسیدآهن و آرژیلیت دریک سنگ بازالتی به اندازه کوچک حدود2 متر که نمونهی MA-6 از آن برداشت گردیده است..................................................... 86 شکل 4-34- نمایی از یک زون آرژیلیتی همراه با اکسیدآهن که نمونهی MA-7 از این مکان برداشت شده است..................... 86 شکل 4-35- نمایی از یک واحد نفوذی کربناته در زوایای مختلف که دارای لیمونیت فراوان به همراه رگچههای سیلیسی- آهنی میباشد. نمونهی Mgh-4 از این محل برداشت گردید. شکل سمت چپ دید به سمت شمال88 شکل 4-36- نمایی از نمونهی Mgh-7 که از یک مجموعهی به شدت آرژیلیتی برداشت شده است و در آن مالاکیت و رگچههای کوچکی از سیلیس و اکسیدهای آهن و لیمونیت مشاهده میشود.......................... 90 شکل 4-37- نمایی از زون آلتره گسلی با دید جنوبشرق را نشان میدهد که نمونهی Mgh-10-T وMgh-11-X از این مکان برداشت گردیده است. 92 شکل 4-38- نمایی از آندزیت شدیداً آلتره که نمونهی MP-8 از آن برداشت گردیده است.......................................... 95 شکل 4-40- لکههای درشتی از کریستال کالکوسیت در نمونهی Mp-18-P 98 شکل 4-41- کریستال کالکوسیت همراه با اکسولوشن بورنیت در نمونهی Mp-18-P.............................................. 98 شکل 4-42- کریستال مالاکیت و هماتیت به مقدار کم و محدود در حفرات سنگ در برگیرنده در نمونهی Mp-18-P........................ 98 شکل 4-43- کریستالهای کوچک کوولیت به مقدارکم و محدود در نمونهی Mp-18-P................................................. 98 شکل 4-44- نمایی از مالاکیتهای موجود در داخل آندزیت که نمونهی MP-19 از آن گرفته شده است. ............................ 99 شکل 4-45- نمایی از یک رخنمون تماماً سیلیسی شیری رنگ که نمونهی MP-20 از آن برداشت گردیده است......................... 99 تصویر 4-46- کریستالهای باریک و کشیده الیژیست به طول 100-3 میکرون که به صورت منفرد و تجمع چندین کریستال در نمونهی MA-9-P102 تصویر 4-47- کریستالهای اتومورف منیتیت که طبق فرآیند آلتراسیون سوپرژن در حال آلتره شدن به کانی هماتیت هستند در نمونهی MA-9-P102 تصویر 4-48- کریستالهای اتومورف و ساب اتومورف منیتیت که طبق فرآیند سوپرژن در حال آلتراسیون به کانی هماتیت هستند، در نمونهی MA-11-P................................................... 103 تصویر 4-49- کریستالهای کوچک روتیل به صورت باریک و کشیده ، در نمونهی MA-11-P............................................. 103 شکل 4-50- نمایی از یک پچ سیلیسی بزرگ در سطح که به طور پراکنده در آن اکسید آهن مشاهده میشود و نمونهی MA-18 از آن برداشت گردید.104 شکل 4-51- نمایی از یک آندزیت که نمونهی MA-19 از آن برداشت شده و در سطح و داخلش به مقدار فراوانی مالاکیت مشاهده میشود.105 تصویر 4-52- نمایی از یک دایک آپلیتی (؟) به قطر نیم متر و طول 30 متر که نمونهی MA-21 از آن برداشت شده است.......... 106 تصویر 4-53- دانههای کریستال منیتیت به شکل گزنومورف که به شدت به کانی هماتیت آلتره شده در نمونهی MA-22.............. 107 تصویر 4-54- تجمع چند کریستال بسیار درشت پیریت در نمونهی MA-22 که تحت فرآیند آلتراسیون سوپرژن به اکسیدهای آبدار و ثانویه آهن آلتره شده است............................................ 107 شکل 4-55- نمایی از کانی سازی مالاکیت در آندزیتهای مگاپورفیری که نمونهی Mgh-18 از آن برداشت گردید.................... 109 شکل 4-56- نمایی از واحد آندزیت پورفیری کواترنری که نمونهی Mgh-20 از داخل یک رگه درون این واحد برداشت گردیده است. دید به سمت شمال................................................... 113 شکل 4-57- نمایی از یک دایک در داخل آندزیت-تراکیتها که نمونهی MP-30 از آن برداشت گردید.............................. 115 شکل 4-57- نمایی از یک سینیت (؟) که درون یک آندزیت-تراکیت قرار گرفته و نمونهی Mp-31 از آن برداشت گردیده است....... 116 شکل 4-58- نمایی دیگر از کنتاکت واحد تراکیتی – آندزیتی با سینیت................................................... 116 شکل 4-59- نمایی از یک پچ با ترکیب متفاوت از سنگ درونگیر (تراکیت) که نمونهی Mp-33 از آن برداشت شده است. ............. 117 تصویر 4-60- کریستالهای درشت و کاملاٌ اتومورف پیریت در نمونهی Mp-35-P که در اثر فرآیند آلتراسیون سوپرژن به شدت به اکسیدهای آبدار و ثانویه آهن آلتره شدهاند. .......................... 118 تصویر 4-61- کریستالهای کوچک منیتیت در نمونهی Mp-35-P که در جهات سطوح کریستالوگرافی آلتراسیون ضعیفی را به کانی هماتیت نشان میدهند............................................. 118 شکل 4-62- نمایی از یک زون آلتره شده کنار جاده که نمونهی MA-14 از آن برداشت شد.122 فهرست جدول ها: عنوان............................................. صفحه جدول 2-1- مختصات جغرافیایی چندضلعی اکتشافی مشگین شهر13 جدول 4-1- عناصر آنالیز شده به همراه حد تشخیص دستگاه32 جدول 4-2- نمونههای تکراری و کدهای محرمانه آن برای تعیین خطای آنالیز34 جدول 4-3- مقادیر خطای به دست آمده برای هر عنصر با استفاده از جفت نمونه های تکراری34 جدول 4-4- تعداد و مقدار جانشینی دادههای سنسورد39 جدول 4-5- تعداد دادههای خارج از رده و مقادیر جانشین شدهی آنها در برگهی مشگینشهر41 جدول 4-6- پارامترهای آماری توزیع عناصر در حالت خام، پس از حذف مقادیر خارج از رده، پس از تبدیل شدگی لگاریتمی و پس از تبدیل لگاریتمی دادههای خارج از رده ...................... 43جدول 4-7- نتایج آنالیز همبستگی ناپارامتری اسپیرمن (براساس داده های خام)............................................ 49 جدول 4-8- نتایج آنالیز همبستگی پارامتری پیرسون (براساس دادههای نرمال شده).......................................... 50 جدول 4- 9- پارامترهای گزارش شده در هنگام پردازش عاملی مقدار KMO برای رسوبات آبراههای51 جدول 4-10- نتیجه آنالیز فاکتوری بر روی 25 عنصر مهم از دادههای محدودهی مشگینشهر52 جدول 4-12- مختصات نمونههای برداشتی سنگی در مرحلهی کنترل آنومالی75 جدول 4-13- نقاط آنومال در محدودهی شمارهی 176 جدول 4-14- نتیجهی آنالیز برخی نمونههای محدودهی شمارهی 1 در مرحلهی کنترل آنومالی82 جدول 4-15- نتیجهی آنالیز برخی دیگر از نمونههای محدودهی شمارهی 1 در مرحلهی کنترل آنومالی87 جدول 4-16- نتیجهی آنالیز XRD نمونهی برداشتی از محدودهی شمارهی 187 جدول 4-17- نتیجهی آنالیز XRD نمونهی برداشتی از محدودهی شمارهی 192 جدول 4-18- نتیجهی آنالیز سایر نمونههای محدودهی شمارهی 1 در مرحلهی کنترل آنومالی93 جدول 4-19- نقاط آنومال در محدودهی شمارهی 294 جدول 4-20- نتیجهی آنالیز XRD نمونهی برداشتی از محدودهی شمارهی 295 جدول 4-21- نتیجهی آنالیز XRD نمونهی برداشتی از محدودهی شمارهی296 جدول 4-22- نتیجهی آنالیز برخی از نمونههای محدودهی شمارهی 2 در مرحلهی کنترل آنومالی101 جدول 4-23- نتیجهی آنالیز برخی دیگر از نمونههای محدودهی شمارهی 2 در مرحلهی کنترل آنومالی108 جدول 4-24- نتیجهی آنالیز سایر نمونههای محدودهی شمارهی2 در مرحلهی کنترل آنومالی110 جدول 4-25- نقاط آنومال در محدودهی شمارهی 3111 جدول 4-26- نتایج آنالیز سه نمونهی برداشتی از محدودهی شمارهی 3 در مرحلهی کنترل آنومالی112 جدول 4-27- نقاط آنومال در محدودهی شمارهی4112 جدول 4-28- نتیجهی آنالیز نمونهی برداشتی از محدودهی شمارهی 4 در مرحلهی کنترل آنومالی113 جدول 4-29- نقاط آنومال در محدودهی شمارهی 5114 جدول 4-30- نتیجهی آنالیز نمونههای برداشتی از محدودهی شمارهی 5 در مرحلهی کنترل آنومالی119 جدول 4-31- نقاط آنومال در محدودهی شمارهی 6120 جدول 4-32- نتیجهی آنالیز XRD نمونهی برداشتی از محدودهی شمارهی 6121 جدول 4-33- نتیجهی آنالیز XRD نمونهی برداشتی از محدودهی شمارهی 6122 جدول 4-34- نتیجهی آنالیز نمونهی برداشتی از محدودهی شمارهی 6 در مرحلهی کنترل آنومالی124 جدول 4-35- نقاط آنومال در محدودهی شمارهی 7125 جدول 4-36- نتیجهی آنالیز نمونهی برداشتی از محدودهی شمارهی 7 در مرحلهی کنترل آنومالی126 جدول 4-37- نقاط آنومال در محدودهی شمارهی 8127 جدول 4-38- نقاط آنومال در محدودهی شمارهی 9127 جدول 4-39- نقاط آنومال در محدودهی شمارهی 10128 جدول 4-40- نقاط آنومال در محدودهی شمارهی 11128 جدول 4-41- مختصات منطقهی امیدبخش در برگهی مشگینشهر130 جدول 4-42- نتایج آنالیز عناصر مهم نمونههای آبراههای آنومال موجود در محدودهی شمارهی 1131 جدول 4-44- نتایج آنالیز عناصر مهم نمونههای آبراههای آنومال موجود در محدودهی شمارهی 2135 فصل اول:کلیات تحقیق1-1-بیان مسئله به طور کلی هدف از پروژههای ژئوشیمیایی ارزیابی درجهی اعتبار ناهنجاریهای ژئوشیمیایی با پردازشهای ژئوشیمیایی، به همراه مطالعات کانی شناسی، دورسنجی، ژئوفیزیک هوایی و ... میباشد که در نهایت مناطق امیدبخش برای ادامهی عملیات زمین شناسی و اکتشافی در مقیاس 1:5000 پیشنهاد میگردند. روشهای ژئوشیمیایی در شناسایی و اکتشاف کانسارهای مس، سرب، روی، مولیبدن، طلا، آرسنیک، آنتیموان، نقره، تنگستن و ... که هالههای ژئوشیمیایی وسیعی را تشکیل میدهند، بسیار مفید میباشند. ورقهی مشگین شهر بر پایهی مطالعات ژئوشیمیایی و کانی سنگین 1:100.000 یکی از مهمترین نواحی مورد مطالعه در زون ارسباران است. در این راستا مجموع نتایج به دست آمده از این پارامترها در مطالعات 1:100.000 باعث انتخاب این برگه برای مطالعات مس و طلا شدکه مطالعه جنوب برگهی 1:25000 مشگینشهر و شمال برگهی 1:25000رازلیق جهت اکتشاف مس و طلا در دستور کار قرار گرفت. در هر منطقه اکتشافی کاربرد متد ایده آل جهت پردازش داده های ژئوشیمیایی و تهیه نقشههای دقیقتر نیازمند روشهای مناسب جهت بهینهسازی پروژههای ژئوشیمیایی و ثبت آنومالیهای واقعی است تا نهایتاً با معرفی روش بهینه، تفکیک زونها وثبت دقیقتر آنها میسرگردد. جهت شناسایی زونهای کانی زایی که در سطح زمین خیلی کوچک دیده می شوند و نمی توان آنها را به آسانی ثبت کرد بایستی به هالهها شدت بخشید. روشهای متداول در کاوشهای ژئوشیمیایی 1:25000 شامل روش ژئوشیمایی خاک، رسوب رودخانهای، سنگ، آب، گیاه و ... است که هر کدام از این روشها با توجه به شرایط آب و هوایی، جغرافیایی، توپوگرافی، زمینشناسی، پوشش گیاهی، عناصر مورد اکتشاف و غیره انتخاب میگردد که با توجه به امکانات آماده سازی و تجزیه نمونهها از ژئوشیمی رسوبات آبراههای بهره گرفته شد. 1-2-ضرورت انجام تحقیق جدایش آنومالی از زمینه یکی از مهم ترین و کلیدی ترین مراحل در اکتشافات ژئوشیمیایی میباشد. روشهای مختلفی برای جداسازی و تشخیص مناطق آنومال از زمینه وجود دارد که از روشهای آماری ساده (براساس پارامترهای آماری تابع توزیع) تا روشهای پیچیده فرکتالی (براساس ساختار فضایی داده ها) تغییر میکنند. هندسه فرکتال در چند دهه اخیر با گسترش روز افزون در علوم و فنون مختلف جنبههای کاربردی خود را به نحو احسن اثبات کرده است. یکی از کاربردهای عمده هندسه فرکتال در تخمین حد آستانه ای و در نتیجه جداسازی جامعه آنومالی از زمینه براساس اختلاف بعد فرکتال آنها میباشد. وجود آنومالیهای ژئوشیمیایی در یک منطقه باعث افزایش بعد فرکتال متغیرهای ژئوشیمیایی در آن منطقه میشود. براین اساس میتوان وجود یا عدم وجود آنومالی را به سادگی شناسایی کرد. در استفاده از تمامی مدل سازیهای فرکتالی برای جدایش ناهنجاریها از زمینه، فرض کلی بر این اساس استوار است که توزیع کانیسازی و ناهنجاریهای دارای بعد فرکتالی متفاوتی نسبت به زمینه میباشد. به همین دلیل چنانچه یک یا چند روند کانی سازی در منطقه موجود باشد، این فرض در بررسی بعد فرکتال الگوی پراکندگی عناصر خود را نشان میدهد. مدل عیار- مساحت علاوه بر تعیین ناهنجاریهای ژئوشیمیایی، در نمایش ارتباط بین نتایج بدست آمده از اطلاعات زمین شناسی، ژئوشیمیایی و کانی شناسی نیز کاربرد دارد. همچنین مهمترین قابلیت آن نیز کاربرد آسان مدل عیار- مساحت،به عنوان ابزاری قدرتمند، در محاسبهی کمی حدود آستانهی ناهنجاریها است. 1-3-اهداف تحقیق هدف از بررسیهای مقدماتی، ارزیابی پتانسیل کانساری ناحیهای با وسعت صدها تا دهها کیلومتر مربع که سیمای زمینشناسی و ژئوفیزیکی خاص دارد و براساس شواهد ظاهری برای کانیسازی مناسب به نظر میرسد، است. |